光照強度是指單位面積上所承受可見光的能量,簡稱照度,單位勒克斯(Lux或Lx)。為物理術語,用于指示光照的強弱和物體外表積被照明程度的量。在光度學(photometry)中,"光度"是發(fā)光強度在指定方向上的密度,但常常會被誤解為照度。光度的世界單位是每平方米所承受的光。
一個被光線照耀的外表上的照度(illumination/illuminance)界說為照耀在單位面積上的光通量。設面元dS 上的光通量為dΦ,則此面元上的照度E為:E=dΦ/dS 。1 lx=1 lm/㎡。被光均勻照耀的物體,在1平方米面積上所得的光通量是1流明時,它的照度是1勒克斯。流明是光通量的單位。
光照強度與光合作用強度曲線圖發(fā)光強度為1燭光的點光源,在單位立體角(1球面度)內宣布的光通量為"1流明"。燭光(Candela),音譯"坎德拉"。燭光的概念最早是英國人發(fā)明的,它是發(fā)光強度(Luminous intensity)的單位。當時英國人以一磅的地蠟制造出一尺長的蠟燭所燃放出來的光來界說燭光單位。而如今的界說已有了改變:以一立方厘米的黑色發(fā)光體加熱,一直到該發(fā)光體將熔為液體時,所宣布的光量的1/60就是規(guī)范光源,而燭光就是這種規(guī)范光源所放射出來的光量單位。
術語
1.天然光照與人工光照
日光照耀即為天然光照,燈火照明即為人工光照。
2.光照周期與光照時刻
天然界一晝夜 24h為一個光照周期。有光照的時刻為明期,無光照的時刻為暗期。天然光照時一般以日照時刻計光照時刻(明期);人工光照時,燈火照耀的時刻即為光照時刻,為期24h的光照周期為天然光照周期;為期善于或短于24h的稱為非天然光照周期;如在24h內只要一個明期和一個暗期的稱為單期光照;如在24h內呈現二個或二個以上的明期或暗期,即為間歇光照。一個光照周期內明期的總和即為光照時刻。
3.發(fā)光強度
光源在某一方向立體角內透過光通量的巨細。單位:坎德拉(candela,cd)。
4.光通量
光源單位時刻內所輻射的光能叫光源的光通量,其單位是流明(各點都與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.相關界說
照度是物體被照明的程度。也即物體外表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耀在1平方米面積上所發(fā)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耀在1平方英尺面積上所發(fā)生的照度),1 fc=10.76 lx。
夏日在陽光直接照耀下,光照強度可達6萬~10萬lx,沒有太陽的室外0.1萬~1萬lx,夏天明朗的室內100~550lx,夜間滿月下為0.2lx。
白熾燈每瓦大約可宣布12.56 lx的光,但數值隨燈泡巨細而異,小燈泡能宣布較多的流明,大燈泡較少。熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的3~4倍,壽數是白熾燈的9倍,但價格較高。一個不加燈罩的白熾燈泡所宣布的光線中,約有30%的流明被墻面、頂棚、設備等吸收;燈泡的質量差與陰暗又要削減許多流明,所以大約只要50%的流明可利用。一般在有燈罩、燈高度為2.0~2.4m(燈泡間隔為高度的1.5倍)時,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。燈泡裝置的高度及有無燈罩對光照強度影響很大。
計算公式
均勻照度(Eav) = 光源總光通量(N*Ф)*利用系數(CU)*維護系數(MF) / 區(qū)域面積(㎡)
(適用于室內或體育場的照明計算)
利用系數:一般室內取0.4,體育取0.3
維護系數:一般取0.7~0.8
舉例1:室內照明:4×5米房間,運用3×36W隔柵燈9套,
均勻照度=光源總光通量×CU×MF/面積=(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5 =1080 Lux
定論:均勻照度1000Lux以上。
舉例2:體育館照明:20×40米場地,運用POWRSPOT 1000W金鹵燈60套,
均勻照度=光源總光通量×CU×MF/面積=(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40 =1890 Lux
定論:均勻水平照度1500 Lux以上。
某作業(yè)室均勻照度設計案例:
設計條件:作業(yè)室長18.2米,寬10.8米,頂棚高2.8米,桌面高0.85米,利用系數0.7,維護系數0.8,燈具數量33套,求作業(yè)室內均勻照度是多少?
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。
根據公式可求得:Eav = (33套X 6000Lm X 0.7 X 0.8) ÷(18.2米X 10.8米)
= 110880.00 ÷196.56 ㎡
= 564.10Lux
補白:照明設計有必要有必要要求準確的利用系數,不然會有很大的偏差,影響利用系數的巨細,主要有以下幾個要素:燈具的配光曲線,燈具的光輸出份額,室內的反射率,如天花板、墻面、作業(yè)桌面等,室內指數巨細。
規(guī)范值
折疊界說
作業(yè)面或參閱平面上的維持均勻照度,規(guī)則外表上的均勻照度不得低于此數值。它是在照明裝置有必要進行維護的時刻,在規(guī)則外表上的均勻照度,這是為保證作業(yè)時視覺安全和視覺功效所需要的照度。
折疊分級
照度規(guī)范值按0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、 200、300、500、750、1000、1500、2000、3000 、5000lx 分級。
lx(勒克斯)為照度單位。
照度規(guī)范值分級以在片面作用上明顯感覺到照度的最小改變,照度差大約為1.5倍,該分級與CIE世界發(fā)光照明委員會規(guī)范《室內作業(yè)場所照明》S008/E--2001的分級大體一致。教室護眼燈的照度通常都要大于300LX,教室黑板燈大于500LX。
折疊照明國家規(guī)范數據
中華人民共和國國家規(guī)范《修建照明設計規(guī)范》GB 50034-2013規(guī)則了新建、改建和擴建的寓居、公共和工業(yè)修建的一般照度規(guī)范值。
房間(場所) 參閱平面及其高度 照度規(guī)范值(lx)
寓居修建起居室(一般活動) 0.75m水平面 100
寓居修建起居室(書寫閱覽) 0.75m水平面 300宜用混合照明
寓居修建餐廳 0.75m餐桌面 150
圖書館一般閱覽室 0.75m水平面 300
作業(yè)修建普通作業(yè)室 0.75m水平面 300
一般超市營業(yè)廳 0.75m水平面 300
醫(yī)院候診室、掛號廳 0.75m水平面 200
學校教室 課桌面 300
學校教室黑板 黑板面 500
共用場所普通走廊、活動區(qū)域 地上 50
共用場所自動扶梯 地上 50
工業(yè)修建機械加工粗加工 0.75m水平面 200
工業(yè)修建機械加工一般加工公役≥0.1mm 0.75m水平面 300應另加部分照明
工業(yè)修建機械加工精細加工公役<0.1mm 0.75m水平面 500應另加部分照明
打開
符合下列條件之一及以上時,作業(yè)面或參閱平面的照度,可按照度規(guī)范值分級進步一級。
符合下列條件之一及以上時,作業(yè)面或參閱平面的照度,可按照度規(guī)范值分級降低一級。
在一般情況下,設計照度值與照度規(guī)范值相比較,可有-10%-+10%的偏差。
相關儀器
照度儀
照度儀是用來測量光線強弱等級的專用設備。在某些特定的環(huán)境對的照度是有嚴格要求的,如教室照明的教室護眼燈就對光的照度有嚴格的要求。
相關原理
用鍺光電池作探頭,因為光的強度不同光電池發(fā)生的電流就不同,再把這個電流進行直流放大,再經過數模轉換電路把直流信號變成直截反響光照強弱的數字信號顯示出來。
使用安和力的教室護眼燈、教室黑板燈、錄播教室面板燈,照度及照度均勻度都滿足標準要求,不僅能為師生送去健康的光線,還能幫助學校省電!安和力的教室護眼燈比熒光燈具節(jié)能50%左右,光衰小,壽命長,學校后期維護成本低。
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