第六章 建筑光环境
本章的学习要点
1,了解光的基本度量单位及相互关系
2,掌握天然光环境的基本设计要点
第六章 建筑光环境
? § 6-1光的性质与度量
? § 6-2视觉与光环境
? § 6-3天然采光
? § 6-4教室天然光环境设计示例
? § 6-5人工照明
§ 6-1光的性质与度量
? 一, 基本光度单位及相互关系
? 二, 光的反射与透射
? 三, 污染对材料化学特性的影响
一、基本光度单位及相互关系
?1.光通量
?2.发光强度
?3.照度
?4.亮度
?1.光通量：
?辐射通量 (辐射功率 ):单位时间内辐射体
辐射的能量称辐射通量。
?光通量：相应的辐射通量中被人眼感觉
为光的那部分能量。单位为流明（ lm）
?描述光源发光能力的基本量
?2.发光强度
定义, 光通量的空间密度，称发光强度。
?发光强度物理意义及表示方法：发光强度
表征光源发出的光通量在空间的分布状况。
发光强度用 I表示,单位为坎德拉（ cd）。
?描述光通量在空间分布状况的参数
?3.照度
?定义,对于被照面而言，用落在其单位面
积上的光通量多少的数值来表示它被照射
的程度。
?照度的物理意义及表示方法：照度表征
被照面上的光通量密度 。 照度用 E表示 。
?照度可直接相加, 几个光源同时照射被
照面时, 其上的照度为单个光源分别存在
时的照度的代数和 。
?4.亮度
?定义：发光体在视线方向单位面积上
的发光强度 。
?物理亮度,物体在视线方向单位面积上
发出的发光强度 。
?主观亮度,人们主观感受到的物体明亮
程度 。
二、光的反射与透射
? 1.定向反射和透射材料
? 2.均匀扩散反射、透射材料
? 3.定向扩散反射、透射材料
1.定向反射和透射材料
? 定向反射定义,光线照射到表面很光滑的不透
明材料上，会出现定向反射现象。
? 定向反射特点,1)光线入射角等于反射角； 2)
入射光线、反射光线及反射表面的法线处于同
一平面。具有这种特征的材料称为定向反射材
料。
? 定向透射,光线射到透明材料上, 会产生定向
透射 。
2.均匀扩散反射、透射材料
? 定义：将入射光线均匀地向四面八方反射或透
射, 并且, 从各个角度看, 其亮度完全相同,
看不见光源形象, 这类材料被称为均匀扩散材
料 。
? 均匀扩散材料包括：
? 1)均匀扩散反射材料：如：氧化镁, 石膏, 及
大部分无光泽, 粗糙的建筑材料 。
2)均匀扩散透射材料：如：乳白玻璃, 半透明
塑料等 。
3.定向扩散反射、透射材料
同时具有定向和扩散两种性质, 这种材
料在定向反射 (或透射 )方向, 具有最大的亮
度, 而在其他方向也有一定亮度 。
三、污染对材料化学特性的影响
? 窗玻璃积累污染物则透光系数降低
? 室内装饰物表面腿色泽反光系数降低
§ 6-2视觉与光环境
? 一、眼睛与视觉特征
? 二、颜色对视觉的影响
? 三、视觉功效与舒适光环境要素
一、眼睛与视觉特征
? 1.亮度阈限
? 2.视野和视场
? 3.临界亮度对比度与对比敏感度
? 4.视觉敏锐度
? 5.视觉速度
? 6.眩光
1.亮度阈限
? 在视觉研究中, 将背景亮度 Lb=0时, 眼睛所能
识别的临界亮度称作视觉的绝对光阈, 其值遵
守里科定律和邦森 -罗斯科定律 。
? 里科定律：亮度 × 面积 =常数
? 邦森 -罗斯科定律：亮度 × 时间 =常数
? 结论, 1） 在暗视觉状态下, 人眼无法辨别物
件的细节, 对外部亮度变化的适应能力低 。
2） 超过亮度阈限时, 视网膜会因辐射过强而
受伤
2.视野和视场
? 视野：观察者正视前方时, 头和眼睛都
保持不动时, 这样所察觉到的空间范围
称视野 。
? 视野分类：单眼视野, 双眼视野, 中心
视野及近背景视野 。
? 视场：观察者头部不动但眼睛可以转动,
这样所看到的空间范围称视场 。
3.临界亮度对比度与对比敏感度
? 任何物体都有其背景, 物体和背景之间
存在着亮度和颜色上的差异 。 物体与其
背景之间的亮度差与背景亮度之比称为
亮度对比度, 亮度对比度越大, 看得越
清楚 。
4.视觉敏锐度
? 视角,物体的大小对眼睛形成的张角, 称
为视角 。
? 视觉敏锐度：人凭借视觉器官感知物体
的细节和形状的敏锐程度 。
5.视觉速度：
? 从发现物体到辨别物体细节需要一定的
时间, 称识别时间, 识别时间的倒数,
称视觉速度 。
6.眩光
? 在视野内出现亮度较高的物体或过大的
亮度对比时, 可引起人眼不舒适或视度
下降 。 例如：当黑板某处出现过亮区域
时, 人眼会感觉刺眼, 看不清楚 。
二、颜色对视觉的影响
? 颜色量不仅是一个物理量, 还是一个心
理量 。 直接看到的光源的颜色称为表观
色, 光投射到物体上, 物体对光源的光
谱辐射有选择地反射或透射对人眼所产
生的颜色感觉称物体色, 物体色由物体
表面的光谱反射率或透射率和光源的光
谱组成共同决定 。
三、视觉功效与舒适光环境要素
? l.视觉功效
? 2.舒适光环境要素与评价标准
l.视觉功效
? 定义：人借助于视觉器官完成视觉作业
的效能,称视觉功效 。
? 它主要取决于作业的大小, 形状, 位置
和所处的光环境, 主要与视角, 照度,
亮度对比系数和识别时间有关 。
2.舒适光环境要素与评价标准
? 适当的照度或亮度水平
? 合理的照度分布
? 舒适的亮度分布
? 宜人的光色
? 避免眩光干扰
? 光的方向性
§ 6-3天然采光
? 一、自然光源与人工光源
? 二、自然采光原理与设计
一、自然光源与人工光源
? 1,天然光与人工光的视觉效果
? 2,天然光和人工光的光谱能量分布特征
二、自然采光原理与设计
? 1.我国的光气候特点与光气候分区
? 2,不同采光口形式的特征及其对室内光
环境的影响
? 3.不同用途建筑对采光口形式的要求与采
光口选择
1.我国的光气候特点与光气候分区
? 光气候指影响室外天然光变化的各种自
然因素的总称 。
? 晴天时, 天然光由直射光和扩散光组成,
全云天只有天空扩散光 。
? 在采光设计标准中，将全国划分为五个
光气候区，分别取相应的采光设计标准。
2,不同采光口形式的特征及其对室内光环
境的影响
? 侧窗：它是在房间的一侧或两侧墙上开
的采光口, 是最常见的一种采光形式 。
适用场合：用于进深不大的房间采光 。
如：教室, 住宅, 办公室 。
? 天窗：利用房屋屋顶设置的采光口称天
窗, 这种采光方式称天窗采光或顶部采
光 。
? 适用场合：大型工业厂房和大厅房间 。
? 天窗又可分为多种形式，如矩形天窗、锯齿
形天窗、平天窗、横向天窗和井式天窗
? 1）矩形天窗：采光效率低，眩光小，便于
组织通风。适用于工业厂房。与侧窗联合形
成在风压与热压作用下的联合自然通风。
?
? 2) 锯齿形天窗：单面顶部采光，顶棚为
倾斜面，利用顶棚的反射光，提高采光
效率，阳光不直射，减小了室内温湿度
的波动。
适用于对温湿度要求稳定的车间。如纺
织厂、卷烟厂
? 3）平天窗：采光口位于水平面或接近水
平，采光效率高，不宜兼做通风口。会
有大量阳光直射入室内，引起室内过冷
或过热。同时容易污染，影响透光性能。
3.不同用途建筑对采光口形式的要求与采
光口选择
（ 1）对于不允许阳光直射的房间：
? 如：纺织车间；常用锯齿形天窗为采光口，
使射入室内阳光最少。
(2)对于有通风要求的房间：
? 如：展览馆建筑：主要以采光为主，通
风次之，可选用高侧窗或平天窗；
? 有大量余热或有害气体产生的车间，矩
形天窗通风效果最好。
? 对于有烟气污染的车间，由于通风带烟
尘会污染玻璃而影响采光。应将通风口
与采光口分开距离布置。
? （ 3）保温隔热的房间,开窗面积大虽然
节约了照明能耗，但却造成了几倍于照
明能耗的采暖空调能耗，应注意各类建
筑能耗之间的平衡。达到经济的开窗面
积。
? （ 4）爆炸危险的房间,可设置大面积泄
爆窗，从窗的面积和构造处理上解决减
压问题，但需注意眩光和过热。
? 一、了解教室采光要求
? 教室的光环境应该保证学生看得清楚、
舒适、不疲劳，要求整个教室保持足够
的自然光亮度。且分布均匀。黑板上要
有较高的照度。同时，合理安排教室亮
度分布，清除眩光、且经济。
§ 6-4教室天然光环境设计示例
? 二、了解采光设计条件
? 1.满足采光标准，保证所需采光系数
? 采光系数,指室内某一点的天然光亮与
同一时间内的室外无遮挡水平面上的天
空扩散光照度的比值。
? 教室课桌面的采光系数最低不低于 1.5%。
为此，应尽量压缩窗间墙至 1.0m或更小，
抬高窗的高度，尽量采用断面小的窗框
材料，使玻璃窗面积与地板面积比不小
于 1,6。
? 2.使照度均匀分布
? 双侧采光提高室内照度均匀度
? 3.对光线和阴影的要求
? 光线最好从左上方射来，防止手写字时
挡住光，产生阴影。所以采光窗主要在
左边。
? 4.避免眩光
? 注意从两方面来考虑：朝向选择和遮阳
设施的选择。
? 窗口容易产生眩光，设置窗帘防止直射
光射入室内。
? 三．教室采光设计的要点
? 1.室内装修
? 1）室内深处的光主要来自天棚和墙面反射，
应选择高反光系数的材料。
? 2）室内相邻表面的亮度不应差别太大
? 例如,外墙上的窗亮度大，因而窗间墙的表
面装修应采用反光系数高的采料
? 黑板的反光系数低，在装黑板的端墙上的反光
系数应该降低。
? 课桌应该选择浅色表面，避免与白纸和书形成
过大的亮度对比
? 3）教室表面的装修宜采用扩散性材料，以便
在室内形成柔和的光线，且无眩光。
? 2.黑板
? 黑板与书本之间不宜有过大的亮度差
? 油漆漆成的光滑表面，容易产生镜面
反射，降低视度。
? 例如：毛玻璃与油漆黑板表面的对比
§ 6-5人工照明
? 一、人工光源
? 二、照明方式
? 三、照明计算
一、人工光源
? 人工光源分为两大种类,
? 1.热辐射光源, 靠通电加热钨丝,使其处于
炽热状态而发光；
? 2.气体放电光源, 靠放电产生的气体离子
发光；
1．热辐射光源
? 普通白炽灯,原理：是用一种利用电流
通过钨丝所产生的高温而发光的热辐射
光源 。
? 卤钨灯,发光效率和光色比白炽灯好,寿
命比白炽灯长,约 1500h。
2,气体放电光源
? 荧光灯
? 荧光高压汞灯
? 金属卤化物灯
? 低压钠灯
? 高压钠灯
荧光灯
? 发光效率高, 光色好, 寿命长, 有频闪
现象 。
? 适用场合：广泛用与教室, 办公室, 医
院病房, 商店等 。
荧光高压汞灯
? 管内工作压力为 1～ 5个大气压, 比荧光
灯高得多, 故称荧光高压汞灯 。
? 光效高, 一般达 50lm/W左右；寿命长,
为 5000h；显色性差, 主要发蓝, 绿光 。
? 适用场合：常用于街道, 施工现场和不
需要认真分辨颜色的大面积照明场所 。
金属卤化物灯
? 灯的内管充有卤化物, 汞蒸气, 惰性气体
等, 外壳与内管之间充氮或惰性气体, 外
壳不涂荧光物质 。 由电子激发金属原子,
直接发出与天然光相近的可见光 。
? 光效高, 光色好, 单灯功率大, 寿命短 。
? 适用场合：常用于高大厂房和室外运动场
照明 。
低压钠灯
? 利用在低压钠蒸气中放电, 钠离子被激
发而产生波长主要在 589nm的黄光 。
? 光效高, 光谱单一, 显色性差 。 在烟雾
中, 难以形成光幕, 透视性好,(或透雾性
很强 )。
? 适用场合：道路照明和灯塔的指示灯和
航道, 机场跑道照明 。
高压钠灯
? 利用在高压钠蒸气中放电时, 发出可见
光的特性制成的 。
? 光谱单一, 光效最高, 寿命最长, 透雾
能力强 。
? 适用场合：街道, 道路照明, 高大厂房
等 。
二、照明方式
? 1.一般照明
? 在工作场所内,以照亮整个工作面为目的的照明方式称
一般照明 。
? 2,局部照明
? 指在工作点附近, 专门为照亮工作点而设置的
照明装置 。
? 3,混合照明
? 在同一场所内, 既有一般照明, 又有局部照明 。
三、照明计算
? 1,照明计算内容：包括亮度, 眩光, 显
色指数, 经济与节能分析等 。
? 2,方法：计算方法很多, 仅介绍利用系
数法：
利用系数法
光源发出的总光通量为 φ, 在灯罩内损失
了一部分 。 射入室内空间的光通中, 一部分直
达工作面 （ φ d）, 形成直射光照度； l另一部
分射到室内其他表面上, 经过 1次或多次反射
才能射到工作面上 （ φ ρ ）, 形成反射光照度 。
故光源实际投射到工作面上的有效光通 φ u为：
φ u = φ ρ +φ d
定义灯具的利用系数 Cu；
Cu = φ u/Nφ
已知灯具的利用系数和光源光通量，可计算出
房间内工作面的平均照度。
E=φu/S=NφCu/S
将上式变形，可得,φ=ES/NCu
可求出为达到某一照度，要求安装灯泡的光通量。
若考虑照明设施在实际使用过程中, 受污染的情况,
致使照度下降, 引入维护系数 K,
φ=ES/NCuK
本章的学习要点
1,了解光的基本度量单位及相互关系
2,掌握天然光环境的基本设计要点
第六章 建筑光环境
? § 6-1光的性质与度量
? § 6-2视觉与光环境
? § 6-3天然采光
? § 6-4教室天然光环境设计示例
? § 6-5人工照明
§ 6-1光的性质与度量
? 一, 基本光度单位及相互关系
? 二, 光的反射与透射
? 三, 污染对材料化学特性的影响
一、基本光度单位及相互关系
?1.光通量
?2.发光强度
?3.照度
?4.亮度
?1.光通量：
?辐射通量 (辐射功率 ):单位时间内辐射体
辐射的能量称辐射通量。
?光通量：相应的辐射通量中被人眼感觉
为光的那部分能量。单位为流明（ lm）
?描述光源发光能力的基本量
?2.发光强度
定义, 光通量的空间密度，称发光强度。
?发光强度物理意义及表示方法：发光强度
表征光源发出的光通量在空间的分布状况。
发光强度用 I表示,单位为坎德拉（ cd）。
?描述光通量在空间分布状况的参数
?3.照度
?定义,对于被照面而言，用落在其单位面
积上的光通量多少的数值来表示它被照射
的程度。
?照度的物理意义及表示方法：照度表征
被照面上的光通量密度 。 照度用 E表示 。
?照度可直接相加, 几个光源同时照射被
照面时, 其上的照度为单个光源分别存在
时的照度的代数和 。
?4.亮度
?定义：发光体在视线方向单位面积上
的发光强度 。
?物理亮度,物体在视线方向单位面积上
发出的发光强度 。
?主观亮度,人们主观感受到的物体明亮
程度 。
二、光的反射与透射
? 1.定向反射和透射材料
? 2.均匀扩散反射、透射材料
? 3.定向扩散反射、透射材料
1.定向反射和透射材料
? 定向反射定义,光线照射到表面很光滑的不透
明材料上，会出现定向反射现象。
? 定向反射特点,1)光线入射角等于反射角； 2)
入射光线、反射光线及反射表面的法线处于同
一平面。具有这种特征的材料称为定向反射材
料。
? 定向透射,光线射到透明材料上, 会产生定向
透射 。
2.均匀扩散反射、透射材料
? 定义：将入射光线均匀地向四面八方反射或透
射, 并且, 从各个角度看, 其亮度完全相同,
看不见光源形象, 这类材料被称为均匀扩散材
料 。
? 均匀扩散材料包括：
? 1)均匀扩散反射材料：如：氧化镁, 石膏, 及
大部分无光泽, 粗糙的建筑材料 。
2)均匀扩散透射材料：如：乳白玻璃, 半透明
塑料等 。
3.定向扩散反射、透射材料
同时具有定向和扩散两种性质, 这种材
料在定向反射 (或透射 )方向, 具有最大的亮
度, 而在其他方向也有一定亮度 。
三、污染对材料化学特性的影响
? 窗玻璃积累污染物则透光系数降低
? 室内装饰物表面腿色泽反光系数降低
§ 6-2视觉与光环境
? 一、眼睛与视觉特征
? 二、颜色对视觉的影响
? 三、视觉功效与舒适光环境要素
一、眼睛与视觉特征
? 1.亮度阈限
? 2.视野和视场
? 3.临界亮度对比度与对比敏感度
? 4.视觉敏锐度
? 5.视觉速度
? 6.眩光
1.亮度阈限
? 在视觉研究中, 将背景亮度 Lb=0时, 眼睛所能
识别的临界亮度称作视觉的绝对光阈, 其值遵
守里科定律和邦森 -罗斯科定律 。
? 里科定律：亮度 × 面积 =常数
? 邦森 -罗斯科定律：亮度 × 时间 =常数
? 结论, 1） 在暗视觉状态下, 人眼无法辨别物
件的细节, 对外部亮度变化的适应能力低 。
2） 超过亮度阈限时, 视网膜会因辐射过强而
受伤
2.视野和视场
? 视野：观察者正视前方时, 头和眼睛都
保持不动时, 这样所察觉到的空间范围
称视野 。
? 视野分类：单眼视野, 双眼视野, 中心
视野及近背景视野 。
? 视场：观察者头部不动但眼睛可以转动,
这样所看到的空间范围称视场 。
3.临界亮度对比度与对比敏感度
? 任何物体都有其背景, 物体和背景之间
存在着亮度和颜色上的差异 。 物体与其
背景之间的亮度差与背景亮度之比称为
亮度对比度, 亮度对比度越大, 看得越
清楚 。
4.视觉敏锐度
? 视角,物体的大小对眼睛形成的张角, 称
为视角 。
? 视觉敏锐度：人凭借视觉器官感知物体
的细节和形状的敏锐程度 。
5.视觉速度：
? 从发现物体到辨别物体细节需要一定的
时间, 称识别时间, 识别时间的倒数,
称视觉速度 。
6.眩光
? 在视野内出现亮度较高的物体或过大的
亮度对比时, 可引起人眼不舒适或视度
下降 。 例如：当黑板某处出现过亮区域
时, 人眼会感觉刺眼, 看不清楚 。
二、颜色对视觉的影响
? 颜色量不仅是一个物理量, 还是一个心
理量 。 直接看到的光源的颜色称为表观
色, 光投射到物体上, 物体对光源的光
谱辐射有选择地反射或透射对人眼所产
生的颜色感觉称物体色, 物体色由物体
表面的光谱反射率或透射率和光源的光
谱组成共同决定 。
三、视觉功效与舒适光环境要素
? l.视觉功效
? 2.舒适光环境要素与评价标准
l.视觉功效
? 定义：人借助于视觉器官完成视觉作业
的效能,称视觉功效 。
? 它主要取决于作业的大小, 形状, 位置
和所处的光环境, 主要与视角, 照度,
亮度对比系数和识别时间有关 。
2.舒适光环境要素与评价标准
? 适当的照度或亮度水平
? 合理的照度分布
? 舒适的亮度分布
? 宜人的光色
? 避免眩光干扰
? 光的方向性
§ 6-3天然采光
? 一、自然光源与人工光源
? 二、自然采光原理与设计
一、自然光源与人工光源
? 1,天然光与人工光的视觉效果
? 2,天然光和人工光的光谱能量分布特征
二、自然采光原理与设计
? 1.我国的光气候特点与光气候分区
? 2,不同采光口形式的特征及其对室内光
环境的影响
? 3.不同用途建筑对采光口形式的要求与采
光口选择
1.我国的光气候特点与光气候分区
? 光气候指影响室外天然光变化的各种自
然因素的总称 。
? 晴天时, 天然光由直射光和扩散光组成,
全云天只有天空扩散光 。
? 在采光设计标准中，将全国划分为五个
光气候区，分别取相应的采光设计标准。
2,不同采光口形式的特征及其对室内光环
境的影响
? 侧窗：它是在房间的一侧或两侧墙上开
的采光口, 是最常见的一种采光形式 。
适用场合：用于进深不大的房间采光 。
如：教室, 住宅, 办公室 。
? 天窗：利用房屋屋顶设置的采光口称天
窗, 这种采光方式称天窗采光或顶部采
光 。
? 适用场合：大型工业厂房和大厅房间 。
? 天窗又可分为多种形式，如矩形天窗、锯齿
形天窗、平天窗、横向天窗和井式天窗
? 1）矩形天窗：采光效率低，眩光小，便于
组织通风。适用于工业厂房。与侧窗联合形
成在风压与热压作用下的联合自然通风。
?
? 2) 锯齿形天窗：单面顶部采光，顶棚为
倾斜面，利用顶棚的反射光，提高采光
效率，阳光不直射，减小了室内温湿度
的波动。
适用于对温湿度要求稳定的车间。如纺
织厂、卷烟厂
? 3）平天窗：采光口位于水平面或接近水
平，采光效率高，不宜兼做通风口。会
有大量阳光直射入室内，引起室内过冷
或过热。同时容易污染，影响透光性能。
3.不同用途建筑对采光口形式的要求与采
光口选择
（ 1）对于不允许阳光直射的房间：
? 如：纺织车间；常用锯齿形天窗为采光口，
使射入室内阳光最少。
(2)对于有通风要求的房间：
? 如：展览馆建筑：主要以采光为主，通
风次之，可选用高侧窗或平天窗；
? 有大量余热或有害气体产生的车间，矩
形天窗通风效果最好。
? 对于有烟气污染的车间，由于通风带烟
尘会污染玻璃而影响采光。应将通风口
与采光口分开距离布置。
? （ 3）保温隔热的房间,开窗面积大虽然
节约了照明能耗，但却造成了几倍于照
明能耗的采暖空调能耗，应注意各类建
筑能耗之间的平衡。达到经济的开窗面
积。
? （ 4）爆炸危险的房间,可设置大面积泄
爆窗，从窗的面积和构造处理上解决减
压问题，但需注意眩光和过热。
? 一、了解教室采光要求
? 教室的光环境应该保证学生看得清楚、
舒适、不疲劳，要求整个教室保持足够
的自然光亮度。且分布均匀。黑板上要
有较高的照度。同时，合理安排教室亮
度分布，清除眩光、且经济。
§ 6-4教室天然光环境设计示例
? 二、了解采光设计条件
? 1.满足采光标准，保证所需采光系数
? 采光系数,指室内某一点的天然光亮与
同一时间内的室外无遮挡水平面上的天
空扩散光照度的比值。
? 教室课桌面的采光系数最低不低于 1.5%。
为此，应尽量压缩窗间墙至 1.0m或更小，
抬高窗的高度，尽量采用断面小的窗框
材料，使玻璃窗面积与地板面积比不小
于 1,6。
? 2.使照度均匀分布
? 双侧采光提高室内照度均匀度
? 3.对光线和阴影的要求
? 光线最好从左上方射来，防止手写字时
挡住光，产生阴影。所以采光窗主要在
左边。
? 4.避免眩光
? 注意从两方面来考虑：朝向选择和遮阳
设施的选择。
? 窗口容易产生眩光，设置窗帘防止直射
光射入室内。
? 三．教室采光设计的要点
? 1.室内装修
? 1）室内深处的光主要来自天棚和墙面反射，
应选择高反光系数的材料。
? 2）室内相邻表面的亮度不应差别太大
? 例如,外墙上的窗亮度大，因而窗间墙的表
面装修应采用反光系数高的采料
? 黑板的反光系数低，在装黑板的端墙上的反光
系数应该降低。
? 课桌应该选择浅色表面，避免与白纸和书形成
过大的亮度对比
? 3）教室表面的装修宜采用扩散性材料，以便
在室内形成柔和的光线，且无眩光。
? 2.黑板
? 黑板与书本之间不宜有过大的亮度差
? 油漆漆成的光滑表面，容易产生镜面
反射，降低视度。
? 例如：毛玻璃与油漆黑板表面的对比
§ 6-5人工照明
? 一、人工光源
? 二、照明方式
? 三、照明计算
一、人工光源
? 人工光源分为两大种类,
? 1.热辐射光源, 靠通电加热钨丝,使其处于
炽热状态而发光；
? 2.气体放电光源, 靠放电产生的气体离子
发光；
1．热辐射光源
? 普通白炽灯,原理：是用一种利用电流
通过钨丝所产生的高温而发光的热辐射
光源 。
? 卤钨灯,发光效率和光色比白炽灯好,寿
命比白炽灯长,约 1500h。
2,气体放电光源
? 荧光灯
? 荧光高压汞灯
? 金属卤化物灯
? 低压钠灯
? 高压钠灯
荧光灯
? 发光效率高, 光色好, 寿命长, 有频闪
现象 。
? 适用场合：广泛用与教室, 办公室, 医
院病房, 商店等 。
荧光高压汞灯
? 管内工作压力为 1～ 5个大气压, 比荧光
灯高得多, 故称荧光高压汞灯 。
? 光效高, 一般达 50lm/W左右；寿命长,
为 5000h；显色性差, 主要发蓝, 绿光 。
? 适用场合：常用于街道, 施工现场和不
需要认真分辨颜色的大面积照明场所 。
金属卤化物灯
? 灯的内管充有卤化物, 汞蒸气, 惰性气体
等, 外壳与内管之间充氮或惰性气体, 外
壳不涂荧光物质 。 由电子激发金属原子,
直接发出与天然光相近的可见光 。
? 光效高, 光色好, 单灯功率大, 寿命短 。
? 适用场合：常用于高大厂房和室外运动场
照明 。
低压钠灯
? 利用在低压钠蒸气中放电, 钠离子被激
发而产生波长主要在 589nm的黄光 。
? 光效高, 光谱单一, 显色性差 。 在烟雾
中, 难以形成光幕, 透视性好,(或透雾性
很强 )。
? 适用场合：道路照明和灯塔的指示灯和
航道, 机场跑道照明 。
高压钠灯
? 利用在高压钠蒸气中放电时, 发出可见
光的特性制成的 。
? 光谱单一, 光效最高, 寿命最长, 透雾
能力强 。
? 适用场合：街道, 道路照明, 高大厂房
等 。
二、照明方式
? 1.一般照明
? 在工作场所内,以照亮整个工作面为目的的照明方式称
一般照明 。
? 2,局部照明
? 指在工作点附近, 专门为照亮工作点而设置的
照明装置 。
? 3,混合照明
? 在同一场所内, 既有一般照明, 又有局部照明 。
三、照明计算
? 1,照明计算内容：包括亮度, 眩光, 显
色指数, 经济与节能分析等 。
? 2,方法：计算方法很多, 仅介绍利用系
数法：
利用系数法
光源发出的总光通量为 φ, 在灯罩内损失
了一部分 。 射入室内空间的光通中, 一部分直
达工作面 （ φ d）, 形成直射光照度； l另一部
分射到室内其他表面上, 经过 1次或多次反射
才能射到工作面上 （ φ ρ ）, 形成反射光照度 。
故光源实际投射到工作面上的有效光通 φ u为：
φ u = φ ρ +φ d
定义灯具的利用系数 Cu；
Cu = φ u/Nφ
已知灯具的利用系数和光源光通量，可计算出
房间内工作面的平均照度。
E=φu/S=NφCu/S
将上式变形，可得,φ=ES/NCu
可求出为达到某一照度，要求安装灯泡的光通量。
若考虑照明设施在实际使用过程中, 受污染的情况,
致使照度下降, 引入维护系数 K,
φ=ES/NCuK
