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1、*1建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 *2建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 主编：关光福 主讲：朱向平教材：建 筑 电 气出版社ISBN 978-5624-4112-0课程：建筑供电与照明*3建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 从照明的历史说起 篝火三万年（创造了原始文明）；油灯和蜡烛 3000年（发展了中世纪文明）；汉、唐（无捻 台灯）领先世界。17世纪末欧洲出现了汽灯 130多年前（1879年），爱迪生的伟大发明-白炽白炽 灯灯，帮助人类开创了电气照明时代 1939年，荧光灯荧光灯（交流电子镇流器，三基色稀 土荧光粉，紧凑型荧光节能
2、灯 ） 1969年，HIDHID灯灯（高压钠灯，金卤灯 ） 21世纪将进入以LED （1964）为代表的新型照 明光源时代，被称为第四代光源 绿色照明，智能电网，低碳经济 *4建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 1 光学基本知识 1.1 光的性质、度量 1.1.1 光的性质 光是能量的一种存在形式，具有波、粒二 重性。 单一波长的光呈一种颜色，称单色光(如激 光)；而大多数的光(如日光和通常使用的 灯光)都是由不同波长的光混合而成，称为 复合光。*5建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 1.1.2 光的度量 光的度量方法主要有2种：一种是用辐射度 学的物理方法
3、来度量，称为辐射度量，它 是纯粹的物理方法，不考虑人的视觉效果 ；另一种是用光度学的方法来度量，称为 光度量，它是考虑了人的视觉效果的生理 物理方法。 照明设计中通常采用的都是光度量。 1)光通量*6建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 建筑环境与设备工程系列教材 由于光是一种电磁波，因此光可用光通的 射线形式来描述，而人眼对光能量的感觉 则用光通量来衡量。 光源在单位时间内，向周围空间辐射出的 、使人眼产生光感觉的能量，称为光通量 ，用表示，单位为lm。 人眼对可见光中波长为555 nm的黄绿色光 最灵敏，波长离555 nm越远，人眼的灵敏 度 越低。 2)发光强度*7建筑环
4、境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 光源在某一个特定方向上单位立体角d内 (每球面度)辐射的光通量，称为光源在该 方向上的发光强度，简称光强，用I表示， 单位为cd。 球面上某部分与其球心所对应的空间，叫 做立体角，单位为sr。图1.1 光强的概念*8建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 发光强度常用于说明光源和灯具发出的光 通量在选定方向上的分布密度。 3)照度 光通量和光强主要用以表明光源或发光体 发射光的强弱，而照度则是用来表明被照 面上接收到的光的强弱。 被照面上的光通密度称为照度。它是射入 单位面积的光通量，用E表示，单位为lx(1 lx=1 lm/m2)
5、。*9建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 4)光出射度 如果光源是一个面光源，则发光面面积元 出射的光通量称光出射度，以M表示，单位 为rlx。 5)亮度 将发光体在某一视线方向单位投影面积上 的发光强度，称为该发光体在这一方向上 的亮度(图1.2)，用L表示，单位为nt。*10建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 常见光源的表面亮度：太阳的表面亮度为 1.6109 cd/m2；钨丝灯为(2.020)106 cd/m2；40 W荧光灯约为7 000 cd/m2。 1.2 照度标准 照度标准制订的依据主要考虑视觉功效特 性、视疲劳性、经济性。 影响人的视力的因素
6、主要有：生理因素、 背景亮度、亮度对比及年龄。*11建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 我国采用的照度标准为建筑照明设计 标准(GB 500342004)，该标准具有以 下特点： 工业与民用照明标准合并，标准值唯一 ，不再分高、中、低等级。 标准值的制定参考了国际标准而有较大 提高。 与90版、92版规范相同，照度值为工作 面上的平均照度值，需要考虑维护系数。 一般情况下，工作面的参考高度仍为 0.75 m。*12建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 照度值计算的允许偏差控制在-10% +10%。灯具数量在10只以下时，可允许超 过此范围。 增设了医院、学校、
7、博物馆、展览馆的 照度标准。*13建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 *14建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 *15建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 *16建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 1.3 颜色的特性、眩光 1.3.1 颜色的形成 发光体发出的光所产生的颜色，称为光源 色，它取决于光的波长成分。如果发光体 发出的是单色光，那么它的光色将完全取决于单色光的波长；如果波长不同，则单 色光的颜色也不同。当发光体发出的是复 合光，那么它的光色将取决于它的光谱能 量分布。*17建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社
8、 科技分社 1.3.2 颜色的基本性质 颜色可分为彩色和非彩色(非彩色是指黑色 、白色和介于二者之间的深浅不同的灰色 ，称黑白系列或无色系列)。根据光的波长 也可依次排成一个系列，称为彩色系列。 颜色有3个基本属性：色调、明度、彩度。 人们用色调来表明颜色的不同，通常把 各种光谱色归纳成有限种色调。 明度是指颜色的明暗程度。 彩度是指颜色的深浅程度。*18建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 1.3.3 颜色的表示 1)孟塞尔表色系统 (1)色调H (2)明度V (3)彩度C 2)CIE表色系统 CIE表色系统是国际电工照明委员会采用的 表色系统，其原理是任何一种颜色都可以 由三原色(指红(R)、绿(G)、蓝(B)按不同 比例混合而成。*19建筑环境与设备工程系列教材建筑电气 出版社 科技分社 3)光源的颜色 光源的颜色取决于光源的光谱能量分布， 即不同频率(波长)能量的组合。它主要包 含色表和显色性2方面含义。 (1)光源的色表 光源的色表系指光源的表 观颜色，是人眼观看到光源所发出的光的 颜色。在照明应用方面，光源的色表可用 色温或相关色温来表示。 (2)光源的显色性 光源所发出的光照射到 物体上，对物体颜色显示的真实程度，称*20建筑环境与设备工程系列教材建筑电气
