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(chēng)照度,單位勒克斯(Lux或Lx)。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(chēng)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(chēng)照度[1] ,單位勒克斯(Lux或Lx)。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(chēng)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(chēng)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(chēng)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)100~550lx,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3~4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2.0~2.4m(燈泡距離為的1.5倍)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0.7~0.8
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 = (33套X 6000Lm X 0.4 X 0.8) ÷(18.2米X 10.8米)
= 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、50、75、100、150、 200、300、500、750、1000、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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