建筑光学3分解.ppt

河北工程大学建筑学院孙凤明 第九章 建筑照明 人工光源 灯具 人工环境设计 光环境实例 人们对天然光的利用，受到时间和地点的限制。建筑物内不仅在夜间必须采用人工照明，在某些场合，白天也要用人工照明。建筑设计人员应掌握一定的照明知识，以便能在设计中考虑照明问题，并能进行简单的照明设计。 在一些大型公共或工业建筑设计中，能协助电器专业人员按总的设计意图完成照明设计，使建筑功能得到充分发挥，并使室内显得更加美观。 禁售白炽灯 国家发改委、商务部、海关总署、工商行政管理总局、质量监督检验检疫总局等部门发布联合公告，从2012年10月1日起逐步禁止进口（含从海关特殊监管区域和保税监管场所进口）和销售普通照明白炽灯。 公告规定，此次淘汰的产品为设计用于家庭和类似场合的普通照明白炽灯（电源电压在200伏到250伏之间），豁免反射型白炽灯和特殊用途白炽灯。淘汰过程分为5个阶段：第一阶段，2011年11月1日至2012年9月30日为过渡期，有关进口商、销售商应当按照公告要求做好淘汰前准备工作；第二阶段，2012年10月1日起，禁止进口和销售100瓦及以上普通照明白炽灯；第三阶段，2014年10月1日起，禁止进口和销售60瓦及以上普通照明白炽灯；第四阶段，2015年10月1日至2016年9月30日为中期评估期，对前期政策进行评估，调整后续政策；第五阶段，2016年10月1日起，禁止进口和销售15瓦及以上普通照明白炽灯，或视中期评估结果进行调整。 光源的基本特性 从照明应用的角度对光源的性能有以下要求： ①高光效——用少量的电获得更多的光； ②长寿命——耐用，光通衰减小； ③光色好——有适宜的色温和优良的显色性能； ④能直接在标准电源上使用； ⑤接通电源后立即燃亮； ⑥形状小巧，结构紧凑，便于控光。 3．寿命 灯的寿命以小时计，通常有两种指标： （1）有效寿命——灯在使用过程中光通量逐渐衰减。从灯开始使用至灯的光通量衰减到初始额定光通量的某一百分比（通常是70% ～80% ）所经过的点燃时数叫有效寿命。超过有效寿命的灯继续使用就不经济了。白炽灯、荧光灯多采用有效寿命指标（图4－3）。 （ 2）平均寿命——一组试验样灯从点燃到有50%的灯失效（50%保持完好）所经历的时间，称为这批灯的平均寿命。高强放电灯常用平均寿命指标（图4－4）。 图9－1 灯的光衰曲线 图9－2 灯的寿终曲线 4．平均亮度 灯的发光体的平均亮度以cd/m2表示。 5．灯的色表 指灯光颜色给人的直观感受，有冷、暖与中间色之分，以色温或相关色温为数量指标。 6．显色指数 显色性能的定量指标。 7．灯的启燃与再启燃时间 8．电特性 电源电压波动对灯的其他参数的影响。 1、普通白炽灯 普通白炽灯的基本组成部分是灯丝、外玻壳、充入气体与灯头（图9－3）。 2．卤钨灯 图9－4 管状的碘钨灯 图9－6反射性白炽灯 a----抛物面反射型白炽灯； b----椭球面反射型白炽灯 2、高压汞灯 高压汞灯的构造如图9-8所示。灯管用石英玻璃制造，内充一定数量的汞和少量氩气，灯管内的压力为2～6个大气压。在主电极附近有一个辅助电极帮助灯启燃，所以除镇流器外，不需要另加启动设备。 汞灯启动需要4～7分钟才能达到全光通。一旦熄灭，再启动也需要同样长的时间。光效高、寿命长、光色差，使其通常仅用于街道、施工现场等场所。 金属卤化物的品种很多，但是好的颜色一致性问题尚未得到很好的解决，这限制了它的应用。目前，金属卤化物灯主要用在体育照明、广场照明，它能发出近似日光的强烈白光。 图9－9 高压钠灯结构 5、紧凑型荧光灯（节能型荧光灯） 6、其它放电光源 钠灯、氙灯、无电极荧光灯（QL灯）等参见教材及其它资料。 LED（Light Emitting Diode）光源 LED发展史 　　50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识 ，第一个商用二极管产生于 1960 年。 发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片，在 p 型半导体和 n 型半导体之间有一个过渡层，称为 p-n 结。在某些半导体材料的 PN 结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。 PN 结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称 LED 。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从 LED 阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。高光效、低光衰大功率LED，已广泛应用于路灯、工矿灯、隧道灯、射灯、日光灯等诸多照明领域，深受业界一致好