第一章 照明概论

第1章 照明概论
1.1 基本概念
1．电磁辐射和光 光是能量的一种形态，这种能量能从一个物体传播到另一个物体，在传播过程中无需任何物质作为媒介。

这种能量的传递方式被称为辐射。

电磁波长波的一端是通讯用的无线电波，其波长范围从几十千米到几毫米。

电磁波短波的一端是χ（伦琴）射线和γ（伽马）射线。

γ射线是在核反应时辐射出来的，它的波长小到甚至可和原子的直径相比拟。

2．光通量 光源在单位时间内，向周围空间辐射出使人眼产生光感觉的能量称为光通量，符号为Φ，单位流明（lm ）。

光源在单位时间内向四周空间辐射的能量叫辐射通量，它由各种不同波长的辐射能量组成，各种波长的辐射通量相加，即为总辐射通量。

只有可见光区的辐射功率能转变为光通量。

光通量的大小取决于辐射功率的大小和光谱光效率。

波长为555nm 的辐射通量能够完全转变为光通量。

3．发光强度 发光强度是表征光源在给定方向上单位立体角内辐射的光通量，称为光源在该方向上的发光强度。

符号为I ，单位：坎德拉（cd ）。

发光强度是表征光源（物体）发光能力大小的物理量。

对于各方向均匀辐射光通量的光源，各方向的光强相等，其值为：
式中 Φ──光源在ω立体角内所辐射出的总光通量（lm ）；
ω──光源发光范围的立体角（sr ）。

式中 r ──球的半径（cm ）；
S ──与ω立体角相对应的球表面积（cm 2）。

图
1-1 发光强度的定义
ω
φ
=I 2
r S
=ω
4．照度 被照物体表面单位面积接收到的光通量。

用符号E 表示，单位：勒克司（lx ）。

如果光通Φ（lm ）均匀地投射在面积为S （m 2
）的表面上，则该平面的照度值为：
当采用某方向发光强度为I θ的点状光源照明时，被照面上某点的的照度与它至光源的距离（r ）平方成反比，和入射角的余弦（I θ cos θ）成正比。

三者的关系如图1-2所示。

图3-2 光通量与照度的关系
5．亮度 光源在给定方向单位投影面积上的发光强度，称为光源在该方向上的亮度。

符号为L ，单位尼特（nt ）。

6．色温 色温是电光源的技术参数之一。

当光源的发光颜色与黑体（能吸收全部光能的物体）加热到某一温度所发出的光的颜色相同（与气体放电光源相似）时，称该温度为光源的颜色温度，简称色温（对于气体放电光源称为相关色温）。

例如，白炽灯的色温为2400～2900K 。

7．显色性和显色指数 同一颜色的物体在具有不同光谱功率分布的光源照射下，显出不同的颜色，光源对被照物体颜色显现的性质，称为光源的显色性。

光源的显色指数是指在待测光源照射下的物体的颜色，与在另一相近色温的黑体或日光参照光源照射下相比，物体颜色相符合的程度。

一般显色指数用Ra 表示。

颜色失真越少，显色指数越高，光源的显色性好。

国际上规定参照光源的显色指数为100。

1.2 照明方式
1．一般照明 在整个场所或场所的某部分照度基本上均匀的照明。

对于工作位置密度很大而对光照方向又无特殊要求，或工艺上不适宜装设局部照明的场所，可采用一般照明。

2．局部照明 局限于工作部位的固定或移动的照明。

对于局部地点需要高照度并对照射方向有要求时，可采用局部照明。

但在整个场所不应只设局部照明而不设一般照明。

3．混合照明 一般照明与局部照明共同组成的照明。

对于工作面需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，可采用混合照明。

混合照明中的一般照明的照度不低于混合照明总照度的5～10%，并且最低照度不低于20lx 。

1.3 照明种类
1. 正常照明 正常工作时使用的室内、外照明称为正常照明。

2. 应急照明 正常照明因故障熄灭后，供事故情况下继续工作或人员安全通行的照明称为应急照明。

应急照明主要有备用照明（确保正常活动继续进行）、安全照明（保证人员人身安全的照明）、疏散照明（保证安全出口通道能够辨认使用，使人员能够安全撤离的照明）。

S
E φ
=2
cos r I E θ
θ=
应急照明光源采用瞬时点亮的白炽灯或卤钨灯，灯具布置在主要通道、危险地段、出入口处，在灯具上加涂红色标记。

疏散照明的标志安装在疏散走道距地1m以内的墙面上、楼梯口、安全门的顶部，底座采用非燃材料。

应急照明的照度大于工作面上的总照度的10%。

3．值班照明在重要的车间和场所设置的供值班人员使用的照明称为值班照明。

值班照明可利用正常照明中能单独控制的一部分，或应急照明中的一部分。

4. 警卫照明用于有警卫任务的场所，根据警戒范围的需要装设警卫照明。

5．障碍照明装设在高层建筑物或构筑物上，作为航空障碍标志（信号）用的照明，并应执行民航和交通部门有关规定。

障碍照明采用能穿透雾气的红光灯具。

6．标志照明借助照明以图文形式告知人们通道、位置、场所、设施等信息。

7．景观照明包括装饰照明、外观照明、庭院照明、建筑小品照明、喷泉照明、节日照明等，用于烘托气氛、美化环境。