照明技术应用系统 照明设计基础
照明设计是一门综合性学科，需要兼顾应用光学、点学、建筑学、生理学、心理学、卫生学等方面的技
术才能获得满意的效果。不同场所的照明设计有其共性的内容，也有特殊的需求。本章主要就照明设计中的共性问题，如设计程序、照明质量、照明方式、照明种类、照明标准、照明节能等方面作简要的阐述。 一、照明的目的和要求 1. 照明目的
照明的目的是给周围的各种对象以适宜的光分布，通过视觉达到正确识别人们所欲知的对象和确切了解人们所处的环境状况。根据照明的目的不同，分为明视照明和环境照明。 1)明视照明
以工作面上的视看物为照明对象的照明技术称为明视照明，属照明生理学范畴。例如工厂车间、办公室、教室、商场营业厅等的照明是以明视为主的。 2) 环境照明
以周围环境为照明对象，并以舒适感为主的照明称为环境照明，属照明心理学范畴。例如剧场休息厅、门厅、宾馆客房的照明是以环境照明为主的。 2. 照明要求
不同目的的照明对照明设计的要求及考虑的主要因素列于表6-1。
明视照明和环境照明的设计要求及考虑的主要因素
对比项目 视看对象 照度及其均匀度 明视照明 工作面（阅读、机床超作等）、人脸 工作面上要有充分的亮度，且亮度分布应均匀 环境照明 室内的空间及各表面 亮或暗要根据需要设计，有时需要暗光线造成气氛。照度要有差别，不可均一，采用变化的照明可造成不同的感觉 光的方向性、眩光及阴影 不应有眩光，要尽量减少及至消除眩光，阴影要适当 可采用金属、玻璃或其他光泽的物体以小面积的眩光造成魅力感。有时需要将阴影夸大，从而起到强调或突出的作用 光源的颜色及显色性 光源的显色性要好 采用特殊颜色的光作为色彩照明 或用夸张手法进行色彩调节 照明器的布置 照明器布置应与建筑物协调，要考虑照明的心理效果 照明器的布置 照明器布置应与建筑物协调，要考虑照明的心理效果 经济性 照明方案应经济、应用 采用特殊的装饰照明手段，以舒适感为主 采用特殊的装饰照明手段，以舒适感为主 从全局看应是经济的，但从局部看可能是不经济的或过分豪华的 二、照明设计程序
1．了解和收集有关资料
为使所设计的照明能最大限度地满足使用要求，在设计前必须充分了解以下情况和收集有关资料： 1）确照明设施的用途和对照明的要求。在进行照明设计前，先要明确建筑物的功能和使用目的，了解是否有多用途要求及其他特殊要求，以便针对性地进行照明设计
2）收集建筑物平剖面布置及结构型式的资料，在充分理解这些资料的基础上，进行灯具选择、灯具布置及线路敖设等。
3）了解建筑物的环境条件，对易爆炸、易引起火灾、潮湿、有腐蚀气体等的场所，则应了角其浓度情况，确定危险等级，并按相应的规范要求进行照明设计。
4）收集供电电源的资料，确定供电电源的方向及进线位置等。3
2．与建筑设计师及其他公用设施设计者的综合协调
照明灯具的型式及布置方案尤其是环境照明设计必须与建筑协调。电气设计者必须与建筑设计师充分协商，才能使照明设计更合理。同时，照明设施必须避免与其他公用设施相碰撞，只有事先进行充分协调才能防止发生矛盾。 3．照明光照的设计
1） 确定照度 照明设计应根据国家照明标准，达到规定的照度。各种场所的照度标准可参考相关章节。 2） 确定照明方式及照明种类 根据建筑物的功能及使用要求确定合适的照明方式，配置完善的照明种
类。参考相关的章节。
3） 选择光源 根据使用场所对照度、光色、显色性、点灯特性的要求选取择合适的光源。参考相关章
节。
4） 选择灯具 按照明方式、照明种类、光源种类、灯距高度、照度要求等因素选择合适的灯具。参考
相关章节。
5） 确定灯具布置方案 结合建筑物平面布置及柱、梁的位置并考虑与建筑物及其他公用设施的协调，
进行有规则的面灯。参考相关章节。 6） 计算照度 有两种计算方法
1． 根据上述5）所确定的灯具布置方案，按照相关的照度计算方式进行照度计算，确定为满足上
所确定照度的光源功率。
2． 假定光源功率，按照相关的照度计算方法，算出为满足上述1)所确定照度所需的灯具数，然
后进行灯具布置，确定布灯方案。
7） 检验照明质量的各项指标 由上述1)~6)，对最后确定的灯具布置方案，需对照度水平、照度均匀
度、亮度分布、眩光、阴影、显色性等照明质量指标进行检验。根据检验结果，如需对布灯方案进行修改时，则上述2）~6）应重新进行设计。这往往需反复多次，才能获得最佳方案。有关照明质量各项指标详见相关章节。
4．照明电气的设计
照明电气的设计大致包括一列内容：
1） 确定照明控制方式，确定电源部开关及分配电箱的安装位置。 2） 进行照明负荷计算及楞率因数补偿计算。 3） 选择照明线路保护装置。
4） 确定照明线路敷设方式，选择导线型号规格，并进行电压损失计算和机械强度校验。 5） 照明装置的电气安全考虑。 5．照明设计施工图的绘制
将上述内所确定的内容以图样和说明的形式表达出来，以便按图进行安装。一般包括照明配电系统 图、照明控制图、照明平面图、复杂部位的剖面图、照明装置的安装图、施工安装说明等。 6．开列设备材料清单及预算方案。 三、照明质量的评价因素
照明设计的优劣主要用照明质量来评价。照明质量的评价因素包括照度、照度均均匀度、亮度分布、眩光限制、显色性、照度的稳定性等。在照明设计时应全面考虑和恰当和理上述各质量因素。
1． 合适的照度
照度是衡量物体明亮程度的间接指标。照度与视力、生产率、事故率均有密切的关系。在一定范围内增加照度可以提高视力、提高劳动生产率、减少事故的发生，但照度并不是越高越好，太高会刺眼，同时还需要考虑电能消耗和经费开支。所以对于不同的工作场所，应按照度与视力、生产率、事故率的关系找了合适的照度值。
照度与视力的关系：
1） 照度与视力和人的心理感受的关系
从上图可以看出照度低的视楞能也很低，随着照度的提高，视功能逐步提高，但当照度增加到1000lx以后随着照度的增加，视功能提高就不显著了。不同的照度给人产生不同的感受，照度太低容易造成疲劳和精神不振，照度太高往往因刺激太强，而承受不了太过兴奋。
视觉满意度是用来描述实际可接受性的一个照明术语。它主要由下列两方面决定：一是在实际条件下进行工作的容易程度；二是在集中精力工作后为了轻松一下而仰望四周时，视环境的如意或舒适愉快的程度。影响视环境的主要因素是照度、反射系数和颜色的组合、光源的亮度等。为了确定满意的水平照度，照明学者们经过大量试验和研究，以视觉满意度判据为基础，根据实验、研究结果确定了工作房间内满意照度的调研的结果曲线（见图）。从图可知，从供人舒适照明的角度看，最适宜的平均照度应为2000lx。综合以上两种结果，并考虑能耗和经费，一般有1000lx的照度基本上能够满足各种环境的照度要求，为合适的工作照度。 2） 照度与工作效率和事故率的关系
合适的照度可以减少视疲劳，人而减少事故的发生，提高工作效率。从下图2中给出了照度与生产中有关因素的关系，在照度小于500lx时，每条曲线的斜率很大，超过500lx时，曲线开始发生斩折，直到1000lx以后曲线趋向平坦，照度再增加对提高工作效率、减少事故没有大的作用。由此结论： 500~1000lx的照度范围是大多数连续工作的室内作场所的合适照度。
3） 年龄与需要照度的关系，随着年龄的增长，眼球晶状体的透明度逐渐下降，进行同样的视觉作业则需
要更高的照度，下图给出了年龄与视力比和所需亮度的关系。从图a可看出，以20岁为基准，到70岁的视力己衰退到20岁时的60%。从图b可知对从事同一工作，要得到相同的工作效果，年老人所需要的照度成倍增加，到70岁人所需的照度为年轻人的2.6倍。
