建筑电气照明技术与应用 魏立明第1章
17页1、第1章 照明的基本知识,电气照明是建筑物的重要组成部分。照明设计的优劣除了影响建筑物的功能外,还影响建筑艺术的效果。室内照明系统由照明装置及其电气部分组成。照明装置主要是灯具,其电气部分包括照明开关、照明线路及照明配电等。,1.光的本质 光是一种辐射能量,是电磁波谱的一部分。光具有波粒二象性。 2.光的几种阐述理论 微粒论(牛顿):发光体以微粒形式发射辐射能; 波动论(惠更斯):光由发光材料分子振动产生; 电磁波(麦克斯韦):发光体以辐射能形式发射光; 量子论(普朗克)能量以不连续的光子发射和吸收; 统一论:每一运动质量元伴随着波动,波动论或微粒论不能同时确定全部性质。,1.1 光,光一般是指能引起视觉的电磁波,这部分的波长范围约在红光的0.78 到紫光的0.38 之间,如图1-1所示: 图1-1 光的电磁波谱,1.1.1 光和光谱,不同波长的可见光,引起人眼不同的颜色感觉,将可见光波长380780 依次展开,可分别呈现为紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红。 各种颜色之间是连续变化的。发光物体的颜色,由它所发的光内所含波长而定。非发光物体的颜色,主要取决于它对外来照射光的吸收(光的粒子性)和反
2、射(光的波动性)情况,因此它的颜色与照射光有关。通常所谓物体的颜色,是指它们在太阳光照射下所显示的颜色。,无论是建筑照明中的人工照明,还是自然采光,采用的度量单位通常是以现行的标准作为计数单元,而这些标准的制定通常由国际照明委员会(CIE)通过和确定。 我国有关建筑照明的标准,是在广泛的调查研究基础上,认真总结了国内工业与民用建筑照明设计的实践经验,参考了有关国际标准和国外先进标准,最终由住房和城乡建设部会同各部门确定的。,1.1.2 常用的光度量,光源以辐射形式发射、传播出去并能使标准光度观察者产生光感的能量,称为光通量。即能使人的眼睛有光明感觉的光源辐射的部分能量与时间的比值。 光通量是光源的一个基本参数,是说明光源发光能力的基本量。例如220V/40W普通白炽灯的光通量为350lm,而220V/40W荧光灯的光通量大于2000lm,是白炽灯的几倍。简单说,光源光通量越大,人们对周围环境的感觉越亮。,1.光通量,一个光源在给定方向上立体角元内发射的光通量与该立体角元 之商,称为光源在这一方向上的发光强度,以I表示,单位为坎德拉,符号为cd。 工程上,光源或光源加灯具的发光强度常见于
3、各种配光曲线图,表示了空间各个方向上光强的分布情况。,2.发光强度,3.照亮,表面上一点的照度等于入射到该表面包含这点的面元上的光通量与面元的面积之商。照度以E表示,单位是勒克斯,符号为lx。 照度是工程设计中的常见量,说明了被照面或工作面上被照射的程度,即单位面积上的光通量的大小。,表面上一点在给定方向上的亮度,是包含这点的面元在该方向的发光强度 与面元在垂直于给定方向上的正投影面积之商。亮度定义见图1-2所示: 图1-2 亮度定义 一个物体的亮暗程度不能用照度来描述,因为被照物体表面的照度,不能直接表达人眼的视觉感觉,只有眼睛的视网膜上形成的照度,才能感觉出物体的亮度。,4.亮度,光谱光(视)效率是指标准光度观察者对不同波长单色辐射的相对灵敏度,是用来评价人眼对不同波长光的灵敏度的一项指标。通常把这种对光的明暗、颜色的感受分为两种情况:一种是在明视觉条件下;另一种是在暗视觉条件下。国际照明委员会提出了CIE光度标准观察者光谱光(视)效率曲线,如图1-3所示。,1.1.3 光的辐射 1.光谱光(视)效率,图1-3 CIE光度标准观察者光谱光(视)效率曲线,2.发光效率,光源的发光效率
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