照明配光曲线：照明质量与眩光严重程度的关系

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：亮度与照度的关系近似为L=PE/π 配光曲线配光曲线是照明设备技术性能的一个重要概念。配光曲线是照明布局和设计的重要依据。照明质量和眩光的严重程度有密切关系，详见表8-2。

1.光的基本概念

光是电磁波。波长范围在（380～760）×10^-9m的电磁波能使人眼产生光感，这部分电磁波称为可见光；波长大于760nm的红外、无线电波和波长小于380nm的紫外线、X射线都不能引起人眼的视觉反应。全部可见光混合在一起就形成日光（白色光）。

2.相对光谱、光效率

光作为电磁波的一部分，是可以度量的。但经验和试验都证明，不同波长的可见光在人眼中引起的光感是不同的。即使不同波长的可见光辐射的能量一样，但看起来明亮程度也不同。一般来说，人眼对波长为555nm的黄绿光最敏感。波长离555nm越远，人眼对其感光的灵敏度越差。用来衡量电磁波所引起视觉能力的量，称为光谱光效能。任一波长的可见光光谱光效能与555nm可见光的光谱光效能之比，成为该波长的相对光谱光效能。

3.基本光学度量单位

（1）光通量

光通量是指光源在单位时间内，向空间发射出使人产生光感觉（可见光的波长为380～760nm）的能量称为光通量，常用Φ表示，单位为流明（lm），常用光源的光通量如表8-1所示。

表8-1 常用光源的光通量

（2）发光强度

发光强度表征光通量的空间密度，定义为单位立体角内的光通量称为发光强度，简称光强，甩符号I表示，单位为坎[德拉]（cd），即

I=dΦ/dω （8-37）

1cd=1lm/1sr

式中 Φ——光源在ω立体角内所辐射出的光通量（lm）；

ω——光源发光范围的立体角（sr）。

立体角定义为球体表面积为半径R²所对应的圆心角，球体表面积为4πR²，所以一个圆球有4π个立体角。

（3）照度

投射到某个被照物体表面上的光通量Φ与被照面的表面积S之比称为被照面的照度，用符号E表示，单位勒[克斯]（lx）

E=dΦ/dS （8-38）

1lx=1lm/m²

一般人在0.1lx时能看见附近的东西。在满月时的地面照度为0.2lx，建筑和市政工程电气设计规范中都规定了最低的照度标准，如教室最低照度为75～100lx，一级公路最低平均照度标准一般为25lx。一般工作场所照度为200lx。人在2000lx看东西最清楚，不易疲劳。在晴朗的夏日，采光良好的室内平均为100～500lx。

（4）亮度

亮度是一个单元表面在某一方向上的光通密度，它等于该方向上的发光强度和此表面在该方向上的投影面积S之比，用L表示，单位为坎/米²（cd/m²），表达式为

L=I/Scosθ （8-39）

有的国家用亮度作为建筑照明的规范标准。它与照度的区别是，亮度与材料的反光性能有关。对于均匀漫反射体来说，亮度与被照物体的反射系数ρ有关。水泥地面的反射系数为0.3～0.4，沥青路面的反射系数为0.1～0.12。亮度与照度的关系近似为

L=PE/π （8-40）

（5）配光曲线

配光曲线是照明设备技术性能的一个重要概念。其含义是：电光源在空间各个方向的发光强度是不一定相同的，在极坐标图上标出各方位的发光强度值所连成的曲线就是配光曲线，图8-22所示是马路上常用的高压钠灯GGY—400的配光曲线。从配光曲线中可以看出灯泡的A-B方向与C-D方向的光强变化不同，C-D方向即灯泡的两侧方向光强分布较宽。从配光曲线中还可以看出最大光强角度，该图C-D方向最大光强在60°处。不同灯具的配光曲线不同。配光曲线是照明布局和设计的重要依据。