《灯具基础知识》课件

灯具基础知识目录1照明基础概念光的基本特性、照明术语解析、光学参数及单位2光源类型与特点传统光源介绍、现代光源技术、各类光源比较与应用3灯具分类与结构灯具构成要素、功能分类、安装方式分类、光分布特性分类技术详解LED第一部分照明基础概念光的基本特性照明术语解析光学参数及单位光是一种电磁波，波长范围在掌握照明领域的专业术语是理解照明技照明设计中涉及多种光学参数，包括光380-纳米之间光具有波粒二象性，既术的基础从光通量到照度，每个术语通量、光强度、照度、亮度等，每种参780表现为波动特性，也表现为粒子特性都有其精确的定义和应用范围数都有对应的国际标准单位光的物理特性波长范围光的传播特性色温关系可见光波长范围为，不光在同质介质中沿直线传播，遇到不可见光谱与色温密切相关，色温高的380-780nm同波长对应不同颜色紫光波长最同介质时会发生折射、反射和散射现光源偏蓝白色，色温低的光源偏黄红短，红光波长最长象色照明基本概念定义光通量光强度照度表示光源发光能力的物特定方向的光通量密被照表面上的光通量密理量，单位为流明度，单位为坎德拉度，单位为勒克斯它反映光源每秒描述光源在特定反映被照面的明lm cdlx发出的光的总量方向上的发光强度亮程度亮度观察者感知的表面亮度，单位为尼特与人眼的主cd/m²观感受直接相关照明单位系统lm光通量流明是光通量的国际标准单位，表示光源每秒钟发出的光量cd光强度坎德拉是光强度的国际标准单位，表示特定方向的发光强度lx照度勒克斯是照度的国际标准单位，表示单位面积上的光通量K色温开尔文是色温的国际标准单位，表示光源的颜色特性与照度水平相关的物理量基础关系照度等于光通量除以照射面积，反映了光通量在空间中的分布密度入射角影响入射角越大，有效照度越小，照度与入射角余弦值成正比关系距离衰减照度与距离的平方成反比，距离加倍时照度减至四分之一计算公式×，其中为照度，为光强度，为入射角，为E=I cosθ/r²E Iθr距离色温与显色性低色温小于，暖色光，营造温馨舒适氛围3300K中色温，中性光，适合日常工作活动3300-5300K高色温大于，冷色光，提高注意力和警觉性5300K显色指数是衡量光源对物体本色还原能力的重要指标，值越高，物体颜色还原越真实太阳光的值为，是理想的参考Ra RaRa100标准第二部分光源类型与特点气体放电灯荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等传统光源包括白炽灯、卤钨灯等热辐射光源现代光源、等半导体光源技术LED OLED传统光源白炽灯工作原理电流通过钨丝产生热辐射发光光质特性色温，显色性优秀2700K Ra95能效表现能效低，仅电能转化为光5%使用寿命寿命短，约小时1000应用范围家居装饰性照明为主传统光源卤钨灯结构特点石英玻璃泡内填充卤素气体，提高光效和寿命亮度提升比普通白炽灯亮度高，光效更优30%寿命延长寿命约小时，是白炽灯的倍2000-40002-4商业应用广泛用于商业展示和重点照明气体放电灯荧光灯应用领域技术优势广泛应用于办公、商业、学校等大面积照工作机制能效高，寿命长达小时，明场所，是传统室内照明的主力军8000-15000汞蒸气放电产生紫外线，激发荧光粉发出色温范围广从，满足不同2700-6500K可见光这种间接发光方式大大提高了光照明需求效气体放电灯高压钠灯气体放电灯金属卤化物灯技术原理性能参数应用场景通过添加卤化物改善光谱分布，获得更光效范围，色温可调范广泛应用于体育场馆、大型商业空间、70-115lm/W好的光色和显色性卤化物添加剂的选围，显色指数达展览馆等对光质要求较高的场所3000-6000K Ra80-择决定了光源的光谱特性，综合性能优异90现代光源灯LED半导体发光基于半导体结电致发光原理，直接将电能转化为光能PN超高能效光效可达，是传统白炽灯的倍200lm/W40超长寿命使用寿命小时，几乎免维护30000-50000响应迅速可即时点亮无延迟，支持频繁开关现代光源OLED有机发光光线特性采用有机材料电致发光技术，实光线柔和均匀，无眩光问题发现面光源发光发光层厚度仅几光面积大，光分布均匀，为照明纳米，可制作超薄柔性产品设计提供全新可能性应用前景可弯曲特性使其在可穿戴设备、汽车照明、装饰照明等领域具有独特优势各类光源性能比较光源类型光效寿命小时显色指数启动特性lm/W白炽灯即时10-151000100卤钨灯即时15-252000-1004000荧光灯延时50-1008000-70-9015000高压钠灯延时100-1402400020-30金属卤化物延时70-11515000-80-90灯20000即时LED100-20030000-80-9550000第三部分灯具分类与结构构成要素功能分类光源、灯座、反射器、散光器等基本组一般照明、装饰性、专业照明、应急照件明等光分布特性安装方式直接、半直接、漫射、半间接、间接照吸顶、吊装、壁装、落地、嵌入等多种明方式灯具基本构成光源灯座反射器提供基本光通固定光源并提控制光线方向量的核心组供电气连接，和分布，提高件，决定灯具确保光源安全光的利用效率的发光特性和可靠工作能耗水平外壳保护内部组件，提供散热和机械固定功能按功能分类一般照明灯具提供基本的环境照明，满足日常生活和工作的照明需求，如吸顶灯、筒灯等装饰性灯具强调美观与氛围营造，兼具照明和装饰功能，如吊灯、壁灯、台灯等专业照明灯具满足特定技术要求的照明产品，如手术灯、舞台灯、植物生长灯等应急照明灯具在正常照明断电时提供基本照明，保障人员安全疏散按安装方式分类不同安装方式适应不同的空间需求和设计要求吸顶灯适合层高较低的空间，吊灯可营造焦点效果，壁灯节省空间，落地灯移动灵活，嵌入式灯具与建筑一体化程度高按光分布特性分类直接照明以上光通量向下投射90%半直接照明光通量向下分布60-90%漫射照明上下光通量分布相对均匀半间接照明光通量向上反射60-90%间接照明以上光通量向上投射90%配光曲线详解定义与作用配光曲线描述灯具在各个方向的光强分布特性，是灯具光学性能的重要表征通过配光曲线可以准确预测灯具的照明效果坐标系统采用极坐标系统表示，代表方位角，代表高度角配光曲线C-γCγ的形状直接反映光线的空间分布规律光束角分类根据光束角大小分为窄光束小于°、中光束°°、2020-40宽光束大于°，不同光束角适用于不同照明场景40灯具材料与工艺金属材料玻璃材料塑料材料铝合金具有良好的散热性和加工性，钢透明玻璃透光率高，磨砂玻璃可柔化光材料耐高温阻燃，透光性好，PC PMMA材强度高适合结构件，铜材导电性好用线，彩色玻璃用于装饰效果钢化玻璃成本低塑料材料重量轻、成型方PP于电气连接不同金属材料的选择直接强度高，适合户外恶劣环境使用便，在灯具制造中应用广泛影响灯具的性能和成本第四部分技术详解LED基本知识结构原理与发光机制LED产业发展全球产业发展历程与现状LED3驱动技术驱动电路设计与控制LED照明应用在各领域的具体应用LED基本结构与原理LED结结构PN1型半导体与型半导体形成的结构P N电致发光电子与空穴复合释放光子材料决定颜色不同半导体材料产生不同波长的光封装技术保护芯片并优化光学性能产业发展历程LED发明与突破年第一颗诞生，年蓝光突破，年1962LED1993LED2014蓝光获诺贝尔物理学奖LED产业规模全球市场规模从年的亿美元增长到年的LED20101002020亿美元500区域分布中国、韩国、日本为主要生产基地，欧美主导高端技术研发未来趋势、、智能照明将是未来发展重点Mini LEDMicro LED驱动技术LED恒流驱动线性驱动需要恒定电流驱动，保证稳定发光和寿LED结构简单，成本低，但效率相对较低命智能控制开关电源支持调光、无线控制、物联网集成效率高达以上，是主流驱动方式90%照明产品类型LED球泡灯灯管面板灯直接替代传统白炽灯，螺口或卡口接口，替代传统荧光灯管，、等规格，无超薄设计，光线均匀，无眩光，广泛应用T8T5功率范围，广泛用于家庭照明频闪，寿命长，办公照明首选于办公、医院、学校等场所3-15W应用优势与局限LED核心优势技术局限发展前景•节能效果显著，比传统光源节能•对散热系统要求较高随着技术不断进步和成本持续下降，80%照明的性价比优势日益明显智能•初始投资成本相对较大LED化、个性化将是未来发展方向•使用寿命长达万小时5•存在蓝光危害风险•响应速度快，支持频繁开关•光衰问题需要关注•无汞等有害物质，环保安全第五部分照明设计原则质量标准照度水平、均匀度、眩光控制等基本要求空间设计不同功能空间的照明设计要点和方法照度计算专业的照明计算方法和软件工具设计步骤系统化的照明设计流程和要点照明质量标准照度水平均匀度控制眩光限制根据不同场所功能确定合适的照度标避免明暗对比过大造成视觉疲劳一统一眩光指数值控制在合理范围UGR准办公场所，精细作般场所均匀度不低于，精细作业场内办公场所，教室300-500lx

0.7UGR19业，体育场馆所不低于，精密作业750-1000lx1500-

0.8UGR16UGR132000lx办公空间照明设计基础照明维持的均匀照度，为日常办公提供充足光线300-500lx显示屏区域避免反射眩光，控制对比度，保护员工视力健康眩光控制值控制在以下，选择合适的灯具配光UGR19色温选择中性白光为主，提高工作效率和舒适度4000K商业空间照明设计重点展示高照度突出商品500-1000lx商品展示选择高显色性灯具，真实还原商品色彩公共区域基础照明保证顾客安全300-500lx氛围营造通过灯光创造购物氛围，影响消费心理品牌形象灯光设计体现品牌特色和定位居住空间照明设计卧室照明厨房照明客厅照明柔和的环境照明操作台面，橱柜多层次照明设计，环境150-500lx，床头阅读内部照明，确保食品加照明，重点照明200lx200lx，营造舒适睡眠工安全300lx300-500lx环境卫生间照明镜前照明，淋浴300lx区防水照明，注意安全防护户外照明设计原则道路照明标准主干道平均照度，次干道，人行道均匀度20-30lx15-20lx5-10lx不低于，确保行车和行人安全

0.4景观照明设计兼顾艺术性与技术性，突出建筑特色，营造城市夜景控制光污染，避免对居民生活造成干扰节能与可持续采用光源和智能控制系统，根据时间和人流量调节亮度，实LED现节能减排目标照度计算方法点法计算系数法计算单个灯具对特定点的照度贡献值利用利用系数计算房间平均照度结果验证软件模拟对比计算结果与实测数据，优化设计方使用、等专业软件精确计DIALux Relux案算照明设计基本步骤需求分析确定照明标准和功能要求，分析空间特点和使用模式灯具选型根据需求选择合适的光源和灯具，确定安装位置和方式照度计算进行照度计算和光分布分析，验证设计是否满足标准控制系统设计照明控制系统，实现智能化管理和节能运行能耗评估评估照明系统能耗，优化设计方案，提高能效水平施工图纸绘制详细的施工图纸和技术说明，指导工程实施第六部分灯具选择与安装选择考虑因素安装方式要求安全防护等级功能需求匹配、光学性能参数、电气参确保结构安全、电气连接规范、荷载计根据安装环境选择合适的防护等级，IP数、安装适应性、美学要求和成本控制算准确、散热空间充足、维护便利性和确保灯具在不同环境条件下安全可靠运等多重因素需要综合考虑安装位置合理行灯具选择关键因素功能匹配度根据照明需求选择合适的灯具类型，确保满足基本照明功能要求光学性能关注配光曲线、光效、显色指数等参数，确保照明质量电气参数功率、电压、功率因数等电气参数必须符合系统要求美学要求造型、材质、颜色应与空间设计风格协调统一灯具安装基本要求结构安全确保安装结构承载能力满足要求电气规范严格按照电气安装规范进行接线荷载计算准确计算灯具重量和安装荷载散热空间预留充足的散热和维护空间灯具防护等级等级IP等级防尘能力防水能力适用场所IP防止手指接触无防水室内干燥环境IP20防止小物体防溅水卫生间、厨房IP44防尘防喷水阳台、走廊IP54完全防尘防冲水户外照明IP65完全防尘防浸水地埋灯具IP67等级由两位数字组成，第一位表示防尘能力，第二位表示防水能力选择IP时应根据实际安装环境确定最低防护等级要求灯具电气安全绝缘等级分类类灯具仅基本绝缘，类灯具有保护接地，类灯具双重绝缘，类灯0I IIIII具安全特低电压接地系统要求类灯具必须可靠接地，接地电阻不大于欧姆，确保发生故障时人身安I4全过载保护设计安装合适的保险丝或断路器，在过载或短路时及时切断电源，防止火灾防雷击措施户外灯具应安装避雷器，建立完善的防雷系统，保护设备和人身安全第七部分照明控制系统基础控制智能照明1开关控制、调光技术、传感器控制等传统方系统架构、通信协议、智能化功能集成式效果评估节能策略节能效果量化分析和系统优化改进自然光利用、时间管理、区域控制优化基础照明控制方式开关控制调光技术传感器控制场景控制单控、双控、多控开关相位调光、调光感、人感、时控传感预设多种照明场景，一0-10V满足不同空间的开关需光、数字调光等器实现自动化控制，提键切换满足不同使用需DALI求，是最基础的照明控技术实现亮度连续调节高便利性和节能效果求制方式智能照明控制系统远程控制手机远程控制照明APP语音控制语音助手智能交互控制场景联动与其他智能设备协同工作通信协议、、蓝牙等无线技术ZigBee Wi-Fi Mesh系统架构控制器、网关、执行器构成完整系统照明节能控制策略自然光利用通过光感传感器检测自然光强度，自动调节人工照明亮度，实现恒照度控制充分利用自然光资源，降低照明能耗时间管理控制根据建筑使用时间规律，制定定时开关策略非工作时间自动降低亮度或关闭照明，避免不必要的能源浪费智能区域管理通过人员感应器检测区域占用情况，实现按需照明无人区域自动关闭或降低亮度，有人进入时恢复正常照明第八部分照明设计案例通过典型项目案例分析，深入了解照明设计的实际应用每个案例都展示了不同类型建筑的照明解决方案，从功能需求分析到最终实施效果，为实际工程项目提供参考借鉴典型照明设计案例分析办公建筑照明采用面板灯提供均匀基础照明，配合调光系统实现节能眩光控制，营造舒适办公环境LED UGR19商业空间照明运用重点照明突出商品展示，暖色调营造购物氛围轨道灯提供灵活的展示照明解决方案LED文化建筑照明结合建筑特色设计特色照明方案，突出文化内涵采用可调色温技术适应不同展览需求总结与发展趋势核心原则回顾照明设计应遵循功能性、经济性、美观性、节能性的基本原则2技术前沿LED、技术将带来更高精度和更广色域的显示效果Mini LEDMicro LED智能照明方向人工智能、物联网技术将实现更智能的自适应照明系统健康照明理念以人为中心的照明设计，关注光对人体生物节律的影响照明技术正朝着更智能、更健康、更节能的方向发展未来的照明设计师需要掌握跨学科知识，包括光学、电子、建筑、心理学等领域，为用户创造更优质的光环境持续学习新技术、关注行业发展趋势、积累丰富的实践经验，是照明设计师职业发展的关键要素。