第三章 照明质量Q明视照明和环境照明视照明和环境照明明Q照明质量评价体系照明质量评价体系Q灯具的布置灯具的布置Q照度的计算照度的计算照明系统设计3-1 明视照明和环境照明一、光照设计的步骤及目的一、光照设计的步骤及目的第三章第三章 照明质量照明质量合理的光分布合理的光分布明视觉发挥效力明视觉发挥效力改善环境照明质量改善环境照明质量照度选择照度选择,光源选用光源选用.灯具灯具选择和布置选择和布置照明控制与照明方式确定照明控制与照明方式确定,照明计算等照明计算等照明系统设计二、明视照明和环境照明二、明视照明和环境照明 以研究视看对象为照明对象的照明技术以研究视看对象为照明对象的照明技术明视照明；明视照明； 它分别涉及到照明生理学的相关内容。它分别涉及到照明生理学的相关内容。 以环境为研究对象的照明技术以环境为研究对象的照明技术环境照明；环境照明； 分别涉及到照明心理学的相关内容。分别涉及到照明心理学的相关内容。3-1 明视照明和环境照明第三章第三章 照明质量照明质量照明系统设计三三、明视照明和环境照明的比较、明视照明和环境照明的比较明视照明明视照明环境照明环境照明亮度分布亮度分布亮度变化不能太大亮度变化不能太大适当的变化，体现中心感适当的变化，体现中心感照度的均匀性照度的均匀性照度分布均匀照度分布均匀照度差别，造成不同的感觉照度差别，造成不同的感觉眩光眩光不能有眩光不能有眩光适当的眩光、显现魅力感适当的眩光、显现魅力感阴影阴影阴影适当阴影适当夸大阴影、突出立体感夸大阴影、突出立体感显色性显色性显色性好显色性好特殊的光色营造环境气氛特殊的光色营造环境气氛经济性经济性经济、节能经济、节能局部奢华、整体节能局部奢华、整体节能3-1 明视照明和环境照明第三章第三章 照明质量照明质量照明系统设计明视明视环环 境境 照明照明 一般情况下，一般情况下，在需要进行视觉工作的场所和区域内在需要进行视觉工作的场所和区域内，需，需要的照明水平一般要考虑人对视觉的满意程度，另一方要的照明水平一般要考虑人对视觉的满意程度，另一方面还取决于视觉工作的难易程度和视功能水平。面还取决于视觉工作的难易程度和视功能水平。 而在而在交通区域和进行社交以及休息的场所交通区域和进行社交以及休息的场所，视功能需要，视功能需要就不那么重要，而重点是考虑视环境的满意程度。就不那么重要，而重点是考虑视环境的满意程度。3-1 明视照明和环境照明第三章第三章 照明质量照明质量照明系统设计一是以客观物理量为主的照明质量评价体系一是以客观物理量为主的照明质量评价体系 照度水平、亮度分布、照度均匀度二是以立体感评价指标为核心内容的光线方向性的质二是以立体感评价指标为核心内容的光线方向性的质量评价指标量评价指标 阴影、立体感三是以视觉环境为主体的评价体系三是以视觉环境为主体的评价体系 眩光、光的颜色、主观评价 第三章第三章 照明质量照明质量3-1 明视照明和环境照明照明系统设计一、考虑视功能的照明和视觉上满意的照度1、在光环境中应当使人易于判别他所从事的工作细节，同时消除或者适当控制那些会造成视觉不舒适的因素。2、满足视功能和视觉满意度的要求，人们将1000LX的照度值视为是比较适宜的中间值。3、CIE建议：在制定照明规范时应该推荐三种照明范围，即：20200 lx 2002000 lx 200020000 lx，然后再细分成许多级，得出推荐照度水平等级。 3-2 照度水平照度水平第三章第三章 照明质量照明质量20 2002000 20000LX照明系统设计二、推荐照度n 是指在光环境中使人能易于区分所从事的工作细节,同时消除和控制造成视觉不舒适因素所设置的平均照度. n1、各工作面的推荐照度取值应考虑其本身的反射比、对比、重要性、年龄因素等。 n2、制定照度标准的因素：第三章第三章 照明质量照明质量3-2 照度水平照度水平照明系统设计类别类别照度标准值照度标准值类别类别照度标准值照度标准值起居室一般活动区203050办公室、报告厅、会议室、招待室、陈列室100150200书写、阅读150200300床头阅读75100150有视觉显示屏的作业150200300精细作业200300500设计室、绘图室、打字室200300500餐厅或方厅、厨房203050装订、复印晒图、档案室75100150卫生间101520门 厅305075楼梯间51015住宅、办公建筑照明的照度住宅、办公建筑照明的照度3-2 照明质量评价体系照明质量评价体系第三章第三章 照明质量照明质量照明系统设计三、最低照度值及交通区域的照明第三章第三章 照明质量照明质量3-2 照度水平照度水平1、200 lx是所有工作室以及人需要在其中停留较长时间的最低照度值。2、100 lx的照度水平的照明效果很好，可以认为是交通区域能接受的照明水平。3、20 lx的照度水平是使人的面部刚好可以识别的照度，所以它是交通区内一些不重要环境的最低照度。照明系统设计照明要求照明要求亮度亮度(cd/m2)水平照度水平照度(Lx)刚能看清人的面部特征120能满意地看人的面部特征1020200在通常的工作室内获得最佳观看条件1004002000完成低对比和精细的临界作业100020000第三章第三章 照明质量照明质量3-2 照度水平照度水平照明系统设计 亮度是决定物体可见度的重要因素，同时亮度是决定物体可见度的重要因素，同时室内环境中各表面的亮度决定了整个空间光室内环境中各表面的亮度决定了整个空间光环境的质量和效果。环境的质量和效果。在同样照度的前提下，各表面的反射比在同样照度的前提下，各表面的反射比不同所形成的光环境也就不同，对人的生理不同所形成的光环境也就不同，对人的生理和心理也会产生不同的视觉影响。和心理也会产生不同的视觉影响。 3-3 关于亮度关于亮度第三章第三章 照明质量照明质量照明系统设计一、提高可见度的亮度分布1、物体的亮度与背景的亮度成正比时，识别灵敏度会达到最大值，信息的损失达到最小。2、对于工作面而言，背景的亮度无论什么位置都应低于作业面的亮度，但不应低于其亮度的1/3。第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计 /= 0.30.5背景背景清淅度较好清淅度较好L成正比成正比降低可见度降低可见度或产生眩光或产生眩光否则第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计 建议建议: 适当地增加作业面与作业背适当地增加作业面与作业背景的亮度对比景的亮度对比,较之单纯提高工作面上较之单纯提高工作面上的照度能更有效地提高视觉功能的照度能更有效地提高视觉功能,并且并且比较经济比较经济!第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计二、最佳墙面亮度评价墙面亮度，应考虑墙面的色彩。材材 料料反射比反射比石石 膏膏0.90白粉刷白粉刷0.84调和漆调和漆白色0.70黄色0.57灰色0.32 深灰 0.20木木 质质0.53墙墙 纸纸黄白色0.72 粉色 0.65胶合板胶合板木色 0.53实践证明：实践证明： 灰色、蓝色、蓝绿和红色墙灰色、蓝色、蓝绿和红色墙面的最佳亮度随反射比的增加面的最佳亮度随反射比的增加而增加，黄色则相反。而增加，黄色则相反。 墙面垂直照度与水平照度之比墙面垂直照度与水平照度之比在在0.50.8之间时，最有可能之间时，最有可能得到令人满意的效果得到令人满意的效果。第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计照明系统设计照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计三、最佳顶棚亮度最佳顶棚亮度影响顶棚亮度的因素： 1、高顶棚 灯具亮度 第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计第五章第五章 照明质量照明质量5-2 照明质量评价体系照明质量评价体系照明系统设计2、低顶棚受灯具、墙面和地面反射的影响 低顶棚应避免眩光的影响，在灯具亮度增加低顶棚应避免眩光的影响，在灯具亮度增加时，为了避免在顶棚和灯具之间出现舒适的亮度时，为了避免在顶棚和灯具之间出现舒适的亮度对比，顶棚的亮度要适当增加对比，顶棚的亮度要适当增加。 减少亮度对比，抑制眩光，丰富光环境。减少亮度对比，抑制眩光，丰富光环境。 第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计顶棚材料之反射比：大于顶棚材料之反射比：大于60%灯具选用上，应保证顶棚表面的照度不宜灯具选用上，应保证顶棚表面的照度不宜小于工作面的小于工作面的1/101/10。第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计 四、照明的均匀性照明的均匀性n在工作面上的照度应均匀，否则将导致视觉不适。在工作面上的照度应均匀，否则将导致视觉不适。n办公、阅览室等空间一般照明均匀度，按其最低照度与平均办公、阅览室等空间一般照明均匀度，按其最低照度与平均照度之比确定，其数值不宜小于照度之比确定，其数值不宜小于0.70.7n若工作面含局部照明，则一般照明在工作面产生的照度不宜若工作面含局部照明，则一般照明在工作面产生的照度不宜小于工作面上总照度的小于工作面上总照度的1/31/31/51/5，且不低于，且不低于50LX50LX。n对于分区照明，交通区的照度不应低于工作面照度的对于分区照明，交通区的照度不应低于工作面照度的1/51/5。n为获得满意的照度均匀度，灯具的布置间距不应大于所选灯为获得满意的照度均匀度，灯具的布置间距不应大于所选灯具的最大允许距高比。具的最大允许距高比。第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计E低低/ E平平0.7E交交/E工工1/5第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计第五章第五章 照明质量照明质量5-2 照明质量评价体系照明质量评价体系照明系统设计表面名称表面名称反射比反射比照度比照度比顶 棚0.70.80.250.9墙 面0.50.70.40.8地 面0.20.40.71.0室内表面反射比与照度比的关系第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计总之，亮度分布的设计在应用中只限于总之，亮度分布的设计在应用中只限于下面的内容：下面的内容： 作业面和它的背景考虑亮度比 顶棚和墙壁、地面考虑其亮度范围 灯具考虑其亮度等级第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计 对于具有严格工作性质的照明设计来说，进行详细的亮度计算是应该的，但对于普通光环境和要求达到特殊艺术效果的光环境来说，遵守某些简单的，旨在避免出现不舒适的极端对比的规则就够了。第三章第三章 照明质量照明质量3-3 关于亮度关于亮度照明系统设计一、一、日光的亲密性和人工光源的双重功能。1、日光的亲密性及不稳定特性2、取得令人满意的亮度平衡，应使人工照明水平与室内的自然光照明水平成正比。第三章第三章 照明质量照明质量3-4 日光和人工光源的亮度平衡日光和人工光源的亮度平衡照明系统设计二、合理的亮度平衡和人工光源的分布1、人工光源的可调性2、人工光源的方向性第三章第三章 照明质量照明质量3-4 日光和人工光源的亮度平衡日光和人工光源的亮度平衡照明系统设计照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-4 日光和人工光源的亮度平衡日光和人工光源的亮度平衡照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-4 日光和人工光源的亮度平衡日光和人工光源的亮度平衡照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计一、立体感的表现因素一、立体感的表现因素：1.1、 照明的方向性过于单一则会产生令人不快的强烈明暗对比和生硬的阴影。第三章第三章 照明质量照明质量3-5 立体感的表现立体感的表现照明系统设计2、照明方向性过于扩散，照度均匀，立体感就会消失。第三章第三章 照明质量照明质量3-5 立体感的表现立体感的表现照明系统设计立体感照明实验：立体感照明实验：高度角：方位角=450=0=450=900第三章第三章 照明质量照明质量3-5 立体感的表现立体感的表现照明系统设计3. 合适的立体感，要求垂直面上的照度与水平照度比最小为1/4。4.实践发现：方位角在0300，高度角在45.0067.50时，被评价物体的诸要素都是最佳的。E水=CosId2E垂=SinId2I dtg =1/4第三章第三章 照明质量照明质量3-5 立体感的表现立体感的表现照明系统设计 顶棚照明器照明，对于无生命物体将产生良好的效果；窄光束照明时，为了在其它方向能够得到扩散光和反射光，以改善过于阴暗的背景，反射率应相应提高，否则阴影会出现；采用扩散灯具的立体感也可以改善，但同时必须注意眩光，以及出现平淡的光环境。第三章第三章 照明质量照明质量3-5 立体感的表现立体感的表现照明系统设计一、眩光一、眩光1、在视觉内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，可引起不舒适感，并造成视觉降低的现象，称为眩光。2、影响眩光的因素： （1）、环境较暗，眼晴的适应亮度很低，即使亮度低的光，也会出现眩光。 （2）、亮度越高，眩光越突出。 （3）、光源的大小。3、生理因素：第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于眩光关于眩光照明系统设计二、眩光的分类二、眩光的分类1、眩光分为直接眩光和反射眩光。2、 直接眩光又分为失能眩光和不舒适眩光 。克服眩光的意义： 眩光对人的生理和心理都有明显的影响，而且会较大的影响工作效率和生活质量，严重的还会产生恶性事故，所以对眩光的研究有着重要的意义！第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于眩光关于眩光照明系统设计三、直射眩光和灯具亮度1.1、控制眩光区的亮度1)透光材料，遮蔽光源2)控制遮光角2、眩光等级标准：眩光等级眩光强度适宜场所无眩光感有特殊要求的高质量照明房间，如计算机房、制图室等轻微眩光照明质量要求一般的房间，如办公室、候车室等有眩光感照明质量要求不高的场所，如停车场、仓库等第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于眩光关于眩光照明系统设计 控控制制眩眩光光区区亮亮度度照明器亮度照明器亮度103cd/m3光源类型光源类型L20200100-管状荧光灯管状荧光灯20L 500250200150HID（荧光粉、漫（荧光粉、漫射）射）L 500300250200透明的透明的HID、透明、透明玻璃白炽灯玻璃白炽灯照明器最小遮光角照明器最小遮光角第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于眩光关于眩光照明系统设计n四、反射眩光和光幕反射n1、反射眩光n2、光幕反射：在工作面上出现的反射光影，其反射清晰度很低、模糊；这种使物体可见度减少的反射，称为光幕反射。n3、对反射眩光和光幕反射的的抑制，最佳的方法是适当安排工作面和光源的位置，力求使工作照明来自适当的方向。第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于眩光关于眩光照明系统设计图示3照明系统设计光源种类光源种类灯具形式灯具形式灯具遮光角灯具遮光角最低悬挂高度最低悬挂高度白炽灯有反射罩1003002.53.5乳白玻璃漫射罩2.03.0荧光灯无反射罩2.03.0有反射罩2.0荧光高压汞灯有反射罩1003003.56.0有格栅反射罩 3003.05.0金卤灯、高压钠灯有反射罩1003004.57.5有格栅反射罩3004.06.5一般照明灯具的最低悬挂高度一般照明灯具的最低悬挂高度第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于眩光关于眩光照明系统设计n提高顶棚和墙面的亮度，采用较高反射比的饰面材料，降低环境亮度与灯具亮度的比值。n对发光顶棚引起不舒适眩光的原因是顶棚本身的高亮度和邻近墙面以及地面的亮度对比造成的,应适当调节各参数之间的关系.其其它它方方法法第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于眩光关于眩光照明系统设计一、照明与色彩一、照明与色彩1、基本概念、基本概念2、光源的显色性、光源的显色性R0n 光源对物体色表的影响光源的显色性。n 显色性是基于人的视觉，能使物体呈现“真实性”的能力。n “真实性”颜色最广泛的标准以中午的日光为参照光源。第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩 3、显色指数n 显色指数是物体的心理色符合程度的度量。n 基本等级：光源的显色指数愈高，其显色性 能愈好。05080100R R0 0很差很差一般一般优良优良照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩 4、最佳显色指 Ra为为100的的 光源不一定就意光源不一定就意味着颜色显现都是理想的，并非味着颜色显现都是理想的，并非R值较低的光源在颜色显现方面就总值较低的光源在颜色显现方面就总比参照光源差，必须应环境要求和比参照光源差，必须应环境要求和特点加以选择特点加以选择 注重注重 “ “所偏好所偏好的颜色的颜色”而非而非“真实真实”感！感！颜色显颜色显现类别现类别Ra色表色表应用应用185 以上以上冷冷纺织工业、油漆和印刷业纺织工业、油漆和印刷业中间中间商店、医院商店、医院暖暖家庭、旅馆、饭店家庭、旅馆、饭店270 85冷冷办公室、学校、精细工业办公室、学校、精细工业工作室工作室中间中间暖暖370以下以下显色性比较不重要的室内显色性比较不重要的室内S特殊应用特殊应用照明系统设计二、光源的色温二、光源的色温 1、某个光源所发射的光的色度与黑体在某一温度下所发出的光的色度完全相同时，则黑体这个温度就称为该光源的色温。光源与黑体（或完全辐射体）的颜色相同时，该黑体的温度就称为光源的色温。第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩v黑体：800900K R 色 3000K Y-W 色 5000K W 色电光源的光色光源的色温光源的色温照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩光源的色温光源的色温2、常用光源色温（K）太阳（大气外）太阳（大气外）6500钨丝白炽灯（钨丝白炽灯（100W）2740太阳（在地表面）太阳（在地表面）40005000钨丝白炽（钨丝白炽（1000W）2920蓝色天空蓝色天空1800022000荧光灯（日光色）荧光灯（日光色）6500月亮月亮4125荧光灯（冷白色）荧光灯（冷白色）4300蜡烛蜡烛1925荧光灯（暖白色）荧光灯（暖白色）2900煤油灯煤油灯1920高压钠灯高压钠灯2100照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩3、色温与色表相关色温（K）色表大于5500冷色（B-W）33005500中间色（W）小于3300暖色（R-W）照明系统设计三、色温与照明水平三、色温与照明水平1、照度的变化影响色感觉的差异。第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩照照 度度（LX） 色色 感感 觉觉暖暖中间中间冷冷小于小于500舒适舒适中间中间冷冷5003000兴奋兴奋舒适舒适中间中间大于大于3000不自然不自然兴奋兴奋舒适舒适照明系统设计第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩2、通过经验得知： 暖光源（低色温光源）缓和、温馨、兴奋之感。 冷光源（高色温光源）自然、平静、高效的感觉。3、人们所喜欢的照明水平，不受光源的色温的影人们所喜欢的照明水平，不受光源的色温的影响，也就是在进行视觉作业的场所，创造舒适响，也就是在进行视觉作业的场所，创造舒适的观看条件比创造愉快的气氛更为重要！的观看条件比创造愉快的气氛更为重要！低照度低照度高照度高照度照明系统设计二、光源的色彩评价二、光源的色彩评价1、为了调节冷暖感，可根据不同地区不同场合的情况，采取与感觉相反的光源来增加舒适感；如在寒冷地区宜用低色温的暖光源，在炎热地区宜使用高色温冷光源。2、 颜色对比3、照明环境的影响第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩照明系统设计4、光源的显色性、光源的显色性l在心理上分析，相同的照度下，显色性好的光源比显色性差的光源在感觉上要明亮，采用显色指数较低的光源照明时，应适当提高照度标准。l同一种性质的光源的光效往往随其显色性的改善而下降，但不能不考虑显色性而单纯根据光效选择光源。第三章第三章 照明质量照明质量3-6 关于色彩关于色彩照明系统设计