灯具设计与照明.ppt

灯具设计与照明 一.灯具光学设计之根本 1.灯具之目的---照明 标准之重要 ---场所之作业的技术要求见于标准; ---各种场所的照明要求见于标准; ---各种场所的照明适用的灯具见于标准; ---各种场所照明设计的注意点见于标准. 由标准带入门. 由标准知道如何去衡量和评价它. 由标准树立了信心. 标准是打开照明设计之门. 国际上CIE指南和导则最全和最多; IESNA的指南也不少; 国内也有不少照明标准:室内外场所的? 道路的?公路隧道的?城市夜景的?运动场馆 的?博物馆的等. 必须了解?吃透?理解后才能树立信心. 装备也十分重要: 装备的内容:光源 电器配件 灯具 控制设备 装备的标准(安全标准?性能标准)必须了解. 安全标准---不触电,不火烧,不危及周边; 性能标准---满足人的活动需要. 与照明关联的因素有三: ---各种场合视觉作业需要不同的照明光线: ?与观察状态有关; ?与观察时间有关; ?与观察对象有关. ---要使灯具产生的光线满足上述要求: ?产生需要的照度和分布; ?产生需要的亮度和分布; ?达到满意的工作效率和照明效果. ---使灯具产生的光线满足环境需要 ?不同作业环境需要不同的照明; ?光环境不是越亮越好; ?光环境是照明设计的根本: --搞清关键和重点; --选择适应; --选择灯具形式和配光; --选择表面材料; --照明计算. 2.从照明要求研究灯具的作用 ---将整体的光效果分解为各个单体 如教室照明:教室灯?黑板灯; 室内照明:吊灯?壁灯?灯槽 ---各个单体的照明要求的获得 ?一个灯起作用的例子 单灯等照度分布 ?两个灯起作用的例子 等照度分布的路灯 ---很多灯起作用的例子 等亮度分布的路灯 体育场馆的灯具 3.从被照面光分布要求(照度/亮度,均匀度) 得到需要的配光 ---单灯数量N/功率W的确定; E:规定的照度(lx), S:规定的面积(有时不同区域不同照度,如 道路,网球场等) (m2), N:灯具数量. N= E?S/Φeff. Φeff= Φ光源?η灯具效率 ?η照明利用率 = Φ光源?UL(利用系数) 在不知照明效率时Φeff= Φ光源?η灯具效率 决定灯具效率 的光度图. ---安装间隔(S)/高度(H)的确定; 原则:解决两灯 之间的照度均匀性 问题: 举例一:投光灯 的光束角 举例二: 1 1 1 1 1 1 1 1 二.从需要的配光得到灯具的光学系统 1.从需要的配光得到应该选择的光源 了解配光曲线中的光通量 Φ=ΣIi?Ωi 对旋转对称配光分布的: Ωi=2π(cosθi-cos θi+1) 2.了解光源的光分布 从样本或重新测量 3.改变光源的光分布为需要的光分布 改变手段: 反射和折射 改变的器件: 反射器和透镜 透镜的形状 棱镜的形状 * 光源大小,透明度,反射器的设计 光源在光学腔中的遮挡引起的损失 吸收 α 1 ρ ρ τ 材料,形状和折射率 两个玻璃面的反射损失加玻璃内