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简介
这是一个关于建筑电气照明施工规范PPT课件,包括了光的基本概念,常用的光度量,材料的光学特性,人眼与视觉,视觉特性,视觉功效,颜色特性,表色系统,颜色与显色等内容,电气照明技术 2010.03 意象1:内容 电气照明是一门结合建筑、电气、心理学、美学等诸多学科的综合性的学科。 近年来,随着国际上建筑化照明的兴起,照明与建筑逐渐融为一体。 意象2:作用 从照明的作用而言,体现出功能性和景观性;(也称为:明视照明和气氛照明) ①功能性 功能性是指满足人们在室内外从事某种活动所需要的基本照度而设置的照明。 例如:学校照明、道路照明、工厂照明、体育照明、博物馆照明、商业照明、广场照明等; ②景观性照明 景观性照明是指通过采用多种照明方式结合共同作用以达到设计师所设想的戏剧性场景,从精神上满足人们的艺术享受。 例如:建筑物的夜景照明、雕塑照明、园林景观照明、水景的夜景照明等。2000年汉诺威世博会德国馆夜景鸟巢效果水立方效果意象3:展望 照明的发展将是技术与艺术的完美结合。①技术性 随着科技突飞猛进,各类新型光源和灯具层出不穷; 如:取代传统高能耗电感镇流器的新型节能电感镇流器和电子镇流;节能性能、动态性能以及寿命都较好的LED灯;②艺术性随着国民经济的发展,照明设计的要求已从简单的“明亮”升级到对审美的追求,欢迎点击下载建筑电气照明施工规范PPT课件。
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电气照明技术 2010.03 意象1:内容 电气照明是一门结合建筑、电气、心理学、美学等诸多学科的综合性的学科。 近年来,随着国际上建筑化照明的兴起,照明与建筑逐渐融为一体。 意象2:作用 从照明的作用而言,体现出功能性和景观性;(也称为:明视照明和气氛照明) ①功能性 功能性是指满足人们在室内外从事某种活动所需要的基本照度而设置的照明。 例如:学校照明、道路照明、工厂照明、体育照明、博物馆照明、商业照明、广场照明等; ②景观性照明 景观性照明是指通过采用多种照明方式结合共同作用以达到设计师所设想的戏剧性场景,从精神上满足人们的艺术享受。 例如:建筑物的夜景照明、雕塑照明、园林景观照明、水景的夜景照明等。 2000年汉诺威世博会德国馆夜景鸟巢效果水立方效果意象3:展望 照明的发展将是技术与艺术的完美结合。 ①技术性 随着科技突飞猛进,各类新型光源和灯具层出不穷; 如:取代传统高能耗电感镇流器的新型节能电感镇流器和电子镇流; 节能性能、动态性能以及寿命都较好的LED灯; ②艺术性 随着国民经济的发展,照明设计的要求已从简单的“明亮”升级到对审美的追求。 光与造型、光与空间、光与色彩、光与材质等所产生的光环境艺术效果更为人们所重视。 照明控制及系统的使用,让人们获得了各种艺术场景; 计算机技术的发展,三维效果图的制作,使得照明的艺术效果在前期可以进行模拟,给人们直观的印象;而三维动画更能够带来视觉的动感享受,便于营造最终的效果。 第一章 绪 论 1.1 光的基本概念 1.2 常用的光度量 1.3 材料的光学特性 第一节:光的基本概念一、光的本质 1、辐射能 能量的发射和传播过程,称为辐射。而这种能量形式——辐射能。 2、照明工程中,光是指辐射能的一部分,即能产生视觉的辐射能。 3、可见光在波谱范围内仅占极小的比例。 4、任何物体只要能发出(380~780)NM波长的辐射能就可以用于 采光——光源的形成。 5、辐射能在传播过程中,不同波长的可见光会引起人的视觉不同的色感觉,将依次展现出不同的颜色. 光的干涉和衍射实验证明光具有粒子性,并推动了光的波动学说(惠更斯-麦克斯韦-赫兹)的发展,光的电磁说揭示了光现象的电磁本质;光电效应的发现,又确凿无疑地说明光(牛顿-爱因斯坦)具有波粒二象性。 (1)电磁波理论(2)量子论 二、光辐射 能量的发射和传播过程,称为辐射。而这种能量形式——辐射能 可见光:波长在(380-780nm) 通常把紫外线、可见光和红外线统称为光 三、光的辐射特性 -- 光谱光视效率主要是评价人体视觉对各种颜色的灵敏度。 ———— 用来度量辐射能所引起的视觉能力的量称为光谱光视效率。即单位辐射通量产生的视觉强度。人眼对波长为555nm的黄绿光感受效率最高,对其 它波长的光感受效率比较低。 一、光谱辐射通量Фe:是指某物体单位时间内发射或接收的辐射能量,或在介质中单位时间内传递的辐射能量,单位为瓦特(W) 辐射通量的光谱分布:光源的辐射能量随波长而变化的规律,可用曲线来表示。 二、光谱光视效率V(λ)是用来评价人眼对不同波长的灵敏度; ①光谱光视效能 K(λ): 峰值波长λm=555nm的黄绿光,对应的峰值光谱光视效能Km=683lm/W; ②光谱光视效率V(λ): 任意波长时的光谱光视效能K(λ)与Km之比称为光谱光视效率V(λ); V(λ)= K(λ)/ Km; 二、发光强度(坎德拉——cd) 光源在指定方向上单位立体角内发出的光通量,是光通量的立体角密度发光强度,简称光强。 它表示不同方向光通量的分布情况。单位:坎德拉(cd) I= φ /ω 1坎德拉表示在1球面度立体角内,均匀发出1流明的光通量,用公式表示为: lcd=1lm/sr 是表征光源发光能力的物理量。 三、照度 [E] 1、被照面单位面积上接受的光通量称为照度。 2、照度是用来表达被照面上光的强弱的,判别被照物上的照明情况。 3、公式 单位:勒克司(Lx) 4、1Lx表示在1M2面积上均匀分布1Lm光通量的照度值: 平均照度 E= φ/A 5、常见照度 晴朗满月夜 0.2 Lx 白天良好采光100--500 Lx 晴天室外太阳散 1000 Lx 中午太阳直射10万 Lx 20 Lx是刚能识别人脸,作为交通区域内的最低照度。 100 Lx 是交通区能接受的照度水平,效果最好。 200 Lx是所有工作室以及人需要在其中停留较长时间的最低照度。 五、亮度[L] (坎德拉/平方米--cd / m2 ) 1、亮度表示光源单位面积上的发光强度。 2、其表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量。 3、亮度与被照面的材料特性有关。 4、常见亮度(cd/m2)太阳表面1.6 × 109以上 晴天的天空 8000 阴天 5600 荧光灯(0.5-15)×104 白炽灯(20-20)×106 第三节 材料的光学性质一、光的反射、透射和吸收比 光线遇到物体时,可能被反射,或者被吸收,被透射。 反射比 吸收比 透射比 公式 1、光在传播过程中能量应守恒。 ρ +τ+α=1 2、在选择灯具材料时,为提高其工作效率,一般采用反射比较高的材料。 3、为调节环境的亮度,可适当选用ρ、 τ、 α来改善。 二、光的反射分类 规则反射:光的入射角等于反射角(反射定律) 散反射:反射光向各个不同方向散开,但总的方向一致,遵循反射定律 漫反射:反射光被分散在各个方向,不存在规则反射。 1、规则反射:光的入射角等于反射角(反射定律)光学特性:定向传播,控制光束的方向(反射罩的用)材料性质:镜面、透明玻璃。 2、散反射:反射光向各个不同方向散开,但总的方向一致,遵循反射定律材料性质:金属板、磨砂玻璃等。光学特性:出射光向各个方向散开,但总的方向一致。 3、漫反射:反射光被分散在各个方向,不存在规则反射 材料性质:粗糙表面和乳白玻璃。光学特性:出射光的亮度在各方向上相同,与方向无关。 1.2 混合反射 三、光的透射 光线入射到透明或半透明材料表面时,一部分被反射、被吸收,而大部分可以透射过去。 1、规则透射; 2、散透射; 3、漫透射; 四、材料的光谱特征 材料表面具有选择性地反射或透射光通量的性能 光谱反射比 光谱透射比第二章 视觉与颜色 2.1 人眼与视觉 2.2 视觉特性 2.3 视觉功效 2.4 颜色特性 2.5 表色系统 2.6 颜色与显色 2.1.1 人眼的剖面图 1-透膜变圆 2-视网膜 3-巩膜 4-中央凹 5-盲点 6-视神经 7-睫状体 8-透膜变平 9-虹膜张开 10-瞳孔 11-虹膜收缩 12-角膜 锥状细胞:锥状神经的功能是在昼间看物体,而且可看到颜色。 柱状细胞:柱状神经在黄昏下活跃,在夜视起作用,但不能感知颜色。 视觉产生:在柱状细胞和锥状细胞里都含有一种感光物质,当光线照到视网膜上时,感光物质粉刷化学变化,刺激神经细胞,最后由神经传到大脑,产生视觉。 2.1.2 视网膜的剖面图 三、视觉产生视觉是由大脑和眼睛密切合作而形成的。 2.2 视觉特性一、暗视觉、明视觉和中介视觉 二、光谱灵敏度 CIE认为平均人眼对各种波长λ的光谱灵敏度 见图1.1,简称为光视效率曲线V(λ)。 一、暗视觉、明视觉和中介视觉明视觉---亮度超过10cd/m2,视觉细胞的锥状体工作,能分辩形状和颜色,对光的感受性能很低。 暗视觉---亮度在10-6~10-2cd/m2时,柱状细胞参与视觉工作,只能区分不同强弱的灰色和光的深浅;对光的感受性能比较高。 中介视觉 亮度在10-2~10cd/m2时,柱状细胞、锥状细胞同时参与视觉工作,这种视觉状态为中介视觉。 能引起光感觉的最低限度的亮度称为视觉的“绝对阈限”。 对于在人眼中长时间出现的大目标,视觉阈限亮度为10-6cd/m2 视觉可以忍受的亮度上限为106cd/m2。 绝对阈限的倒数称为视觉的“绝对感受性”。人眼的绝对感受性是很大的。 ②与目标物发出的颜色有关 在相同视角下,对波长较长的光:红、黄光,其亮度阈限就高; 对波长较短的光:蓝光,亮度阈限值要低些。 在暗视觉条件下,光谱光效率向短波方向偏移。 ③与观察时间有关 不超过0.1s,而目标物较小,视角不超过1o,则目标物呈现时间越短,亮度阈限就越高;呈现时间 越长,亮度阈限值就越低。 作用时间超过0.2s时,视觉阈限就与时间无关了。四、视觉适应 人的眼睛在明亮的条件下能看见物体,在微弱光亮下也能看见物体,除了靠变化瞳孔的大小来调节亮度之外,主要由视网膜的锥状体细胞工作,在暗处时由杆状体工作。 在照明条件急剧变化的情况下,视觉过程需要适应,从黑暗中进入明亮的环境时,眼晴要经过约2分钟的时间才能重新恢复视力,这种现象称为明适应; 从明亮处进入暗的环境时,眼睛达到适应所需要的时间更长,要有30~40分钟才能完全恢复视力,这时称为暗适应。 急剧和频繁的适应会增加眼睛的疲劳,使视力迅速下降。 五、眩光 由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜,或存在极端的对比,以致引起人眼的不舒适感觉或者降低观察细部(或目标)的能力,这种视觉现象称为眩光。 夜里汽车开着大灯,感到刺眼。因为晚上,周围很暗,车灯亮度与周围背景亮度形成大的亮度对比。 夏日晴天的太空,仰望晴空感到刺眼。冬日阳光下的白雪会刺眼。因为视野内出现了太亮的发光体 (一)眩光的分类 ① 根据其造成的后果分类: 不舒适眩光 产生不舒适感觉,但不一定降低视觉对象的可见度的眩光。 失能眩光 降低视觉对象的可见度,但不一定产生不舒适感觉的眩光。 ② 根据其形式分类: 直接眩光 由发光体的直接照射引起的。 反射眩光 由反射面反射发光体发出的光而形成的眩光。 反射眩光:当反射面光泽度较高时,能把发光体的像清楚地反映出来,即由发光体的像直射引起的。 光幕反射:当反射面反射亮度并不高,且不清楚地反映发光体的像,然而却使被观察目标的对比度降低,减小了能见度。黑板发生光幕。 视线与光源角度不同,眩光程度不同 60°以外:无眩光区 45—60°微弱眩光区 27—45°中等眩光区 14—27°强烈眩光区 0—14°极强烈眩光区 (二)影响眩光的因素 ① 周围环境较暗时,眼睛的适应亮度很低,即使是亮度较低的光,也会有明显的眩光。 ② 光源表面或灯具反射面的亮度越高,眩光越明显。 ③ 光源的大小(三)降低眩光的方法 利用眩光作用于视线角度的关系可以减小和消除眩光;增大背景亮度;降低眩光源的面积;降低光源的亮度。 红光只对锥体细胞起作用,对杆体细胞不起作用,所以,红光不会阻碍杆体细胞的暗适应过程。如果暗室工作人眼在进出暗室时,戴上红色眼镜,从明亮的地方再会到暗室的时候,就不需要重新暗适应节约工作时间、保护眼睛。 车辆的尾灯采用红灯 夜间飞机驾驶舱采用红光照明 在向暗适应过渡的过程中,人眼会出现视觉障碍。此时驾驶员驾驶车辆,便容易出现视线不清、观察不周等现象,易导致判断和处理的失误,从而引发交通事故。在17~19时这一时间段内,行人也由于出现视觉障碍而观察不清,避让过往车辆判断不准。加之这一时间段正是交通高峰期,行人、车辆十分拥挤,而且,人们回家心切,行人和车辆往往行进速度较快,注意力不易集中,使违反交通规则的现象和人次增加。 2.3 视觉功效一、对比敏感度与可见度 亮度对比:目标亮度和背景亮度之差与背景亮度之比。 三、视亮度 对于一个固定成分的光,在不同适应亮度条件下,其感觉到与实际亮度不同,或者在同一亮度条件下,不同成分的光,亮度感觉也不同。 客观亮度与感觉亮度之间有差异,即视亮度; 二、颜色的基本特征 1、分类: 彩色和非彩色; 中性色:白色、黑色和灰色物体对光谱各波长的反射没有选择性,故称为“中性色”。 2、颜色立体: 用一个三维空间的立体,可以把颜色的三个 特性全部表示出来 3、颜色环:一个表示颜色及其混合规律的示意图 三、颜色混合 1、颜色光的混合:属于相加混合,是由不同颜色的光谱引起眼睛的同时兴奋。 光的相加混合可用于不同类型光源的混合照明、舞台照明、彩色电视的颜色合成等方面; 2、物体颜色的混合:属于相减混合。 掌握颜色混合的规律,一定要注意颜色相加混合与颜色相减混合的区别。 2.5 表色系统 一、分类 将颜色进行分类,并用数字、字母来表示; 1、孟塞尔表色系统:目前用得最广泛的表色系统,采用颜色图册的表色系统,即按颜色的三个特性进行分类,并以它们的组合来表示。 色调H,明度V,彩度C,表示为:HV/C 2、CIE表色系统三原色学说:光谱的全部颜色可以用红R、绿G、蓝B三种光谱波长的光混合得到; r+g+b =1 CIE色度图: 用三原色比例x,y,z来表示一种颜色 x+y+z=1 (一) 光源的色温 1、概念某个光源所发射的光的色度与黑体在某一温度下所发出的光的色度完全相同时,则黑体这个温度就称为该光源的色温。光源与黑体(或完全辐射体)的颜色相同时,该黑体的温度就称为光源的色温。 2、 常用色温来定量描述光源色表。 色温以绝对温度K来表示,即将一标准黑体(如铁)加热,温度升高到一定程度时颜色开始由深红——浅红——橙红——白——蓝,逐步改变,某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体的绝对温度称为该光源之色温 常见光源的色温: 晴朗的天空12000 k 阴云的天空7000 k 白天北窗进光6500 k 头顶的太阳光5250 k 圆月 4152 k 100W白炽灯:2750K 地平线上太阳光1850k 40W荧光灯:6600K 三基色荧光灯 4000K(较好,接近日光) 1、光源对物体色表的影响——光源的显色性。 2、显色性是基于人的视觉,能使物体呈现“真实性”的能力。 3、“真实性”颜色最广泛的标准以中午的日光为参照光源。
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