第2章电光源与灯具

2电光源与灯具2．1光源发展史、分类2．2

常见照明光源的光学特性2．3

常用的照明光源简介2．4

光源的选择与使用场所2．5照明器2．1光源发展史、分类自然光源：照明的最佳光源是太阳光。人工光源：物理光源：人工取火——火把、蜡烛、油灯、煤气灯

电光源（照明）大事记——1879爱迪生发明电灯

——1959卤素灯问世

——1961高压钠灯问世

——1962金属卤化物灯

——1969第一盏LED灯(红色)；1976绿色LED灯；1993蓝色LED灯；1999白色LED灯；2000LED应用于室内照明

——1983荧光灯问世2．1光源发展史、分类热辐射光源气体放电光源电致发光光源电流流经导电物体，使之在高温下辐射光能的光源。电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电而发光的光源。在电场作用下，使固体物质发光的光源。2．2常见照明光源的光学特性一些常用光源的主要光学特性指标光源名称白炽灯卤钨灯荧光灯荧光高压汞灯高压钠灯金属卤化物灯普通型显色改进型功率范围（w）15-100010-20006-12550-100035-1000150-400150-3500光效（lm/w）7-1915-2527-7532-5365-13087-9555-110平均寿命（h）10001000-35003000-70003500-600016000-2400012000500-10000一般显色指数99-10065-8030-40216060-85色温（k）2400-29002700-30503000-65005500210023004300-7000启动稳定时间瞬时1-4s4-8min5-6min4-10min再启动时间瞬时1-4s5-10min1-3min10-15min功率因数10.27-0.60.44-0.670.50.5-0.95频闪效应不明显明显2．3常用的照明光源简介根据照明光源发光形式的不同，可分为：热辐射光源原理：物体通电加热而辐射发光。类型：白炽灯、卤钨灯。气体放电光源原理：气体放电时发光。类型：荧光灯、荧光高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、氙灯、HID灯和新型光源。1）白炽灯特点：有高度集光性，便于控光，可频繁操作，能瞬时点燃，无频闪现象，辐射光谱连续，显色性好。缺点：寿命短（1000h），光效低（10～20lm/w），受电压影响。适用：家庭、旅馆、饭店以及艺术照明、信号照明、投光照明、布景照明以及不许有频闪效应的工作场所。灯头支架发光材料玻璃外壳惰性气体2）卤钨灯石英玻璃管金属支架灯丝单端式双端式适用：多用于较大空间、要求高照度的场所，其色温特别适用于电视转播摄象照明以及体育场、广场、会场、舞台、机场、商业和摄影等场所照明。特点：由于卤钨作用，灯的寿命大大的提高（2000h），温度升高，可见光增加，光色改善，显色性好，光效提高，达20-40lm/W3）荧光灯特点：表面亮度低，表面温度低，光效高，寿命长，显色性较好，光通分布均匀。使用：广泛用于进行精细工作、照度要求高或长时间紧张视力工作的场所；不宜用于开关频繁的场所以及瞬时启动和调光的场所。冷阴极灯紧凑型荧光灯荧光灯冷阴极（荧光）灯原理：是一种气体放电灯，简单说来，是灯管在电场作用下，发生气体放电，释放辐射能，激发荧光粉产生发光效应。应用：液晶屏背光源；扫描仪；广告灯箱和装饰照明。特征：高亮度、高功效、高寿命、低功耗；重量轻；发热小。荧光灯澳门金沙娱乐场酒店冷阴极工程冷阴极（荧光）灯北京千禧酒店冷阴极灯工程荧光灯紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯又叫节能灯，正式名称是稀土三基色紧凑型荧光灯，它是1978年由国外厂家首先发明的，具有光效高（普通灯泡的5倍），节能效果明显，寿命长（普通灯泡的8倍），体积小，使用方便等优点。稀土纯三基色4U节能灯：型号：光通量（LM）长度（MM）YPZ45W-4U-172400245YPZ55W-4U-172850255YPZ65W-4U-173380265YPZ85W-4U4410285YPZ105W-4U4600305YPZ125W-4U6350315适用场合：居室照明、办公照明、工业照明、工业场合、商店等荧光灯4）荧光高压汞灯特点：光效高、耐震、耐热、寿命长。缺点：启动时间较长，有频闪，不宜于作室内照明光源，也不能单独做为事故照明光源。适用：多用于车间、礼堂、展览馆等室内照明，或道路、广场的室外照明。5）高压钠灯特点：光效高、紫外线辐射小、透雾性能好、光通维持性好、可任意位置点燃、耐震，但显色性差。适用：广泛用于道路照明，当与其它光源混光后，可用于照度要求高的高大空间场所。6）金属卤化物灯特点：尺寸小、功率大、光效高、光色好。适用：体育馆、高大厂房、繁华街道及车站、码头、立交桥的高杆照明等。7）氙灯特点：光色接近太阳光，显色性好，功率大，体积小，紫外线辐射强。适用：用于广场、机场、车站、港口大面积照明场所（探照灯）。8）HID灯（高强度气体放电灯）HID灯是高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、氙灯的总称。特点：光效高、寿命长、发光体积小、控光性能好、光利用率高适用：大空间照明和城市景观照明。9）新型光源LED灯无极灯光纤照明2．4光源的选择与使用场所选用的照明光源应符合国家现行相关标准的有关规定。选择光源时，应在满足显色性、启动时间等要求条件下，根据光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析比较后确定。常见光源的使用场所：表2.162．5照明器灯具：光源、灯罩及附件的总称2．5．2

灯具的种类2．5．1灯具的光学特性1）配光特性

2）遮光角3）效率灯具的作用：固定与保护光源、控制并重新分配光在空间的分布、防止眩光、装饰和美化环境2．5．3

灯具的选择1）配光特性配光：是指光源(灯具)在空间各个方向的光强分布，其表示方法有配光曲线、空间等照度曲线等。配光曲线：表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。空间等照度曲线：以光源或灯具为中心，在空间中某一剖面上的照度相等的点的连线。2．5．1灯具的光学特性配光曲线配光曲线：以光源为极坐标的原点，以光轴线为0°轴，圆的半径长短表示发光强度的大小。在这个极坐标平面上，把灯具从0°开始的各个张角的发光强度绘制在图上，即成为一个灯具的完整的配光曲线。

2）遮光角遮光角：灯罩边沿和发光体边沿的连线与水平线所成的夹角。某一灯具的防止眩光范围，可用遮光角γ来衡量。当人眼平视时，如果灯具与眼睛的连线和水平线的夹角小于遮光角，则看不到高亮度光源。3）效率灯具效率：灯具向空间投射的总光通量与灯具内光源发出的总光通量的百分比，η=φ/φ0η＜1，其值取决于灯罩开口的大小和灯罩材料的光反射比和光透射比。灯具的效率说明灯具对光源光通量的利用程度。GB50034-2004《建筑照明设计标准》规定，照明灯具的灯具效率要满足：开敞式灯具效率必须在75%以上；带透明保护罩的灯具效率要在65%以上；对于磨砂、棱镜罩，灯具效率要在55%以上。2．5．2灯具的种类1）按光通量在空间分配特性分类直接型、半直接型、漫射型（直接-半直接）、半间接型、间接型2）按安装方式分类壁灯、筒灯、吊灯、吸顶灯、射灯、放置式灯具、滑轨照明灯具、格栅荧光灯盘3）建筑化照明装置建筑化照明：利用整体规模的光源对顶棚及墙面进行间接照明类型：暗槽灯照明、光檐照明、发光顶棚、光梁和光带1）按光通量在空间分配特性分类直接型灯具配光曲线直接照明型光通集中在下半球。光的利用率高。易获得局部地区高照度顶棚较暗，产生眩光适于高大空间的一般照明、厂房、大厅、体育馆等，常用的深照、中照、广照、嵌入式荧光灯、发光顶棚、点射灯等向上光通量0~10％向下100~90％特性半直接型灯具配光曲线半直接照明型具有直-间接照明特点，利用率中等、上下阴影得到改善，由于扩散作用，可减少眩光；反射率高能发挥好的效果，整个空间明亮需要创造环境气氛和要求经济性比较好的场所：办公大厅、学校、饭店和家庭等；常用各式玻璃灯具、开启式荧光灯、枝花吊灯等特性向上光通量10~40％向下90~60％漫射型灯具配光曲线漫射照明型光通量利用率较低。造型美观，光线柔和均匀。用漫射透光材料制成封闭式的灯罩，将光线均匀的投向四面八方，如乳白玻璃球形灯特性向上光通量40~60％向下60~40％半间接型灯具配光曲线半间接照明型向下光很少，光的利用率较低，顶棚较亮。绝大部分或全部光向上发射，整个顶棚变成二次发光体，光线柔和、没有阴影。适用于创造环境气氛为主，而不注重经济性能的场所：如反射型（金属）吊灯、暗槽反射灯、檐口照明等特性向上光通60~90％间接型灯具配光曲线间接照明型使90％以上的光线向上投射到天棚、墙壁或特种反射器上面，然后反射到被照面上，采用这种照明时对天棚和墙面要求较高。光的利用率低，但是，照明光线柔和，阴影基本被消除。例如，金属制反射型吊灯和壁灯等。特性向上光通90％以上壁灯壁灯：将灯具直接安装在墙壁上、庭柱上类型：托架式，嵌入式用途：壁灯主要用于局部照明、装饰照明筒灯筒灯：孔径很小，嵌入顶棚内光源：白炽灯、荧光灯、HID等用途：可以防止眩光，具有很好的装饰效果吊灯吊灯具有一般照明的特点，得到轻松的环境气氛。吊灯能使墙面、地面和顶棚均匀受光，并与重点照明结合使用，光线柔和、阴影减少。吊灯的造型和艺术形式在某种意义上决定了整个空间的艺术风格和装修挡次，体现一种综合性的艺术形式。吸顶灯吸顶灯：将照明器直接吸附在顶棚上的灯具。应尽量使用四周都能发出光线的灯具顶棚应有一定的照明，否则顶棚太暗，压抑感突出。顶棚不能太亮，否则即刺目又冲淡了灯具的形象效果。射灯射灯可安置在吊顶四周，也可置于墙内、墙裙或踢脚线里。光线直接照射在需要强调的物体上，突出主观审美作用和艺术效果射灯既可对整体照明起主导作用，又可局部采光，烘托气氛。

放置式灯具主要包括落地灯、台灯、床头灯等。特点：功能性——补充照明移动性——移动功能装饰性——活跃气氛、丰富空间层次安全性——使用要求滑轨照明灯具安装在滑轨上的可移动灯具适用于精品店、服装店、酒店、商场、珠宝店、娱乐场所、餐厅、展览场所等。格栅荧光灯盘一种嵌入式灯具，曲面格栅可外露，或用乳白色灯罩。利用格栅能最大限度消除眩光，提供舒适的环境。暗槽灯照明特性：将光源隐藏在沿墙边暗槽中，以照亮顶棚面。效果：使顶棚得到均匀的亮光，突出强调顶棚面的明亮轮廓。设计：照明与艺术效果兼顾光源应与顶棚和墙面保持一定距离带反射器时的要求光源间距要求暗槽灯照明济南贵和大酒店

北京凯宾斯基饭店宴会厅暗槽灯工程光檐照明光檐照明：在天花板和墙壁连接的地方内置光源，以均匀照亮墙面和窗帘。光檐照明是隐蔽照明的一种，它将照明与建筑结构紧密地结合起来，体现了