第2章第六节灯具的特性及选择

建筑配电与照明第六节：灯具的特性及选择一、灯具的作用二、灯具的光学特性三、灯具的分类灯具的特性及选择

灯具，是指能透光、分配和改变光源光分布的器具，包括除光源外所有用于固定和保护光源所需的全部零、部件，以及与电源连接所必需的线路附件。照明灯具对节约能源，保护环境和提高照明质量具有重要的作用。灯具一、灯具的作用（1）控光作用利用灯具如反射罩、透光棱镜、格栅、或散光罩等将光源所发出的光重新分配，照射到被照面上，满足各种照明场所的光分布，达到照明的控光作用。（2）保护光源的作用保护光源免受机械损伤和外界污染；将灯具中光源产生的热量尽快散发出去，避免因灯具内部温度过高，使光源和导线过早老化和损坏。（3）安全作用灯具具有电气和机械安全性。在电气方面，采用符合使用环境条件（如能够防尘，防水，确保适当的绝缘和耐压性）的电气零件和材料，避免带来触电与短路；在灯具的构造上，要有足够的机械强度，有抗风、雨、雪的性能。（4）美化环境作用灯具分功能性照明器具和装饰性照明器具。功能性主要考虑保护光源，提高光效，降低眩光，而装饰性就要达到美化环境和装饰的效果，所以要考虑灯具的造型和光线的色泽。光学控制器——反射罩（器）反射罩格栅散光罩二、灯具的光学特性1、发光强度的空间分布灯具可以使电光源的光强在空间各个方向上重新分配，不同灯具的光强分布也不同。通常将空间各方向上光强的分配称为配光，用来表示这种配光的曲线又称为灯具配光曲线。由于各种灯具引发的空间光强分布不同，所以其配光曲线也是不同的。利用灯具的配光曲线可以进行照度、亮度、利用系数、眩光等照明计算。配光曲线常用三种方法表示，分别是极坐标法、直角坐标法和等光强曲线图。灯具的光学特性主要有三项：发光强度的空间分布、灯具效率和灯具的保护角。测光平面而对于非轴对称旋转体灯具（如荧光灯灯具、碘钨灯灯具），则要用三个测光平面（纵向、横向和45°平面）的发光强度分布曲线来表示。为了便于对各种照明灯具的光分布特性进行比较，统一规定以光通量为1000lm

的假想光源来提供光强分布数据。因此，实际发光强度应当是该灯具测光参数提供的光强值乘以光源实际光通量与1000之比，计算方法见公式投光型灯具所发出的光束集中在狭小的立体角内，用极坐标难以表示清楚时，常用直角坐标来表示配光曲线。直角坐标的纵轴表示光强大小，横轴表示投光角的大小。用这种方法绘制的曲线称为直角坐标配光曲线，如图2-37所示。为了正确表示发光体空间的光分布，假想发光体放在一球体内并发光射向球体表面，将球体表面上光强相同的各点连接起来即形成封闭的等光强曲线图。它可以表示该发光体光强在空间各方向的分布情况，如图2-38所示。二、灯具的光学特性2、灯具的效率在规定条件下，测得灯具发出的光通量占灯具内所有光源发出的总光通量的百分比，称为灯具效率。其定义式为：灯具的形状不同，所使用的材料不同，光源的光通量在出射时将受到灯具（如灯罩）的折射与反射，使得实际光通量下降。因此效率与选用灯具材料的反射率或透射率以及灯具的形状有关。灯具效率永远是小于1的数值，灯具的效率越高说明灯具发出的光通量越多，入射到被照面上的光通量也越多。被照面上的照度越高，越节约能源。二、灯具的光学特性3、灯具的保护角在视野内由于亮度的分布或范围不适宜，或者在空间或时间上存在着极端的亮度对比，引起不舒适和降低目标可见度的视觉状况称为眩光。根据产生方式的不同眩光可分为：（1）直接眩光在靠近视线方向存在的发光体所产生的眩光。（2）反射眩光由靠近视线方向所见反射现像产生的眩光。（3）光幕眩光由视觉对象的镜面反射引起的视觉对象的对比度降低。根据引起的不舒适和可见度眩光可分为：（1）不舒适眩光产生不舒适感觉，但不一定降低视觉对象可见度的眩光。（2）失能眩光降低视觉对象的可见度，但不一定产生不舒适感觉。眩光对视力有很大危害，严重时可使人晕眩。长时间的轻微眩光，也会使视力逐渐降低。当被视物体与背景亮度对比超过1:100时，就容易引起眩光。眩光可由光源的高亮度直接照射到眼睛造成，也可由镜面的强烈反射所造成。限制眩光的方法一般是使灯具有一定的保护角（又叫遮光角），或改变安装位置和悬挂高度，限制灯具的表面亮度。所谓保护角是指投光边界线与灯罩开口平面的夹角，用符号γ表示。几种灯具的保护角如图2-39所示。一般，灯具的保护角越大，配光曲线越狭小，效率也越低；保护角越小，配光曲线越宽，效率越高，但防止眩光的作用也随之减弱。要求配光分布宽广，且又要避免直接眩光时，应该在灯具开口处用能够透射光线的玻璃灯罩包合光源，也可以用各种形状的栅格罩住光源。照明灯具保护角的大小是根据眩光作用的强弱来确定的。一般说来，灯具的保护角范围应在15°-30°范围内。在规定灯具的最低悬挂高度下，保护角把光源在强眩光视线角度区内隐藏起来，从而避免了直接眩光。最低悬挂高度是评价照明质量和视觉舒适感的一个重要参数。三、灯具的分类照明灯具通常根据灯具的光通量在空间上、下部分的分配比例、灯具的结构特点或者灯具的安装方式等来进行分类。1、按光通在空间分配特性分类

以照明灯具光通量在上、下空间的分配比例可分为直接型、半直接型、漫射型（均匀扩散型）、半间接型和间接型5种。不透光材料半透光材料漫射透光材料半透光材料不透光材料

直接型灯具的用途最广泛，其大部分光通量向下照射，所以光通量利用率最高。其特点是光线集中，方向性很强，这种灯具适用于工作环境照明，并且应当优先采用。另一方面由于灯具的上下部分光通量分配比例较为悬殊和光线的集中，容易产生对比眩光和较重阴影。直接型灯具可按其配光曲线的形状分为特深照型、深照型、广照型、配照型和均匀配照型5种，它们的配光曲线如下图所示：（1）直接型灯具特深照型配照型深照型深照型灯具和特深照型灯具

深照型灯具和特深照型灯具的光线集中，适应于高大厂房或要求工作面有高照度的场所。这种灯具配备镜面反射罩并以大功率的高压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯作光源，能将光控制在狭窄的范围内，获得很高的轴线光强。在这种灯具的照射下，水平照度高，阴影很浓，适用于一般厂房和仓库等场所。

广照型灯具一般作路灯照明，它的主要优点有：直接眩光区亮度低，直接眩光小；灯具间距大，有均匀的水平照度，便于使用光通输出高的高效光源，减少灯具数量，产生光幕反射的几率亦相应减小；有适当的垂直照明分量。

敞口式直接型荧光灯具纵向几乎没有遮光角，在照明舒适要求高的情况下，常要设遮光栅格来遮蔽光源，减小灯具的直接眩光。点射灯和嵌装在顶棚内的下射灯也属直接型灯具，光源为白炽灯或卤钨灯广照型灯具配照型灯具配照灯是一种工厂灯，一般是用于厂房、加工车间、仓库、大型机床等。深照型与特深照型用于高大厂房外（6米以上），广照型、均匀配光型、配照型都可用于一般照明（6米以下）。半直接型灯具也有较高的光通利用率，它能将较多的光线照射到工作面上，又能发出少量的光线照射顶棚，减小了灯具与顶棚间的强烈对比，使室内环境亮度更舒适。常用于办公室、书房等场所。其外形见下图：（2）半直接型灯具半直接型灯具均匀漫射型灯具将光线均匀地投向四面八方，对工作面而言，光通利用率较低。这类灯具是用漫射透光材料制成的封闭式灯罩，造型美观，光线柔和均匀。适用于起居室、会议室和厅堂照明，其外形见下图：（3）均匀漫射型灯具均匀漫射型灯具半间接型灯具大部分光线投向顶棚和上部墙面，增加了室内的间接光，光线更为柔和宜人。这类灯具上半部用透光材料制成，下半部用漫射透光材料制成。在使用过程中上半部容易积灰尘，影响灯具的效率。其外形见下图：（4）半间接型灯具半间接型灯具这类灯具将光线全部投向顶棚，使顶棚成为二次光源。因此，室内光线扩散性极好，光线均匀柔和，几乎没有阴影和光幕反射，也不会产生直接眩光。但灯具的光通损失较大，不经济，常用于起居室和卧室。其外形见（5）间接型灯具间接型灯具三、灯具的分类2、按灯具的结构分类按灯具的结构可以分为以下几种：（1）开启型灯具

无灯罩，光源直接照射周围环境。（2）闭合型灯具具有闭合的透光罩，但罩内外仍能自然通气，不防尘。（3）封闭型灯具透光罩接合处进行一般封闭，与外界隔绝比较可靠，罩内外空气可有限流通。（4）密闭型灯具透光罩接合处严密封闭，具有防水，防尘功能。（5）防爆型灯具透光罩及接合处、灯具外壳均能承受要求的压力，能安全使用在有爆炸危险的场所，如高压水银安全防爆灯等。（6）隔爆型灯具灯具结构特别坚实，即使发生爆炸也不会破裂，适用于有可能发生爆炸的场所。（7）防震型灯具这种灯具采取了防震措施，可安装在有振动的设施上，如行车、吊车或有振动的车间、码头等场所。（8）防腐型灯具灯具外壳采用防腐材料，且密封性好，适用于具有腐蚀性气体的场合。防潮灯具、净室灯具、低温环境灯具、防腐灯具和防爆灯具（1）壁灯：装在墙壁、庭柱上，主要用于局部照明、装饰照明或不适应在顶棚安装灯具或没有顶棚的场所。有：筒式壁灯、夜间壁灯、镜前壁灯、亭式壁灯、门厅壁灯、床头壁灯等。3、按安装方式分类包括：壁灯、吸顶灯、嵌入式灯、吊灯、地脚灯、台灯、落地灯、庭院灯、道路广场灯、移动式灯、射灯、浴霸等。(2)吸顶灯：吸顶灯是将灯具吸贴在顶棚面上，主要用于没有吊顶的房间内。吸顶灯主要有：组合方型灯、晶罩组合灯、晶片组合灯、格栅灯、直口直边形灯、圆球形灯、长方形灯、吸顶式点源灯、吸顶式荧光灯、吸顶式发光带、吸顶裸灯泡等。吸顶灯应用比较广泛。吸顶式的发光带适用于图书馆、计算机房等；吸顶灯适合于客厅、卧室、厨房、卫生间等处照明。吸顶灯可直接装在天花板上，安装简易，款式简单大方，赋予空间清朗明快的感觉，它还能有效地限制眩光。(3)嵌入式灯：嵌入式灯适用于有吊顶的房间，灯具是嵌入在吊顶内安装的，这种灯具能有效地消除眩光、与吊顶结合能形成美观的装饰艺术效果。嵌入式灯主要有：圆格栅灯、方格栅灯、平方灯、螺丝罩灯、嵌入式格栅荧光灯、嵌入式保护荧光灯、嵌入式环形荧光灯、方形玻璃片嵌顶灯、嵌入式点源灯、浅圆嵌式平顶灯等。

半嵌入式灯：半嵌入式灯将灯具的一半或一部份嵌入顶棚内，另一半或一部份露在顶棚外面，它介于吸顶灯和嵌入式灯之间。这种灯有消除眩光的效果上不如嵌入式灯，但它适用于顶棚吊顶深度不够的场所，在走廊等处应用较多。(4)吊灯：吊灯是最普通的一种灯具安装方式，也是运用最广泛的一种。它主要地利用吊杆、吊链、吊管、吊灯线等来吊装灯具，以达到不同的效果。在商场营业厅等场所，利用吊杆式荧光灯组成一定规则的图案，不但能满足照明功能上的要求，而且还能形成一定的装饰艺术效果。吊灯主要有：圆球直杆灯、碗形罩吊灯、伞形吊灯等等。带有反光罩的吊灯，配光曲线比较好，照度集中，适应于顶棚较高的场所、教室、办公室、设计室。吊线灯适用住宅、卧室、休息室、小仓库、普通用房等。吊管、吊链花灯，适用于有装饰性要求的房间，如宾馆、餐厅、会议厅，大展厅等。①欧式烛台吊灯欧洲古典风格的吊灯，灵感来自古时人们的烛台照明方式，那时人们都是在悬挂的铁艺上放置数根蜡烛。如今很多吊灯设计成这种款式，只不过将蜡烛改成了灯泡，但灯泡和灯座还是蜡烛和烛台的样子。②水晶吊灯水晶灯有几种类型：天然水晶切磨造型吊灯，重铅水晶吹塑吊灯、低铅水晶吹塑吊灯；水晶玻璃中档造型吊灯、水晶玻璃坠子吊灯、水晶玻璃压铸切割造型吊灯、水晶玻璃条形吊灯等。目前市场上的水晶灯大多由仿水晶制成，但仿水晶所使用的材质不同，质量优良的水晶灯是由高科技材料制成，而一些以次充好的水晶灯甚至以塑料充当仿水晶的材料，光影效果自然很差。所以，在购买时一定要认真比较、仔细鉴别。欧式烛台与水晶结合③中式吊灯外形古典的中式吊灯，明亮利落，适合装在门厅区。在进门处，明亮的光感给人以热情愉悦的气氛，而中式图案又会告诉那些张扬浮躁的客人，这是个传统的家庭。要注意的是：灯具的规格、风格应与客厅配套。另外，如果你想突出屏风和装饰品，则需要加射灯。④时尚吊灯大多数人家也许并不想装修成欧式古典风格，现代风格的吊灯往往更加受到欢迎。目前市场上具有现代感的吊灯款式众多，供挑选的余地非常大，各种线条均可选择。（5）地脚灯：地脚灯主要应用于医院病房，宾馆客房、公共走廊、卧室等场所。地脚灯的主要作用是照明走道，便于人员行走。它的优点是避免刺眼的光线，特别是夜间起床开灯，不但可减少灯光对自己的影响，同时可减少灯光对他人的影响。地脚灯均暗装在墙内，一般距地面高度0.2—0.4m。地脚灯的光源采用led，外壳由透明或半透明玻璃或塑料制成，有的还带金属防护网罩。（6）台灯：台灯主要放在写字台、工作台、阅览桌上，作为书写阅读之用。台灯的种类很多，目前市场上流行的主要有变光调光台灯、护眼灯等。目前还流行一类装饰性台灯，如将其放在装饰架上或电话桌上，能起到很好的装饰效果，台灯一般在设计图上不标出，只在办公桌、工作台旁设置一至二个电源插座即可。艺术台灯摇臂台灯（7）落地灯：落地灯多用于高级客房、宾馆、带茶几沙发的房间以及家庭的床头或书架旁。落地灯有的单独使用，有的与落地式台扇组合使用，还有的与衣架组合使用。一般在需要局部照明或装饰照明的空间安装较多。一般只留插座，不在设计图中标出。落地灯的灯罩下边应离地面1.8米以上。矮脚落地灯

（8）庭院灯：庭院灯灯光或灯罩多数向上安装，灯管和灯架多数安装在庭、院地坪上；特别适用于公园、街心花园、宾馆以及工矿企业，机关学校的庭院等场所。庭院灯主要有：盆圆形庭院灯、玉坛罩庭院灯、花坪柱灯、四叉方罩庭院灯、琥珀庭院灯、花坛柱灯、六角形庭院灯、磨花圆形罩庭院灯等。庭院灯有的安装在草坪里，有的依公园道路、树林曲折随弯设置，有一定的艺术效果。庭院灯(9)道路广场灯：道路广场灯主要用于夜间的通行照明。道路灯有高杆球形路灯、高压汞灯路灯、双管荧光灯路灯、高压钠灯路灯、双腰鼓路灯、飘形高压汞灯等。广场灯有广场塔灯、六叉广场灯、碘钨反光灯、圆球柱灯、高压钠柱灯、高压钠投光灯、深照卤钨灯、搪瓷斜照卤钨灯等。道路照明一使用高压钠灯、led灯等，目的是给车辆、行人提供必要的视觉条件，预防交通事故。广场灯用于车站前广场、机场前广场、港口、码头、公共汽车站广场、立交桥、停车场、集合广场、室外体育场等，广场灯应根据广场的形状、面积使用特点来选择。道路照明广场照明

（10）移动式灯：移动式灯具常用于室内、外移动性的工作场所以及室外电视、电影的拍摄等场所。移动式灯具主要有：深照型特挂灯、文照型有防护网的防水防尘灯、平面灯、移动式投光灯等。移动式灯具都有金属防护网罩或塑料防护罩。

其它：除上述10种灯具的安装方式外，常见的灯具还有