照明设计师培训PPT

设计师专业照明教程
市场技术部 2012年2月
第一部分
光是什么 光的衡量标准 照明是什么
基础知识
1、光是什么
光是电磁波－可见光是波长为380－780纳米 的电磁波。
其他不可见光存在的形式
广播和电视台的无线电信号
X射线
可见光：光射入人眼落到视网膜上，产生 光化学反应，刺激视神经而形成视觉。
2、光的衡量标准
下图显示用不同种类灯泡照明同样物体时的彩色效果。
各类场所的显色性要求
• • • • • • • • 美术馆、高档专卖店 家庭\饭店 学校\办公室 工厂\车间 道路 Ra90以上=杰出 Ra80以上=很好 Ra70以上=不错 Ra>90 Ra80-90 Ra60-80 Ra40-60 Ra20
同样是花儿，它咋就差别这么大咧？
光源的分类（无极灯）
光源的分类（无极灯）
无极灯的一下问题：
1、“无极灯”寿命问题： 无极灯理论寿命6万小时，而实际上，目前大功率电子镇流器技术还没有获得根本突破，同时，元器件，包括 “电解电容”寿命，在无极灯高温环境下，只有16000小时。目前技术条件下，无极灯实际寿命不足8000小 时，因此不能引用理论寿命作宣传。 2、“无极灯”光效问题： 无极灯理论光效只有80Lm/W，而实际产品光效有的只有65Lm/W，与节能灯相当，根本无法与目前采用的路 灯，“钠灯/金卤灯”相比（钠灯/金卤灯光效110Lm/W--120Lm/W）。而厂家宣传节能，是拿“白炽灯”光效比 较。由于无极灯光效低，与钠灯比，发出相同光，意味耗电更多，发热更严重。如果用185W无极灯代替250W钠 灯，只会更黑暗，这是不用争论的事实。 3、“无极灯”光衰问题： 高频电磁无极灯使用理论寿命为60000小时，其流明维持率可保持70％以上。而低频电磁无极灯光衰难于控 制，有些只使用了不到1000小时其流明已下降了50％以上。 4、“无极灯”的成本问题： 由于无极灯实际寿命难达到理论寿命，而无极灯“电子镇流器”成本高，一只185W无极灯一旦损坏，全灯替 换，成本高达300－500元/只，而钠灯损坏，只需要更换一只40－60元的灯管。 5、“无极灯”电磁干扰和空间电磁辐射问题： 无极灯是靠“电磁波或微波”工作，其微波发生器发出超大功率电磁波，传播距离可达千公里，近距离更是 无法解决的“干扰源”，大量资料和生产厂商都说，电磁干扰早在2004年就解决了，可是就在去年（2008）， 我国深圳机场就发生了“无极灯干扰航空导航系统”的严重事故。
• 光通量（流明Lm）
－表示灯泡发光的多少，流明是光通量 的单位。 (发光愈多流明数愈大)
• 照度（勒克斯Lux）
－表示工作面上被照明的程度，勒克斯 是照度的单位。 (1勒克斯等于1平方米得到1流明光时的 照度。)
• • 单位面积内的光通量 lux(lx=lm/m2) 单位：
例如： 用一只发光为1750流明的泡照明一个 3×3＝9平方米的房间， 其平均照度为 1750 / 9＝194.4勒克斯
3、照明是什么
• 照明是什么？ • 照明等于照亮吗？
照明的明暗与色温的关系
7000
6000
阴郁的气氛
色 温 （K）
Hale Waihona Puke 5000舒适 的4000
气氛
3000
闷热的气氛
2000
1
2
5
10
20
50
100
200
500 1000
2000
照度（ L ） X 照 度色 温 和房 间 的 气氛
照度低 色温低
照度高 色温高
荧光灯管一般构造
光源的分类（荧光灯）
• 荧光灯管管径与其电参数的关系：
• 荧光灯管，管径越细，光效越高，节电效果越好。 • 荧光灯管，管径越细，启辉点燃电压越高，对镇流器技术性能要求越高。 • 管径大于T8（含T8）的荧光灯管，启辉点燃电压较低。相对于220V/50Hz工 频交流电，符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。可以采用电感式镇流 器，进行启辉点燃运行。 • 管径小于T8的荧光灯管，启辉点燃电压高。相对于220V/50Hz工频交流电， 不符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。不能采用电感式镇流器，进行 启辉点燃运行。管径小于T8的荧光灯管，必须匹配电子式镇流器。由电子式 镇流器，产生启辉高压，将荧光灯管击穿点燃。尔后，由电子式镇流器，驱 动荧光灯管点燃运行。
光源的分类（无极灯）
• 1、频率： 高频无极灯：2.65MHZ 低频无极灯：200-300khz • 2、耦合方式 高频无极灯：内耦合，耦合器在炮体内部 低频无极灯：外耦合，耦合器在炮体外部 • 3、电磁兼容： 高频无极灯：裸灯通过 低频无极灯：带等灯具通过 • 4、与灯具配合 高频无极灯：与常规灯具可配合 地频无极灯：需与专用灯具配合 • 5、光衰 高频无极灯：小 地频无极灯：大 两者寿命都在6万小时以上，功率因素大于95%，显色指数大于80。在低温和高温工作条件下都可正常启动。 • 6、对生活的影响 高频无极灯对信号干扰小，长期生活在高频电磁下对人体没有影响，所以其产品符合国家3C认证标准的要求。 低频无极灯对信号干扰不大，长期生活在低频电磁下对人体几乎没影响，所以其产品符合国家认证标准。
光源的分类（白炽灯）
• 白炽灯的特点：
• • • • 初始成本低； 显色性最好，与太阳光一样； 光效低，为7-10Lm/W； 寿命短，约1000小时左右。
光源的分类（荧光灯）
• 荧光灯
• • 荧光灯是利用低压汞蒸气放电产生的紫外线激发涂在灯 管内壁的荧光粉而发光的电光源。 传统型荧光灯内装有两个灯丝。灯丝上涂有电子发射材 料三元碳酸盐 ，俗称电子粉。在交流电压作用下，灯 丝交替地作为阴极和阳极。灯管内壁涂有荧光粉。管内 充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。通电后，灯 管内充入的液态汞蒸发成压力为0.8 Pa的汞蒸气。在电 场作用下，汞原子不断从原始状态被激发继而跃迁到基 态，并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线，以释放 多余的能量。灯管内壁涂的荧光粉吸收紫外线的辐射能 后发出可见光。
光源的分类（金卤灯）
• 金卤灯是交流电源工作的，在 汞和稀有金属的卤化物混合蒸 气中产生电弧放电发光的放电 灯，金属卤化物灯是在高压汞 灯基础上添加各种金属卤化物 制成的第三代光源。
光源的分类（金卤灯）
• 金属卤化物灯(简称金卤灯)有两种，一种是石英 金卤灯，其电弧管泡壳是用石英做的，另一种是 陶瓷金卤灯，其电弧管泡壳是用半透明氧化铝陶 瓷做的，金卤灯是目前世界上最优秀的电光源之 一，它具有高光效(65～140lm/w)，长寿命(5000 ～20000h)，显色性好(Ra65～95)结构紧凑、性 能稳定等特点。它兼有荧光灯、高压汞灯、高压 钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷，金卤灯汇集 了气 金卤灯 • 体放电光源的主要优点。尤其是光效高、寿命长 、光色好三大优点.因此金卤灯发展很快，用途越 来越广。
什么是显色指数
显色指数 – 光源表现颜色的能力 0~100 ；太阳光 100；白炽灯 100；卤钨灯 100 显色指数CRI–一只灯泡的显色指数是彩色物体被该灯泡发出的光照明时色彩被显现的真实程度。
白炽灯泡和卤钨灯泡的显色指数被定义为100，而高压钠灯的显色指数为20，美标金 卤灯的显色指数为65。
光源的分类（节能灯）
• 电子节能灯，即紧凑型荧光灯，是 指将荧光灯与镇流器（安定器）组 合成一个整体的照明设备。
节能灯管按照荧光粉划分有：混合粉、卤粉、 三基色。 卤粉寿命在3000—4000小时。 混合粉寿命在4000—6000小时。 三基色在8000小时以上。
光源的分类（节能灯）
• 符合安全规定和电磁干扰及电磁兼容 EMC 的规 定要求。 • 符合在高温环境和低温环境下的稳定、可靠工 作要求。 • 节能灯的尺寸与白炽灯相近，与灯座的接口也 和白炽灯相同，所以可以直接替换白炽灯。 • 这种光源在达到同样光能输出的前提下，只需 耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4。
光源的分类（荧光灯）
• 荧光灯的特点：
• • • • • 显色性好，Ra≥80； 光效大于80Lm/W； 寿命在1.3-1.6万小时左右。 含有重金属（汞），处理不当会造成污染。 荧光灯管按管径大小分为：T12、T10、T8、T6、T5、T4、T3等规格。 规格中“T+数字“组合，表示管径的毫米数值。其含义：一个T=1/8 英吋，一英吋为25.4mm；数字代表T的个数。如 T12=25.4mm*1/8*12=38mm。
第二部分
光源历史及发展
光源的发展史 光源的分类
对自然光的使用
利用自然光线照明至西方篇
利用自然光线照明至东方篇
人工光源的史祖
阿拉丁神灯
油灯
煤油灯
电弧灯
马灯
煤气灯
托马斯.爱迪生
光源的分类
光源的分类（白炽灯）
• 白炽灯
• 白炽灯将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的 电光源。 • 在所有用电的照明灯具中，白炽灯的效率是最低的，它所消耗 的电能只有很小的部分，即12%－18%可转化为光能，而其余部 分都以热能的形式散失了。 • 卤素灯的外形一般都是一个细小的石英玻璃管，和白炽灯相比 ，其特殊性就在于钨丝可以“自我再生”。实际上，在这种灯 的灯丝和玻璃外壳中充有一些卤族元素，如碘和溴。当灯丝发 热时，钨原子被蒸发向玻璃管壁方向移动。在它们接近玻璃管 时，钨蒸气被“冷却”到大约800℃并和卤素原子结合在一起， 形成卤化钨（碘化钨、溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央移动， 又落到被腐蚀的灯丝上。因为卤化钨很不稳定，遇热后就会分 解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补了被蒸 发的部分。如此循环，灯丝的使用寿命就会延长很多。所以， 卤素灯的灯丝就可以做的相对较小，灯体也很小巧。
荧光灯发光原理
光源的分类（无极灯）
• 无极荧光灯即无极灯、电磁感应灯
• 它取消了对传统荧光灯的灯丝和电极，利用电磁耦 合的原理，使汞原子从原始状态激发成激发态，其 发光原理和原统荧光灯相似，是现今最新型的节能 光源。有寿命长、光效高、显色性好等优点。