《建筑物理》课程授课教案（建筑光学）第十六讲 建筑照明（1/2）

第8周,第1进课程名称：《建筑物理》摘要第三章建筑照明厂第一节古人工光源的光特性授课题目（章、节）第二节灯具【目的要求】掌握各种光源的特点及适用的场所，掌握配光曲线、遮光角、灯具效率定义

课程名称：《建筑物理》 第 8 周，第 1 讲 摘 要 授课题目（章、节） 第三章 建筑照明 第一节 人工光源的光特性 第二节 灯具 【目的要求】掌握各种光源的特点及适用的场所，掌握配光曲线、遮光角、灯具效率定义

第一节人工光源的光特性人工光源的发展：化学燃烧光源：原理一一把化学能转化为光能热辐射光源：原理一一通过把物质加热到它们能够发热和发光的温度来产生光能气体放电光源：原理一一利用某些原子被电子激发而产生可见光一、热辐射光源1白炽灯1.1原理：是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。1.2特点：a.发光效率低，仅12～20lm/W左右，只有3%左右的电能转化为光能b.与天然光相比，光色偏红；c.寿命短（1000h）；d.玻璃壳温度高，（可达250℃以上）；e.无频闪现象；f.开关频繁程度对寿命影响小；g.体积小；构造简单；价格低；使用方便等1.3适用场合：（1）不允许有频闪现象的场合（2）开关频繁的场所1.4白炽灯的品种：普通照明灯泡、反射灯2卤钨灯2.1构造及原理：将卤素元素填入，它能和游离的钨合成气态碘化钨或溴化钨，它们靠近高温的钨丝时分解，钨附着在钨丝上。2.2特点：a.发光效率和光色比白炽灯好，发光效率约为20lm/W以上b.寿命比白炽灯长，约1500h;c.体积小,发光方向容易控制2.3适用场合：同白炽灯、室内小空间、汽车头灯、放映机等二、气体放电光源1荧光灯1.1原理与构造：

第一节 人工光源的光特性 人工光源的发展： 化学燃烧光源：原理——把化学能转化为光能 热辐射光源：原理——通过把物质加热到它们能够发热和发光的温度来产生光能 气体放电光源：原理——利用某些原子被电子激发而产生可见光 一、热辐射光源 1 白炽灯 1.1 原理：是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。 1.2 特点： a. 发光效率低，仅 12～20lm/W 左右，只有 3%左右的电能转化为光能 b.与天然光相比，光色偏红； c.寿命短（1000h）； d.玻璃壳温度高，（可达 250℃以上）； e.无频闪现象； f.开关频繁程度对寿命影响小； g.体积小；构造简单；价格低；使用方便等 1.3 适用场合： （1）不允许有频闪现象的场合； （2）开关频繁的场所 1.4 白炽灯的品种： 普通照明灯泡、反射灯 2 卤钨灯 2.1 构造及原理：将卤素元素填入，它能和游离的钨合成气态碘化钨或溴化钨，它们靠近 高温的钨丝时分解，钨附着在钨丝上。 2.2 特点： a. 发光效率和光色比白炽灯好,发光效率约为 20 lm/W 以上 b. 寿命比白炽灯长,约 1500h; c. 体积小,发光方向容易控制 2.3 适用场合：同白炽灯、室内小空间、汽车头灯、放映机等 二、气体放电光源 1 荧光灯 1.1 原理与构造：

1.2特点：a.发光效率高，一般达45lm/W，比白炽灯高3倍左右；b.发光表面亮度低，由于荧光灯发光面积大，故表面亮度低，光线柔和，即使不用灯罩，也可避免强烈眩光出现；c.光色好，且品质多。可根据不同的荧光物质成分，产生不同的光色：d.寿命长，为2000～8000h；e.有频闪现象1.3适用场合：广泛用与教室、办公室、医院病房、商店等2荧光高压汞灯2.1原理：与荧光灯相同。2.2构造：管内工作压力为15个大气压，比荧光灯高得多，故称荧光高压汞灯。2.3特点：a光效高，一般达50lm/W左右；b.寿命长，为6000h：c.显色性差，主要发蓝、绿光2.4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3金属卤化物灯3.1原理与构造构造：与高压汞灯相似，区别在于此类灯的内管充有卤化物、汞蒸气、情性气体等，外壳与内管之间充氮或情性气体，外壳不涂荧光物质。原理：由电子激发金属原子直接发出与天然光相近的可见光。3.2特点a.光效高，一般达80lm/W以上：b.光色好，单灯功率大c.寿命短，一般不超过1000h；3.3适用场合常用于高大厂房和室外运动场照明。4高压汞灯4.1原理：在高压钠蒸气中放电时，发出可见光。4.2特点a.光谱单一，发出的是单色光，主要集中在黄绿光范围内；b.光效高，90lm/Wc.寿命最长，6000~10000hc.透雾能力强4.3适用场合街道、道路照明，高大厂房等

1.2 特点： a.发光效率高，一般达 45 lm/W, 比白炽灯高 3 倍左右； b.发光表面亮度低，由于荧光灯发光面积大，故表面亮度低，光线柔和，即使不 用灯罩，也可避免强烈眩光出现； c.光色好,且品质多。可根据不同的荧光物质成分，产生不同的光色； d.寿命长，为 2000～8000h； e.有频闪现象 1.3 适用场合： 广泛用与教室、办公室、医院病房、商店等 2 荧光高压汞灯 2.1 原理：与荧光灯相同。 2.2 构造：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。 2.3 特点：a.光效高，一般达 50 lm/W 左右； b.寿命长，为 6000h； c.显色性差，主要发蓝、绿光 2.4 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 3 金属卤化物灯 3.1 原理与构造 构造：与高压汞灯相似,区别在于此类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。 原理：由电子激发金属原子,直接发出与天然光相近的可见光。 3.2 特点 a.光效高，一般达 80 lm/W 以上； b.光色好，单灯功率大 c.寿命短，一般不超过 1000h； 3.3 适用场合 常用于高大厂房和室外运动场照明。 4 高压汞灯 4.1 原理：在高压钠蒸气中放电时，发出可见光。 4.2 特点 a. 光谱单一，发出的是单色光，主要集中在黄绿光范围内； b. 光效高，90 lm/W c. 寿命最长, 6000~10000h c. 透雾能力强 4.3 适用场合 街道、道路照明，高大厂房等

第二节灯具一、灯具的光特性1配光曲线和空间等照度曲线配光曲线：其上的每一点表示灯具在该方向上的发光强度。因此，知道灯具对计算点的投光角，就可查到相应的发光强度，利用公式可求出点光源在计算点上形成的照度。图15-—13扁菌天捌灯及其配光曲线图15-12光强体与配光曲线2遮光角遮光角：指灯罩边和发光体边沿的连线与水平面所成的夹角。t(α)(0)(c)图15—16灯具的保护角（）料通灯泡（）乳门灯（）当光路片光源亮度超过16sb时，人眼就不能忍受。3灯具效率灯具效率：灯具发出的光通与光源光通之比。二、灯具分类灯具通常按总光通在空间的上半球和下半球的分配比例分类的。一般可以分为直接、半直接、均匀漫射、半间接、间接等五种类型

第二节 灯具 一、灯具的光特性 1 配光曲线和空间等照度曲线 配光曲线：其上的每一点表示灯具在该方向上的发光强度。因此，知道灯具 对计算点的投光角，就可查到相应的发光强度，利用公式可求出点光源在计算点 上形成的照度。 2 遮光角 遮光角：指灯罩边和发光体边沿的连线与水平面所成的夹角。 光源亮度超过 16sb 时，人眼就不能忍受。 3 灯具效率 灯具效率：灯具发出的光通与光源光通之比。 二、灯具分类 灯具通常按总光通在空间的上半球和下半球的分配比例分类的。一般可以分 为直接、半直接、均匀漫射、半间接、间接等五种类型