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光照強(qiáng)度

更新時(shí)間:2016-06-02      點(diǎn)擊次數(shù):5307

光照強(qiáng)度是一種物理術(shù)語(yǔ),指單位面積上所接受可見(jiàn)光的光通量。簡(jiǎn)稱照度,單位勒克斯(LuxLx)。用于指示光照的強(qiáng)弱和物體表面積被照明程度的量。

在光度學(xué)(photometry)中,光度是發(fā)光強(qiáng)度在方向上的密度,但經(jīng)常會(huì)被誤解為照度。光度的單位是每平方米所接受的燭光(中國(guó)大陸、港澳稱坎德拉)。

光照強(qiáng)度對(duì)生物的光合作用影響很大??赏ㄟ^(guò)照度計(jì)來(lái)測(cè)量。

光照強(qiáng)度是指單位面積上所接受可見(jiàn)光的能量,簡(jiǎn)稱照度[1]  ,單位勒克斯(LuxLx)。為物理術(shù)語(yǔ),用于指示光照的強(qiáng)弱和物體表面積被照明程度的量。

在光度學(xué)(photometry)中,光度是發(fā)光強(qiáng)度在方向上的密度,但經(jīng)常會(huì)被誤解為照度。光度的單位是每平方米所接受的燭光(中國(guó)大陸、港澳稱坎德拉)。

一個(gè)被光線照射的表面上的照度(illumination/illuminance)定義為照射在單位面積上的光通量。

術(shù)語(yǔ)

1.自然光照與人工光照

日光照射即為自然光照,燈光照明即為人工光照。

2.光照周期與光照時(shí)間

自然界一晝夜 24h為一個(gè)光照周期。有光照的時(shí)間為明期,無(wú)光照的時(shí)間為暗期。自然光照時(shí)一般以日照時(shí)間計(jì)光照時(shí)間(明期);人工光照時(shí),燈光照射的時(shí)間即為光照時(shí)間,為期24h的光照周期為自然光照周期;為期長(zhǎng)于或短于24h的稱為非自然光照周期;如在24h內(nèi)只有一個(gè)明期和一個(gè)暗期的稱為單期光照;如在24h內(nèi)出現(xiàn)二個(gè)或二個(gè)以上的明期或暗期,即為間歇光照。一個(gè)光照周期內(nèi)明期的總和即為光照時(shí)間。

3.發(fā)光強(qiáng)度

光源在某一方向立體角內(nèi)透過(guò)光通量的大小。單位:坎德拉(candela,cd)。

4.光通量

光源單位時(shí)間內(nèi)所輻射的光能叫光源的光通量,其單位是流明(各點(diǎn)都與1燭光光源相距1英尺的1平方英尺面積上的光量為1流明)

5.相關(guān)定義

照度是物體被照明的程度。也即物體表面所得到的光通量與被照面積之比,單位是勒克斯Ix (1勒克斯是1流明的光通量均勻照射在1平方米面積上所產(chǎn)生的照度) 或英尺燭光fc(1英尺燭光是1流明的光通量均勻照射在1平方英尺面積上所產(chǎn)生的照度),1 fc=10.76 lx

夏季在陽(yáng)光直接照射下,可達(dá)6萬(wàn)~10萬(wàn)lx,沒(méi)有太陽(yáng)的室外0.1萬(wàn)~1萬(wàn)lx,夏天明朗的室內(nèi)100550lx,夜間滿月下為0.2lx

白熾燈每瓦大約可發(fā)出12.56 lx的光,但數(shù)值隨燈泡大小而異,小燈泡能發(fā)出較多的流明,大燈泡較少。熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的34倍,壽命是白熾燈的9倍,但價(jià)格較高。一個(gè)不加燈罩的白熾燈泡所發(fā)出的光線中,約有30%的流明被墻壁、頂棚、設(shè)備等吸收;燈泡的質(zhì)量差與陰暗又要減少許多流明,所以大約只有50%的流明可利用。一般在有燈罩、燈為2.02.4m(燈泡距離為的1.5)時(shí),每0.37㎡面積上需1W燈泡、或1㎡面積上需2.7W燈泡可提供10.76 lx。燈泡安裝的及有無(wú)燈罩對(duì)影響很大。

計(jì)算公式

平均照度(Eav) = 光源總光通量(N*Ф)*利用系數(shù)(CU)*維護(hù)系數(shù)(MF) / 區(qū)域面積()

(適用于室內(nèi)或體育場(chǎng)的照明計(jì)算)

利用系數(shù):一般室內(nèi)取0.4,體育取0.3

維護(hù)系數(shù):一般取0.70.8

舉例1

室內(nèi)照明:4×5米房間,使用3×36W隔柵燈9套,

平均照度=光源總光通量×CU×MF/面積=(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5 =1080 Lux

結(jié)論:平均照度1000Lux以上。

舉例2:體育館照明:20×40米場(chǎng)地,使用POWRSPOT 1000W金鹵燈60套,

平均照度=光源總光通量×CU×MF/面積=(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40 =1890 Lux

結(jié)論:平均水平照度1500 Lux以上。

某辦公室平均照度設(shè)計(jì)案例:

設(shè)計(jì)條件:辦公室長(zhǎng)18.2米,寬10.8米,頂棚高2.8米,桌面高0.85米,利用系數(shù)0.4,維護(hù)系數(shù)0.8,燈具數(shù)量33套,求辦公室內(nèi)平均照度是多少?

燈具解決方案:燈具采用DiNiT 2X55W 防眩日光燈具,光通量3000Lm,色溫3000K,顯色性Ra90以上。

根據(jù)公式可求得:Eav = (33X 6000Lm X 0.4 X 0.8) ÷(18.2X 10.8)

= 110880.00 ÷196.56

= 564.10Lux

備注:

照明設(shè)計(jì)必須必須要求準(zhǔn)確的利用系數(shù),否則會(huì)有很大的偏差,影響利用系數(shù)的大小,主要有以下幾個(gè)因素:燈具的配光曲線,燈具的光輸出比例,室內(nèi)的反射率,如天花板、墻壁、工作桌面等,室內(nèi)指數(shù)大小。

標(biāo)準(zhǔn)值

定義

作業(yè)面或參考平面上的維持平均照度,規(guī)定表面上的平均照度不得低于此數(shù)值。它是在照明裝置必須進(jìn)行維護(hù)的時(shí)刻,在規(guī)定表面上的平均照度,這是為確保工作時(shí)視覺(jué)和視覺(jué)功效所需要的照度。

分級(jí)

照度標(biāo)準(zhǔn)值按0.5、1、3、5、10、15、20、30、5075、100、150 200、300500、7501000、1500、2000、3000 、5000lx 分級(jí)。

lx(勒克斯)為照度單位。

照度標(biāo)準(zhǔn)值分級(jí)以在主觀效果上明顯感覺(jué)到照度的小變化,照度差大約為1.5倍,該分級(jí)與CIE發(fā)光照明委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)工作場(chǎng)所照明》S008/E--2001的分級(jí)大體一致。

照明標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)

中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034-2013規(guī)定了新建、改建和擴(kuò)建的居住、公共和工業(yè)建筑的一般照度標(biāo)準(zhǔn)值。

房間(場(chǎng)所)

參考平面及其

照度標(biāo)準(zhǔn)值(lx

居住建筑起居室(一般活動(dòng))

0.75m水平面

100

居住建筑起居室(書(shū)寫(xiě)閱讀)

0.75m水平面

300宜用混合照明

居住建筑餐廳

0.75m餐桌面

150

圖書(shū)館一般閱覽室

0.75m水平面

300

辦公建筑普通辦公室

0.75m水平面

300

一般市營(yíng)業(yè)廳

0.75m水平面

300

醫(yī)院候診室、掛號(hào)廳

0.75m水平面

200

學(xué)校教室

課桌面

300

學(xué)校教室黑板

黑板面

500

公用場(chǎng)所普通走廊、流動(dòng)區(qū)域

地面

50

公用場(chǎng)所自動(dòng)扶梯

地面

50

工業(yè)建筑機(jī)械加工粗加工

0.75m水平面

200

工業(yè)建筑機(jī)械加工一般加工公差≥0.1mm

0.75m水平面

300應(yīng)另加局部照明

工業(yè)建筑機(jī)械加工精密加工公差<0.1mm

0.75m水平面

500應(yīng)另加局部照明

1、符合下列條件之一及以上時(shí),作業(yè)面或參考平面的照度,可按照度標(biāo)準(zhǔn)值分級(jí)提高一級(jí)。

視覺(jué)要求高的精細(xì)作業(yè)場(chǎng)所,眼睛至識(shí)別對(duì)象的距離大于5 ( X ) nun 時(shí);

連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間緊張的視覺(jué)作業(yè),對(duì)視覺(jué)器官有不良影響時(shí);

識(shí)別移動(dòng)對(duì)象,要求識(shí)別時(shí)間短促而辨認(rèn)困難時(shí);

視覺(jué)作業(yè)對(duì)操作有重要影響時(shí);

識(shí)別對(duì)象亮度對(duì)比小于0.3時(shí);作業(yè)精度要求較高,且產(chǎn)生差錯(cuò)會(huì)造成很大損失時(shí);

視覺(jué)能力低于正常能力時(shí);

建筑等級(jí)和功能要求高時(shí)。

2、符合下列條件之一及以上時(shí),作業(yè)面或參考平面的照度,可按照度標(biāo)準(zhǔn)值分級(jí)降低一級(jí)。

進(jìn)行很短時(shí)間的作業(yè)時(shí);

作業(yè)精度或速度無(wú)關(guān)緊要時(shí);

建筑等級(jí)和功能要求較低時(shí)。

在一般情況下,設(shè)計(jì)照度值與照度標(biāo)準(zhǔn)值相比較,可有-10%—+10%的偏差。

照度儀

照度儀是用來(lái)測(cè)量光線強(qiáng)弱等級(jí)的設(shè)備。在某些特定的環(huán)境對(duì)光的照度是有嚴(yán)格要求的,如用人工對(duì)藥品的檢驗(yàn)就對(duì)光的照度有嚴(yán)格的要求。

相關(guān)原理

用鍺光電池作探頭,由于光的強(qiáng)度不同光電池產(chǎn)生的電流就不同,再把這個(gè)電流進(jìn)行直流放大,再經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路把直流信號(hào)變成直截反應(yīng)光照強(qiáng)弱的數(shù)字信號(hào)顯示出來(lái)。

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