16项目四电气照明工程基本知识(2)PPT文档格式.ppt
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照明远不止是确定多少灯具可以发出多少尺蜡光,又失去了多少的光。
真正的难题在于建成一个照明的系统,使其能够让人们在设计的内外环境中正常工作。
nFrankA.Horentinc:
如果你真的想要了解照明,你必须从对身边的事物观察开始,你去看日落和日出,看一下正午的太阳,看看它们对外面的物体有什么影响。
你所作的照明设计工作就是要把一些对于视觉信息处理至关重要的因素抽出来,再放到电灯里去。
nJulesG.Horton,PE我要明白这个空间是用来作什么用的,人们要在这个环境中体验一种什么样感觉,那么我就会用我的照明设计来让他达到目的,帮他们对这种体验发挥到极致。
nBabaraErwine现在建筑设计方面有一个新发展的方向,那就是更具有社会责任感,不要掘取过多的自然资源,为人们建设更多的健康的环境。
这要有两个方面的努力。
一方面,设计师在处理设计偏好方面要注意,另一方面,使用者在决定需要什么样的家居的时候也是很重要的。
通过照明器和照明技术而达到人工采光效果的系通过照明器和照明技术而达到人工采光效果的系统工程称为照明工程。
统工程称为照明工程。
n光源的分类自然光源(阳光)人工光源电光源(稳定,充足)非电光源(多变化,不稳定)n照明系统的重要性除特殊情况外,白天一般用自然光源采光,而一旦采光条件不佳时或特殊要求,必须进行人工采光,以弥补自然光的不足。
2、照明工程二.电气照明的分类1.按功能分类:
住宅照明、办公照明、商业照明、宾馆照明、广场及园林照明等.2.按工作方式分类:
一般照明、局部照明、混光照明.概述概述一般照明为照明整个场地而设置的均匀照明,就是对工作位置密度很大而对光照方向无特殊要求的场所。
局部照明为照亮某个局部而设置的照明。
混光照明一般照明和局部照明的混合体;
对于工作位置视觉要求较高,且对照射方向有特殊要求的场所,往往采用混光照明方式。
3、按种类分类工作照明、事故照明、装饰照明、特种照明等.概述概述三、电气照明的特性q满足人类最基本的视觉要求。
q充分改善明视环境质量,营造良好的光照氛围。
q照明器的功能性和装饰性。
概述通过以上分析通过以上分析照明系统的发展已超越了单纯照明的照明系统的发展已超越了单纯照明的观念,逐步上升到一种文化和艺术的境观念,逐步上升到一种文化和艺术的境界,并且与光学、美学、建筑学和园林界,并且与光学、美学、建筑学和园林艺术溶为一体,成为一门综合性的设计艺术溶为一体,成为一门综合性的设计工艺。
工艺。
四课程所用教材及主要参考书1使用教材谢秀颖电气照明技术(第2版).中国电力出版社,20092主要参考书王晓东.电气照明技术.机械工业出版社,北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册.中国电力出版社俞丽华.电气照明(第2版).同济大学出版社赵振民.照明工程设计手册.天津科技出版社戴瑜兴.现代建筑照明设计手册.湖南科学技术出版社赵德胜.建筑电气照明技术.机械工业出版社朱学莉等.建筑电气CAD.建筑工业出版社黄民德、胡素勤、迟长春.建筑电气技术基础.天津大学出版社孙建民.电气照明技术.中国建筑工业出版社2主要参考书目的:
掌握电气照明技术的基本概念、基本原理和基本设计方法,培养分析问题、解决问题及工程设计的能力;
了解”绿色照明”工程实施的重要性,拓宽知识面,为以后的学习、创新、工程设计和科学研究工作打下扎实的理论和实践基础。
五.课程目的、主要内容及特点主要内容u基础知识u电光源u照明灯具u照明计算u照明设计(光照设计和照明电气设计)u照明应用u照明测量包含光学、电工学、照明工程学、建筑工程学、生理学、心理学、环境学、社会学等多学科知识独特的度量系统和工程设计计算方法(相应的)建筑照明产品更新换代频繁特点六.教学方式和考试方式第一章照明技术的基本知识n光n光与视觉n光与颜色n绿色照明1-1光一、光和光谱1.光的概念
(1)与所有物质一样,光也是一种物质,是能量的一光也是一种物质,是能量的一种存在形式,是能引起视觉的辐射能,它以电磁波的种存在形式,是能引起视觉的辐射能,它以电磁波的形式在空间传播。
形式在空间传播。
光的本质是一种电磁波光的本质是一种电磁波(电磁辐射电磁辐射)。
第一章照明技术的基本知识
(2)辐射能能量的发射和传播过程,称为辐射。
光源辐射出来的光(包括红外线、可见光和紫外线)的能量称为光源的辐射能。
当这些能量被物质吸收后,可以转换成其它形式的能量。
(3)光谱光源辐射的光往往由许多波长的单色光组成,把光线中不同强度的单色光按波长长短依次排列,称为光源的光谱。
(4)可见光在波谱范围内仅占极小的比例,如图7、8所示。
可见光的波长在380780纳米(nm)范围。
图7电磁波谱第一章光的特性图8波谱曲线图380780nm可见光F(nm)10-7nm1014nm(5)任何物体只要能发出(380780)nm波长的辐射能就可以用于采光光源的形成。
(6)辐射能在传播过程中,不同波长的可见光会引起人的视觉不同的色感觉,将依次展现出不同的颜色,如图7,8所示。
光的本质科学家常采用如下理论阐述光的本质:
电磁波理论量子论电磁波理论Maxwell提出,发光体以辐射能的形式发射光,而辐射能又以电磁波的形式向外传播,电磁波在人眼上就产生光的感觉。
光在空间运动可用“电磁波理论”解释。
量子论普朗克提出,发光体以分立的“波束”形式发射辐射能,这些波束沿直线发射出来,作用在人眼上产生光的感觉。
光对物体的效应可用“量子论”解释。
2.光谱辐射通量及其能量分布
(1)光谱辐射通量辐射通量(或称为辐射功率)指某物体单位时间内发射或接受的辐射能量,或在介质(也可能是真空)中单位时间内传递的辐射能量,单位为W。
任意波长的电磁辐射的能量都可以用辐射通量来度量。
依据复合光中各种波长的辐射通量的分布情况,分为具有线光谱的复合光(只包含有限几种波长);
具有连续光谱的复合光(包含无限多种波长).光谱辐射通量用来定量描述复合光中各波长的辐射通量的分布,光谱辐射通量定义为辐射源在给定波长无限小范围内产生的辐射通量与该波长范围之比,其基本单位为W/m.光谱的辐射能量随波长而变化的规律称为辐射通量的光谱分布,通常称为光谱能量(功率)分布。
图1-2表示具有连续光谱成分的复合光的光谱能量分布;
图1-3具有线光谱成分的复合光的光谱能量分布;
(2)辐射通量的光谱分布q主要是评价人体视觉对各种颜色的灵敏度。
q用来度量辐射能所引起的视觉能力的量称为光谱光视效率。
q人眼对波长为555nm的黄绿光感受效率最高,对其它波长的光感受效率比较低。
故称波长为555nm为峰值波长。
3光谱光视效率光谱光效能的意义是单位辐射通量产生的视觉强度,用符号K()表示,单位为lm/W。
光谱光效率是给定波长的光谱光效能K()与最大光谱光效能Km之比,其表达式为式中K()给定波长()辐射的光谱光效能,lm/W;
Km辐射的最大光谱光效能,lm/W;
V()给定波长()辐射的光谱光效率。
CIE(国际照明委员会)规定了一个标准光度观察者,称为CIE标准光度观察者,并根据有关研究,先后提出了在明视觉条件下(适应亮度约为10cd/m2以上)获得的明视觉光谱光效率值V()和暗视觉条件下(适应亮度小于10-2cd/m2)获得的暗视觉光谱光效率值V(),如表1-1所示,图1-4为对应于表1-1的CIE标准光度观察者光谱光效率曲线。
555nm锥状细胞最大灵敏度波长锥状细胞最大灵敏度波长507nm柱状细胞最大灵敏度波长柱状细胞最大灵敏度波长V(V()为明视觉的光为明视觉的光谱光视效率曲线谱光视效率曲线VV()()为暗视觉的为暗视觉的光谱光视效率曲线光谱光视效率曲线图图1-4CIE光度标准观察者光谱光效率光度标准观察者光谱光效率注:
注:
CIE为法文缩写,国际照明委员会为法文缩写,国际照明委员会在照明技术中,由于光作用于人的眼睛所产生的视觉强度,不仅与光能量的大小有关,还与光的波长有关,所以单纯采用能量参数来描述光的特性往往不能满足要求。
为了更好地研究光在照明工程中的应用,通常采用的是以视觉效果来评价光辐射的量-光度量。
光度量与辐射度量之间有密切关系,前者可以从后者导出。
二常用的光度量1.光通量光通量是指光源在单位时间内向空间发射出的能使人光源在单位时间内向空间发射出的能使人产生光感觉的能量产生光感觉的能量(辐射能通量辐射能通量)。
它是根据人眼对光的感觉来评价的。
光通量的实质是表征光源辐射能量的能力,是光度量概念中基本的物理量。
单位:
流明(Lm)40W白炽灯光通量为350Lm36W荧光灯光通量为2500Lm(T8)当辐射体发出的辐射通量按V()曲线的效率被人眼所接受时,其表达式为(1-2)式中-光通量,lm;
Km-最大光谱光效能,在单色辐射时,明视觉条件下的Km值为683lm/W(m=555nm);
V()-明视觉的光谱光效率;
de()/d-辐射通量的光谱分布。
光通量的单位-流明(lm)光学中有一个基本单位叫”流明”,它是光通量的单位。
光通量是这样定义的:
光光源源在在单单位位时时间间内内向向周周围围空空间间辐辐射射并并引引起起光光感感的的辐辐射射能能通通量量。
光源在单位时间内发射出的能量本是一个功率单位,功率的单位是W。
但光通量的单位不用W,而是用流明(lm)表示,就是因为”光通量”不是能量的全部,而是”能使人产生光感的辐射能通量”。
此外,对于任何一种电光源而言,它所发出的电磁波,除可见光外,都或多或少的含有红外线和紫外线。
故严格地说,光通量只是光源发出的可见光范围内我们能感觉到的那部分光功率。
第一章光的性质2发光效率消耗单位电功率所发出的光通量简称光效。
它表征电光源的特性。
lm/w光源光源光源白炽灯白炽灯730荧光灯荧光灯40100气体放气体放电灯电灯30150第一章光的特性3发光强度I发光强度是表征光源(物体)发光能力大小的物理量。
光源在某一特定方向上单位立体角内(每球面度)所发出的光通量,称为光源在该方向上的发光强度(简称光强)。
它表示不同方向光通量的分布情况。
坎德拉(cd)坎德拉是国际单位制的基本单位之一,其它光度量单位都是由光强的单位推导出来的。
第一章光的特性I=d/dd0d:
立体角元d:
在立体角元内传播的光通量第一章光的特性对于向各方向均匀辐射光通量的光源,如图9所示,各方向的光强相等,其值为:
式中,光通量单位立体角实际上,发光强度就是向一定方向辐射的光通量的角密度。
图9发光强度的定义裸光源(40w)配灯具光源(40W)平均光强为28cd平均光强为7080cd如配镜面反射罩,光强可达数百cd第一章光的性质光通与光强的关系:
在光通量不变的情况下,随着配置灯具的不同,发光强度可以发生变化;
从应用中可以发现(上图):
光通在空间的分布更为集中,密
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- 16 项目 电气 照明 工程 基本知识