-
第一章
照明技术的基本知识
1.3
试述下列常用光度量的定义及其单位
（
1
）光通量；
（
2
）光强（发光强度）；
（
3
）照度；
（
4
）亮度。
答：（
1
）单位时间内光辐射能量的大
小
单位：流明（
lm
）
（
2
< br>）发光体在给定方向的发光强度是该发光体在该方向的立体角元
d
ω
内
传输的光通量
d
φ
与该立体角元之比，即单位立体角的光通量。单位：坎德拉
（
cd
），
1cd=1l
m/sr
（
3
）被照物体表面上每单
位面积所接收到的光通量。单位：勒克斯（
lx
）
（
4
）单位投影面积上的
发光强度。单位：坎德拉
/
平方米（
c
d/m
2
）
1.8
什么是明视觉？什么是暗视觉？
答：
明视觉
(
或锥状视觉
)
，视场亮度超过
10cd/m
2
时，锥状细胞工作为主的视
觉状态。
暗视觉
(
或杆状视觉
)
，当视场亮度在
10
－
6<
/p>
～
10
－
2
cd/m
2
时，杆状细胞工作，
锥状细胞不工作的视觉状态。
1.9
什么是明适应？什么是暗适应？
答：
（
1
）<
/p>
明适应是指视野亮度由低向高变化时的视觉适应过程它是杆状细胞工
作
(
暗
)
→
锥状细胞工作
(
明
)
< br>，适应时间大约需要
1min
。
（
2
）
暗适应
是指视野亮度由高向低变化时的视觉适应过程，
它是锥状细胞工作
(
明
)
→杆状细胞工作
(
暗
)
，适应时间大约需要
7min
。
1.13
什么是色温和相关色温？
答：色温（度）是指当某一种光源的色品与某一温度下的完全辐射体（黑体）的
色品完全相同时，
完全辐射体
（黑体）
的温度即为这种光源的色温度，
简称色温。
符号
为
Tc
，单位为开（
K
）。
相关色温是指当某一种光源的色品与某一温度下
的完全辐射体（黑体）的
色品最接近时，完全辐射体（黑体）的温度即为这种光源的相关
色温。符号为
Tcp
，单位为开。
1.14
如何表示光源的色表？
答：光源的色表是指光源的表观颜色，与光源的色温有关。
<
/p>
光源的颜色分类（
CIE
）
光源颜色分类
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
色表
暖
中间
冷
相关色温
(K)
＜
3300
3300
～
5300
＞
5300
1.15
什么是光源的显色性？如何表示？
答：光源的显色性与参考标准光源相比较时，光源显现物体颜色的特性；它是
照
明光源对物体色表的影响，该影响是由于观察者有意识或无意识地将它与标
准光源下的色
表相比较而产生的；主要取决于光谱能量分布。
光源的显色性用显色指数来描述。
1.16
绿色照明的宗旨是什么？
答：（
1
）保护环境
< br>
包括减少照明器具生命周期内的污染物排放，
采用洁净光源、
< br>自然光源和绿
色材料，控制光污染
（
2
）节约能源
以紧凑型荧光灯替代白炽灯为例，可节电
70%
以上，高效电光源可使冷却灯
具散发出热量的
能耗明显减少。
（
3
）有益健康
提供舒适、愉悦、安全的高质量照明环境。
< br>（
4
）提高工作效率
这比节省电费更有价值。
<
/p>
（
5
）营造体现现代文明的光文化
1.17
绿色照明和照明节能的关系如何？
答：绿色照明和照明节能的本质是一致。
第二章
照明电光源
2.1
常用的照明电光源分几类？各类主要有哪几种灯？
答：
照明电光源：用作照明的电光源，主要分为：
（
1
）固体发光光源
< br>
热辐射光源：以热辐射作为光辐射的光源，如白炽灯、卤钨灯
电致发光光源：直接将电能转换成光能的光源，如场致发光灯、半导体灯
（
2
）气体放电光源
辉光放电光源：工作电压很高，但电流较小
(10
-6
～
10
-1
A)
如霓虹灯
弧光放电光源：工作电压较低，但电流较大
(
一般在
10
-1
A
以
上
)
有两种：
低气压弧光放电灯，如荧光灯、低压钠灯
高气压弧光放电灯，如高压汞灯、高压钠灯、金卤灯
2.3
照明电光源有哪些性能指标？它们如何反映电光源的性能？
<
/p>
答：（
1
）额定电压
光源及其附件组成的回路所需电源电压的额定值
（
2
）额定功率
灯泡（或灯管）的设计功率值
（
3
）光通量输出
灯泡（或灯管）在工作时所发出的光通量
额定光通量
在额定电压、额定功率条件下工作时的光通量输出
额定光通量的定义
点燃
100h
以后的光通量
（
4
）发光效率
(
光效
)
灯泡消耗单位电功率所发出的光通量
即光通量输出与它取用的电功率之比
单位：
lm/W
（
5
）寿命
点燃的小时数
单位：小时（
h
）
寿命的定义：
全寿命
光源从第一次点燃起到损坏熄灭为止累计点燃的小时数
平均寿命
同一组光源试样从一同点燃
起到
50%
损坏为止累计点燃的小时
数
有效寿命
光源从点燃起到光通量衰减为初始值的某一百分数时累计点燃
的小时数
（
6
）光源的颜色特性
色表：取决于光源的色温，依色温高低分为三种：暖色、中间色、
冷色
显色性：取决于光源的光谱能量分布，用显色指数
R
i
或
R
a
表示
（
7
）启燃与再启燃时间
启燃时间
光源接通电源到光通量达到
稳定值所需的时间，取决于光源的种类
再启燃时间
正常工作的光源熄灭后将
其重新点燃所需的时间，取决于光源的种类
（
8
）闪烁与频闪效应
闪烁
交流供电的光源点燃时，其光通
量随电流的增减发生周期性明暗变化的现
象，闪烁的频率通常与电流的频率成倍数关系<
/p>
频闪效应
在
以一定频率变化的光线照射下，观察到的物体运动呈现静止或不同于实
际运动状态的现象
2.10
试述选用电光源的一般原则。
答：<
/p>
1)
选用的照明光源应符合国家现行相关标准的有关规定
2)
选择光源时
,<
/p>
应满足显色性、启动时间等要求条件下
,
根据光源及镇
流器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析比较后确定
3)
照明设计时可按下列条件选择光源：
(1)
高度较低房间
,
如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车
间宜采用细管径直管形荧光灯
(2)
商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功
率的金属卤化物灯
(3)
高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物
灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管径荧光灯
(4)
一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高
压汞灯
(5)
一般情况下，室内外照明不
应采用普通照明白炽灯；在特殊情
况下需采用时，其额定功率不应超过
100W
4)
下列工作场所可采用白炽灯：
(1)
要求瞬时启动和连续调光的场所
,
使用其它光源技术经济不合理时
(2)
对防止电磁干扰要求严格的场所
(3)
开关灯频繁的场所
(4)
照度要求不高，且照明时间较短的场所
(5)
对装饰有特殊要求的场所
5)
应急照明应选用能快速点燃的光源
6)
应根据识别颜色要求和场所特点，选用相应显色指数的光源
第三章
照明灯具（灯具）
3.1
灯具有哪些作用，它有哪些光学特性
?
照明灯具
(
灯具
)
< br>：除光源以外所有用于固定和保护光源的全部部件，以及
与电源连接所必需的线路
附件
灯具的作用：
（
1
）固定光源及其控制装置，保护它们免受机械损伤
，
并为其供电，让电
流安全地流过灯泡（管）
< br>
（
2
）控制灯泡（管）发出光
线的扩散程度，实现需要的配光，防止光源引
起的直接眩光
<
/p>
（
3
）保证照明安全，如防爆等
（
4
）装饰美化环境
灯具的光学特性主要包括三个方面内容：配光特性、保护角和
效率。
3.5
什么是灯具的保护角？其作用是什么？
一般灯具的保护角是指光源发光体最边缘的一点和灯具出光口的连线同水
平线之间的夹
角。
格栅灯具的保护角：
一格片底看
到下一（相邻）格片顶的连线与水平线之间
的夹角。
灯具的保护角可以在一定范围内限制表面亮度，实际上是在一定范围内遮
挡光源直射光。
3.6
什么是灯具的
距高比
?
什么是灯具的
1/2
照度角
?
灯具允许的距高比如何确
定？
答：
(1)
灯具的距高比
两个相邻灯具中心之间的距离<
/p>
s
与灯具到工作面的高度
h
之比
图
1/2
照度角与距高比
（
2
）
1/2
照度角
Q
点与光中心的连线与光轴之间的夹角
θ
(3)
灯具的允许距高比
灯间距
s
与计算高度
h
之
比的最大允许值
,
其值由
1/2
照度角确定
(4)
直接型灯具按允许距高比分类
分类名称
距高比
s
/
h
特狭照型
s
/
h
≤
0.5
狭照
(
深照、集照
)
型
0.5
< br>＜
s
/
h
≤
0.7
中照
(
< br>扩散、余弦
)
型
0.7
＜
s
/
h
≤
1.0
广照型
1.0
＜
s
/
h
≤
1.5
特广照型
< br>1.5
＜
s/
h
1/2
照度角
θ
≤14°
14°＜
θ
≤19°
19°＜
θ
≤27°
27°＜
θ
≤37°
37°＜
θ
3.9
选择灯具应主要考虑哪些因素？
答：
（
1
）配光的选择
配光的选择主要应根据各类灯具的配光特点及使用场合
的要求来综合考虑，
在满足照明质量要求的前提下，
尽可能提高
光的利用率，
力求达到最佳的照明节
能效果。
< br>
（
2
）按环境条件选择
（
3
）按防触电保护要求选择
（
4
）经济性
（
5
）灯具外形与建筑物相协调
第四章
照度计算
7
、如图
4
—
21
所示，某车间装有
8
只
GC39
型深照型灯具，内装
400W
荧光高压
汞灯，灯具的计算高度为
10
米，光源光通
量为
22000lm
，
灯具的光强分布
如表
4
—
9
、
维护系数为
0.7
，试求
A
点的水平面照度。
解
：（
1
）已知
d
1
?
9.6
m
,
h
?
10
m
，则
l
?
10
2
?
9.
6
2
?
13.86
m
h
10
cos
?
?
?
?
0.72
，
?
?
43.95
?
l
13.86
查表得，
I
40
?
?
182<
/p>
cd
,
I
45<
/p>
?
?
169
cd
用直线内插法求得
I
43.95
?
?
171.73
cd
I
17
1.73
E
1,2,7,8
?
?
cos
?
?
?
0.72
?
0.64
lx
2
2<
/p>
l
13.86
（
2
）已知
d
2
?
4.3
m
,
h
?
10
m
，
则
l
?
10
2
?
4.3
2
?
10.89
m
h
10
cos
?
?
?
?
0.918
，
?
?
23.36
?
l
10.89
查表得，
I
20<
/p>
?
?
232
cd
,
I
25
?<
/p>
?
214
cd
用直线内插法求得
I
23.36
?
?
219.9
cd
I
219.9
E
3,4,5,6
?
?
cos
?
?
?
0.918
?
1.70
lx
2
2
l
10.89
（
3
）
A
点实际照度
E
A
?
K
22000
?
0.7
E
A
?
(4
E
1,2,7,8
?
4
E
3,4,5
,6
)
?
(4
?
0.64
?
4
?
1.70)
?
144.44
lx
1000
10
00
8
、某精密装配车间长
10m
，宽
5.4m
，高
3.5m
，有吊顶、采用
YG701
—
3
型嵌入
式荧光灯具，布置成两条光带
，如图
4
—
22
所示。试计算高度为
0.8m
的水平面
上
A
点的直射照度。
YG701
—
3
型荧光灯具，发光强度值如表
4
—
2
和
4
—
3
所示。
解：
采用方位系数法的基本公式
E
h
?
C
?
KI
?
,0
L
?
0
1000
Lh
cos
2
?
F
x
（
1
）计算灯具的纵向配光函数值，以确定灯具的
分类
灯具的纵向配光函数值
I
0,
α
/
I
0,0
：
?
(
?
)
0
5
15
25
35
45
55
65
75
< br>I
0,
?
/
I
0,0
1
85
0.982
0.899
0.776
0.636
0.469
0.294
0.171
0.088
0.025
同理论配光函数值表
3-
2
比较，该灯的纵向配光与
C
类最接近
，则取
n
=2
（
2
）计算高度：
h=3.5-0.8=2.7m
(3)
计算垂直角
θ
< br>
?
?
arctan(1.35
/
2.7)
?
26.57
?
各段荧光灯终端间距<
/p>
s=0.2m
≤
h
/
4cos
?
=
2.7
/
4cos26.57
?<
/p>
?
0.604
,
可将光带
视为连续线光源。
(4)<
/p>
计算方位角
α
和方位系数
Fx
，则
8.8
?
71.06
?
，查表得
方位系数
Fx=0.663
?
1
?
arctan
2
2
2.7
?
1.35
(5)
求
I
?
,0
由垂直面的发光强度值，得
?
?
20
?
，
I
?
,0
?
209
cd
?
?
30
?
，
I
?
,0
?
176
cd
故由插值法可得
I
?
,
0
?
187.3
cd
< br>
（
6
）求单位长度的光通量和折算系数
线光源单位长度
的光通量
?
0
?
3
?
3350
?
1.3
?
7730.77
lm
/
m
Nl
'
6
?
1.3
?
?
0.886
折算系数
C
?
L
8.8
(7)
计算
< br>A
点水平照度
KI
?
,0
L
?
0
0.8
?
187.3
?
7730.77
E
h
?
2
C
?
cos
2
?
F
x
?
2
?
0.886
?
?
c
os
2
26.57
??
0.663
?
403
lx
1000
Lh
1000
?
2.7
9
、有一教室长
11.3m
，宽
6.4m
，高
3.6m
，课桌高度为
0.75
m
，灯具离地高度为
3.1m
，要求桌
面平均照度为
150lx
，室内顶棚、墙面均为大白粉刷，纵向
外墙开
窗面积占
60%
，纵向走廊侧开
窗面积为
10%
，端墙不开窗；若采用
YG2-1
型灯具
（见附录
1-3
），请确定所需灯具数量，并画出灯具布置平面图。
解：采用利用系数法计算
由题意知：
顶棚空间高度
h
cc
＝
3.6
－
3.1
＝
0.5 m
室空间高度（计算高度）
h
rc
＝
h
＝
3.1
－
0.75
＝
2.3
5 m
地板空间高度
h
fc
＝
0.75 m
1.
求室形指数
RCR