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照明基础知识

照明基础知识. 制作人： 照明工程事业部 讲师： XXX 部门 课程归口管理部门：. 学习目标. 理解、掌握照明基本概念。 理解在照明中不同参数之间的关联及区别。 灵活运用这些概念、参数，提高业务水平。 材料中的概念的定义均引自： 《 体育场馆照明设计及检验标准 》JGJ 153-2007 《 建筑照明设计规范 》GB50034-2004. 光. 什么是光？ 光的本质是一种能引起视觉的电磁波，同时也是一种粒子（光子）。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。

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Presentation Transcript

  1. 照明基础知识 制作人：照明工程事业部 讲师： XXX部门 课程归口管理部门：

  2. 学习目标 • 理解、掌握照明基本概念。 • 理解在照明中不同参数之间的关联及区别。 • 灵活运用这些概念、参数，提高业务水平。 材料中的概念的定义均引自： 《体育场馆照明设计及检验标准》JGJ 153-2007 《建筑照明设计规范》GB50034-2004

  3. 光 • 什么是光？ • 光的本质是一种能引起视觉的电磁波，同时也是一种粒子（光子）。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。 • 光的速度：光在真空中的速度约为每秒30万公里（精确点就是299 792 458m/s）。 • 人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。电磁波之可见光谱范围大约为380～780nm。 • 光分为自然光和人造光。 • 光源分为冷光源和热光源。

  4. B A C D E 光源相关概念 光效 光通量 光强 光源 显色指数 色温

  5. 15世纪 19世纪 20世纪 HQI LED 光效 Im/W 1 10 – 15 70 – 100 70 – 190 目标 50 lm/W 效能(rel.) <1% 5 – 9% 25 – 30% 30 – 35% 20 – 30% 光源的技术发展

  6. 光通量 • 根据辐射对标准光度观察者的作用导出的光度量。可以理解为光源在单位时间内发出的光的总和。 • 该量的符号为Φ ，单位为流明（lm ） 此处要注意单位的写法一定是小写，若大写就错了。

  7. 光效（光源的发光效能） • 衡量某一种光源是否节能的一个重要的参数。 • 定义：光源发出的光通量除以光源功率所得之商。单位为lm/W • 不同光源的光效： • 白炽灯：10-18lm/W • 荧光灯： 70-90lm/W • 金卤灯： 80-110lm/W • 钠灯： 90-140lm/W • LED灯：60-100lm/W

  8. 光强（发光强度） • 发光体在给定方向上的发光强度是该发光体在该方向的立体单元dΩ 内传输的光通量dΦ 除以该立体角单元所得之商，即单位立体角的光通量，该量的符号为I ，单位为坎德拉（ cd ），1cd = 1lm / sr 。简单讲：单位立体角内的光通量。 • 公式为：

  9. 色温的定义及色温图 色温(度) colour temperature 当光源的色品与某一温度下的黑体的色品相同时,该黑体的绝对温度为此光源的色温。 色温用来表述一种照明呈现多暖（红）或多冷（蓝）的感受或感觉，单位为K。 光色越偏蓝，色温越高（越刺眼）；偏红则色温越低。一天当中光的光色亦随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温3,000K；正午阳光雪白，上升至4,800-5,800K，阴天正午时分则约6,500K；日落前光色偏红，色温又降至纸2,200K。

  10. 显色指数 • 显色指数 colour rendering index 在具有合理允许差的色适应状态下，被测光源照明物体的心理物理色与参比光源照明同一色样的心理物理色符合程度的度量。符号为R 。 • 特殊显色指数 special colour rendering index 在具有合理允许差的色适应状态下，被测光源照明CIE 试验色样的心理物理色与参比光源照明同一色样的心理物理色符合程度的度量。符号为Ri 。 • 一般显色指数 general colour rendering index 八个一组色试样的CIE1974 特殊显色指数的平均值，通称显色指数。符号为Ra 。

  11. B A 照度 均匀度梯度 C 照明 D 眩光 亮度 E 照明相关概念 照度均匀度

  12. 照度 • 表面上一点的照度是入射在包含该点的面元上的光通量dΦ 除以该面元面积dA 所得之商，简单讲：单位面积上的光通量。即： • 平均照度（指平均水平照度）计算法的公式的理解: （根据此公式，可以估算灯具用量） 其中N为灯具数量，Φ为光源的光通量，η为灯具效率，U为利用系数，K为维护系数 公式的分母部分就是照度定义中的面积，分子部分就是照度定义中的光通量。照度就等于光通量除以面积。 NΦηUK E平均 = A

  13. 照度 • 灯具用量的估算： 如一个篮球场地，照度要求在500lx（业余比赛的标准），灯具安装高度为16米，使用灯具为NTC9250-J1000，请估算灯具用量。 根据公式： 公式演化后为：N= ×A / ΦηUK 代入数值后 N=500×28×15/(90000×0.55×0.7×0.5)=12.12 故灯具用量为13个，由于场地对称，取数量14个。 NΦηUK E平均 = A E平均

  14. 照度 • 水平照度：水平面上的照度。场地表面上的水平照度用来确定眼睛在视野范围内的适应状态，并用作凸显目标(运动员和物体)的视看背景。 • 垂直照度：垂直面上的照度。垂直照度包括主摄像机方向的垂直照度、辅摄像机方向的垂直照度、四方向垂直照度。垂直照度用来模拟照射在运动员面部和身体上的光，对摄像机、摄影机和视看者能提供最佳辨认度，并影响照射目标的立体感。 • 初始照度：照明装置新装时在规定表面上的平均照度。 • 使用照度：照明装置在使用周期内，通过维护在规定表面上所要求维持的平均照度。 • 照度均匀度：规定表面上的最小照度与最大照度之比及最小照度与平均照度之比。均匀度用来控制比赛场地上照度水平的变化。 • 均匀度梯度：均匀度梯度用某一网格点与其八个相邻网格点的照度比表示。均匀度梯度用来控制照度水平在网格点间的变化。

  15. 亮度 • 单位投影面积上的发光强度，符号为L，单位为坎德拉每平方米（cd/m2），简单讲：单位面积上的光强。 • 亮度是人对光的强度的感受。 • 在道路照明设计中，纳入亮度作为设计标准。

  16. 照度与亮度的关系 根据上图可以看出，光照到物体后，经物体表面反射，被人眼接受，人感受到的是物体的亮度。故相同的照度，由于物体的反射比不同，而亮度不同，人就会觉得有明暗之分。物体反射光线的能力，称为反射比，用ρ表示。 对于均匀漫反射材料表面亮度的简便公式： ρE L = π

  17. 眩光（针对场馆） • 眩光：由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的亮度对比，以致引起不舒适感觉或降低观察细部及目标能力的视觉现象。 • 眩光指数(眩光值)：用于度量室外体育场或室内体育馆和其他室外场地照明装置对人眼引起不舒适感觉主观反应的心理物理量，用GR表示。

  18. 照明种类（针对场馆） • 一般照明：不考虑特殊部位的照明，为照亮整个场地而设置的照明。 • 应急照明：因正常照明的电源失效而启用的照明。应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明。 • 疏散照明：用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。 • 安全照明：用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。 • 备用照明：用于确保正常活动继续进行的照明。 • TV应急照明：因正常照明的电源失效，为确保比赛活动和电视转播继续进行而启用的照明。

  19. Thank You ! 深圳市海洋王照明科技股份有限公司

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