照明知識培訓(xùn)第一章

光度、色度基本概念及知識

什么是光，光是指輻射能的一部分，即具有刺激視覺器官特性的輻射能。從物理學(xué)的觀點說，光是電磁波譜的一部分，波長范圍在380~780nm（納米）之間，這個范圍在視覺上可能稍有些差異。任何物體發(fā)射或反射足夠數(shù)量合適波長的輻射能，作用于人眼睛的感受器官，就可看見該物體。一般輻射能波譜的范圍，可見光譜輻射能的波長在380x10-9~10-9m（即380~780nm）之間，僅是輻射能中很小的一部分。在1666年，牛頓使一束自然光線通過棱鏡，從而發(fā)現(xiàn)光束中包含組成彩虹的全部顏色。可見光譜的顏色實際上是連續(xù)光譜混合而成的。波長從380nm向780nm增加時，光的顏色從紫色開始，按藍、綠、橙、紅的順序逐漸變化。如下圖：

2021/7/1722021/7/173

第一節(jié)：光的度量及其單位一、

光通量光源在單位時間內(nèi)向周圍空間輻射出去的并能使人眼產(chǎn)生光感的能量，稱為光通量。單位為流明（lm）。光通量=光效X功率二、

發(fā)光強度（光強）光源在空間某一方向上單位立體角內(nèi)發(fā)射的光通量與該立方體角的比值，稱為光源在這一方向上發(fā)光強度，簡稱光強，單位為坎德拉（

cd）。三、

照度照度是用來說明被照面（工作面）上被照射的程度，通常用其單位面積內(nèi)所接受的光通量來表示，單位為勒克斯（lx）或流明每平方米（lm/m2）。四、

亮度亮度也是用來表示物體表面發(fā)光（或反光）強弱的物理量，被視物體發(fā)光面在視線方向上的發(fā)光強度與發(fā)光面在垂直于該方向上的投影面積的比值，稱為發(fā)光面的表面亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2）。

2021/7/174具體如下圖指示:2021/7/175第二節(jié)：光源的色溫及顯色性

一、

色溫將一標(biāo)準黑體加熱(如白熾燈中的鎢絲)，隨著溫度升高黑體的顏色開始沿著深紅-淺紅-橙-黃-白-藍逐漸改變，當(dāng)某光源發(fā)出的光的顏色與標(biāo)準黑體處于某溫度的顏色相同時，我們將黑體當(dāng)時的絕對溫度稱為光源的色溫，以絕對溫度K來表示。基本色如表所示：2021/7/176(色溫常識)表一

色溫光色氣氛效果

大于5000K清涼（帶藍的白色）清冷的感覺

三基色熒光燈

水銀燈

汞燈3300-5000K左右中間（接近自然光）無明顯視覺心理效果

三基色熒光燈u金鹵燈小于3300K溫暖（帶桔花的白色）溫暖的感覺

白熾燈

石英鹵素?zé)羯珳?<3300K)較低的空間色溫(>5000K)較高的空間2021/7/177(色溫感知)表二色溫感知光色感覺照明效果2000-3000K日出0.5小時金黃-白中帶紅溫暖穩(wěn)重3000K-4500K日出2小時白中帶黃中間偏暖自然4500K-5600K日出4小時白中間舒適>5600K陰天白中帶藍中間偏涼耀眼2021/7/178(不同色溫空間效果)圖例說明：色溫低色溫高K值(色溫)越低，光色越偏紅。K值(色溫)越高，光色越偏藍。

2021/7/179二、

顯色性光源對物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對顏色表現(xiàn)較好，我們所見到的顏色也就接近自然色，顯色性低的光源對顏色再現(xiàn)較差，我們所見到的顏色偏差也較大，用顯色指數(shù)（Ra）表示。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數(shù)定為100，各類光源的顯色指數(shù)各有相同，如：高壓鈉燈的顯色指數(shù)為Ra=23，熒光燈管顯色指數(shù)Ra=60-90。顯色指數(shù)越接近100，顯色性就越好。如下圖：不同顯色指數(shù)下的物體所呈現(xiàn)出來的效果:

自然的顯示方法效果顯色忠實地再現(xiàn)色彩2021/7/1710光源一般顯色指數(shù)類別

顯色類別一般顯色指數(shù)范圍適用場所舉例IARa≥90顏色匹配、顏色檢驗等B90>Ra≥80印刷、食品分檢、油漆、店鋪、飯店等Ⅱ80>Ra≥60機電裝配、表面處理、控制室、辦公室、百貨等ⅢⅣ60>Ra≥40機械加工、熱處理、鑄造等

40>Ra≥20倉庫、大件金屬庫等2021/7/1711三、

顏色顯色性和照度

光源的顯色指數(shù)與照度一起決定環(huán)境的視覺清晰度。研究表明，在照度和顯色指數(shù)之間存在一種平衡關(guān)系：用顯色指數(shù)Ra>90的燈照明辦公室，就其外觀的滿意程度來說，要比用顯色指數(shù)低的燈（Ra<60）照明的辦公室效果好，照度值可降低25%以上。應(yīng)該盡可能選用有最佳顯色指數(shù)和發(fā)光效率高的光源采用適當(dāng)?shù)恼斩龋员阋宰钚〉哪芰抠M用獲得良好的視覺外觀效果。2021/7/1712照度低、顯色指數(shù)低的空間＝陰濕的空間印象。陰郁的空間印象。照度、色溫低的空間印象綠色的線條內(nèi)是基本上讓人感覺心情舒暢的范圍。（只從色溫和照度的視點）2021/7/1713四、眩光評價方法在視野范圍內(nèi)有亮度極高的物體，或亮度對比過大，或空間和時間上存在極端的對比，就可引起不舒適的視覺，或造成視功能下降，或同時產(chǎn)生這兩種效應(yīng)的現(xiàn)象，稱為眩光。眩光是影響照明質(zhì)量的最重要因素。從眩光的作用來看可分直接眩光和反射眩光，直接眩光是在觀察物體的方向或接近這一方向內(nèi)存在發(fā)光體所引起的眩光。反射眩光是發(fā)光體的鏡面反射，特別是在觀察物體方向或接近這一方向出現(xiàn)鏡面反射所引起的眩光。

眩光按其效應(yīng)又可分為失能眩光和不舒適眩光。失能眩光又稱為生理眩光，這種眩光會妨礙對物體的視看效果，使視功能下降，但它不一定引起不舒適。不舒適眩光又稱為心理眩光，這種眩光使人不舒適，但它不一定妨礙對物體的視覺功能效果。

2021/7/1714眩光(英國)標(biāo)準分類眩光指數(shù)GI眩光標(biāo)準分類10勉強感到有眩光16可以接受的眩光19眩光臨界值22不舒適的眩光28不能忍受的眩光(多數(shù)用在照明設(shè)計中用到)

2021/7/1715眩光限制等級表：

眩光等級G眩光分類0

沒眩光1不存在和輕微眩光之間2輕微眩光3厲害眩光4厲害和不能忍受眩光之間5不能忍受眩光對眩光程度的感覺，僅4種因素值得考慮（1）燈具亮度；（2）房間長度和燈具安裝的高度（即距高比）；（3）由平均水平照度表示的視適應(yīng)水平；（4）燈具種類，如燈具側(cè)面是否發(fā)光等；

(多數(shù)用在照明設(shè)計中用到)

2021/7/1716第二章

光源結(jié)構(gòu)及原理

在照明工程中常用的光源有白熾發(fā)光的白熾燈和鹵鎢燈，低壓氣體放電的各種熒光燈和高強氣體放電的熒光高壓汞燈，金屬鹵化物燈和高壓鈉燈等。常用光源分類如下表：

2021/7/17172021/7/1718不同光源所呈現(xiàn)色溫\顯色指數(shù)分類

2021/7/1719第一節(jié)：白熾燈與鹵鎢燈一、

白熾燈原理凡是根據(jù)熱輻射原理工作的光源都可稱為白熾燈。目前常用的白熾燈分兩類，即普通白熾燈和鹵鎢燈。白熾燈靠電能將燈絲加熱到白熾而發(fā)光。在燈絲發(fā)光的同時還產(chǎn)生大量的紅外輻射和小量的紫外輻射，它們最終以熱能的形式而損失掉。顯然，要想提高白熾燈的光效，應(yīng)選用高熔點材料做燈絲，并使之在盡可能高的溫度下工作。（一）白熾燈的結(jié)構(gòu)普通白熾燈泡由鎢絲、玻璃泡、燈頭、支架、引線等幾部分組成，內(nèi)充氬、氮、或氬氮混合氣體，通常的工作壓力約為x105Pa，而氬氮的比例由額定電壓和燈絲溫度而定，通常白熾燈使用氬氣在86%~98%之間。

2021/7/1720白熾燈類型：白熾燈泡有普泡、蘑菇泡、圓球泡、燭形泡、反射泡、節(jié)日泡和花生米燈泡等系列產(chǎn)品。（一）白熾燈的色溫、顯色指數(shù)白熾燈的光效較低（約為12~17lm/W），色溫較低一般為2400~2900K，但顯色性較高，顯色指數(shù)Ra高達99~100。到目前為止，它是應(yīng)用最廣泛的一種光源。

2021/7/1721二、鹵鎢燈鹵鎢燈屬于熱輻射光源，工作原理基本上與普通白熾燈一樣，在結(jié)構(gòu)上有較大的的差別。最突出的差別就是鹵鎢燈泡內(nèi)所填充的氣體含有部分鹵族元素或鹵化物。

鹵鎢燈的光效較高（約為18~21lm/W），色溫較低一般為2700~3300K，顯色性較高，顯色指數(shù)Ra高達99~100。（一）鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)鹵鎢燈是由鎢絲、充入鹵素的玻璃泡和燈頭等構(gòu)成。鹵鎢燈有雙端、單端和雙泡殼之分；

（二）鹵鎢燈的分類1．按充入燈泡內(nèi)的不同鹵素可為碘鎢燈和溴鎢燈；2．按燈泡外殼材料的不同可分為硬質(zhì)玻璃鹵鎢燈、石英玻璃鹵鎢燈；2021/7/17223．鹵鎢燈按工作電壓的高低不同可分為市電鹵鎢燈（220V）和低電壓型鹵鎢燈（6V、12V、24V）；4．鹵鎢燈按燈頭結(jié)構(gòu)的不同可分為雙端、單端鹵鎢燈；

（三）鹵鎢燈的工作原理

當(dāng)充入鹵素物質(zhì)的燈泡通電工作時，從燈絲蒸發(fā)出來的鎢，與鹵素化合，形成一種揮發(fā)性的鹵鎢化合物。鹵鎢化合物在燈泡中擴散運動，當(dāng)擴散到較熱的燈絲周圍區(qū)域時，鹵鎢化合物分解成鹵素和鎢，釋放出來的鎢沉積在燈絲上，而鹵素再繼續(xù)擴散到其溫度較低的燈泡壁區(qū)域與鎢化合，形成鹵鎢循環(huán)。

2021/7/1723（四）鹵鎢燈的應(yīng)用使用時應(yīng)注意以下問題：鹵鎢燈不適用于低溫場合。雙端鹵鎢燈工作時，燈管應(yīng)水平安裝，其傾斜角度不得超過40，否則會縮短其使用壽命；另外，由于鹵鎢燈燈絲細長又脆，鹵鎢燈使用時，要避免震動和撞擊，也不宜作為移動照明燈具。

燈杯（MR16、MR11）燈珠PAR燈光源2021/7/1724第二節(jié)：熒光燈

熒光燈與白熾燈的發(fā)光原理完全不同，熒光燈是一種低壓氣體放電燈。所謂氣體放電就是指電流通過氣體媒介時的放電現(xiàn)象。氣體放電現(xiàn)象是非常普遍的，例如廈日雷雨時的閃電，使用電焊機時產(chǎn)生很強的光等都是氣體放電現(xiàn)象。2021/7/1725一、熒光燈的發(fā)光原理熒光燈的常用熒光粉是三基色粉；一種低壓汞蒸氣體放電燈。燈管內(nèi)水銀蒸氣的原子在放電時激發(fā)出253.7

nm紫外線。紫外輻射被管壁上的熒光粉吸收，轉(zhuǎn)變成可見光。轉(zhuǎn)換效率和燈的顏色主要取決于熒光粉的種類和性質(zhì)。二、熒光燈的光電特征1、電壓特性：電源電壓的變化，會引起各種特性的變化。無論電壓過高或過低，都會縮短燈的壽命，因為電源電壓增高，使燈電流增大，燈管會黑化，壽命縮短；而電源電壓降低，電極溫度降低，燈不易啟動，促使電極物質(zhì)濺散，也使壽命縮短，所以要求電源電壓的波動范圍必須為額定值的±6以內(nèi)，同時燈用鎮(zhèn)流器的選擇和匹配也非常重要。

2021/7/17262．環(huán)境溫度對熒光燈的影響燈的工作特性，還取決于管內(nèi)汞的蒸汽壓，因此也受環(huán)境溫度影響，當(dāng)溫度過低時，汞蒸汽壓力下降，汞原子電離率下降，啟動困難，同時紫外線的輻射減少。當(dāng)環(huán)境溫度過高，管內(nèi)汞蒸氣壓力增高，紫外線反而減少，其他譜線增加。因此，環(huán)境溫度過低和過高都會影響熒光燈的發(fā)光效率。熒光燈不宜用在戶外。3．開關(guān)次數(shù)對壽命的影響

熒光燈頻繁啟動會大大消耗陰極物質(zhì)，從而使壽命降低。通常，熒光燈壽命是指每開一次點燃3h的總使用時間。連續(xù)工作時間越長，壽命越長，因此，在頻繁開關(guān)燈具的場所不宜使用熒光燈。2021/7/1727第三節(jié)：高強度氣體放電燈

熒光燈以外的氣體放電燈都屬于第三代光源。詳細內(nèi)容略雙端金鹵燈（R*7S）

單端插口金鹵燈（G12）

2021/7/1728一、光源的選擇和燈具（怎樣選擇光源）1、光源的種類和特性2、光色（色溫）和照明商品的顯色方法適應(yīng)賣場的氣氛空間上的愉悅感所必要的空間色溫體現(xiàn)出充實感、心理上的滿足所必要的空間第三章照明設(shè)計基礎(chǔ)理論

2021/7/1729二、商業(yè)照明的分類和方法

商業(yè)照明基本上是由：1、一般照明2、重點照明3、裝飾照明三部分構(gòu)成。三部分的構(gòu)成比例要適當(dāng)，而且要統(tǒng)籌兼顧、相互配合，就能獲得優(yōu)美的照明效果。

基礎(chǔ)照明環(huán)境照明確保店鋪內(nèi)必要的基本的亮度的照明。環(huán)境照明重點照明局部突出的照明。基礎(chǔ)照明的進一步設(shè)想，進一步演繹渲染店鋪環(huán)境照明一般表現(xiàn)在遠觀效果基礎(chǔ)照明重點照明基礎(chǔ)照明2021/7/1730商品照明例使用筒射燈的重點照明使用柜架下方照明的商品照明2021/7/1731商品照明例(重點照明)突出金屬的光澤感柜下燈的照明突出商品的凹凸感2021/7/1732三、照明設(shè)計標(biāo)準(參考)國外商業(yè)照明照度標(biāo)準值（lx）

序號場所CIE標(biāo)準德國英國1百貨商店——5005002超級市場500~750750500（垂直照度）3櫥窗9001000——4大型商業(yè)中心500~750————5其它任何地段300~500————2021/7/1733日本JIS照度標(biāo)準值

序號場所照度（lx）備注1日用品商店（雜貨、食品等）150~250~500

2流行型店（服裝、鐘表、眼鏡等）300~500~750

3文化用品（家電、樂器、書店）500~700

4趣味休閑商店(相機.手工藝.花.收藏品等)200~300~500

5高級專業(yè)商店（貴重金屬、服裝、藝術(shù)品等）150~200~300

6美容店、理發(fā)店150~200~300

7生活用品專賣（兒童用品、食品）300~500~750兼有758超級市場（城市中心）自選商場750~1000

9超級市場（城市中心）自選商場300~500~750

10大型店（百貨店、批量售賣等）500~750

11食堂、飯店、餐館、飲食店150~200~300

12游興飲食店75

2021/7/1734國際照明委員會照明標(biāo)準（CIES008/E-2001）商業(yè)部分

室內(nèi)作業(yè)或活動種類Em(lx)VGRRa英國零售店

銷售區(qū)（小）3002280

銷售區(qū)（大）5002280

收銀區(qū)5001980

包裝區(qū)5001980

2021/7/1735第四章：室內(nèi)建筑設(shè)施照明照度計算

一、利用系數(shù)法應(yīng)用利用系數(shù)法計算被照場地平面上平均照度的基本公式如下：

N*L*U*KEav*AEav=-------------------N=-------------------AL*U*K

式中L——燈具內(nèi)光源的總光通量（lm）;Eav——被照場地平面上平均照度（lx）；

N——所需燈具個個數(shù)；

A——被照場地面積（m2）；

K——維護系數(shù)；

U——

利用系數(shù)；

2021/7/1736利用系數(shù)的大小與所選燈具的類型，燈具的效率，房間的幾何尺寸，室內(nèi)頂棚、墻壁、地板等表面的反射率等因素有關(guān)。確定利用系數(shù)U時，需先確定室