人工照明在线视频

下面介绍第四节

人工照明

人工照明的特点有不受光气候影响

不受建筑设计影响

控制方便等优点

但是人工照明需要消耗大量电能

同时增加夏天空调负荷

增加空调能耗

下面介绍一下人工光源的类型与特点

人工光源的类型

包括有热辐射光源

例如白炽灯

卤钨灯等

还有气体放电光源

例如荧光灯

节能灯

高压汞灯

金属卤化物灯

和高低压钠灯等

人工光源的光谱具有非连续

多峰值的特点

不同光源有不同的光效

下图给出了常见的人工光源的光通量与光效的关系

曲线上的数字是灯的功率

单位是瓦

天然光的光效大概在95到105 lm每瓦特左右

对比一下我们可以看出

大多数室内使用的人工光源的光效

都达不到天然光的光效

我们先来看下白炽灯

白炽灯的光谱功率分布是连续性分布的

这一点与天然光有共性

因此也有良好的显色性

但是白炽灯的光效低

一般在12到20 lm每瓦特的范围内

它的灯丝温度较高

可以达到2300 K以上

光源高亮度的时候会产生眩光

此外颜色偏红

因此并不适用于对颜色分辨要求很高的场所

白炽灯的特点是寿命短 高亮度 有眩光

它的好处是没有频闪的现象

调光性也比较好

也比较耐于频繁的开关

卤钨灯是将卤族元素

如碘 溴等充入灯泡内

它能和游离状的钨化合形成气态的卤化钨

延缓灯丝的蒸发

它的光效和寿命均高于白炽灯

灯丝的温度很高

光效也略有提升

可以达到 20 lm每瓦特以上

荧光灯的光效比较高

它的寿命比较长 显色性比较好

此外它的表面温度比较低

光效可以达到60 lm每瓦特以上

荧光灯采用的是卤钨荧光粉

电磁镇流器

节能灯就是紧凑型的荧光灯

它的光效可以进一步的提高

达到70 lm每瓦特的水平

节能灯一般采用

稀土三基色的荧光粉和电子镇流器

此外还有荧光高压汞灯

它的光效也比较高

可以达到50lm每瓦特

寿命很长

但是它的显色性很差

金属卤化物灯的光效可以达到80lm每瓦特以上

显色性也得到了很大的改进

可以用于高大的厂房

室外的运动场

但是它的问题是寿命比较短

此外是它的单灯的功率可以达到很大

低压钠灯的主要波长为589nm的黄光

最接近我们说的明亮的光555nm

所以它的发光效率最高

一般值可以达到140 lm每瓦特

理论值可以达到300 lm每瓦特

但是很显然这种灯的显色性很差

为此它主要用于机场跑道和灯塔

因为它具有非常强的透雾性

很容易让我们找到这么一个指示

高压钠灯是通过增加钠蒸气气压

来拓宽谱带和改善光色的

是目前一般照明应用的光效最高

可达120 lm/W

寿命最长的灯

但其显色性相对不好

主要原因是其峰值集中在555nm附近

如图中所示

高压钠灯主要应用于街道照明和高大厂房

下面着重介绍一下LED照明

也就是半导体发光二极管器件

传统的LED主要用于信号显示领域

如建筑物航空障碍灯

航标灯

汽车信号灯

仪表的背光照明

但是目前在建筑物室内外和景观照明的应用中

也越来越广泛

LED的特点是具有

功耗低 高亮度 色彩艳丽 抗振动

寿命长 发热量低的优点

同样的亮度下

LED的灯的耗电仅为普通白炽灯的十分之一

它的寿命可以达到10万小时

随着科技的发展

目前市场上销售的LED灯具的光效

一般可以达到75到128lm每瓦特

远远的高于白炽灯

而显色性指数也可以达到75 甚至是82

最高它的光效可达到300 lm每瓦特左右的水平

当然 价格还是略贵

如果能够进一步的解决

LED的显色性和价格等问题

LED将会是未来照明领域的

应用最为广泛的一个灯源

下表列举了一些包括夏普 松下 东芝

等常见国外品牌LED灯具的光效和显色性指标

可以看出这些国外的LED产品

的确在光效和显色性方面

都具有非常好的指标

但是价格的确是普通灯的好几倍

这页ppt给大家总结了

常见的几种灯源的色温

显色性和光效的比较

可以看出

除了LED灯荧光灯和镝灯

能在光效和显色性都做得比较好之外

其他灯源的显色性和光效都很难兼顾

而且一般情况下

显色性越好

光效则越低

反之亦然

下面介绍一下照明方式

在照明设计中

照明方式的选择对光质量

照明的经济性和建筑的艺术风格

都具有很重要的影响

正常使用的照明系统

按其灯具的布置方式可分为四种照明方式

即一般照明

局部照明

分区一般照明

和混合照明等

一般照明的时候

灯具均匀的分布在被照面上空

在工作面形成均匀的照度

这种照明方式适合于工作人员的作业对象

位置频繁变换的场所

以及对光的投射方向没有特殊要求

或者说在工作面内

没有特别需要提高视度的工作点

或者是工作点很密的场合

例如我们生活中常见的办公室 大堂

等一般空间的照明都是如此

为了实现某一个特定的指定点的高照度要求

在较小范围或有限空间内

采用距离作业对象近的灯具

来满足该点照明要求的照明方式

我们就称之为局部照明

工作面上的照度

由一般照明和局部照明合成的照明方式

称之为混合照明

比如说

展览馆中对展品进行的就是局部照明

局部照明和一般照明混合在一起使用

就是混合照明

同一房间内由于使用功能不同

各功能区所需要的照度值不相同

这时首先就需要对房间进行分区

再对每一分区做一般照明

这种照明方式称作分区一般照明

比如说大型厂房的工作区与交通区

不同工段间的照明设计

开敞式办公室内的办公区与休息区的照度设计

都属于分区照明

照明设计计算的内容范围很广

包括了照度 亮度 眩光

经济与节能分析等等

计算方法也比较多

这里简要介绍

通过利用系数计算室内照度的方法

所谓利用系数法

考虑的是直射光和反射光两部分所产生的照度

计算结果是水平工作面上的平均照度

这个方法适用于灯具均匀布置的一般照明

以及利用墙和顶棚作反光面的场合

对于单灯光通量的计算公式为

Φ等于EA除以N除以Cu再除以K

影响灯具利用系数Cu因素的包括

灯具的类型 灯具的间隔 各内壁表面的反射率

房间的长度 灯具到工作面的距离等等