照明基礎(chǔ)知識
照明基本概念
| 名稱 | 符號 | 單位 | 說明 |
| 發(fā)通量 | F | Lm流明 | 光源每秒鐘所發(fā)出光量之總和，用于表示光源發(fā)出的光量。簡單說就是發(fā)光量 |
| 發(fā)光強(qiáng)度 | I | Cd 坎德拉 | 光的強(qiáng)度。在某一特定方向角內(nèi)所放射光的量。 |
| 照度 | E | Lx勒克司 | 單位面積內(nèi)所入射光的量，也就是光能量(lm)除以面積(m2)所得的值，用來表示某一場所的明亮度。 |
| 亮度 | L | Cd/m2 尼特 | 從某一方向所看到物體反射光線的強(qiáng)度。也就是說單位面積時某一方向反射的光之強(qiáng)度。照度是表示單位面積內(nèi)入射光的量。亮度則是表示眼睛以某方向所看到物體的反射光的強(qiáng)度。 |
| 平均壽命 | 小時 | 指一批燈泡點(diǎn)燈至百分之五十之?dāng)?shù)量損壞不亮?xí)r之小時數(shù)。 | |
| 額定壽命 | 小時 | 以長期制造的同一形式的燈具點(diǎn)燈2.5h、滅燈0.5h的連續(xù)反復(fù)實(shí)驗條件下，直到“大多數(shù)燈不能再滅亮為止的點(diǎn)燈時間”或“全光束下降到初光束的70%時的點(diǎn)燈時間”中的短時平均值來表示。 |
光通量、發(fā)光強(qiáng)度、照度、亮度之間的關(guān)系圖示
顯色性
光源對于物體顏色顯現(xiàn)的程度成為顯色性，也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對顏色的表現(xiàn)較好，我們所看到的顏色也就較近自然原色。顯色性低的淘汰對顏色的表現(xiàn)較差，我們所看到顏色偏差也較大。
為何會有顯色性高低之情形發(fā)生？其關(guān)鍵在于該光線之“分光特性”。可見光之波長在380nm至780nm之范圍內(nèi)，也就是我們在光譜中見到的紅、橙、黃、綠、蘭、靛、紫的范圍，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例和自然光相近。則我們眼睛所看到的顏色也就較為逼真。
平均顯色評價(Re)：在光源照射下的色彩的再現(xiàn)度的數(shù)值表示以Ra100為基準(zhǔn)光。數(shù)值越低、與基準(zhǔn)光差異越大，顯色性愈低。
為何會有顯色性高低之情形發(fā)生？其關(guān)鍵在于該光線之“分光特性”。可見光之波長在380nm至780nm之范圍內(nèi)，也就是我們在光譜中見到的紅、橙、黃、綠、蘭、靛、紫的范圍，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例和自然光相近。則我們眼睛所看到的顏色也就較為逼真。
平均顯色評價(Re)：在光源照射下的色彩的再現(xiàn)度的數(shù)值表示以Ra100為基準(zhǔn)光。數(shù)值越低、與基準(zhǔn)光差異越大，顯色性愈低。
光源的光色(色溫)
-
色溫3200-3500K 色溫3500-4000K 色溫4000K-4500K 色溫5000-5600K
亮度75% 亮度50%
- 色溫
色溫度是以絕對溫度K(開爾文)來表示。乃是將一標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱，溫度升高至某一程度時顏色開始由深紅→淺紅→橙黃→白→藍(lán)白→藍(lán)逐漸改變，利用這種光色變化特性，某光源的光色與黑體的光色相同時，我們將黑體當(dāng)時的絕對溫度稱為該光源之色溫度。色溫影響著空間的氣氛。
色溫在3300k以下時，光色就開始有偏紅的現(xiàn)象，給人是一種溫暖的感覺，色溫超過5000k時顏色偏白色光，給人是一種清冷的感覺。另外，在不同色溫的照明環(huán)境中色溫又同時影響著人們對周邊環(huán)境色彩的感覺。比如，在紅色的光源下，人們往往不能完美地看到紅色。 - 絕對溫度K是1848年由英國物理學(xué)家Keivin提出。他認(rèn)為攝氏零下273.16℃才是溫度起點(diǎn)。因此，絕對溫度的計算方式，就是273.16℃再加上一般常用的攝氏溫度，如人體常溫為36℃，也是絕對溫度309K。
色溫表
| 色溫度 | 光度 | 光源 |
| 低于3300K | 溫暖 | 白熾燈、三基色熒光燈(暖白色) |
| 介于3300K至5000K | 中間 | 三基色白色熒光燈、普通熒光燈 |
| 高于5000K | 清冷 | 三基色日光色熒光燈、普通熒光燈 |
光源效率
- 光源效率
光源效率亦稱經(jīng)濟(jì)效率是以其所發(fā)出的光能量隊以其耗電量所得之值，光源效率(lm/W)=流明(lm)/耗電量(W)，即每一瓦電力所發(fā)出光的量，其數(shù)值越高表示光源效率越高越節(jié)能(如下表)。所以對于使用時間較長之場所，如辦公室、走廊、隧道等。光源效率通常是一個重要的考慮因素。
主要光源的技術(shù)指標(biāo)(本公司產(chǎn)品間比較)
| 光源種類 | 光通量(lm) | 光效(lm/W) | 顯色指數(shù)(Ra) | 色溫(K) | 壽命(h) |
| 白熾燈(60W) | 625 | 10 | 100 | 2700 | 1000 |
| 高壓汞燈(400W) | 22000 | 55 | >40 | 3800 | 12000 |
| 普通熒光燈(36W) | 2500 | 69 | >75 | 3000/4000/5000/6500 | 12000 |
| 三基色熒光燈(36W) | 3200 | 90 | 88 | 3000/4000/5000/6500 | 12000 |
| e-Hf 高效熒光燈 | 4700 | 104 | 84 | 3000/5000/6700 | 18000 |
| 緊湊型熒光燈(13W) | 900 | 69 | 88 | 2700/4000/6700 | 10000 |
| 金屬鹵化物燈(400W) | 36000 | 90 | >60 | 4000 | 9000 |
| 高壓鈉燈(400W) | 48000 | 120 | >20 | 2000 | 12000 |
利用系數(shù)表
利用系數(shù)表是設(shè)計師用于計算室內(nèi)照度或需要燈具數(shù)量時，通常查詢的表格，根據(jù)不同的反射系數(shù)組合(墻面、頂棚、地面)Fr=L.W/hx(L+W)再計算出室形指數(shù)。其中Fr——室形指數(shù)，h——燈具至被照面的高度.L為房間的長，W為房間的寬，最后在表中查出利用系數(shù)Uf，便可以計算被照面的照度估算值。
照明設(shè)計必須要求得準(zhǔn)確的利用系數(shù)，否則會很大的偏差，影響利用系數(shù)的大小，有心下幾個因素：
- 燈具的光分配曲線
- 燈具的光輸出比例
- 室內(nèi)的反射率(天花板、墻壁、工作桌面)
- 室形指數(shù)大小
| 反射率 | 天花板 | 80% | 70% | 50% | 30% | 0% | ||||||||||||
| 墻壁 | 70 | 50 | 30 | 10 | 70 | 50 | 30 | 10 | 70 | 50 | 30 | 10 | 70 | 50 | 30 | 10 | 0% | |
| 地面 | 10% | 10% | 10% | 10% | 0% | |||||||||||||
| 室指數(shù) | 利用系數(shù)(×0.01)ZCM | |||||||||||||||||
| 0.6 0.8 1.0 1.25 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 7.0 10.0 | 44 52 58 63 66 70 72 74 76 77 79 80 | 34 44 50 56 60 65 68 71 73 75 77 79 | 29 38 45 51 55 61 65 68 71 73 76 78 | 25 34 41 47 52 58 62 65 69 71 74 77 | 43 51 57 62 65 69 71 73 75 76 78 79 | 34 43 50 55 59 64 68 70 73 74 76 78 | 28 38 45 51 55 61 64 67 70 72 75 77 | 25 34 41 47 51 58 62 65 68 71 74 76 | 41 49 55 59 63 67 69 71 73 74 76 77 | 33 42 49 54 58 63 66 68 71 73 75 76 | 28 38 44 50 54 60 63 66 69 71 73 75 | 24 34 41 47 51 57 61 64 67 70 72 74 | 39 47 53 58 61 65 67 69 71 73 74 75 | 32 42 48 53 57 62 65 67 70 71 73 75 | 28 37 44 49 53 59 62 65 68 70 72 74 | 24 34 40 46 51 56 60 63 66 69 71 73 | 23 32 39 45 49 55 58 61 65 67 69 71 | |
熒光燈的構(gòu)造
熒光燈是放電燈的一種。在玻璃管中充有容易放電的氬氣和極少量水銀；在玻管內(nèi)壁上涂敷有熒光物質(zhì)；在管的兩端有用鎢絲制作的雙螺旋或三螺旋燈絲線圈電極；在電極上涂敷有發(fā)射電子的物質(zhì)。
熒光燈的發(fā)光原理
點(diǎn)燈(起動)時，電流流過電極并加熱，從燈絲向管內(nèi)發(fā)射出熱電子，開始放電。放電產(chǎn)生的流動電子和管內(nèi)的水銀原子碰撞，發(fā)出紫外線(253.7nm)。這種紫外線照射熒光物質(zhì)，變成可見光。隨熒光物質(zhì)的種類不同，可發(fā)出多種多樣的光色。
熒光燈啟動過程
電源接通，電壓加在起輝器開始輝光放電。放電產(chǎn)生的熱量使雙金屬片發(fā)生彎曲并接觸，起輝器回路導(dǎo)通，燈線同時得到預(yù)熱。
起輝器加路導(dǎo)通，輝光放電消失，雙金屬片冷卻，幾秒鐘后恢復(fù)原狀，使接觸的電極分離，將回路切斷?；芈非袛嗟乃查g，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的高壓加在了已被充分預(yù)熱而處于易于放電狀態(tài)的燈絲兩端，放電過程開始啟動。啟動后，由于鎮(zhèn)流器抑制住電壓，使得燈管正常工作。此時，起輝器燈管上的電壓遠(yuǎn)低于工作電壓，所以處于斷開狀態(tài)。
起輝器加路導(dǎo)通，輝光放電消失，雙金屬片冷卻，幾秒鐘后恢復(fù)原狀，使接觸的電極分離，將回路切斷?；芈非袛嗟乃查g，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的高壓加在了已被充分預(yù)熱而處于易于放電狀態(tài)的燈絲兩端，放電過程開始啟動。啟動后，由于鎮(zhèn)流器抑制住電壓，使得燈管正常工作。此時，起輝器燈管上的電壓遠(yuǎn)低于工作電壓，所以處于斷開狀態(tài)。
