建筑光學(xué)3全解

建筑光學(xué)3全解第一頁(yè)，共181頁(yè)。第九章建筑照明人工光源燈具人工環(huán)境設(shè)計(jì)光環(huán)境實(shí)例孫鳳明4/23/20212*第二頁(yè)，共181頁(yè)。人們對(duì)天然光的利用，受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制。建筑物內(nèi)不僅在夜間必須采用人工照明，在某些場(chǎng)合，白天也要用人工照明。建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)掌握一定的照明知識(shí)，以便能在設(shè)計(jì)中考慮照明問(wèn)題，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的照明設(shè)計(jì)。在一些大型公共或工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，能協(xié)助電器專(zhuān)業(yè)人員按總的設(shè)計(jì)意圖完成照明設(shè)計(jì)，使建筑功能得到充分發(fā)揮，并使室內(nèi)顯得更加美觀。孫鳳明4/23/20213*第三頁(yè)，共181頁(yè)。禁售白熾燈

國(guó)家發(fā)改委、商務(wù)部、海關(guān)總署、工商行政管理總局、質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等部門(mén)發(fā)布聯(lián)合公告，從2012年10月1日起逐步禁止進(jìn)口（含從海關(guān)特殊監(jiān)管區(qū)域和保稅監(jiān)管場(chǎng)所進(jìn)口）和銷(xiāo)售普通照明白熾燈。孫鳳明4/23/20214*第四頁(yè)，共181頁(yè)。

公告規(guī)定，此次淘汰的產(chǎn)品為設(shè)計(jì)用于家庭和類(lèi)似場(chǎng)合的普通照明白熾燈（電源電壓在200伏到250伏之間），豁免反射型白熾燈和特殊用途白熾燈。淘汰過(guò)程分為5個(gè)階段：第一階段，2011年11月1日至2012年9月30日為過(guò)渡期，有關(guān)進(jìn)口商、銷(xiāo)售商應(yīng)當(dāng)按照公告要求做好淘汰前準(zhǔn)備工作；第二階段，2012年10月1日起，禁止進(jìn)口和銷(xiāo)售100瓦及以上普通照明白熾燈；第三階段，2014年10月1日起，禁止進(jìn)口和銷(xiāo)售60瓦及以上普通照明白熾燈；第四階段，2015年10月1日至2016年9月30日為中期評(píng)估期，對(duì)前期政策進(jìn)行評(píng)估，調(diào)整后續(xù)政策；第五階段，2016年10月1日起，禁止進(jìn)口和銷(xiāo)售15瓦及以上普通照明白熾燈，或視中期評(píng)估結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。孫鳳明4/23/20215*第五頁(yè)，共181頁(yè)。第一節(jié)人工光源一、電光源的類(lèi)別現(xiàn)代照明用的電光源可以分為兩大類(lèi)：熱輻射光源與氣體放電光源：白熾燈熱輻射光源鹵鎢燈熒光燈熒光高壓汞燈金屬鹵化物燈氣體放電光源鈉燈氙燈緊湊型熒光燈無(wú)電極熒光燈（QL燈）LED光源二極管發(fā)光光源孫鳳明4/23/20216*第六頁(yè)，共181頁(yè)。孫鳳明4/23/20217*第七頁(yè)，共181頁(yè)。光源的基本特性從照明應(yīng)用的角度對(duì)光源的性能有以下要求：①高光效——用少量的電獲得更多的光；②長(zhǎng)壽命——耐用，光通衰減??；③光色好——有適宜的色溫和優(yōu)良的顯色性能；④能直接在標(biāo)準(zhǔn)電源上使用；⑤接通電源后立即燃亮；⑥形狀小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，便于控光。孫鳳明4/23/20218*第八頁(yè)，共181頁(yè)。1．光通量表征燈的發(fā)光能力，以流明值表示。能否達(dá)到額定光通量是考核燈質(zhì)量的首要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。2．光效燈發(fā)出的光通量與它消耗的電功率之比，單位lm/W。孫鳳明4/23/20219*第九頁(yè)，共181頁(yè)。3．壽命燈的壽命以小時(shí)計(jì)，通常有兩種指標(biāo)：（1）有效壽命——燈在使用過(guò)程中光通量逐漸衰減。從燈開(kāi)始使用至燈的光通量衰減到初始額定光通量的某一百分比（通常是70%～80%）所經(jīng)過(guò)的點(diǎn)燃時(shí)數(shù)叫有效壽命。超過(guò)有效壽命的燈繼續(xù)使用就不經(jīng)濟(jì)了。白熾燈、熒光燈多采用有效壽命指標(biāo)（圖4－3）。孫鳳明4/23/202110*第十頁(yè)，共181頁(yè)。（2）平均壽命——一組試驗(yàn)樣燈從點(diǎn)燃到有50%的燈失效（50%保持完好）所經(jīng)歷的時(shí)間，稱(chēng)為這批燈的平均壽命。高強(qiáng)放電燈常用平均壽命指標(biāo)（圖4－4）。孫鳳明4/23/202111*第十一頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－1燈的光衰曲線孫鳳明4/23/202112*第十二頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－2燈的壽終曲線孫鳳明4/23/202113*第十三頁(yè)，共181頁(yè)。4．平均亮度燈的發(fā)光體的平均亮度以cd/m2表示。5．燈的色表指燈光顏色給人的直觀感受，有冷、暖與中間色之分，以色溫或相關(guān)色溫為數(shù)量指標(biāo)。孫鳳明4/23/202114*第十四頁(yè)，共181頁(yè)。6．顯色指數(shù)顯色性能的定量指標(biāo)。7．燈的啟燃與再啟燃時(shí)間8．電特性電源電壓波動(dòng)對(duì)燈的其他參數(shù)的影響。孫鳳明4/23/202115*第十五頁(yè)，共181頁(yè)。二、熱輻射光源熱輻射光源工作原理是，當(dāng)金屬被加熱到1000K以上時(shí)，就發(fā)出可見(jiàn)光。溫度越高，可見(jiàn)光在總輻射中所占比例越大。人們利用這種原理制造的照明光源稱(chēng)為熱輻射光源。孫鳳明4/23/202116*第十六頁(yè)，共181頁(yè)。1、普通白熾燈普通白熾燈的基本組成部分是燈絲、外玻殼、充入氣體與燈頭（圖9－3）。圖9－3普通白熾燈燈絲充入氣體外玻殼燈頭孫鳳明4/23/202117*第十七頁(yè)，共181頁(yè)。2．鹵鎢燈圖9－4管狀的碘鎢燈孫鳳明4/23/202118*第十八頁(yè)，共181頁(yè)。3．反射性白熾燈圖9－5反射型白熾燈a----壓封玻璃；b----吹制玻璃（拋物面反射器）；c----吹制玻璃（半球形反射器）孫鳳明4/23/202119*第十九頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－6反射性白熾燈a----拋物面反射型白熾燈；b----橢球面反射型白熾燈孫鳳明4/23/202120*第二十頁(yè)，共181頁(yè)。三、氣體放電光源1、熒光燈

熒光燈是一種低壓汞放電燈。直管型熒光燈的構(gòu)造如圖9－7所示。燈管兩端各有一個(gè)密封的電極，管內(nèi)壁有低壓汞蒸氣及少量幫助點(diǎn)燃的氮?dú)?。燈管?nèi)壁涂有一層熒光份，當(dāng)燈管兩個(gè)電極加上電壓以后，由于氣體放電產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)熒光份發(fā)出可見(jiàn)光。孫鳳明4/23/202121*第二十一頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－7熒光燈的構(gòu)造熒光粉的成分決定熒光燈的光效和顏色。使用寬頻帶鹵磷酸鹽熒光粉的普通熒光燈，光效可達(dá)45lm/W，比白熾燈高5倍，其色表與顯色性也有更多的選擇。孫鳳明4/23/202122*第二十二頁(yè)，共181頁(yè)。2、高壓汞燈高壓汞燈的構(gòu)造如圖9-8所示。燈管用石英玻璃制造，內(nèi)充一定數(shù)量的汞和少量氬氣，燈管內(nèi)的壓力為2～6個(gè)大氣壓。在主電極附近有一個(gè)輔助電極幫助燈啟燃，所以除鎮(zhèn)流器外，不需要另加啟動(dòng)設(shè)備。孫鳳明4/23/202123*第二十三頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－8熒光高壓汞燈的結(jié)構(gòu)自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈孫鳳明4/23/202124*第二十四頁(yè)，共181頁(yè)。汞燈啟動(dòng)需要4～7分鐘才能達(dá)到全光通。一旦熄滅，再啟動(dòng)也需要同樣長(zhǎng)的時(shí)間。光效高、壽命長(zhǎng)、光色差，使其通常僅用于街道、施工現(xiàn)場(chǎng)等場(chǎng)所。孫鳳明4/23/202125*第二十五頁(yè)，共181頁(yè)。

3、金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈與高壓汞燈的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，只是在放電管內(nèi)又添加了金屬碘化物．如碘化鈉、碘化鋁、碘化鋼、碘化執(zhí)、碘化鋪等。金屬鹵化物燈與汞燈相比，不僅提高了光效，顯色性也有很大改進(jìn)。孫鳳明4/23/202126*第二十六頁(yè)，共181頁(yè)。金屬鹵化物的品種很多，但是好的顏色一致性問(wèn)題尚未得到很好的解決，這限制了它的應(yīng)用。目前，金屬鹵化物燈主要用在體育照明、廣場(chǎng)照明，它能發(fā)出近似日光的強(qiáng)烈白光。孫鳳明4/23/202127*第二十七頁(yè)，共181頁(yè)。4、高壓鈉燈高壓鈉燈是目前一般照明應(yīng)用的電光源中光效最高（120lm/W）、壽命最長(zhǎng)（20000小時(shí)）的燈。燈的放電管用半透明的多晶氧化鋁陶瓷管制做，這種陶瓷管能在700℃的高溫下不受鈉蒸氣的腐蝕，并有很好的透光性能。高壓鈉燈主要靠金屬鈉蒸氣發(fā)光，同時(shí)在放電管內(nèi)也充入少量的汞以助于提高光效和改進(jìn)光色。孫鳳明4/23/202128*第二十八頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－9高壓鈉燈結(jié)構(gòu)孫鳳明4/23/202129*第二十九頁(yè)，共181頁(yè)。緊湊型熒光燈的發(fā)光原理與熒光燈相同，區(qū)別在于以三基色熒光粉代替普通熒光燈使用的鹵磷化物熒光粉。具有光效高、結(jié)構(gòu)緊湊（燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器組成一體化）、顯色性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)倍受廣大消費(fèi)者青睞。是一種極具發(fā)展前景的節(jié)能光源。其外形見(jiàn)圖9－10。5、緊湊型熒光燈（節(jié)能型熒光燈）孫鳳明4/23/202130*第三十頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－10緊湊型熒光燈外形孫鳳明4/23/202131*第三十一頁(yè)，共181頁(yè)。孫鳳明4/23/202132*第三十二頁(yè)，共181頁(yè)。6、其它放電光源鈉燈、氙燈、無(wú)電極熒光燈（QL燈）等參見(jiàn)教材及其它資料。孫鳳明4/23/202133*第三十三頁(yè)，共181頁(yè)。LED（LightEmittingDiode）光源LED發(fā)展史50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960年。發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱(chēng)LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。高光效、低光衰大功率LED，已廣泛應(yīng)用于路燈、工礦燈、隧道燈、射燈、日光燈等諸多照明領(lǐng)域，深受業(yè)界一致好評(píng)。孫鳳明4/23/202134*第三十四頁(yè)，共181頁(yè)。1.LED光源發(fā)光效率高發(fā)光效率比較：白熾燈光效在10-15lm、鹵鎢燈光效為12-24流明/瓦、熒光燈50-90流明/瓦，鈉燈90-140流明/瓦、大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效：可發(fā)到50-200流明/瓦，而且發(fā)光的單色性好，光譜窄，無(wú)需過(guò)濾，可直接發(fā)出有色可見(jiàn)光。2.LED光源耗電量少LED單管功率0.03-0.06瓦，采用直流驅(qū)動(dòng)，單管驅(qū)動(dòng)電壓1.5-3.5伏。電流15-18毫安反映速度快，可在高頻操作，用在同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈的萬(wàn)分之一，熒光管的二分之一，日本估計(jì)，如采用光效比熒光燈還要高2倍的LED替代日本一半的白熾燈和熒光燈、每年可節(jié)約相當(dāng)于60億升原油，同樣效果的一支日光燈40多瓦，而采用LED每支的功率只有18瓦。LED的節(jié)能孫鳳明4/23/202135*第三十五頁(yè)，共181頁(yè)。3.LED光源使用壽命長(zhǎng)白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈是采用電子光場(chǎng)輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光易燒，熱沉積、光衰減等特點(diǎn)，而采用LED燈體積小，重量輕，環(huán)氧樹(shù)脂封裝，可承受高強(qiáng)機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎，平均壽命達(dá)3-5萬(wàn)小時(shí)，LED燈具使用壽命可達(dá)3-5年，可以大大孤低燈具的維護(hù)費(fèi)用避免經(jīng)常換燈之苦。4.LED光源安全可靠性強(qiáng)發(fā)熱量低、無(wú)熱輻射性、冷光源、可以安全抵摸，能精確控制光型及發(fā)光角度、光色和、無(wú)眩光、不含汞，鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)。孫鳳明4/23/202136*第三十六頁(yè)，共181頁(yè)。5.LED光源有利環(huán)保LED為全固體發(fā)光體、耐沖擊不易破碎、廢棄物可回收、沒(méi)有污染減少大量二氧化硫及氮化物等有害氣體以及二氧化碳等溫室氣體的產(chǎn)生改善人們生活居住環(huán)境，可稱(chēng)“綠色照明光源?！鄙a(chǎn)白光LED技術(shù)目前有三種：一種，利用三基色原理和目前已能生產(chǎn)的紅、綠、藍(lán)三種超高亮度LED按光強(qiáng)3:1:6比例混合而成白色，二種，利用超高度InGan藍(lán)色LED，其管總上加少許的釔鉆石榴為主體的熒光粉、它能在藍(lán)光激發(fā)下產(chǎn)生黃綠光、而此黃綠光又可與透出的藍(lán)光合成白光，三種是不可制紫外光LED，采用紫外光激三基色熒光粉或其他熒光粉，產(chǎn)生多色混合而成的白光。6.LED光源更節(jié)能當(dāng)然，節(jié)能是我們考慮使用LED光源的最主要原因，也許LED光源要比傳統(tǒng)光源昂貴，但是用一年時(shí)間的節(jié)能收回光源的投資，從而獲得4-9年中每年幾倍的節(jié)能凈收益期。孫鳳明4/23/202137*第三十七頁(yè)，共181頁(yè)。孫鳳明4/23/202138*第三十八頁(yè)，共181頁(yè)。小結(jié)1、現(xiàn)在照明通用的電光源有三大類(lèi)：一類(lèi)是熱輻射光源，有白熾燈、鹵鎢燈。另一類(lèi)是氣體放電光源，包括低壓熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈（HID燈），其中有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和高壓汞燈等。LED光源，也是未來(lái)的趨勢(shì)型光源。孫鳳明4/23/202139*第三十九頁(yè)，共181頁(yè)。2、光效、壽命和顯色性是電燈首要的技術(shù)指標(biāo)。從現(xiàn)有燈種的性能來(lái)看，緊湊型熒光燈最具發(fā)展前途。金屬鹵化物燈在完善地解決光色，一致性問(wèn)題以后，可能會(huì)有更快的發(fā)展。孫鳳明4/23/202140*第四十頁(yè)，共181頁(yè)。3．表9-1~9-9（P253~262）列出光環(huán)境照明常用電光源的性能。其它詳細(xì)情況可參見(jiàn)其它資料。孫鳳明4/23/202141*第四十一頁(yè)，共181頁(yè)。第二節(jié)燈具燈具是光源、燈罩及其附件的總稱(chēng)。燈具可分為裝飾性燈具和功能性燈具兩大類(lèi)，因此燈具的作用有：①固定和保護(hù)燈，將燈與電源連接；②控制和分配燈光，實(shí)現(xiàn)需要的光分布；③美化環(huán)境。孫鳳明4/23/202142*第四十二頁(yè)，共181頁(yè)。一、燈具的光特性照明燈具的光特性主要用三項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明：①配光曲線；②遮光角；③燈具效率。孫鳳明4/23/202143*第四十三頁(yè)，共181頁(yè)。1．配光曲線通常，我們用極坐標(biāo)圖來(lái)表示照明燈具的光強(qiáng)分布。以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心，把各方向上的發(fā)光強(qiáng)度在三維空間里用失量表示出來(lái)，連接矢量的端點(diǎn)，即構(gòu)成一個(gè)封閉的光強(qiáng)體。當(dāng)光強(qiáng)體被通過(guò)軸線的平面截割時(shí)，在平面上獲得一封閉的交線。此交線以極坐標(biāo)的形式繪制在平面圖上，就是燈具的配光曲線，見(jiàn)圖9－11。孫鳳明4/23/202144*第四十四頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－11光強(qiáng)體與配光曲線孫鳳明4/23/202145*第四十五頁(yè)，共181頁(yè)。配光曲線上的每一點(diǎn)，表示燈具在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度。因此知道燈具對(duì)計(jì)算點(diǎn)的投光角α，就可查到相應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度，利用照度與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系公式就可求出點(diǎn)光源在計(jì)算點(diǎn)上形成的照度。孫鳳明4/23/202146*第四十六頁(yè)，共181頁(yè)。為了使用方便，通常配光曲線均按光源發(fā)出的光通量為1000lm來(lái)繪制。當(dāng)實(shí)際光源發(fā)出的光通量不是1000lm時(shí)，對(duì)查出的發(fā)光強(qiáng)度，應(yīng)乘一修正系數(shù)，即實(shí)際光源發(fā)出的光通量與1000lm之比。孫鳳明4/23/202147*第四十七頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－12是扁圓吸頂燈的外形和它的配光曲線。對(duì)于非對(duì)稱(chēng)配光的燈具，則用一組曲線來(lái)表示不同垂直剖面的配光情況。熒光燈燈具常用二根曲線分別給出平行于燈管（“‖”符號(hào)）和垂直于燈管（“⊥”符號(hào)）剖面的光強(qiáng)分布孫鳳明4/23/202148*第四十八頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－12扁圓吸頂燈外形及其配光曲線孫鳳明4/23/202149*第四十九頁(yè)，共181頁(yè)?！纠?－1】有兩個(gè)扁圓吸頂燈，距工作面4.0m，兩燈相距5.0m。工作臺(tái)布置在燈下P1和兩燈之間P2（見(jiàn)圖9－13）。如光源為100W白熾燈，求P1、P2點(diǎn)的照度（不計(jì)反射光影響）?！窘狻縋1點(diǎn)照度燈Ⅰ在P1點(diǎn)形成的照度按點(diǎn)光源三區(qū)的照度計(jì)算，找出式中各項(xiàng)值。α＝0o時(shí)，從圖4－20查出I0＝130cd，燈至工作面距離為4.0m。孫鳳明4/23/202150*第五十頁(yè)，共181頁(yè)。則E1＝cos0o×130/42＝8.125(lx)燈Ⅱ在P1點(diǎn)形成的照度cosα＝4/√41,α＝51o，I51＝90cd。燈Ⅱ至P1點(diǎn)的距離為√41mE1＝90×cos510/41＝1.3(lx)P1點(diǎn)照度為兩燈形成的照度和，并考慮燈泡光通量修正1250/1000,則孫鳳明4/23/202151*第五十一頁(yè)，共181頁(yè)。E1＝(8.125＋1.3)×(1250/1000)＝12(lx)P2點(diǎn)照度燈Ⅰ、Ⅱ與P2的位置相同，故兩燈在P2點(diǎn)形成的照度相同。cosα＝4/√22.25，α＝32o，I32＝110cd，燈至P2的距離為√22.25，E2＝(110/22.25)cos32o＝4.19(lx)P2點(diǎn)的照度為：2×4.19×(1250/1000)＝10(lx)孫鳳明4/23/202152*第五十二頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－13例9－1燈具布置孫鳳明4/23/202153*第五十三頁(yè)，共181頁(yè)。2．遮光角光源亮度超過(guò)16sb時(shí)人眼就不能忍受，而100W的白熾燈燈絲亮度高達(dá)數(shù)百sb，人眼更不能忍受。為了降低或消除這種高亮度表面對(duì)眼睛造成的眩光，給光源加上一個(gè)不透光材料做的燈罩，可以收到十分顯著的效果。孫鳳明4/23/202154*第五十四頁(yè)，共181頁(yè)。為了說(shuō)明某一燈具的防止眩光范圍，可用遮光角這一水平夾角來(lái)衡量。它是指燈罩邊沿和發(fā)光體邊沿的連線與水平線所成的夾角（圖9－14）。孫鳳明4/23/202155*第五十五頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－14燈具的遮光角

（a）普通燈泡；（b）乳白燈泡；（c）遮光格片孫鳳明4/23/202156*第五十六頁(yè)，共181頁(yè)。當(dāng)人眼平視時(shí)，如果燈具和眼睛的連線和水平線的夾角小于遮光角，則看不見(jiàn)高亮度的光源。當(dāng)燈具位置提高，和視線形成的夾角大于遮光角，雖可看見(jiàn)高亮度的光源，但夾角較大，眩光程度已大大減弱。當(dāng)燈罩用半透明材料做成，即使有一定遮光角，但由于它本身具有一定亮度，仍有可能成為眩光光源，故應(yīng)限制其表面亮度值。孫鳳明4/23/202157*第五十七頁(yè)，共181頁(yè)。3．燈具效率燈具效率是在規(guī)定條件下測(cè)得的燈具發(fā)出光通量與燈具內(nèi)部的全部光源在燈具內(nèi)按規(guī)定條件點(diǎn)燃時(shí)發(fā)射的總光通0之比，以符號(hào)表示，即：孫鳳明4/23/202158*第五十八頁(yè)，共181頁(yè)。顯然小于1。其值取決于燈罩開(kāi)口的大小和燈罩材料的光反射比、光透射比。燈具效率值一般用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出列于燈具說(shuō)明書(shū)中。附錄給出燈具出廠時(shí)按規(guī)定應(yīng)具備的光特性資料。孫鳳明4/23/202159*第五十九頁(yè)，共181頁(yè)。二、燈具分類(lèi)照明燈具習(xí)慣以安裝方式命名、分類(lèi)，如吊燈、吸頂燈、嵌入式暗燈、壁燈、臺(tái)燈、落地?zé)舻鹊取＿@種分類(lèi)方法不能反映照明燈具光分布的特點(diǎn)，對(duì)光環(huán)境設(shè)計(jì)未盡實(shí)用。孫鳳明4/23/202160*第六十頁(yè)，共181頁(yè)。CIE推薦以照燈具光通量在上下空間的比例進(jìn)行分類(lèi)的方法，已為國(guó)際照明界普遍接受。按照這一方法，將室內(nèi)照明燈具分為五類(lèi)：①直接型，②半直接型，③均勻擴(kuò)散型，④半間接型，⑤間接型。孫鳳明4/23/202161*第六十一頁(yè)，共181頁(yè)。各類(lèi)燈具的光通量分布見(jiàn)表9-10，燈具分類(lèi)實(shí)際效果見(jiàn)圖9－15。表9－10燈具分類(lèi)孫鳳明4/23/202162*第六十二頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－15各類(lèi)燈具光分布的實(shí)際效果孫鳳明4/23/202163*第六十三頁(yè)，共181頁(yè)。這是用途最廣泛的一種燈具。因?yàn)?0%以上的光通向下照射，所以燈具光通的利用率最高。如果燈具是敞口的，一般來(lái)說(shuō)燈具效率也相當(dāng)高。工作環(huán)境照明應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用這類(lèi)燈具。下面介紹各類(lèi)燈具在照明方面的特點(diǎn)：

1．直接型燈具孫鳳明4/23/202164*第六十四頁(yè)，共181頁(yè)。直接型燈具的光強(qiáng)分布大體可以分為三類(lèi)，即：窄配光、中配光（或稱(chēng)余弦配光）和寬配光（圖9－16）。高大空間的照明需用窄配光的燈具，這種燈具配備鏡面反射罩并以大功率的HID燈或鹵鎢燈做光源，能將光束控制在狹窄的范圍內(nèi)，獲得很高的軸線光強(qiáng)。在這種燈具照射下，水平照度高，陰影濃重。孫鳳明4/23/202165*第六十五頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－16直接型燈具外形及配光曲線

（a）、（b）熒光燈燈具；（c）反射型燈燈具；（d）、（e）、（f）白熾燈或高壓汞燈燈具

注：l－－燈具間距；h－－燈具與工作面的距離孫鳳明4/23/202166*第六十六頁(yè)，共181頁(yè)。2．半直接型燈具在燈具上分發(fā)出少量的光線照亮頂棚，減小燈具與頂棚間的強(qiáng)烈對(duì)比，使環(huán)境亮度分布更加舒適。外包半透明散光罩的熒光燈吸頂燈具，下面敞口的半透明罩，以及上方留有較大的通風(fēng)、透光空隙的熒光燈具，都屬于半直接型配光。這種燈具把大部分光線直接投射到工作面，也有較高的光通利用率。孫鳳明4/23/202167*第六十七頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－17半直接型燈具孫鳳明4/23/202168*第六十八頁(yè)，共181頁(yè)。3．?dāng)U散型燈具最典型的是乳白玻璃球形燈罩，其他各種形狀漫射透光的封閉燈罩也有類(lèi)似的配光。這種燈具將光線均勻地投向四面八方，對(duì)工作面而言，光通利用率較低。孫鳳明4/23/202169*第六十九頁(yè)，共181頁(yè)。將一對(duì)直接型和間接型的燈具組合在一起，或者用不透光材料遮住燈泡，而上下均敞口透光的燈具，其輸出光通分配也近于上下各半。這種燈具叫直接一間接型燈具。孫鳳明4/23/202170*第七十頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－18擴(kuò)散型燈具外形及配光曲線

（a）熒光燈燈具；（b）乳白玻璃（塑料）管狀熒光燈燈具；（c）、（d）乳白玻璃白熾燈燈具；（e）直接－－間接型燈具外形孫鳳明4/23/202171*第七十一頁(yè)，共181頁(yè)。4．半間接型燈具上面敞口的半透明罩屬于這類(lèi)。它們主要用于民用建筑的裝飾照明，由于大部分燈光投向頂棚和上部墻面。增加了室內(nèi)的間接光，光線更為柔和宜人。孫鳳明4/23/202172*第七十二頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－19半間接型燈具外形孫鳳明4/23/202173*第七十三頁(yè)，共181頁(yè)。5．間接型燈具它將燈光全部投向頂棚，使頂棚成為二次光源。室內(nèi)光線擴(kuò)散性極好，幾乎沒(méi)有陰影和光幕反射，也不會(huì)產(chǎn)生直接眩光。但因射到工作面的光線全部來(lái)自反射光，故光通利用率很低，在要求高照度時(shí)，使用這種燈具很不經(jīng)濟(jì)。孫鳳明4/23/202174*第七十四頁(yè)，共181頁(yè)。此種燈具一般用于照度要求不太高，但希望全室均勻照明、光線柔和宜人的場(chǎng)合，如醫(yī)院和一些公共建筑較為適宜。孫鳳明4/23/202175*第七十五頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－20間接型燈具1孫鳳明4/23/202176*第七十六頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－20間接型燈具2孫鳳明4/23/202177*第七十七頁(yè)，共181頁(yè)。三、其他照明裝置

1．發(fā)光頂棚人工照明的發(fā)光頂棚起源于利用天窗采光的玻璃吊頂。在透光吊頂與建筑結(jié)構(gòu)之間裝燈，便形成發(fā)光頂棚。圖9－21是三種發(fā)光頂棚的構(gòu)造簡(jiǎn)圖。晝光照明與人工照明共用的發(fā)光頂棚，頂棚內(nèi)的空間一般都比較高，這種情況下，常裝吊燈照明。孫鳳明4/23/202178*第七十八頁(yè)，共181頁(yè)。a)平頂露明熒光燈b)有燈罩的分隔式發(fā)光頂棚c)格柵式發(fā)光頂棚圖9－21發(fā)光頂棚構(gòu)造簡(jiǎn)圖孫鳳明4/23/202179*第七十九頁(yè)，共181頁(yè)。發(fā)光頂棚實(shí)例1孫鳳明4/23/202180*第八十頁(yè)，共181頁(yè)。格片式發(fā)光頂棚實(shí)例2孫鳳明4/23/202181*第八十一頁(yè)，共181頁(yè)。格片頂棚構(gòu)造簡(jiǎn)圖孫鳳明4/23/202182*第八十二頁(yè)，共181頁(yè)。格片頂棚有以下的優(yōu)點(diǎn)。①調(diào)節(jié)格片的角度，可獲得定向照度分布；②通風(fēng)散熱好，減少設(shè)備層內(nèi)燈的熱量積蓄；③比平置的透光材料落灰積塵的機(jī)會(huì)少；④外觀生動(dòng)，利用格孔幾何圖樣的變化，格片高度的錯(cuò)落有致，以及格片的顏色和質(zhì)感，能取得豐富的裝飾效果。孫鳳明4/23/202183*第八十三頁(yè)，共181頁(yè)。2．檐板照明是利用與墻平行的不透光檐板遮擋光源，將墻壁照亮的一種照明裝置（圖9-22）。檐板是建筑裝飾構(gòu)件組成部分，設(shè)在墻的上部或固定在頂棚上。與窗簾盒合為一體的稱(chēng)為窗簾照明。通常采用熒光燈做光源。孫鳳明4/23/202184*第八十四頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－22檐板照明孫鳳明4/23/202185*第八十五頁(yè)，共181頁(yè)。3．暗燈槽照明這是用墻上挑出的壁檐或水平的凹槽遮擋光源，將光投射到頂棚和墻壁上部的間接照明裝置。這種暗燈槽可以同墻、梁、柱、斜頂棚、凹龕等各種構(gòu)件結(jié)合（圖9－23），不過(guò)最常見(jiàn)的還是光檐。為了獲得最大的光輸出，光檐擋板高度要盡量小。但以遮住人的視線為限。孫鳳明4/23/202186*第八十六頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－23暗燈槽照明裝置a)光柱；b)斜頂暗槽燈；c)光梁；d)光龕孫鳳明4/23/202187*第八十七頁(yè)，共181頁(yè)。第三節(jié)人工光環(huán)境設(shè)計(jì)任何設(shè)計(jì)都來(lái)源于分析與綜合。首先要收集有關(guān)的資料，然后審查這些資料使之條理化，并加以提煉（分析）。最后，對(duì)各種因素進(jìn)行選擇與組合，以形成設(shè)計(jì)（綜合）。孫鳳明4/23/202188*第八十八頁(yè)，共181頁(yè)。傳統(tǒng)的照明設(shè)計(jì)，以工作面達(dá)到規(guī)定的水平照度為設(shè)計(jì)目標(biāo)，忽視光環(huán)境的質(zhì)量，現(xiàn)代光環(huán)境設(shè)計(jì)主張無(wú)論對(duì)進(jìn)行視覺(jué)作業(yè)的光環(huán)境，還是用于休息、社交、娛樂(lè)的光環(huán)境，都要從深入分析設(shè)計(jì)對(duì)象入手，全面考慮對(duì)照明有影響的功能、形式、心理和經(jīng)濟(jì)因素，在此基礎(chǔ)上再制訂設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行計(jì)算與評(píng)價(jià)。孫鳳明4/23/202189*第八十九頁(yè)，共181頁(yè)。本節(jié)先討論工作房間光環(huán)境的設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法，然后扼要列舉幾種典型的室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)要點(diǎn)。孫鳳明4/23/202190*第九十頁(yè)，共181頁(yè)。一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)對(duì)象設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要素測(cè)量與鑒定光環(huán)境的設(shè)計(jì)程序如框圖所示。其中各項(xiàng)內(nèi)容說(shuō)明如下：孫鳳明4/23/202191*第九十一頁(yè)，共181頁(yè)。1、設(shè)計(jì)對(duì)象照明裝置的用途，作業(yè)性質(zhì)，作業(yè)延續(xù)時(shí)間，使用人的年齡，新建還是翻修，預(yù)期使用壽命，其他設(shè)想，等等。孫鳳明4/23/202192*第九十二頁(yè)，共181頁(yè)。2、設(shè)計(jì)要素（l）建筑——建筑空間的大小、形狀、風(fēng)格，室內(nèi)表面的反射比與質(zhì)地，照明同家具陳設(shè)、空調(diào)、報(bào)警、自動(dòng)灑水等設(shè)備系統(tǒng)的協(xié)調(diào)布置。（2）空間的利用——了解空間如何使用。工作地點(diǎn)的分布，在室內(nèi)進(jìn)行的作業(yè)與其頻繁程度和重要性。孫鳳明4/23/202193*第九十三頁(yè)，共181頁(yè)。（3）顏色——燈的顏色要同室內(nèi)裝修色彩配合。如果需要辨認(rèn)顏色，顯色性也很重要。（4）經(jīng)濟(jì)因素——照明系統(tǒng)的投資及運(yùn)行費(fèi)。（5）節(jié)能——是否符合節(jié)能要求和規(guī)定。孫鳳明4/23/202194*第九十四頁(yè)，共181頁(yè)。（6）物理因素——允許噪聲級(jí)、溫度、振動(dòng)、電壓變化，都會(huì)影響照明設(shè)備的選擇。（7）使用環(huán)境——灰塵多、潮濕、有化學(xué)腐蝕和爆炸危險(xiǎn)等特殊環(huán)境的照明，要使用防護(hù)級(jí)別合格的照明設(shè)備。孫鳳明4/23/202195*第九十五頁(yè)，共181頁(yè)。（8）安全和應(yīng)急照明——照明系統(tǒng)應(yīng)包含必要的應(yīng)急照明。（9）維護(hù)管理——在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮到選擇便于維護(hù)的照明設(shè)備，并制定切實(shí)可行的維護(hù)管理計(jì)劃，以保證照明系統(tǒng)高效地運(yùn)行。孫鳳明4/23/202196*第九十六頁(yè)，共181頁(yè)。3．設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034—2004）照度水平是光環(huán)境的基本數(shù)量指標(biāo)。但是，大量的研究和實(shí)踐表明，對(duì)提高可見(jiàn)度和視覺(jué)舒適感來(lái)說(shuō)，達(dá)到一定的照度水平以后，改善質(zhì)量比增加照度更為有效。需要考慮的質(zhì)量因素有：對(duì)比顯現(xiàn)，眩光，周?chē)h(huán)境亮度，燈的色表，顯色性等。孫鳳明4/23/202197*第九十七頁(yè)，共181頁(yè)。居住建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值宜符合下表的規(guī)定孫鳳明4/23/202198*第九十八頁(yè)，共181頁(yè)。圖書(shū)館建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)下表的規(guī)定孫鳳明4/23/202199*第九十九頁(yè)，共181頁(yè)。辦公建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)下表的規(guī)定孫鳳明4/23/2021100*第一百頁(yè)，共181頁(yè)。商業(yè)建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)下表的規(guī)定孫鳳明4/23/2021101*第一百零一頁(yè)，共181頁(yè)。影劇院建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)下表的規(guī)定孫鳳明4/23/2021102*第一百零二頁(yè)，共181頁(yè)。旅館建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)下表的規(guī)定孫鳳明4/23/2021103*第一百零三頁(yè)，共181頁(yè)。醫(yī)院建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)下表的規(guī)定孫鳳明4/23/2021104*第一百零四頁(yè)，共181頁(yè)。學(xué)校建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)下表的規(guī)定此外，還有博物館、展覽館、交通建筑、體育建筑等等各自的標(biāo)準(zhǔn)，在此不再一一列舉，同學(xué)們可以查找標(biāo)準(zhǔn)。孫鳳明4/23/2021105*第一百零五頁(yè)，共181頁(yè)。還有博物館、展覽館、交通建筑、體育建筑等等各自的標(biāo)準(zhǔn)，在此不再一一列舉，同學(xué)們可以查找標(biāo)準(zhǔn)。孫鳳明4/23/2021106*第一百零六頁(yè)，共181頁(yè)。4．設(shè)計(jì)方案形成的步驟（1）確定照度水平、質(zhì)量指標(biāo)；（2）選擇照明方式和照明設(shè)備；（3）照明計(jì)算，經(jīng)濟(jì)分析；（4）照明布局；（5）照明裝置的細(xì)部設(shè)計(jì)。孫鳳明4/23/2021107*第一百零七頁(yè)，共181頁(yè)。照明系統(tǒng)建成以后，對(duì)使用中的光環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并征詢使用人的意見(jiàn)。通過(guò)計(jì)算、模型以至建造足尺樣板間等手段評(píng)定設(shè)計(jì)方案是否達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，決定要不要修改方案，使其滿足所有的標(biāo)準(zhǔn)．6．測(cè)量與鑒定5．設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)孫鳳明4/23/2021108*第一百零八頁(yè)，共181頁(yè)。二、照明系統(tǒng)在人工光環(huán)境設(shè)計(jì)中，照明系統(tǒng)的選擇對(duì)光質(zhì)量、照明經(jīng)濟(jì)性與建筑藝術(shù)風(fēng)貌都有重要影響。合理的照明系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)符合建筑物的使用要求，又和建筑結(jié)構(gòu)形式相協(xié)調(diào)。孫鳳明4/23/2021109*第一百零九頁(yè)，共181頁(yè)。正常使用的照明系統(tǒng)，按照明設(shè)備的布局可分為四種照明方式：（l）一般照明——不考慮特殊局部的需要，為照亮整個(gè)場(chǎng)地而設(shè)置的照明系統(tǒng)。燈具規(guī)則地布置，并能達(dá)到一定的水平照度均勻度。一般照明的平均照度應(yīng)當(dāng)不低于視覺(jué)作業(yè)所需要的照度（圖9－34a）。l．正常照明系統(tǒng)孫鳳明4/23/2021110*第一百一十頁(yè)，共181頁(yè)。圖9－33照明方式a)一般照明；b)分區(qū)一般照明；c)混合照明（一般＋局部照明）孫鳳明4/23/2021111*第一百一十一頁(yè)，共181頁(yè)。（2）分區(qū)一般照明——根據(jù)需要，提高特定區(qū)域照度的一般照明。燈具相對(duì)集中地均勻布置在某些主要區(qū)域，因而這些區(qū)域有足夠高的照度，其他區(qū)域（如交通區(qū)）的照度則低于主要作業(yè)區(qū)（圖9－33b）。孫鳳明4/23/2021112*第一百一十二頁(yè)，共181頁(yè)。（3）局部照明——為滿足某些部位的特殊需要，在較小范圍或有限空間內(nèi)，用距離觀看對(duì)象近的附加燈具形成的照明。如工廠車(chē)間內(nèi)的機(jī)床燈、照亮商店貨架的點(diǎn)射燈、辦公桌的臺(tái)燈等，均屬局部照明。（4）混合照明——一般照明與局部照明的綜合運(yùn)用（圖9－33c）。孫鳳明4/23/2021113*第一百一十三頁(yè)，共181頁(yè)。下列情況推薦使用局部照明：1、非常精細(xì)的視作業(yè)，特別是只需要在有限范圍增加照度的工作；2、辨認(rèn)形狀或質(zhì)地需要從某個(gè)特定的方向加強(qiáng)照明時(shí)；3、由于設(shè)備或人的遮擋，一般照明照射不到的地方；4、視力減退的人需要較高的照度；5、需要補(bǔ)償一般照明造成的對(duì)比損失。孫鳳明4/23/2021114*第一百一十四頁(yè)，共181頁(yè)。一般照明實(shí)例孫鳳明4/23/2021115*第一百一十五頁(yè)，共181頁(yè)。局部照明實(shí)例孫鳳明4/23/2021116*第一百一十六頁(yè)，共181頁(yè)。2．應(yīng)急照明系統(tǒng)在正常照明燈因事故熄滅時(shí)，為使人們能夠容易而且準(zhǔn)確無(wú)誤地找到安全出口而設(shè)的照明，稱(chēng)為應(yīng)急照明。大型公共建筑、工業(yè)建筑都應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的應(yīng)急照明系統(tǒng)，以保障人身安全，減少經(jīng)濟(jì)損失。孫鳳明4/23/2021117*第一百一十七頁(yè)，共181頁(yè)。應(yīng)急照明按照用途可分為三類(lèi)：（1）疏散照明——為保證人們?cè)诎l(fā)生事故時(shí)能快速而安全地離開(kāi)室內(nèi)所設(shè)的照明。（2）安全照明——在正常照明突然熄滅時(shí)，為保證有潛在危險(xiǎn)場(chǎng)所的工人（如操作圓盤(pán)鋸）的人身安全而設(shè)的照明。（3）備用照明——正常照明發(fā)生事故時(shí)，能保證室內(nèi)活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行的照明。孫鳳明4/23/2021118*第一百一十八頁(yè)，共181頁(yè)。3．照明設(shè)備的選擇（1）光源——根據(jù)各種燈的特性，對(duì)功能不同的室內(nèi)光環(huán)境，可按P227表9－23的建議選燈。（2）燈具——各類(lèi)燈具的特點(diǎn)在上節(jié)已有說(shuō)明。選擇燈具或照明裝置的原則是在投資許可的前提下，符合使用功能和照明質(zhì)量的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)想的照明效果。孫鳳明4/23/2021119*第一百一十九頁(yè)，共181頁(yè)。選擇燈具應(yīng)考慮以下的因素：建筑空間形狀和尺度，裝修風(fēng)格特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)形式和設(shè)備布置；特殊環(huán)境條件（熱、光、聲、振動(dòng)、灰塵、潮濕、化學(xué)腐蝕等）；燈具的光通利用系數(shù)；孫鳳明4/23/2021120*第一百二十頁(yè)，共181頁(yè)。燈具的光分布；是否符合限制直接眩光的要求；燈具材料的耐久性和光衰；是否便于換燈和清洗；外觀；防護(hù)等級(jí)。孫鳳明4/23/2021121*第一百二十一頁(yè)，共181頁(yè)。4．照明燈具的布置照明燈具的布置主要取決于視覺(jué)作業(yè)的位置和室內(nèi)活動(dòng)區(qū)的劃分；同時(shí)，還要考慮建筑結(jié)構(gòu)的形式及空間的形狀和大小，配合頂棚裝修的設(shè)計(jì)意圖來(lái)決定燈位。孫鳳明4/23/2021122*第一百二十二頁(yè)，共181頁(yè)。如下圖為一餐廳設(shè)計(jì)，此餐廳主要陳設(shè)一組必備的餐桌椅，其他家具為貼墻式的定制裝飾，圓餐桌上方刻意鏤空一圓形天花，以達(dá)到上下呼應(yīng)的圓融含意，也可避免吊燈過(guò)低的現(xiàn)象。孫鳳明4/23/2021123*第一百二十三頁(yè)，共181頁(yè)。孫鳳明4/23/2021124*第一百二十四頁(yè)，共181頁(yè)。三、照明計(jì)算(P237)在日常的光環(huán)境設(shè)計(jì)中，建筑師需要具備進(jìn)行簡(jiǎn)單照明計(jì)算的能力，熟悉計(jì)算圖表的用法，理解基本的照明計(jì)算數(shù)學(xué)模型．這樣，才能對(duì)自己設(shè)計(jì)的照明裝置的合理性與經(jīng)濟(jì)效益有明晰的、定量的認(rèn)識(shí)，才能正確地使用計(jì)算機(jī)輔助照明設(shè)計(jì)軟件處理光環(huán)境設(shè)計(jì)的實(shí)際問(wèn)題。照度計(jì)算的方法很多，這里只介紹常用的利用系數(shù)法。孫鳳明4/23/2021125*第一百二十五頁(yè)，共181頁(yè)。利用系數(shù)法的計(jì)算原理是從照度的基本定義出發(fā)。先計(jì)算照明裝置投射到一個(gè)表面上的總光通量（包括直射光通與反射光通），然后除以這個(gè)表面的面積，即得到計(jì)算表面上的平均照度。孫鳳明4/23/2021126*第一百二十六頁(yè)，共181頁(yè)。我們知道，燈具效率是燈具發(fā)出的光通量與燈具內(nèi)全部燈的光通量n之比，它總小于1。也就是說(shuō)，燈的光通量經(jīng)過(guò)燈具的反射、透射后總要損失一部分。而且，從燈具發(fā)出的光通量也不會(huì)全部直接投射到工作面（或其他規(guī)定的計(jì)算平面）上，相當(dāng)多的光經(jīng)過(guò)頂棚、墻面和地面的相互反射后才最終到達(dá)工作面；因此，工作面上接受的有效光通量U是照明燈具的直射光通d與來(lái)自房間表面的相互反射光通p之和。孫鳳明4/23/2021127*第一百二十七頁(yè)，共181頁(yè)。燈具的利用系數(shù)CU表示光源實(shí)際投射到工作面上的有效光通量U和全部燈的額定光通量n之比，如圖示。即：CU＝U/n孫鳳明4/23/2021128*第一百二十八頁(yè)，共181頁(yè)。顯然，求出正確的CU值是計(jì)算平均照度的關(guān)鍵。CU值的大小與以下四個(gè)因素有關(guān)。（1）燈具類(lèi)型和照明方式——工作面上接受的直射光越大，光通利用率越高。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，直射型燈具比其他型燈具利用系數(shù)高。(2）燈具效率η——光源發(fā)出的光通量，只有一部分射出燈具，燈具效率越高，工作面上獲得的光通量的可能性越大，利用系數(shù)就越高。（3）房間尺寸——矮而寬的房間比高而窄的房間直接光覆照角大，因而利用系數(shù)高。高度相等的房間，面積大的比面積小的利用系數(shù)高。研究表明，房間比例特征可用室空間比（RoomCavityRadio簡(jiǎn)寫(xiě)為RCR），即：RCR＝5hrc(l+b)/l×b式中hrc－－燈具至工作面高度（m）；l、b－－工作面的長(zhǎng)和寬（m），下圖示。孫鳳明4/23/2021129*第一百二十九頁(yè)，共181頁(yè)。頂棚空間室空間工作面地板空間hcchrchfc房間尺度與d的關(guān)系孫鳳明4/23/2021130*第一百三十頁(yè)，共181頁(yè)。(4）房間各表面的光反射比——光反射比越高，反射光照度增加越多，利用系數(shù)也必然越大，這是不言而喻的。我們只要知道燈具的利用系數(shù)和光源發(fā)出的光通量，利用平均照度的概念，就可以通過(guò)下式算出房間內(nèi)工作面上的平均照度：Eav＝U/l×b＝Cun/l×b

換言之，如需要知道為達(dá)到某一照度要求安裝多大功率的燈泡（即發(fā)出的光通量）時(shí)，則可將上式改寫(xiě)為：＝Eav×l×b/n×Cu由于照明設(shè)施在使用過(guò)程中受到污染，以及光源光通量衰減等因素，照明設(shè)施在使用一段時(shí)間后照度會(huì)下降，故在照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將初始照度提高，即將照度