人工照明及其对光和色的控制辅导讲义

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1、建筑室内外环境不仅夜间需要人工照明，而且某些场合(如无窗室内及地下空间)，白天也需依靠人工照明。另外，在室内某些采光不足的区域，也需要辅助以人工照明来获得合理的照度，改善照度均匀度。照明设计不仅要满足生活、工作等视觉功能的要求，而且应充分发挥照明设施的装饰作用和光的艺术表现力。这种装饰作用不仅表现在灯具本身的点缀和美化作用上，而且通过照明器与室内外装修构造与色彩的有机结合，通过不同的照明构图和光的空间分布，可形成不同的光环境艺术效果。一、常用照明光源的种类、特性与使用场所　　(一)人工光源的种类　　常用人工光源的种类见表2—6。　

2、　(二)人工光源主要技术性能指标和使用场所　　(1)光通量：表示光源的发光能力，单位是流明(1m)。据光通量大小可以将光源分为高、中、低三类。高的大于100001m，中等的为3000—100001m，低的小于30001m。　　(2)发光效率：简称光效，指光源的光通量与其所消耗的电功率之比，单位是流明/瓦(1m/W)。　　(3)寿命：电光源的使用时间，单位为小时(h)。　　(4)平均亮度：光源亮度的平均值，单位为亮度单位坎德拉(cd)　　(5)光源色：人们感觉到的光源的颜色，以色温或相关色温表示，单位是开尔文(K)。光源色分类及适用

3、场所见表2—7。　　(6)显色指数：长期工作或停留的房间或场所，照明光源的显色指数不宜小于80，在灯具安装高度大于6m的工业建筑场所，Ra可低于80，但必须能够辨别安全色。光源显色指数及适用场所见表2—8。　　常用人工光源的基本参数及使用场所见表2—9。二、灯具的光特性与分类灯具是光源、灯罩及其附件的总称，又称照明器。　　灯具能改变光源光通量的空间分布或光谱分布。灯具可以以其美观的造型成为装饰物。它还可起到避免眩光、保护视觉的作用。灯具还有防尘、防潮、隔离保护的作用。　　(一)灯具的光特性　　1.灯具效率　　灯具效率指灯具发出的光

4、通量与光源发出的总光通量之比。　　灯具效率与灯具的材料、形状及清洁程度等有关。灯具的效率越高，节能效果越好，　　通常灯具效率不应低于55%。各种灯具的效率见表2—10。　　2.配光曲线与空间等照度曲线　　若把灯具各方向的发光强度以极坐标形式绘制在平面上，既是灯具的配光曲线。它表示灯具发光强度的空间分布状态。通常配光曲线均按照光源发出1000lm光通量来绘制。当实际的光通量φ不是10001m时，应乘以—修正系数φ/1000。灯具的配光曲线示例见图2-16。　　灯具的空间等照度曲线也是按灯具发出的光通量为10001m绘制的，按照灯到计

5、算点的悬挂高度和灯到计算点的水平距离从图上查出相应的照度值，再乘以声φ/1000就得出计算点的照度值。　　3.遮光角(保护角)　　光源下端和灯具下端的连线与水平线的夹角，称为遮光角，如图2—17所示。具有一定遮光角的灯具可以有效地控制眩光。若灯具与眼睛的连线与水平面的夹角小于遮光角时，则眼睛看不到光源。一般灯具的遮光角要求在15o～30o之间。(二)灯具的分类灯具可以分为装饰性灯具和功能性灯具两大类。　　国际照明学会按光通量在空间上、下半球的分布将灯具分为以下几类：　　1.直接型灯具　　其上半球的光通量占0%一10%，下半球占90

6、%一100%(见图2—18)。这种灯具效率很高，一般可达80%以上，且室内表面的反射比对照度的影响较小，设备投资与维护使用费也小。缺点是顶棚暗，易形成眩光，阴影浓重。当工作面受几个光源同时照射时，易造成重叠阴影。　　2.半直接型　　这类灯具具有60%～90%的光通量向下方射出，灯具效率较高。由于有10%～40%的光通量向上方射出，因此顶棚较亮，改善了室内亮度分布(图2-19)，所造成的阴影也稍淡。　　3.扩散型　　这类灯具向上下空间射出的光通量大致相等，各占总光通量的40%一60%，使室内具有良好的亮度分布，并避免眩光的产生(图2

7、-20)。　　4.半间接型　　这类灯具在上半部分辐射的光通量约占60%～90%，将顶棚作为主要照射面，增加了室内反射光的比例，使房间光线柔和、均匀，不易形成眩光(图2-21)。　　5.间接型灯具　　这类灯具有90%～100%的光通量射向上方，向下方辐射的只有不到10%，光线扩散性很好，柔和而均匀，室内基本无阴影，完全避免了眩光的影响。但光通量利用率很低，室内表面光反射比对照度影响较大，设备投资及维护费用较高(图2-22)。2.照明质量　照明质量包括一切有利于视功能及舒适感，易于观看和安全美观的亮度分布。眩光、颜色、均匀度、方向性、

8、扩散、亮度和亮度对比都影响视度和观看的能力，因此是与照明质量有关的因素，都应在照明设计时予以考虑。　　(1)照度均匀度：照度均匀度指室内最低照度与平均照度之比　　1)公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域的一般照明照度均匀度，不应小于0.7，而作业面