l电灯发展经历了两个时期：l第一个时期，从1879年到本世纪三十年代末的前五十年 ，这是白炽灯发明、改进和成熟的时代；l第二个时期，三十年代末开始的是开发气体放电灯的时 代， 荧光灯的普及应用，是低压气体放电灯的时代；六十年代中期发明金属卤化物和高压钠灯为开端，由此进 入了高压气体放电灯的照明时代。l现代人工光环境的设计理论和应用技术是在电灯发展的 第二个时期，高光效、多品种的气体放电灯问世以后才 逐渐形成和完善的。15-1 电光源一、热辐射光源（一）普通白炽灯（二）卤钨灯（三）反射型白炽灯 二、气体放电光源 （一）荧光灯（二）高压汞灯 （三）金属卤化物灯（四）高压钠灯 三、灯具（一）灯具的光特性（二）灯具分类l从照明应用角度对灯的性能要求：高光效用少量的电获得更多的光； 长寿命耐用，光通衰减小； 光色好有适宜的色温和优良的显色性能； 能直接在标准电源上使用； 接通电源后立即燃亮； 形状小巧，结构紧凑，便于控光。电光源的主要性能指标： 光通量：表征灯的发光能力，以流明值表示。 光效：灯发出的光通量与它消耗的电功率之比。 寿命：有效寿命和平均寿命。 平均亮度：灯的发光体的平均亮度，以 表示。灯的色表：指灯光颜色给人的直观感受，以色温或相 关色温为数量指标。 显色指数：显色性能的定量指标。 灯的起燃与再起燃时间。 电特性：电源电压波动对灯的其它参数的影响。 这些特性是评判灯的质量与确定灯的合理使用范围的依据。 一、热辐射光源（白炽灯）：l热辐射光源发出的光是电流通过灯丝，将灯丝加热 到高温而产生的。（一）普通白炽灯：（一）普通白炽灯： 组成：灯丝，外玻壳， 充入气体与灯头灯部分 。如图15-1。 灯丝特点：现代白炽灯 灯丝用熔点高（ ）蒸发速度较慢的钨制 造。 平均光效：只有 左右；平均寿命：约为1000 小时；通电即亮，显色性 好，便于控光，价格便宜 。 电源电压的变化对白炽灯 的工作性能有比较显著的 影响，二者关系如图15-2 。（二）卤钨灯l将卤素元素（碘或溴）填入，它能和游离的钨合成气态碘化钨或溴化钨，它们靠近高温的钨丝时分解，钨附着在钨丝上。如此循环，消除了灯泡黑化，延长寿命，光效提高到20lm/W以上。l卤钨灯管壁由耐高温的石英玻璃制造，使用时必须水平放置l特点：在玻壳内表面有一层金属反射镀膜，使灯光射向 预定的方向。这种反射器一般不会受到任何损伤、腐蚀 或污染，因此使灯能保持高光输出。同时还可简化灯具 设计。（三）反射型白炽灯：（三）反射型白炽灯：l椭球形的反射面代替抛物面的改进。如图15-5。 灯管两电极加上电压后产生气体放电，放电 产生紫外线，紫外线激发管壁上的荧光粉发 出可见光。 直管型荧光灯的构造（如图）。二、气体放电光源（一）荧光灯：（一）荧光灯：l气体放电灯没有灯丝，它是借助两极之间气体激发 而发光，称为冷光源。 荧光粉的成分决定灯的光效和颜色。目前，我国规定的荧光灯颜色仅有日光色（9500K）、冷白色（4300K）、暖白色（2900K）三种。平均光效60lm/w，寿命5000小时，显色指数90%以下（与光效矛盾）。 三基色窄带荧光灯：光效90，显色指数85%以上。橙红（611nm）、绿（543nm）、蓝（450nm），窄带谱荧光粉。 其它形状荧光灯如图。l荧光灯线路如图。 荧光灯的性能参数受电压变化的影响较小， 但它的光效值随环境温度的变动而波动；另 外开关次数对灯的使用寿命（一般5000小时）也有较大影响。l节能的小型荧光灯 （紧凑型荧光灯） 如图SL灯和PL灯，其性能见表。l结构如图。l特点：发光呈蓝白色， 包括黄、绿、蓝色线 状光谱辐射，但缺乏 红色，所以一般照明用的高压汞灯均在外玻壳内壁 涂荧光粉以补充红色，改善灯的显色性。功率范围 在 之间，光效约 ，寿命为 。（二）高压汞灯：（二）高压汞灯：l结构类似于高压汞灯，只是在放电管内又添加了 金属碘化物。金属卤化物灯与汞灯相比，不但提 高了光效，显色性也有很大改进。（三）金属卤化物灯：（三）金属卤化物灯：（四）高压钠灯：（四）高压钠灯： 结构如图。 是目前一般照明 应用的电光源中 光效最高（ ）、寿命最长（ ） 的灯。三、灯具：l灯具：光源、灯罩及附件的总称。l分装饰灯具和功能灯具。（一）灯具的光特性：（一）灯具的光特性： 配光曲线：其上的每一点表示灯具在该方 向上的发光强度。因此，知道灯具对计算 点的投光角 ，就可查到相应的发光强 度 ，利用公式可求出点光源在计算点 上形成的照度。 如图。 1.配光曲线和空间等照度曲线 空间等照度曲线：（如图）只要知道灯的计算 高度 和计算点力灯具的水平距离 ，就可查出照度 。 2.消除眩光 保护角 ：指灯罩边和发光体边沿的连线与 水平面所成的夹角，如图。计算公式 保护角光源亮度超过 时，人眼就不能 忍受。 l灯具效率 ：灯具发出的光通 与光源光通 之比，即l 取决于灯罩开口的大小和灯具材料的反光、投 管系数。一般由实验得。3.灯具效率l灯具通常按总光通在空间的上半球和下半球的分配比 例分类的。一般可以分为直接、半直接、均匀漫射、 半间接、间接等五种类型。各类灯具的光通分布见表 。 （二）灯具分类：（二）灯具分类：l特点：灯具利用率最高，有 以上的光通向下照射 。l直接型灯具的光强分布大体可以分为三类：窄配光、 中配光和宽配光，如图示。1.直接型灯具2.半直接型灯具l特点：可在灯具上方发出少量的光线照亮顶棚，减小 灯具与顶棚间的强烈对比，使环境亮度分布更加舒适 。l特点：将光线均匀地投向四面八方，对工作面而言， 光通利用率较低。l直接-间接型灯具：将一对直接型一间接型地灯组合在一起，或者用不透光材料遮 住灯泡，而上下均敞口透光， 其输出光通分配也近于上下 各半。3.均匀漫射型灯具l特点：大部分灯光投向顶棚和上部墙面，增加了室内 地的间接光，使光线更柔和宜人。4.半间接型灯具5.间接型灯具 特点：将灯光全部投向顶棚，使顶棚成为二次 光源。室内光线扩散性极好，几乎没有阴影和 光幕反射，也不会产生直接眩光。如图。15-2 室内工作照明一、照明方式选择（一）一般照明、 （二）局部照明、 （三）混合照明 二、照明标准及照度值的选择（一）照明数量、 （二）照明质量 三、光源和灯具的选择（一）光源的选择、 （二）灯具的选择、（三）灯具的布置 l工作照明可分为两类： 一类是以满足视觉工作要求为主的室内工作照明， 如工厂车间、学校等场所的照明，它主要是从功能方面考虑； 另一类是以室内艺术环境观感为主的照明，如大型 门厅、休息厅等处的照明，这类照明除满足照明功 能外，还要强调艺术效果，以提供舒适的休息、娱 乐场所。一、照明方式选择（一）一般照明：（一）一般照明： 一般照明：是在工作场所内不考虑特殊的局部需要，为照亮整体被照面而设置的照 明装置。如图。 这种照明方式适合于对光 的投射方向没有特殊要求， 在工作面内没有特别需要 提高视度的工作点和工作 点很密或不固定的场所。（二）局部照明：（二）局部照明： 局部照明：是在工作点附近专门为照亮工作点而设置的照明装置。如图。 常设置在要求照度高或对光线方向性有特殊要求处，但不允许单独使用局 部照明，因为会造成工作 点与周围环境间极大的亮 度对比，不利视觉工作。（三）混合照明：（三）混合照明： 混合照明：是在同一工作场所，既设有一般照 明解决整个工作面的均 匀照明，又有局部照明 以满足工作点的高照度 和光方向的要求。如图。二、照明标准及照度值的选择（一）照明数量：（一）照明数量：l照明标准是根据识别物件的大小、物件与背景的 亮度对比、国民经济的发展情况等因素规定必要 的物件亮度。l标准规定：混合照明中的一般照明的照度为该级 总照度的 5%10%，并不得低于 ；另外，一般照明的均匀度（指房间内工作面上最低照 度与平均照度之比）不宜小于 0.7 。（二）照明质量：（二）照明质量：1.照度均匀性2.限制眩光 首先是对直接眩光的限制。 眩光同光源亮度、背景亮度、光源位置等 有关。其中前两项有灯具类型及其布置方 式所确定。l控制灯端电压不低于额定电压值，如达不到要求时，在条件许可的情况下，应将动力和照明电源分开，甚至在照明电源上增设稳压装置。3.照度的稳定性4.消除频闪效应 在交流电路中，气体放电灯发出的光通量随电压的变化而波动，对移动的物体会导致视觉失真。为减轻这种影响，可将相邻灯管（泡）或灯具分别接到不同相位的线路上。（一）光源的选择：（一）光源的选择：l各种光