佛山晋亿电器小工告诉你：照明光源及灯具的基础知识-光源、灯头、灯座的基本知识

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广州晋亿电器小工告诉你：照明光源及灯具的基础知识-光源、佛山灯头、佛山灯座的基本知识

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（一）各种常用的光源
1．白炽灯：发光效率7.4-19Lm/W,平均寿命1000小时，色温 2400-2900K，显色指数99-100Ra。

优点：初始投资低；使用方便，不需要镇流器等电子配套设备

显色性极高，真实显示被照物体自然色彩；

发光的亮度和光线扩散方向易于控制
2．卤钨灯：比白炽灯光效更高、寿命更长。发出的光洁白清利品质超群，加上精确的光束控制使它成为展示照明的最佳理想的选择。精致紧凑的外形为灯具设计师大胆创意预留了无限的空间。
3．荧光灯：发光效率60-95Lm/W；平均寿命9000-20000小时；色温：冷白色4500K，暖白色3000K，日光色6500K；显色指数50-85Ra.

优点：因其高效、长寿及良好的显色性等优点，以成为日常生活中最常用的光源之一。
4．节能灯：发光效率50-70Lm/W；平均寿命9000小时；色温：2700，3000，4000，6000K；显色指数82Ra；

优点：与白炽灯相比，省电80%，流明维持率高，是绿色照明重点推广产品之一；寿命是白炽灯的3-12倍，无极灯更长达15倍。大大降低了维护费用；高显色性，被照物体呈现亮丽色彩。
5． 金卤灯：发光效率60-80Lm/W，平均寿命6000-15000小时，色温3000-6000K,


显色指数65-90Ra。

优点：具有光效高，寿命长和结构紧凑，显色性好，性能可靠。
6．高压钠灯：发光效率130Lm/W，平均寿命28500小时，色温2000K，显色指数25Ra,50-1000W规格齐全。

优点：发光效率高，寿命长，规格齐全，性能可靠。

小结：光效较高的有：高压钠灯，金卤灯和荧光灯；

显色性教好的有：白炽灯，卤钨灯，荧光灯和金卤灯；

寿命长：高压汞灯，高压钠灯；

能瞬时启动、再启动的有：白炽灯，卤钨灯；

输出光通量随电压波动最大的有：高压钠灯；

输出光通量随电压波动最小的有：荧光灯。

（二）光源的颜色，广州晋亿电器小工告诉你：照明光源及灯具的基础知识-光源的基本知识
在光环境设计实践中，照明光源的颜色质量常用两个性质不同的术语来表征：①光源的色表，即灯光的表观颜色；②光源的显色性，系指灯光对它照射的物体颜色的影响作用。

2-1天然和人工光源的色温（或相关色温）

色温为2000K的光源所发出的光呈橙色；2500K左右呈浅橙色；3000K左右呈橙色；4000K呈白中略橙色；4500~7500K近似白色（其中5500-6000K最接近白色）；日光的平均色温约为6000~6500K。
光源色温高低不同会产生冷或暖的感觉，见表2-2。在同一色温下，照度值不同时，人的感觉也会不同，见表2-3。

2-2色温和感觉

2-3照度和色温与感觉的关系

为了调节冷暖感，可根据不同地区不同场合的情况，采取与感觉相反的光源来增加舒适感。如在寒冷地区宜使用低色温的暖色光源，在炎热地区宜使用高色温冷色调光源。又如在冷饮室内也宜用冷色光源。
（三）光源选用的基本原则
1、按照使用场所的环境条件和光源的特点以及灯具的型式综合考虑，进行技术经济比较，选用最适当的光源，以满足光环境的要求
2、在环境空间利用光源的位置、方向和照射角度，在人和物上创造出光影效果，使层次分明、形成立体感。
3、利用光源的光强、颜色和显色性，使环境空间形成色彩丰富的意境，体现出灯光的艺术效果。
4、利用光源和灯具型式的组合，使两者发挥各自的表现力，体现装饰空间和美化环境的艺术效果。
5、光源的安装功率由照度计算的结果计算。

照明设计原理

一.照明设计的基本要件

照明的两个基本目的,一是为识别物体,二是为增进环境气氛。良好的照明不但要符合
视觉的生理要求，也要达成情境的心理需求。也就是说，除了必须适当的照明数量之
外，还要考虑照明品质的提升。

为了提供一个舒适的照明环境，在进行照明设计之前，必须充分了解一些照明的基本
条件，其中包括：照度的大小，辉度的分布，眩光的控制，阴影的利用，光源的色温
度，光源的显色性及光源的闷热感等。

1.照度的大小

在照度不足的环境下，人眼对物体的辨别能力将下降，视觉所收集到的信息也会随之
减少，从而影响工作效率。此外，还会给人阴暗，沉闷和压抑的感觉。反之，充足的
照度会给人带来明亮，开朗和舒适的感觉。甚至提供安全的保障。

通常人眼对于物体的辨别能力会随着被照物体的照度的增加而提高，但当照度提高到
与白天太阳光的照度10万LUX相同时，人眼的视觉能力反而又会略而下降，因而，人
工光源所能提供的照度以10万LUX为限。

中日英美等国对各种场所所需的照度均订有各自的国家标准，中国所订的照度标准，
以目视作业面上的水平照度来表示，并以作业面离地85CM为准，坐姿时离地面40CM，
走廊与屋外则以地面为高度来计算照度。并规定全部照明之照度宜维持局部照明之
照度的十分之一以上。

除水平面照度外，有时对垂直面或倾斜面照度也有要求，如，办公室或会议室，人脸
部的照度就是垂直照度，因而要求在办公室或会议室，垂直照度至少达200-300LUX，
否则，看不出说话人面部表情，不利于产生良好的交谈气氛。在体育场，为满足彩色
电视转播，垂直照度也应维持在100LUX以上。

2.辉度的分布

在照明系统中，每种物体的辉度大小取决于光源的照度分布及周围物体表面材料的反
射率。这里所指的周围物体表面材料包括天花板，墙面，地面，家具等可以反射光线
的材料。

人眼对于视觉范围内的各种物体的辉度差异具有调节适应能力，但当明暗对比太大
时，会造成人眼视线不集中，且须不断适应各种不同的辉度而导致人眼疲劳。当辉度
太接近 时，又会使空间感趋于平淡而缺乏活力。

辉度比推荐值（美国照明学会）

----------------------------------------办公室------工厂

1.作业对象物周围邻界面(如书本与课桌)-----3:1--------3:1

2.作业对象物与间隔之墙面(书本与墙面)-----5:1--------10:1

3.照明灯具或窗户与其附近平面之间--------------------20:1

4.视界内任意场所与场所之间--------------------------40:1

3.眩光的控制

眩光(GLARE)是由辉度较高的光源,灯具或窗户等部位所造成,通常以视线为中心线,向上下左右各绘一条30度线,由这些线所围成的锥形体范围内,若有刺眼的光线存在,则会使人眼产生不舒服的感觉或造成人眼对物体的辨别能力下降。前者称为“不舒适眩光”后者称为“减能眩光”。在实际的视觉作业中，视线并非固定不动的，因此，为避免眩光的困扰，在视界范围内，应移开高辉度的光源。如：采用有遮光的灯具，提高灯具安装高度，降低灯具与周围环境的辉度比等。
眩光可分为直接眩光，反射眩光两种。直接眩光是来自光源或窗外的光线，反射眩光则来自工作桌面，显示屏，玻璃窗，光滑反射面等的反射光。由轻度光滑之作业物品所产生的反射眩光，虽然损失视觉效果，但不易察觉，特称为光幕眩光。通常人的视线角度以25度内为主，在45度内均属于正常。

减轻直接眩光的方法：
(1)降低照明灯具的辉度
(2)缩小不适辉度之面积
(3)调整灯具的安装位置或减少天花板辉度的变化
(4)加大房间的整体辉度
(5)少用通明的落地窗或玻璃幕墙
(6)窗外加装遮阳板
(7)工作台与窗户保持适当的角度

减少反射眩光大的方法:
(1)降低相关物件的反射率
(2)调整光源或工作站的位置,使反射光不进入人眼
(3)工作桌面不使用玻璃垫,电脑屏幕加装护眼屏
想要消除作业面的反射眩光,对灯具的配置设计应特别注意,通常作业面接受来自光源
的光线,凡其入射角低于40度者,其反射线就会进入人眼成为反射眩光.但是,利用方向
性较强的点光源,照射金属,宝石,瓷器,玻璃等物体时,其光泽或晶莹剔透的质感便可以
充分地被表露出来,从而提高这类物体的价值感.这就是放射光用于商业照明的重要实
例。

4.阴影的利用

阴影是因受照体表面不平整，受照方向不一致所引起的。通常，间隔墙，机器，人的
头部与手部等物体均会产生阴影。由此产生照度不足等视觉障碍，但也可以显示出被
照物体的立体感和材质感。利用点光源从斜向加以着射，可以使被着物体因表面之细
微凹凸不平所产生的阴影来凸显其材质感。

当明暗之间的辉度比小于2:1时,被照物体缺乏立体感,通常明暗辉度比在3:1至6:1之间
时,被照物体具有良好的立体感。扩散性较强的光源，如日光管，用于照射物体时，其
产生的立体感和材质感均较差，从而给人一种单调刻板的感觉。

5.光源的色温

光色可以由光源的色温来表示，色温低，光色偏暖色，色温高，光色便冷色。在不同的
照度下，选用不同色温的光源，可以获得良好的照明效果。当然，气候和地区习性也会
影响人们对色温舒适度的感觉。如，热带地区的人喜欢冷色，而高寒地区的人中意暖色。

光源的色温，照度与人感觉之间的关系

照度(lux)-----暖色(<3200K)----中间色(3200-5300K)----冷色(>5300K)

<500----------舒适------------自然------------------清冷

500-2000------刺激------------舒适------------------自然

>2200---------闷热------------刺激------------------舒适

6.光源的显色性

光源的光谱分布与照度大小均会影响其显色性,如:白炽灯的光谱中蓝光少,水银灯缺红
色光。因此，在显色性不同的光源下，同一物体会呈现不同的颜色感觉。另外，即使
某一光源的光谱分布接近太阳光，但是，如果被照体表面照度低于1000lux，那么，光
源的显色性也不能充分表现出来。

7.光源的闷热感

光源的光谱分布中，如有很多红外线（色温较低），只要被照体所受照度很高，就会
产生闷热感。

主要光源在1000lux时的能源密度与人感觉之间的关系

光源--------能源密度(W/平方M)--------有闷热感的照度(lux)

白炽灯--------------57---------------------1,500以上

高显色日光灯--------10---------------------6,000以上

白色日光灯----------14---------------------8,500以上

水银灯--------------12---------------------7,000以上

金卤灯--------------10---------------------8,500以上

高压钠灯-------------7---------------------12,000以上

高压钠灯-------------5---------------------17,000以上

二.照明设计的步骤

照明设计可分为四个阶段:环境调查,基本构想,基本设计,细部设计。

1.环境调查

(1)建筑物特性调查：建筑物用途，自然光对建筑物的影响
(2)室内环境调查：房间的用途，大小，构造。窗的位置，大小。室内表面墙体材质，颜色及反射率。设备家具的位置大小和高度。
(3)使用条件调查：作业或活动类别，使用者年龄，使用时间。
(4)其他状况调查：经济性，电源规格，法律法规。

2.基本构想

(1)照明规划：根据室内空间的景象及内部的设施与用途来决定照明状态，使其符合相互协调之整体感
(2)照度设定：了解照明与空间的相互关系后，需要考虑适当的照明照度，并使室内光线平均分布。
(3)照明方式：一般而言，办公室可采用整体照明，以获得均匀的照度。对于特殊对象，可采用局部照明或局部照明与整体照明相集合的照明方式。

3.基本设计

(1)光源的选定

根据各种不同场合的照明目的,决定所需的光色和显色性,再考虑光源的效率,寿命,温度特性及电源特性等,最后决定所采用光源.
光源的现色性可按显色性评价指数(Ra:Average Rendering Index)分为四个等级,在不同的照明场合,其所需光源的显色性和色温是不同的,我们可以参考下表所示的范围加以选定。

等级---显色指数----暖色(<3200K)------中间色(3200-5300K)---冷色(>5300K)

1级-----Ra>85------住宅,餐厅,旅馆----展示馆,商店,医院-----纺织业,涂料业

2级--Ra:70-85---办公室,学校,商场--办公室,学校,商场-----办公室,学校,商场

2级----------无尘室,寒带地区---精密工业,温带地区----精密工业,温带地区

3级---Ra<70------------室内空间---------室内空间-------------室内空间

S级-特别显色性----------特殊用途---------特殊用途-------------特殊用途

(2)灯具的选定

选择灯具时,应配合房间的长度(A),宽度(B),作业面离光源的高度(H)之间的关系。用室指数RI(Room Index)来表示他们的相互关系:RI=AB/(A+B)H,若天花板较低而地面长宽相对较大,则RI较大,其照明率(或称利用系数)较大。反之，RI较小，其照明率也小。通常，办公室之作业面高度系数（指办公室离地面的高度）约为0.8M,而一般商店为1M.体育馆或走廊的视觉面为0M.

投光灯具光束角度可大致分为:特宽角度180-120度,宽角度120-90度,中角度60-45度,窄角度20-15度,特窄角度10-0度,可配合室指数加以选用。

分级-------A---B---C---D---E---F-----G----H----I-----J

室指数-----5---4---3--2.5--2--1.5--1.25---1---0.8---0.6

A,B,C级:房间面积宽广,适合选用宽光束角的灯具
H,I,J级:房间面积狭又高,适合选用窄光束角的灯具

马歇尔所提出的明度大小与物体表面反射率有密切的关系,如下表:

反射率与明度的关系

明度(V)---10--9--9.5--8--8.5--7--7.5--6--6.5--5--5.5--4--4.5--3--2--1

反射率(%)--100-88--77--67--58--49--42--35--29--24--19--15--12--6--3--0.1

(3)灯数计算

照度公式:E=NFUM/A

E:照度
A:被照面积(平方M)
N:灯具数
U:灯具照明率,即被照面所接受到的光束占光源输出光束的比例,(约在0.6-0.9之间,取决于灯具配光,灯具效率,室指数及被照各物体的表面反射率.
M:灯具维护系数,取决于光源光束维持率,光源体残存率,灯具洁净率,室内表面反射率等,通常,密封灯具M=0.75,开放灯具M=0.65

四.照明设计的精确计算

可透过专用照明设计软件进行。

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