2014年一级建筑师物理与设备知识辅导：人工照明对光和色控制1

　　建筑室内外环境不仅夜间需要人工照明，而且某些场合(如无窗室内及地下空间)，白天也需依靠人工照明。另外，在室内某些采光不足的区域，也需要辅助以人工照明来获得合理的照度，改善照度均匀度。照明设计不仅要满足生活、工作等视觉功能的要求，而且应充分发挥照明设施的装饰作用和光的艺术表现力。这种装饰作用不仅表现在灯具本身的点缀和美化作用上，而且通过照明器与室内外装修构造与色彩的有机结合，通过不同的照明构图和光的空间分布，可形成不同的光环境艺术效果。

　　一、常用照明光源的种类、特性与使用场所

　　(一)人工光源的种类

　　(二)人工光源主要技术性能指标和使用场所

　　(1)光通量：表示光源的发光能力，单位是流明(1m)。据光通量大小可以将光源分为高、中、低三类。高的大于100001m，中等的为3000―100001m，低的小于30001m.

　　(2)发光效率：简称光效，指光源的光通量与其所消耗的电功率之比，单位是流明/瓦(1m/W)。

　　(3)寿命：电光源的使用时间，单位为小时(h)。

　　(4)平均亮度：光源亮度的平均值，单位为亮度单位坎德拉(cd)。

　　(5)光源色：人们感觉到的光源的颜色，以色温或相关色温表示，单位是开尔文(K)。光源色分类及适用场所见表2―7。

　　(6)显色指数：长期工作或停留的房间或场所，照明光源的显色指数不宜小于80，在灯具安装高度大于6m的工业建筑场所，Ra可低于80，但必须能够辨别安全色。

　　二、灯具的光特性与分类

　　灯具是光源、灯罩及其附件的总称，又称照明器。

　　灯具能改变光源光通量的空间分布或光谱分布。灯具可以以其美观的造型成为装饰物。它还可起到避免眩光、保护视觉的作用。灯具还有防尘、防潮、隔离保护的作用。

　　(一)灯具的光特性

　　1.灯具效率

　　灯具效率指灯具发出的光通量与光源发出的总光通量之比。

　　灯具效率与灯具的材料、形状及清洁程度等有关。灯具的效率越高，节能效果越好，通常灯具效率不应低于55%。

　　2.配光曲线与空间等照度曲线

　　若把灯具各方向的发光强度以极坐标形式绘制在平面上，既是灯具的配光曲线。它表示灯具发光强度的空间分布状态。通常配光曲线均按照光源发出1000lm光通量来绘制。当实际的光通量φ不是10001m时，应乘以―修正系数φ/1000。

　　灯具的空间等照度曲线也是按灯具发出的光通量为10001m绘制的，按照灯到计算点的悬挂高度和灯到计算点的水平距离从图上查出相应的照度值，再乘以声φ/1000就得出计算点的照度值。

　　3.遮光角(保护角)

　　光源下端和灯具下端的连线与水平线的夹角，称为遮光角，如图2―17所示。具有一定遮光角的灯具可以有效地控制眩光。若灯具与眼睛的连线与水平面的夹角小于遮光角时，则眼睛看不到光源。一般灯具的遮光角要求在15o～30o之间。

　　(二)灯具的分类

　　灯具可以分为装饰性灯具和功能性灯具两大类。

　　国际照明学会按光通量在空间上、下半球的分布将灯具分为以下几类：

　　1.直接型灯具

　　其上半球的光通量占0%一10%，下半球占90%一 100%。这种灯具效率很高，一般可达80%以上，且室内表面的反射比对照度的影响较小，设备投资与维护使用费也小。缺点是顶棚暗，易形成眩光，阴影浓重。当工作面受几个光源同时照射时，易造成重叠阴影。

　　2.半直接型

　　这类灯具具有60%～90%的光通量向下方射出，灯具效率较高。由于有10%～40%的光通量向上方射出，因此顶棚较亮，改善了室内亮度分布，所造成的阴影也稍淡。

　　3.扩散型

　　这类灯具向上下空间射出的光通量大致相等，各占总光通量的40%一60%，使室内具有良好的亮度分布，并避免眩光的产生。

　　4.半间接型

　　这类灯具在上半部分辐射的光通量约占60%～90%，将顶棚作为主要照射面，增加了室内反射光的比例，使房间光线柔和、均匀，不易形成眩光。

　　5.间接型灯具

　　这类灯具有90%～100%的光通量射向上方，向下方辐射的只有不到10%，光线扩散性很好，柔和而均匀，室内基本无阴影，完全避免了眩光的影响。但光通量利用率很低，室内表面光反射比对照度影响较大，设备投资及维护费用较高。

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