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环境照明与灯具设计

环境照明与灯具设计 Rne jI5  
一：环境照明设计 6[ncp<4^*<  
1：照明与光 C2.[] AY  
光是指照耀在物体上，能使人看见物体的一种物体。如自然阳光，人造灯光等。光也就是用眼睛感觉到的电磁波。 g;Bn--=G  
光是一种能引起视觉的辐射能，和无线电波、激光等一样都是一种电磁波。电磁辐射的波长范围很广（见图），只有波长在380nm～780nm (nm是纳米单位符号，1纳米等于10- 9米) 的辐射才能引起视觉，称为可见光。 18_l h 2  
宇宙射线 X射线 紫外线 红外线 雷达 无线电波、电视、短波广播 交流电 w>[}vSCA  
可见光谱 E ZV)A  
紫 蓝 青 绿 黄 橙 红 [LsSI3JR -  
400 500 600 700 波长nm ]961&{8  
可见光有颜色之分，阳光是纯白的，白炽灯光有些偏红黄，色温低，荧光灯略带青色，色温高，实际上不同颜色的光就是不同波长的电磁波。 w
0HXs3<O  
照明有自然照明和人工照明两大类。 h(j+/UA4>  
自然照明是自然界特有的，能发出可见光的一种光谱照明，如阳光，星光，闪电光、磷光等。 Pr Qd,  
人工照明是人们通过人造的发光体，或人造电光源与照明器发出的可见光来照亮人们的生活环境，给人们生活带来方便的照明， 如灯光，蜡烛光，激光等。 hzF Lii  
照明设计不等于灯具设计 Pb4[e6@W  
照明设计：主要是与环境、空间、气氛等相联系。 {g G#Qh   
灯具设计：主要是与环境和人之间相联系。 2To ZpQ  
照明设计受光源、灯具、布局、安装、色彩、照射等不同环境因素的影响很大。 B@1=1OD"+I  

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白炽灯的优缺点 $ZCNd X1  
优点： >JncGd  
1：灯丝集中，接近点光源 a${%hB:  
2：线路简单，不需要辅助器件 @g^m{}YJ  
3：环境条件宽，使用方便 ;.J5Oz(  
4：寿命与开关次数无关， _KR
=Gx   
5：通电发光迅速，即开即亮 e.) 4?:j@  
6：费用低，价格低廉 54hp0nO:l  
7：调光容易，也不会干扰电视和收音。 4up q#,O  
缺点： -3I, :_g  
1：发光效率低 ed OT${  
2：发热温度高，热蒸发快 d0QKHo  
3：寿命较短： (1000小时) .74-fIny  
4：红外线成份高  M]^eG+.M  
5：易受震动影响 B*]pln@55  
6：色温低，带黄色； (2500K．60W) [g;ZJB)z  
7：耗能大，不利于节能。 .S3SRR1c-  

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白炽灯的分类： R6qA[  
1：按灯丝分类：分单螺旋和双螺旋灯丝两种 eT}k+L1Uq  
2：按灯头分类：分螺口式和插口式两种 a%LHHasZ  
3：按气体分类：分真空和充气两种 6v45msQ  
4：按玻璃壳分类：有透明型、磨砂型、乳白型、反射型和彩色型灯泡等 E Gp{3 O  
5：按形状分类：球型、梨型、柱型、蜡烛型和蘑菇型等 3{|Tz;WvB  
灯具中常用的灯泡多是螺口灯头，而吊灯常用的多是插口灯头。 +Zcsx6+w6A  
灯泡的型号和规格： #~fFPjJ*  
型号是用来表示灯泡名称、规格的字母数字等符号，便于产品的设计、制造、销售。使用和试验及监定。 gxFP@%  
灯泡型号一般由三部份组成： 8/cDi<x  
PZ 220 ---- 60 }-0
b9  
PZ 表示普通照明灯泡 @fG nt$  
220表示额定电压220 V伏 X?:1oHB  
60表示额定功率60 W e=;Ex] |T  
灯头型号：插口式型号为大写字母B，螺口式灯头型号为大写字母E x6hq

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4．照明设计 ZRZ1DT  
照明设计分成光照设计与电气设计两大部分。 F<[8"tf  
光照设计包括：照度的选择，光源选用，灯具选择与布置，照度、亮度计算及眩光评价等方面；电气设计可归纳成：确定供配电系统，选择供电、控制设备及其安装位置，线路计算，确定导线型号、规格，以及绘制照明设计施工图等技术性电气设计。 g6jEs.8  
以周围环境为照明对象的照明技术称为环境照明。 ] V*9 q  
照明设备按照其安装部位或使用功能分成： $_u?M7}E  
1．一般照明 ur~Yt(  
指为照亮整个场地而设置的、在整个场所灯具基本均匀布置的照明方式。它可获得均匀的水平照度。对于工作位置无特殊要求的场所，则可装设一般照明。 7PD!sT{>  
2．局部照明 fI[ qeU  
局部照明是以满足某些局部特殊需要而设置的照明。一般室内有特殊要求的场所，则可用局部照明 @y;8xx_Q%  
3．混合照明 6VM4b%HR5  
混合照明是指一般照明与局部照明共用的方式。对于工作位置视觉要求较高，且对照射方向有特殊要求的室内外场所，往往采用这种混合照明方式。

4&NDA!8  

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二．灯具 &C !S$n  
灯具是光源，灯罩、灯座、开关和其他附件等装配组合而成的照明器具，它又是用来控制光源、光线投照的方式，同时又能起到保护光源，提高照明效率的照明工具。 Te J{/}  
①．灯具的种类 5Y|)c_  
灯具的种类一般是以灯具的发光方式，灯具的结构特点，灯具的用途和灯具的固定方式进行类。 sV>$_  
A．发光方式分类： /Qvpm3?&  
1．直射型灯具 (向上光0～10％，向下光90～100％) x = LERr  
光直接从灯具上方射出，顶部的反光材料不透明，通常由金属、搪瓷、铅和镀银镜面等材料制成。 :jM9X7;e1  
直射型灯具效率高，光线集中，方向性强，但容易产生较重阴影，而且顶部几乎没有光线。 F%OSD{0p  
2．半直射灯具 (向上光10～40％，向下光60～90％) pm|=9
2_  
光线通过半透明材料中发出，它已能将较多的光线照射到工作面，又可使空间环境也得到适当亮度，一般灯具为玻璃罩型。 F^kW<~2qa  
3．漫射型灯具 xbs0@|X  
它是采用漫射透光材料制成封闭式的灯罩，乳白灯泡就是其中一种，光线柔和，但光损失较多。 dop6j;M  
4．间接型灯具 {>C}W[p  
这类灯具上半部用透明材料，下半部用漫射透光材料制成，光线向上发射天花，使环境光线均匀柔和，但灯具顶部容易和灰尘，影响发光效率，光损耗大。 .8a!swE?  
B．结构分类： HlJ0> 9  
1．开启式灯具，无透明罩，光源与外界直接相同 /RKkQ&U*}G  
2．保护式灯具，具有透光罩 (乳白玻璃球灯) B0i*XipDQ1  
3．密闭式灯具，透光罩将灯具闭合 (如防水灯具) !V >XgS{P  
4．防爆式灯具，灯具爆炸不会发生危险 (煤矿工灯) poHLNk*.  

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2：照明的种类： cTHL=BiZ  
按灯具的散光方式分类： 7R&)!,Gb  
A：直接照明． 90％照射 (直接式) }bRWPVAw  
B：间按照明， 90％反射 (柔和式) GtmsF+k  
C：漫射照明， 50％照射，半透明体 (漫射式) On +Y?[  
按灯具的布局方式分类： %EA;w/|i6  
A：一般照明． 光线布局均匀, 常用在公共集体场所。 Y q*Jfs4  
B：局部照明. 光线集中照明，常用于特定环境场所。 uw$%hk2G  
C：混合照明. 前两者的合为一体。 <YY+SV  
常用光学名称及单位符号： oI+ iI  
光通量 Ф ---- 流明 Lm ( 1W = 683Lm ) 1W相当于一支蜡烛光 *x{ 61+  
光照度 E ---- 勒克斯 Lx ( 1Lx = 1Lm/M2 ) 2|-56jKS  
光亮度 L ---- 尼特 nt &8!:kd   
色温 ----- K 太阳光色温为：5500K 普通白炽灯色温为：3000K以下 wO=[0E

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3：电光源 1t<gYOUL  
电光源的种类： DbBY]V#-a  
白炽灯. 荧光灯. 氖灯． 高压汞灯． 高压钠灯． 高压氙灯. 卤钨灯. 激光灯. 黑光灯(紫外光灯) 等等。 u@;}{?  
按工作原理分类有： @]CpJ6z  
热辐射光源和气体放电光源两大类。 v["<_D-B  
A：热辐射光源： fW)SoTp  
电流通过物体加热发光，如白炽灯，卤钨灯。 5Y13z)2  
B：气体放电光源： 3 .@w
&J8  
电流通过气体而发光，它光效高，寿命长，如荧光灯. 氖灯．高压汞灯。 0t 240yu  

a.白炽灯(热辐射光源) %K*} Mk  
白炽灯是电流通过物体(乌丝)后加热，即热辐射而发光的灯泡，它是电光源中最早的一代灯泡，也是使用最广泛的灯泡。白炽灯的心脏是灯丝，灯泡通过抽真空，将灯丝通电，使它热到白炽程度，即会辐射出可见光。它熔点高,蒸发率低，发光量为每瓦9 ---- 18 Lm／W光通量，寿命在750 ---- 1000小时左右，通常白炽灯的温度在3000 K左右。 3 C30>fq  
家庭照明常用的白炽灯泡主要是普通灯泡与装饰灯泡两种。普通灯泡又有真空灯泡和充气灯泡之分。（灯泡内涂银白色涂料，可节能60%）

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b.荧光灯(日光灯) 气体放电光源 yX:K,+U  
荧光灯是通过气体放电而发光的。荧光灯一般有镇流器L 和启辉器S作辅助器件。 [}j?eGc-  
它的原理是：启辉器----控制阴极预热时间 ._b0rIa:e  
镇流器----限制预热电流 K2m_HV  
启辉器的作用，是在断开预热电流的瞬间产生脉冲高电压，使荧光灯点燃。 4
oG*j#M<0  
新型电子镇流器将取代电感镇流器，电子镇流器以其节能、启动性能好、功率因数高、无音频噪声，无频闪等优点，受到人们的普遍喜爱。 j%lH^  
荧光灯的寿命通常是： ?wlK!r{zW%  
<10WW ---- 3000小时， >10W ---- 5000小时 mCex_t+l  
①．荧光灯的分类： WoK/0%Ean  
1：按灯管尺寸与功率分类： dMl`VXbo0  
灯管长度从135.9 ---- 2374.9mm为12档； 功率从4 ---- 125 W共14档。 os|[I uQt  
功率划分为大功率和小功率两类: *Btdkl  
大功率灯管指65 ---- 125W，小功率灯管指4 ---- 40W之间。 } V9UFb  
荧光灯外形尺寸与功率: ^fZS 5jO  
功率瓦数 尺寸长度 直径(mm) pmpiL`Q}}  
8w 287 15 T6 ! cbV5D  
15 436 38 5Q`)Ot<Zb  
20 589 38 pYK8x]=
 
30(细管) 894 25 T8 %~t2L Y
}/  
30 894 38 T12 T6;T<d  
40 1300 38 T12 &y c$Bft  

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2：按灯管直径分类： :-Jt^TJ  
灯管直径有T5、 T8、 T10、 T12四种 %%u0T4  
T5 T8 T10 T12 $S,79R~t"  
15 25 32 38 (直径(mm) QPhqu>e  
3：按启动方式分类： lOiCb@0DG}  
有预热启动式和快速启动式两种 B;dI8  
预热启动式使用最广，而快速启动式不需启辉器，为直接启动灯 (
e^_  
4：按光色分类： pal* fCx-  
日光色 冷白色 暖白色 E] + &f  
6500k 4500k 3500k .cK }18%R  
5：按形状分类： eXcR}/tWY  
分直管形和环形两种 %,qrI- ?|  
环形分为： U形、 H形、 双H形、 球形、 SL形、 ZD形等 He55 N:2  
②．常用荧光灯的型号和规格，分四部分 j%~>&md  
YZ 40 RR 32 ;z^{g_0  
YZ表示直管形，YH表示环形灯管， s6?yq<T?{`  
40表示功率， Bjo|rrNA  
RR表示荧光灯颜色，日光形RR， 冷白色RL，暖白色RN，] k}  ^6ti  
32表示外径mm wf!jh-"  

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③．荧光灯的优缺点 "R.,;3R^]  
优点： G.Z}.z%I<  
1：光较率高，发光效率40—50 lm／W，而白炽灯3—16 lm／W，光线柔和 ` DsOm!s  
2：寿命长 (5000小时) 3_~cS [ vX  
3：呈线面型发光体 iL.Mea  
4：温度较低(6500K) &g2rL{P  
5：光源(色温)接近大阳光，色温高，带蓝色 :MdteTP  
缺点： z}=mY
M^  
1：费用较高 <h ^/Wv  
2：对环境影响大，(温度、湿度、电压等影响大) Hg + uO  
3：有射频干扰 5vZlB;  
4：线路较多，需辅助器件 nSi<5}5  
5：寿命与开关次数有关，(开关次数多，寿命缩短) v9 Xdr|7  
6：通电发光时间较长 (1～3秒) (4～8分) $ }QE[9  
7：使用时间长，亮度逐渐变暗。 X7ty.5#4  
c. 高压汞灯（高压气体放电光源） l]1J3{0rs  
荧光汞灯,光色好、寿命长，广泛用以广场用灯。 yGzIe
mM  
d. 卤钨灯 (热辐射光源) G~^k hB  
光效比白炽灯高，射程远，广泛用以广场照明、放映、剧场、汽车灯、边防灯、室内外装饰灯等。 Jko}R)k  
e. 金属卤化物灯 （第三代高压气体放电光源） .{qr[^ #  
新型电光源，品种多样，体积小、光效高、寿命长，可达10000小时，色温3000K—5000K。 g]6_>  
用金属卤化物灯取代混光照明是发展的必然趋势。

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灯泡功率与工作距离高度表: LUWxp"%y  
灯泡功率W 60 40 25 15  5QXauDg  
灯泡至桌面距离m 1 0.6 0.5 0.3 8k>B,->  
曰光灯功率与工作距离高度表:
`.fw$Q$7F  
荧光灯管功率W 40 30 20 12 8 Ux:VH,DS  
灯管至桌面距离m 1.5 1.4 1.1 0.6 0.5 `DF2  
家庭活动所需的光源与灯具的功率表: Gy>A^:Ts"@  
作业面 白炽灯 荧光灯 5-ZTJD  
桌面上， 100——120W吊灯 30——60W吊灯 X";K$jN#t  
读书写字， 40——60W落地，台、吊 10——1SW _+TO8;B  
手工活 60--100W台、吊 15--20W T9GP>S:g%  
壁面或立橱窗， 40——60W射灯 20--300间接照明 %qNQ%Y,A  
床头 25--60W壁、台 10--15W &d~H!ie  
脸部修饰 40--60W×2壁 15W×2

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C．用途分类： G 2Y <$=L  
具有功能和装饰为主的灯具 ;:;d[jH  
1．工业用途，高挎度灯 t|Ri]{  
2．家庭用途，台、吊、壁、落(四类灯) a
9?A%Uq  
3．公共用途 aD(Nzx._H  
4．装饰用途 }Hs&dX[W:  
5．特种用途灯 (防尘灯，防爆灯，密闭灯，黑光灯，激光灯，应急灯等) c`}qao  
D．固定方式分类： !a^st84  
1．吸顶灯----灯具固定于顶棚上 ![k}e%22  
2．镶嵌灯----灯具嵌入顶棚中 6:q 
(Y  
3．吊灯------灯具通过导线或钢管从顶棚上吊下来 Kg3"PrD.M  
4．壁灯------灯具装在墙壁上，具有装饰性 {Y^icHVt6  
5．台灯------灯具放于台面上，主要局部照明 8Js1n1}@{  
6．立灯------落地灯，移动性 J 8{a_f,U  
7．轨道灯----灯具装入轨道内，移动性，一般多为射灯，可改变角度，局部照明 ?h<XTe  
②．灯具代号 M0 Ck6  
JDD吊灯 JXB壁灯 JTY路灯 JXD吸顶灯 LD落地灯 YT荧光灯 YB荧光壁灯 QNR7~bVg  
YD荧光吊灯

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三．灯具设计 q,NcfR^ZL  
1．灯泡 ——发光的工具 6#4E[Bk  
白炽灯是由灯泡内的乌丝通过电流加熟而发光，乌丝越粗，功率越大，发光效率越强，反之。 /y
Fz^+  
灯具设计无需设计灯泡，主要是善于选择和利用灯泡 J7Z9p b  
2．灯罩 ——反光的工具 kA u8b5  
作用：反射光，阻挡光扩散，改直接为漫射光，以免产生眩光，保护视力。 G/n l[  
灯罩要有一定的强度和耐温性能。 <MlK:CnyJ  
材料----金属类：钢，铝，锌，铜等， z#K8.N)xwm  
非金属类：塑料，搪瓷，镶银镜，陶瓷等 pR$_3
W#  
灯罩受热最高的地方是灯罩顶端，一般表面都镀过耐温层材料，低温材料的灯罩上方必须开孔，散热孔的大小一般为2～3 mm。 VD}&q w  
灯泡乌丝与灯罩低之间的保护角一般为30°---45° +,b5NqC@ K  
3．开关 xE&Er.na  
按钮式、琴键式、拨动式、旋转式(无极调光)、轻触式、触模式、感应式(红外光)，光控声控式（光敏开关）等。

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现代流行的灯具： *H6s@Eht(  
<1> 调光灯：台灯开关装有电子无极调光器，能适应各种工作环境对光作任意光暗调节，调光范围从30----217V能有效地保护视力。 E|H{?EM$  
<2> 喷香灯：灯内装有棉花或羊毛毡，可从小孔滴入香水或香精， 台灯开亮后产生的热量使香精挥发，达到清香的效果。 %0_._?X)  
<3> 风扇灯：它是一种集灯具于风扇于一体的台灯，灯在夏天照明时，会产生热量，使人感到天气更热，在灯具内装有小型风扇，既能照明，又能吹风乘凉，设计上风与桌面具有倾斜角，吹风时不会带动桌面纸张。 * 7NDB  
<4> 带时钟灯：灯座上装有液晶显示的计时装置方便工作。 My6wQ3r  
<5> 多功能灯：灯座上能放置办公用品，如大头针、回形针、写字笔、印泥和吸水海绵等，一般适合办公人员之用。 }^?[n<~OeI  
<6> 智能灯：它可根据使用者的不同要求，预先设置某些特设功能，如：按时摇动、时控、声控、播发音乐、灯光闪动、强弱变化、转换颜色等等。

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四．照明灯具设计的有关技术要求和注意问题 j<-F@u#-q  
安全、实用，经济、美观----设计原则 i"L{;|B  
技术要求：安全性 b^Fd {ALI  
灯具的防触电保护分为0类、Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类 四级，0类为一般，Ⅲ类为安全度最高。 !oX$fw  
1．绝缘的材料 如塑料： 电木 PF、 陶瓷： 云母、 橡胶： 硅橡胶等 #Sr)Tm`  
2．防潮性 材料防潮(水)性，湿度50％ 50°C表面无锈点，防潮防水防漏电。 sLs@/$3=s  
3．电源线抗拉性 打结方式应安全，应有橡胶垫，迷宫等，灯具引线长不少以1.8米。 .MrI-sQ  
4．抗震性防外力(失落试验) 外壳、灯罩、灯座应加防震胶圈或保护垫。 <-s5TU_gr  
5．防盗性 尤其是户外环境照明灯具设计，更应该考虑被盗，可考虑特殊工具安装和拆卸。

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五．国外灯具产品设计分析与欣赏 (结合幻灯和图片讲座) gQZqnx)NHY  
国外灯具产品千姿百态，光怪陆离，但影响较大的主要有欧美日等国的灯具设计产品。 8`|<u}  
<1> 典雅豪华的西欧灯具 )p0:]i_  
西欧灯具较严谨，高雅。从款式设计来说，大致可分为三类：一是古色古香的古典风格，灯具设计往往显示出十八世纪以来的欧洲古建筑的风貌；二是造型设计艺术化，常以人物，动物和植物等作为设计装饰对象，给人与一种立体的美感。三是现代风格设计，灯具设计采用现代高科技的新材料、新工艺和新技术而设计制作的现代灯具，具有严谨、高档、豪华和现代感强等风格特点。 +N3ap[G  
<2> 潇洒飘逸的美国灯具 0p[s-*BR  
美国是一个经济发达的国家，各种全方位调节照明度的活动灯具很受欢迎，但美国有两种灯具的使用量是很大的，一种是户外灯；另一种是曲臂活动灯(娱乐灯)。美国人的门厅照明或庭园照明的户外照明灯具非常普遍，这种户外灯大都是用铜制成灯架，中间有玻璃装饰并反射光线。另外一种灯具是活动灯，美国人生活随和，夜间居室各处都需要局部照明，因此活动灯具可以随意调节曲伸，潇洒自如。 63<
be94  
<3> 精湛温馨的意大利灯具 M3_mRD,Y..  
意大利的水晶灯饰更体现其精湛的工艺，灯架大多用精铜制成，由各种水晶珠组成的灯饰在灯光的折射下，呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，光彩夺目，气派辉煌，令人眼花缭乱，目不暇接。 +{;+FRqz  
<4> 明快清新的日本灯具 X[/,`!?d$  
日本灯具风格以明快、清新见长。有些台灯用工程塑料制成，造型独特，线条流畅；而有些吊灯则用环形荧光灯管较多，灯架材料多以藤、竹、木等制成，结构则用“井”字或“十”字型扣合结构，结构巧妙、工艺精细，呈现出一派浓厚的日本民族气息。 m+FSZ123(^