照明基础知识培训

照明基础知识第一章

光度、色度基本概念及知识

什么是光，光是指辐射能的一部分，即具有刺激视觉器官特性的辐射能。从物理学的观点说，光是电磁波谱的一部分，波长范围在380~780nm（纳米）之间，这个范围在视觉上可能稍有些差异。任何物体发射或反射足够数量合适波长的辐射能，作用于人眼睛的感受器官，就可看见该物体。一般辐射能波谱的范围，可见光谱辐射能的波长在380x10-9~10-9m（即380~780nm）之间，仅是辐射能中很小的一部分。在1666年，牛顿使一束自然光线通过棱镜，从而发现光束中包含组成彩虹的全部颜色。可见光谱的颜色实际上是连续光谱混合而成的。波长从380nm向780nm增加时，光的颜色从紫色开始，按蓝、绿、橙、红的顺序逐渐变化。如下图：

第一节：光的度量及其单位一、

光通量光源在单位时间内向周围空间辐射出去的并能使人眼产生光感的能量，称为光通量。单位为流明（lm）。光通量=光效X功率二、

发光强度（光强）光源在空间某一方向上单位立体角内发射的光通量与该立方体角的比值，称为光源在这一方向上发光强度，简称光强，单位为坎德拉（

cd）。三、

照度照度是用来说明被照面（工作面）上被照射的程度，通常用其单位面积内所接受的光通量来表示，单位为勒克斯（lx）或流明每平方米（lm/m2）。四、

亮度亮度也是用来表示物体表面发光（或反光）强弱的物理量，被视物体发光面在视线方向上的发光强度与发光面在垂直于该方向上的投影面积的比值，称为发光面的表面亮度，单位为坎德拉每平方米（cd/m2）。

具体如下图指示:第二节：光源的色温及显色性

一、

色温将一标准黑体加热(如白炽灯中的钨丝)，随着温度升高黑体的颜色开始沿着深红-浅红-橙-黄-白-蓝逐渐改变，当某光源发出的光的颜色与标准黑体处于某温度的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为光源的色温，以绝对温度K来表示。基本色如表所示：(色温常识)表一

色温光色气氛效果

大于5000K清凉（带蓝的白色）清冷的感觉

三基色荧光灯

水银灯

汞灯3300-5000K左右中间（接近自然光）无明显视觉心理效果

三基色荧光灯u金卤灯小于3300K温暖（带桔花的白色）温暖的感觉

白炽灯

石英卤素灯色温(<3300K)较低的空间色温(>5000K)较高的空间(色温感知)表二色温感知光色感觉照明效果2000-3000K日出0.5小时金黄-白中带红温暖稳重3000K-4500K日出2小时白中带黄中间偏暖自然4500K-5600K日出4小时白中间舒适>5600K阴天白中带蓝中间偏凉耀眼(不同色温空间效果)图例说明：色温低色温高K值(色温)越低，光色越偏红。K值(色温)越高，光色越偏蓝。

二、

显色性光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色再现较差，我们所见到的颜色偏差也较大，用显色指数（Ra）表示。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，各类光源的显色指数各有相同，如：高压钠灯的显色指数为Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60-90。显色指数越接近100，显色性就越好。如下图：不同显色指数下的物体所呈现出来的效果:

自然的显示方法效果显色忠实地再现色彩光源一般显色指数数类别显色类别一般显色指数范围适用场所举例IARa≥90颜色匹配、颜色检验等B90>Ra≥80印刷、食品分检、油漆、店铺、饭店等Ⅱ80>Ra≥60机电装配、表面处理、控制室、办公室、百货等ⅢⅣ60>Ra≥40机械加工、热处理、铸造等

40>Ra≥20仓库、大件金属库等三、颜色显色性和照度度光源的显色指数与与照度一起决定环环境的视觉清晰度度。研究表明，在照度和显色指数之之间存在一种平衡衡关系：用显色指数Ra>90的灯照明办公室，，就其外观的满意意程度来说，要比比用显色指数低的的灯（Ra<60）照明的办公室效果果好，照度值可降低25%以上。应该尽可能选用有有最佳显色指数和和发光效率高的光光源采用适当的照照度，以便以最小小的能量费用获得得良好的视觉外观观效果。照度低、显色指数数低的空间＝阴湿的空间印象。阴郁的空间印象。照度、色温低的空间印印象绿色的线条内是基基本上让人感觉心心情舒畅的范围。。（只从色温和照照度的视点）四、眩光评价方法法在视野范围内有亮度极高的物体，或亮度对比过大大，或空间和时间间上存在极端的对对比，就可引起不不舒适的视觉，或或造成视功能下降，，或同时产生这两种种效应的现象，称为眩光。眩光是是影响照明质量的的最重要因素。从眩光的作用来看可分直接接眩光和反射眩光光，直接眩光是在观察察物体的方向或接接近这一方向内存存在发光体所引起起的眩光。反射眩眩光是发光体的镜镜面反射，特别是是在观察物体方向向或接近这一方向向出现镜面反射所所引起的眩光。眩光按其效应又可可分为失能眩光和和不舒适眩光。失能眩光又称为生生理眩光，这种眩眩光会妨碍对物体体的视看效果，使使视功能下降，但但它不一定引起不不舒适。不舒适眩眩光又称为心理眩眩光，这种眩光使使人不舒适，但它它不一定妨碍对物物体的视觉功能效效果。眩光(英国)标准准分类眩光指数GI眩光标准分类10勉强感到有眩光16可以接受的眩光19眩光临界值22不舒适的眩光28不能忍受的眩光(多数用在照明设设计中用到)眩光限制等级表：：眩光等级G眩光分类0

没眩光1不存在和轻微眩光之间2轻微眩光3厉害眩光4厉害和不能忍受眩光之间5不能忍受眩光对眩光程度的感觉觉，仅4种因素值值得考虑（1）灯具亮度；；（2）房间长度和和灯具安装的高度度（即距高比）；（3）由平均水平平照度表示的视适适应水平；（4）灯具种类，如灯灯具侧面是否发光光等；(多数用在照明设设计中用到)第二章光光源结构及原理在照明工程中常用用的光源有白炽发光的白炽灯灯和卤钨灯，低压压气体放电的各种种荧光灯和高强气气体放电的荧光高高压汞灯，金属卤卤化物灯和高压钠钠灯等。常用光源分类如下下表：不同光源所呈现色色温\显色指数分分类第一节：白炽灯与与卤钨灯一、白炽灯原理凡是根据热辐射原理工作的的光源都可称为白白炽灯。目前常用的白炽灯灯分两类，即普通通白炽灯和卤钨灯灯。白炽灯靠电能将灯灯丝加热到白炽而而发光。在灯丝发光的同时时还产生大量的红外辐射和小量的紫外辐射，它们最终以热能能的形式而损失掉掉。显然，要想提提高白炽灯的光效效，应选用高熔点点材料做灯丝，并并使之在尽可能高高的温度下工作。。（一）白炽灯的结结构普通白炽灯泡由钨钨丝、玻璃泡、灯灯头、支架、引线线等几部分组成，，内充氩、氮、或或氩氮混合气体，，通常的工作压力约约为1.013x105Pa，而氩氮的比例由额额定电压和灯丝温温度而定，通常白白炽灯使用氩气在在86%~98%之间。白炽灯类型：白炽炽灯泡有普泡、蘑蘑菇泡、圆球泡、、烛形泡、反射泡泡、节日泡和花生生米灯泡等系列产产品。（一）白炽灯的色色温、显色指数白炽灯的光效较低低（约为12~17lm/W），色温较低一般为2400~2900K，但显色性较高，显显色指数Ra高达99~100。到目前为止，它是是应用最广泛的一一种光源。二、卤钨灯卤钨灯属于热辐射射光源，工作原理理基本上与普通白白炽灯一样，在结构上有较大的的的差别。最突出出的差别就是卤钨钨灯泡内所填充的的气体含有部分卤族元素或卤化物物。卤钨灯的光效较高高（约为18~21lm/W），色温较低一般为2700~3300K，显色性较高，显色色指数Ra高达99~100。（一）卤钨灯的结结构卤钨灯是由钨丝、、充入卤素的玻璃璃泡和灯头等构成成。卤钨灯有双端端、单端和双泡壳壳之分；（二）卤钨灯的分分类1．按充入灯泡内的的不同卤素可为碘钨灯和溴钨灯；；2．按灯泡外壳材料的不同可分为硬质玻璃卤钨灯、、石英玻璃卤钨灯灯；3．卤钨灯按工作电电压的高低不同可可分为市电卤钨灯（220V）和低电压型卤钨灯（6V、12V、24V）；4．卤钨灯按灯灯头结构的的不同可分分为双端、单端端卤钨灯；（三）卤钨灯的工工作原理当充入卤素素物质的灯灯泡通电工工作时，从从灯丝蒸发发出来的钨，与卤素素化合，形形成一种挥挥发性的卤卤钨化合物物。卤钨化合物物在灯泡中中扩散运动动，当扩散散到较热的的灯丝周围围区域时，，卤钨化合合物分解成成卤素和钨钨，释放出出来的钨沉沉积在灯丝丝上，而卤卤素再继续续扩散到其其温度较低低的灯泡壁壁区域与钨钨化合，形形成卤钨循循环。（四）卤钨灯的应应用使用时应注注意以下问问题：卤钨灯不适适用于低温温场合。双双端卤钨灯灯工作时，，灯管应水水平安装，，其倾斜角角度不得超超过40，否则会缩缩短其使用用寿命；另外，由于于卤钨灯灯灯丝细长又又脆，卤钨钨灯使用时时，要避免免震动和撞撞击，也不不宜作为移移动照明灯灯具。灯杯（MR16、、MR11）灯珠PAR灯光源第二节：荧荧光灯荧光灯与白白炽灯的发发光原理完完全不同，，荧光灯是是一种低压压气体放电电灯。所谓气体放放电就是指指电流通过过气体媒介介时的放电电现象。气气体放电现现象是非常常普遍的，，例如厦日日雷雨时的的闪电，使使用电焊机机时产生很很强的光等等都是气体体放电现象象。一、荧光灯灯的发光原原理荧光灯的常常用荧光粉粉是三基色色粉；一种种低压汞蒸蒸气体放电电灯。灯管管内水银蒸蒸气的原子子在放电时时激发出253.7nm紫外线。紫紫外辐射被被管壁上的的荧光粉吸吸收，转变变成可见光光。转换效率和和灯的颜色色主要取决决于荧光粉粉的种类和和性质。二、荧光灯灯的光电特特征1、电压特性：：电源电压压的变化，，会引起各各种特性的的变化。无无论电压过过高或过低低，都会缩缩短灯的寿寿命，因为为电源电压压增高，使使灯电流增增大，灯管管会黑化，，寿命缩短短；而电源电压压降低，电电极温度降降低，灯不不易启动，，促使电极极物质溅散散，也使寿寿命缩短，，所以要求电电源电压的的波动范围围必须为额额定值的±±6以内，同时时灯用镇流流器的选择择和匹配也也非常重要要。2．环境温温度对荧光光灯的影响响灯的工作特特性，还取取决于管内内汞的蒸汽汽压，因此此也受环境境温度影响响，当温度过低低时，汞蒸蒸汽压力下下降，汞原原子电离率率下降，启启动困难，，同时紫外外线的辐射射减少。当环境温度度过高，管管内汞蒸气气压力增高高，紫外线线反而减少少，其他谱谱线增加。。因此，环境境温度过低低和过高都都会影响荧荧光灯的发发光效率。。荧光灯不宜宜用在户外外。3．开关关次数对寿寿命的影响响荧光灯频繁繁启动会大大大消耗阴阴极物质，，从而使寿寿命降低。。通常，荧光光灯寿命是是指每开一一次点燃3h的总使用时时间。连续续工作时间间越长，寿寿命越长，，因此，在在频繁开关关灯具的场场所不宜使使用荧光灯灯。第三节：高高强度气体体放电灯荧光灯以外外的气体放放电灯都属属于第三代代光源。详细内容略略双端金卤灯灯（R*7S））单端插口金金卤灯（G12）一、光源的的选择和灯灯具（怎样样选择光源源）1、光源的的种类和特特性2、光色（（色温）和和照明商品的显色方法法适应卖场的的气氛空间上的愉愉悦感所必必要的空间间色温体现出出充实感、、心理上的的满足所必必要的空间间第三章照照明设设计基础理理论二、商业照照明的分类类和方法商业照明基基本上是由由：1、一一般照明2、重点照照明3、装装饰照明三三部分构成成。三部分的的构成比例例要适当，，而且要统统筹兼顾、、相互配合合，就能获获得优美的的照明效果果。基础照明环境照明确保店铺内内必要的基基本的亮度度的照明。。环境照明重点照明局部突出的的照明。基础照明的的进一步设设想，进一一步演绎渲渲染店铺环境照明一一般表现在在远观效果果基础照明重点照明基础照明商品照明例例使用筒射灯灯的重点照照明使用柜架下下方照明的的商品照明明商品照明例例(重点照明明)突出金属的的光泽感柜下灯的照明突出商品的凹凸感三、照明设设计标准(参考)国外商业照照明照度标标准值（lx）序号场所CIE标准德国英国1百货商店——5005002超级市场500~750750500（垂直照度）3橱窗9001000——4大型商业中心500~750————5其它任何地段300~500————日本JIS照度标准值值序号场所照度（lx）备注1日用品商店（杂货、食品等）150~250~500

2流行型店（服装、钟表、眼镜等）300~500~750

3文化用品（家电、乐器、书店）500~700

4趣味休闲商店(相机.手工艺.花.收藏品等)200~300~500

5高级专业商店（贵重金属、服装、艺术品等）150~200~300

6美容店、理发店150~200~300

7生活用品专卖（儿童用品、食品）300~500~750兼有758超级市场（城市中心）自选商场750~1000

9超级市场（城市中心）自选商场300~500~750

10大型店（百货店、批量售卖等）500~750

11食堂、饭店、餐馆、饮食店150~200~300

12游兴饮食店75

国际照明委委员会照明明标准（CIES008/E-2001）商业部分室内作业或活动种类Em(lx)VGRRa英国零售店

销售区（小）3002280

销售区（大）5002280

收银区5001980

包装区5001980

第四章：室室内建筑设设施照明照照度计算一、利用系系数法应用利用系系数法计算算被照场地地平面上平平均照度的的基本公式式如下：N*L*U*KEav*AEav=-------------------N=-------------------AL*U*K式中L———灯具具内光源的的总光通量量（lm））;Eav——被照照场地平面面上平均照照度（lx）；N——所所需灯具个个个数；A——被被照场地面面积（m2）；K——维维护系数；；U——利用系数；；利用系数的的大小