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照明知识常识
时间:2014-5-13  点击数:2785  

    光通量 
 

  光源在单位时间、向周围空间辐射并引起视觉的能量,称为光通量。 
 

  用Φ表示,单位为流明(Lm)。 
 

  光通量与光源的辐射强度有关,还与波长有关。人眼对波长555nm的黄、绿光最敏感。 
 

   发光强度(光强) 
 

    光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量,称为光源在该方向上的发光强度,简称光强。用符号 
 

  I表示,单位 坎德拉(Cd)对于向各方向均匀辐射光通量的光源。 
 

  I=Φ/W 
 

  Φ-光源在W立体角内所辐射出的总光通量。(Lm) 
 

  W-光源发光范围的立体角(Sr) 
 

  立体角是一个锥形的角度,用球面度来测量,单位为球面度(Sr) 
 

  S=2πr平方(1-COSθ) W=S/r平方=2π(1-COSθ) 
 

    照度 
 

    单位面积上接受的光通量称为照度,用E表示,单位勒克司(Lx) 
 

  E=Φ/S 
 

  Φ-光通量(Lm) 
 

  S-受照面积(㎡) 
 

   亮度 
 

  发光体在给定方向单位投影面积上的发光强度称为亮度,用L表示, 
 

  单位坎德拉.每平方米。(Cd/㎡) 
 

  发光体在θ方向上的亮度为 
 

  L=Iθ/Scosθ 
 

  物面的亮度与光源强度有关,还与物体反射能力有关。 
 

    色温 
    当光源发光的颜色与黑体加热到某一个温度所发出去的颜色相同时,称为光源的颜色温度,简称色温。 
 

   换算关系 
    1勒克斯=1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度 
 

  1流明=发光强度为1坎德拉的点光源,在单位立体角内发射的光通量 
 

  1勒克斯=发光强度为1坎德拉的点光源在半径为1米的球面上产生的光照度 
 

   冷光源 
 

  利用化学能、电能激发的光源,如LED、EL、节能灯、光纤、荧光灯等。 
 

   热光源 
 

  利用热能激发的光源,如白炽灯、卤钨灯、高压汞灯、金属卤素灯等。 
 

一、照明术语 
 

名称 符号 单位 说明 
 

光通量 Φ 流明 LM 发光体每秒钟所发出的光量之总合,即发光量 
 

光强 I 坎德拉 Cd 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量 
 

照度 E 勒克斯 Lx 发光体照射在被照物体单位面积上的光通量 
 

平均寿命 H 小时 指一批灯泡点灯之百分之五十的数量损坏不亮时的小时数 
 

经济寿命 H 小时 
在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下,其综合光束输出至一特定比例的小时数。此比例用于室外的光源为百分之七十,用于室内的光源如日光灯则为百分之八十。 
 

色温度 K 
色温度是以绝对温度K(kevin)来表示,乃是将一标准黑体(例如铁)加热,温度升高至某一程度时颜色开始由红->浅红->橙黄->白->蓝白->蓝,逐渐改变,利用这种光色变化的特征,某光源的光色与黑体在某一温度下呈现的光色相同时,我们将黑体当时的绝对温暖称为该光源的色温度。 
 

色温度在3000K以下,光色就开始有偏红的现象,给人一种温暖的感觉。色温度超过5000K,颜色则偏向蓝色,给人一种清冷的感觉。 
 

显色性 Ra 
光源对物体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的再现较好,我们所看到的颜色也就较接近的自然原色,显色性低的光源对颜色的再现较差,我们所看到的颜色偏差也较大。 
 

光源效率 Lm/W 光源效率(Lm/w)=流明(Lm)/耗电量(w) 
 

眩光 视野内有亮度极高的物体过强烈的亮度对比,则可以造成视觉不舒适,称为眩光。眩光非为失能性眩光和不舒适性眩光,眩光是影响质量的重要因素。 
 

二、主要光源的技术指标 
 

光源种类 光效(Lm/W) 显色指数Ra 色温(K) 平均寿命(小时) 
 

白炽灯泡 15 100 2800 1000 
 

石英卤素灯 15 100 3000 2000-3000 
 

SL灯 50 85 2700/5000 8000 
 

高压汞灯 50 45 3300/4300 6000 
 

普通日光灯 70 70 全系列 8000 
 

PL型灯管 85 85 2700/3000/3500 4000/5000/5300 8000-12000 
 

金属卤化物灯 75-95 65-92 3000/4500/5600 6000-20000 
 

三基色日光灯 96 80-98 全系列 10000 
 

高压钠灯 120 23/60/90 1950/2200/2500 24000 
 

低压钠灯 200 44 1700 28000 
 

QI灯 70 85 3000/4000 80000 
 

三、户外照明的基本概念 
 

1、亮度:L 
 

亮度是指观察者受到的某个表面的明亮程度,单位是坎德拉/平方米(cd/m2)。 
 

2、照明均匀度 
 

被照物上产生暗区会降低目标的可见度,因此被照物上良好的照明均匀度是很重要的。 
 

3、眩光(TI) 
 

道路使用者的视觉功能接受灯具产生的眩光多少的影响,同等亮度及均匀度条件下,高眩光会造成能见度降低,而当眩光减少时,能见度会提高。 
 

4、视觉引导性 
 

汽车司机必须接受到关于前方道路或建筑方向的信息以便及时作出反应。户外照明的布置方式可传递此信息。在户外照明的设计阶段就应该考虑视觉引导性以便提高交通安全。 
 

5、环境系数SR 
 

为保证户外使用者(司机、行人等)更清楚地看到障碍物,道路周围环境也需要有一定的亮度。 
 

环境系数定义为:路边环境5米宽区域平均亮度(Ls)与路边到路中心5米区域内平均亮度(Lr)的比值。在路宽小于10米时,计算区域取道路的一般宽度。 
 

6、艺术美及舒适性 
 

户外照明的艺术美及舒适性在凸现城市功能及环境中起着越来越大的作用。这是一个软指标,反映了户外照明的艺术附加值及城市文化建设功能的内涵和功底。 
 

光源知识 
 

    一. 光源的分类 
 

  二. 光源的参数 
 

  三. 光源的规格 
 

  四. 光源的区别 
 

  五. 光源的优缺点 
 

  六. 光源的适用场所 
 

  七. 灯头 
 

一、光源的分类 
 

1.白炽灯—灯丝发光: 
 

名称 别名 适用场所 
 

普灯 普通灯泡 民用 
 

卤钨灯 碘钨灯、石英卤素灯 广告牌、工作照明 
 

冷光杯 反光杯灯 商场、重点照明、展览馆 
 

PAR灯 水池、舞厅 
 

2.气体放电灯: 
 

名称 学名 适用场所 
 

日光灯 低气压汞蒸气放电灯 办公室、家居 
 

电子式节能灯 各种场所 
 

汞灯 高气压汞蒸气放电灯 厂房、路灯 
 

高压钠灯 用于道路灯具 
 

金属卤化物灯 适用各种场所 
 

二:光源的参数 
 

1.光通量(Φ) 
 

单位:流明(lm) 
 

定义:光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和。 
 

功 率 光 源 光通量(lm) 
 

400W 高压钠灯 48000 
 

1000W 普灯 10000 
 

1000W 卤素灯 20000 
 

2.寿命(h) 
 

光 源 寿命(小时) 
 

高压钠灯 10000 
 

卤素灯 3000 
 

3.显色性(Ra) 
定义:光源对于物体自然原色的呈现程度 
Ra数值越接近100,表示显色性越好。 
 

表一 
 

光源 显色指数(Ra) 
 

普灯 100 
 

卤素灯 100 
 

日光灯 65 
 

汞灯 45 
 

钠灯 20 
 

金卤灯 65 
 

表二 
 

Ra 感觉 用途 
 

>90 极好 对色彩鉴别要求极高的场所,如印刷.印染品检验等 
 

80-90 很好 彩色电视转播.陈列的展品照明 
 

65-80 较好 室内照明 
 

50-65 中等 室外照明 
 

<50 较差 对色彩要求不高的场所,如停车场.货场等 
 

4.色温(K) 
光源点燃后的光色与标准黑体加热到某一温度时的光色相同,该黑体当时的绝对温度称为光源的色温. 
表一 
 

类 别 色 温 
 

暖色 <3300K 
 

中间色 3300-5000K 
 

冷色 >5000K 
 

表二 
 

实 例 色 温 
 

日光灯 5000K 
 

金卤灯 4000K 
 

钠灯 2000K 
 

普灯 2100K 
 

表三 
 

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 
 

K值越小,光色越偏红。 
 

K值越高,光色越偏蓝。 
 

5.光强(I) 
 

一般来讲,光线都是向不同方向发射的,并且强度各异。可见光在某一特定方向角内所发射的强度就叫做光强(I)。 
 

6.照度(E) 
 

单位:勒克司(LX) 
 

照度(E)是光通量与被照射面积之间的此例系数。1LX即指1Lm的光通量平均分布在面积1平方米的平面上的明亮度。 
 

7.辉度 
 

单位:坎德拉/平方米(cd/平方米) 
 

辉度(L)是表示眼睛从某一方向所看到物体反射光的强度。 
 

8.光线和辐射 
 

光是电磁波辐射到人的眼睛,经视觉神经转换为光线,即能被肉眼看见的那部分光谱。这类射线的波长范围在360到830之间,仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部分。 
 

9.最重要光学公式 
 

光强(cd) I 特定角度内的光通量 
 

特定角度Ω(sr) 
 

照度(lx) E 落在物体表面上光通量 
 

照明表面面积 
 

照度(lx) E 光强 
 

[以米为单位的距离(m)]² 
 

辉度(cd/m²) L 光强(cd) 
 

被观察表面的面积(m) ² 
 

光效(lm/w) h 发射的光通量 
 

耗电量(W) 
 

三.光源的规格 
 

1. 三大光源公司 
 

GE 通用 美国 
 

Philis 飞利浦 荷兰 
 

OSRAM 欧司朗 德国 
 

2. 金卤灯 
 

表一 
 

飞利浦 HPT-T400 单端金卤灯400W 
 

飞利浦 MHN-TD150 双端金卤灯150W 
 

表二 
 

欧司朗 HQI-T 管状单端金卤灯 
 

欧司朗 HQI-E 椭圆型单端金卤灯 
 

欧司朗 HQI-TS 双端金卤灯 
 

表三 
 

普通金卤灯 M 
 

J 
 

HIT 
 

表四 
 

高压钠灯 
 

飞利浦 SON-T 
 

欧司朗 NAV-T 
 

普通 HPS 
 

表五 
 

常用规格灯 
 

埋地灯、草坪灯 70W-150W 
 

路灯灯具 250W-400W 
 

四.光源的区别 
 

汞灯 外壳涂粉 
 

金卤灯 石英发光内管(透明) 
 

钠灯 陶瓷发光内管(雾状、非透明) 
 

五.光源的优缺点 
 

名称 优点 缺点 
 

普灯 1. 价廉 
 

2. 一点就亮 
 

3. 显色性好 1. 光效好 
 

2. 寿命短 
 

节能灯 1. 光效较高 
 

2. 寿命较长 
 

3. 光线柔和 1. 价格贵 
 

金卤灯 1. 光效高 
 

2. 寿命长 
 

3. 显色性好 1. 须带镇流器、触发器 
 

2. 再次启动能力差 
 

3. 电源要求高 
 

钠灯 1. 光效最高 
 

2. 寿命最长 
 

3. 启动性能好 1. 须带镇流器、触发器 
 

2. 显色性差 
 

六.光源的适用场所 
 

金卤灯 室内外场所(特殊地方除外):停车场、商业区、广场、公园 
 

高压钠灯 户外道路(郊区)
 

七.光源灯头 
 

灯头 光源名称 功率 品牌 
 

E27 普通电子节能灯 9W-26W 
 

欧司朗 
 

白炽灯 40-100W 
 

金卤灯 70W-150W 
 

高压钠灯 70W 
 

高压钠灯 70W-150W 亚字牌 
 

E40 金卤灯 175W-2000W 欧司朗 
 

高压钠灯 150-1000W 
 

RX7S 双端金卤灯 70W-150W 欧司朗 
 

FC-2 双端金卤灯 250W-400W 
 

双端高压钠灯 250W-400W 
 

G12 插入式金卤灯 70W-150W 欧司朗 
 

G13 日光灯 18W-58W 欧司朗 

 

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