灯具设计

以下内容为环境照明与灯具设计理论知识，专业名词及内容较多。

环境照明与灯具设计一：

环境照明设计1：照明与光光是指照耀在物体上，能使人看见物体的一种物体。如自然阳光，人造灯光等。光也就是用眼睛感觉到的电磁波。光是一种能引起视觉的辐射能，和无线电波、激光等一样都是一种电磁波。电磁辐射的波长范围很广（见图），只有波长在380nm～780nm (nm是纳米单位符号，1纳米等于10- 9米) 的辐射才能引起视觉，称为可见光。宇宙射线 X射线紫外线红外线雷达无线电波、电视、短波广播交流电可见光谱紫蓝青绿黄橙红400 500 600 700 波长nm

可见光有颜色之分，阳光是纯白的，白炽灯光有些偏红黄，色温低，荧光灯略带青色，色温高，实际上不同颜色的光就是不同波长的电磁波。照明有自然照明和人工照明两大类。自然照明是自然界特有的，能发出可见光的一种光谱照明，如阳光，星光，闪电光、磷光等。人工照明是人们通过人造的发光体，或人造电光源与照明器发出的可见光来照亮人们的生活环境，给人们生活带来方便的照明，如灯光，蜡烛光，激光等。照明设计不等于灯具设计照明设计：主要是与环境、空间、气氛等相联系。灯具设计：主要是与环境和人之间相联系。照明设计受光源、灯具、布局、安装、色彩、照射等不同环境因素的影响很大。

2：照明的种类：按灯具的散光方式分类：

A：直接照明． 90％照射 (直接式)

B：间按照明， 90％反射 (柔和式)

C：漫射照明， 50％照射，半透明体 (漫射式)

按灯具的布局方式分类：

A：一般照明．光线布局均匀, 常用在公共集体场所。

B：局部照明. 光线集中照明，常用于特定环境场所。

C：混合照明. 前两者的合为一体。常用光学名称及单位符号：光通量Ф---- 流明 Lm ( 1W = 683Lm ) 1W 相当于一支蜡烛光光照度

E ---- 勒克斯 Lx ( 1Lx = 1Lm/M2 )

光亮度 L ---- 尼特 nt

色温 ----- K 太阳光色温为：5500K 普通白炽灯色温为：3000K以下3：

电光源电光源的种类：

白炽灯. 荧光灯. 氖灯．高压汞灯．高压钠灯．高压氙灯. 卤钨灯. 激光灯. 黑光灯(紫外光灯) 等等。

按工作原理分类有：热辐射光源和气体放电光源两大类。

A：热辐射光源：电流通过物体加热发光，如白炽灯，卤钨灯。

B：气体放电光源：电流通过气体而发光，它光效高，寿命长，如荧光灯. 氖灯．高压汞灯。

a.白炽灯(热辐射光源)

白炽灯是电流通过物体(乌丝)后加热，即热辐射而发光的灯泡，它是电光源中最早的一代灯泡，也是使用最广泛的灯泡。白炽灯的心脏是灯丝，灯泡通过抽真空，将灯丝通电，使它热到白炽程度，即会辐射出可见光。它熔点高,蒸发率低，发光量为每瓦9 ---- 18 Lm／W光通量，寿命在750 ---- 1000小时左右，通常白炽灯的温度在3000 K左右。

家庭照明常用的白炽灯泡主要是普通灯泡与装饰灯泡两种。普通灯泡又有真空灯泡和充气灯泡之分。（灯泡内涂银白色涂料，可节能60%）

白炽灯的优缺点

优点：

1：灯丝集中，接近点光源

2：线路简单，不需要辅助器件

3：环境条件宽，使用方便

4：寿命与开关次数无关，

5：通电发光迅速，即开即亮

6：费用低，价格低廉

7：调光容易，也不会干扰电视和收音。

缺点：

1：发光效率低

2：发热温度高，热蒸发快

3：寿命较短： (1000小时)

4：红外线成份高

5：易受震动影响

6：色温低，带黄色； (2500K．60W)

7：耗能大，不利于节能。

白炽灯的分类：

1：按灯丝分类：分单螺旋和双螺旋灯丝两种

2：按灯头分类：分螺口式和插口式两种

3：按气体分类：分真空和充气两种

4：按玻璃壳分类：有透明型、磨砂型、乳白型、反射型和彩色型灯泡等

5：按形状分类：球型、梨型、柱型、蜡烛型和蘑菇型等

灯具中常用的灯泡多是螺口灯头，而吊灯常用的多是插口灯头。

灯泡的型号和规格：

型号是用来表示灯泡名称、规格的字母数字等符号，便于产品的设计、制造、销售。使用和试验及监定。灯泡型号一般由三部份组成：

PZ 220 ---- 60

PZ 表示普通照明灯泡

220表示额定电压220 V伏

60表示额定功率60 W

灯头型号：插口式型号为大写字母B，螺口式灯头型号为大写字母E

b.荧光灯(日光灯) 气体放电光源

荧光灯是通过气体放电而发光的。荧光灯一般有镇流器L 和启辉器S作辅助器件。

它的原理是：启辉器----控制阴极预热时间

镇流器----限制预热电流

启辉器的作用，是在断开预热电流的瞬间产生脉冲高电压，使荧光灯点燃。

新型电子镇流器将取代电感镇流器，电子镇流器以其节能、启动性能好、功率因数高、无音频噪声，无频闪等优点，受到人们的普遍喜爱。

荧光灯的寿命通常是：

<10WW ---- 3000小时， >10W ---- 5000小时

①．荧光灯的分类：

1：按灯管尺寸与功率分类：

灯管长度从135.9 ---- 2374.9mm为12档；功率从4 ---- 125 W共14档。

功率划分为大功率和小功率两类:

大功率灯管指65 ---- 125W，小功率灯管指4 ---- 40W之间。

荧光灯外形尺寸与功率:

功率瓦数尺寸长度直径(mm)

8w 287 15 T6

15 436 38

20 589 38

30(细管) 894 25 T8

30 894 38 T12

40 1300 38 T12

2：按灯管直径分类：

灯管直径有T5、 T8、 T10、 T12四种

T5 T8 T10 T12

15 25 32 38 (直径(mm)

3：按启动方式分类：

有预热启动式和快速启动式两种

预热启动式使用最广，而快速启动式不需启辉器，为直接启动灯

4：按光色分类：

日光色冷白色暖白色

6500k 4500k 3500k

5：按形状分类：

分直管形和环形两种

环形分为： U形、 H形、双H形、球形、 SL形、 ZD形等

②．常用荧光灯的型号和规格，分四部分

YZ 40 RR 32

YZ表示直管形，YH表示环形灯管，

40表示功率，

RR表示荧光灯颜色，日光形RR，冷白色RL，暖白色RN，]

32表示外径mm

③．荧光灯的优缺点

优点：

1：光较率高，发光效率40—50 lm／W，而白炽灯3—16 lm／W，光线柔和

2：寿命长 (5000小时)

3：呈线面型发光体

4：温度较低(6500K)

5：光源(色温)接近大阳光，色温高，带蓝色

缺点：

1：费用较高

2：对环境影响大，(温度、湿度、电压等影响大)

3：有射频干扰

4：线路较多，需辅助器件

5：寿命与开关次数有关，(开关次数多，寿命缩短)

6：通电发光时间较长 (1～3秒) (4～8分)

7：使用时间长，亮度逐渐变暗。

c. 高压汞灯（高压气体放电光源）

荧光汞灯,光色好、寿命长，广泛用以广场用灯。

d. 卤钨灯 (热辐射光源)

光效比白炽灯高，射程远，广泛用以广场照明、放映、剧场、汽车灯、边防灯、室内外装饰灯等。

e. 金属卤化物灯（第三代高压气体放电光源）

新型电光源，品种多样，体积小、光效高、寿命长，可达10000小时，色温3000K—5000K。

用金属卤化物灯取代混光照明是发展的必然趋势。

4．照明设计照明设计分成光照设计与电气设计两大部分。光照设计包括：照度的选择，光源选用，灯具选择与布置，照度、亮度计算及眩光评价等方面；电气设计可归纳成：确定供配电系统，选择供电、控制设备及其安装位置，线路计算，确定导线型号、规格，以及绘制照明设计施工图等技术性电气设计。以周围环境为照明对象的照明技术称为环境照明。照明设备按照其安装部位或使用功能分成：1．一般照明指为照亮整个场地而设置的、在整个场所灯具基本均匀布置的照明方式。它可获得均匀的水平照度。对于工作位置无特殊要求的场所，则可装设一般照明。2．局部照明局部照明是以满足某些局部特殊需要而设置的照明。一般室内有特殊要求的场所，则可用局部照明3．混合照明混合照明是指一般照明与局部照明共用的方式。对于工作位置视觉要求较高，且对照射方向有特殊要求的室内外场所，往往采用这种混合照明方式。

灯泡功率与工作距离高度表:

灯泡功率W 60 40 25 15

灯泡至桌面距离m 1 0.6 0.5 0.3

曰光灯功率与工作距离高度表:

荧光灯管功率W 40 30 20 12 8

灯管至桌面距离m 1.5 1.4 1.1 0.6 0.5

家庭活动所需的光源与灯具的功率表:

作业面白炽灯荧光灯桌面上， 100——120W吊灯 30——60W吊灯读书写字， 40——60W落地，台、吊10——1SW

手工活 60--100W台、吊 15--20W

壁面或立橱窗， 40——60W射灯 20--300间接照明床头 25--60W壁、台 10--15W

脸部修饰 40--60W×2壁15W×2

二．灯具灯具是光源，灯罩、灯座、开关和其他附件等装配组合而成的照明器具，它又是用来控制光源、光线投照的方式，同时又能起到保护光源，提高照明效率的照明工具。①．灯具的种类灯具的种类一般是以灯具的发光方式，灯具的结构特点，灯具的用途和灯具的固定方式进行类。A．发光方式分类：1．直射型灯具 (向上光0～10％，向下光90～100％)

光直接从灯具上方射出，顶部的反光材料不透明，通常由金属、搪瓷、铅和镀银镜面等材料制成。直射型灯具效率高，光线集中，方向性强，但容易产生较重阴影，而且顶部几乎没有光线。2．半直射灯具 (向上光10～40％，向下光60～90％)

光线通过半透明材料中发出，它已能将较多的光线照射到工作面，又可使空间环境也得到适当亮度，一般灯具为玻璃罩型。3．漫射型灯具它是采用漫射透光材料制成封闭式的灯罩，乳白灯泡就是其中一种，光线柔和，但光损失较多。4．间接型灯具这类灯具上半部用透明材料，下半部用漫射透光材料制成，光线向上发射天花，使环境光线均匀柔和，但灯具顶部容易和灰尘，影响发光效率，光损耗大。B．结构分类：1．开启式灯具，无透明罩，光源与外界直接相同2．保护式灯具，具有透光罩 (乳白玻璃球灯)

3．密闭式灯具，透光罩将灯具闭合 (如防水灯具)

4．防爆式灯具，灯具爆炸不会发生危险 (煤矿工灯)

C．用途分类：具有功能和装饰为主的灯具1．工业用途，高挎度灯2．家庭用途，台、吊、壁、落(四类灯) 3．公共用途4．装饰用途5．特种用途灯 (防尘灯，防爆灯，密闭灯，黑光灯，激光灯，应急灯等) D．固定方式分类：1．吸顶灯----灯具固定于顶棚上2．镶嵌灯----灯具嵌入顶棚中3．吊灯------灯具通过导线或钢管从顶棚上吊下来4．壁灯------灯具装在墙壁上，具有装饰性5．台灯------灯具放于台面上，主要局部照明6．立灯------落地灯，移动性7．轨道灯----灯具装入轨道内，移动性，一般多为射灯，可改变角度，局部照明②．灯具代号JDD吊灯 JXB壁灯 JTY路灯 JXD吸顶灯 LD落地灯 YT荧光灯 YB荧光壁灯YD荧光吊灯

三．灯具设计1．灯泡——发光的工具白炽灯是由灯泡内的乌丝通过电流加熟而发光，乌丝越粗，功率越大，发光效率越强，反之。灯具设计无需设计灯泡，主要是善于选择和利用灯泡2．灯罩——反光的工具作用：反射光，阻挡光扩散，改直接为漫射光，以免产生眩光，保护视力。灯罩要有一定的强度和耐温性能。材料----金属类：钢，铝，锌，铜等，非金属类：塑料，搪瓷，镶银镜，陶瓷等灯罩受热最高的地方是灯罩顶端，一般表面都镀过耐温层材料，低温材料的灯罩上方必须开孔，散热孔的大小一般为2～3 mm。灯泡乌丝与灯罩低之间的保护角一般为30°---45°3．开关按钮式、琴键式、拨动式、旋转式(无极调光)、轻触式、触模式、感应式(红外光)，光控声控式（光敏开关）等。

现代流行的灯具：<1> 调光灯：台灯开关装有电子无极调光器，能适应各种工作环境对光作任意光暗调节，调光范围从30----217V能有效地保护视力。<2> 喷香灯：灯内装有棉花或羊毛毡，可从小孔滴入香水或香精，台灯开亮后产生的热量使香精挥发，达到清香的效果。<3> 风扇灯：它是一种集灯具于风扇于一体的台灯，灯在夏天照明时，会产生热量，使人感到天气更热，在灯具内装有小型风扇，既能照明，又能吹风乘凉，设计上风与桌面具有倾斜角，吹风时不会带动桌面纸张。<4> 带时钟灯：灯座上装有液晶显示的计时装置方便工作。<5> 多功能灯：灯座上能放置办公用品，如大头针、回形针、写字笔、印泥和吸水海绵等，一般适合办公人员之用。<6> 智能灯：它可根据使用者的不同要求，预先设置某些特设功能，如：按时摇动、时控、声控、播发音乐、灯光闪动、强弱变化、转换颜色等等。

四．照明灯具设计的有关技术要求和注意问题安全、实用，经济、美观----设计原则技术要求：安全性灯具的防触电保护分为0类、Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类四级，0类为一般，Ⅲ类为安全度最高。1．绝缘的材料如塑料：电木 PF、陶瓷：云母、橡胶：硅橡胶等2．防潮性材料防潮(水)性，湿度50％50°C表面无锈点，防潮防水防漏电。3．电源线抗拉性打结方式应安全，应有橡胶垫，迷宫等，灯具引线长不少以1.8米。4．抗震性防外力(失落试验) 外壳、灯罩、灯座应加防震胶圈或保护垫。5．防盗性尤其是户外环境照明灯具设计，更应该考虑被盗，可考虑特殊工具安装和拆卸。

五．国外灯具产品设计分析与欣赏 (结合幻灯和图片讲座)

国外灯具产品千姿百态，光怪陆离，但影响较大的主要有欧美日等国的灯具设计产品。<1> 典雅豪华的西欧灯具西欧灯具较严谨，高雅。从款式设计来说，大致可分为三类：一是古色古香的古典风格，灯具设计往往显示出十八世纪以来的欧洲古建筑的风貌；二是造型设计艺术化，常以人物，动物和植物等作为设计装饰对象，给人与一种立体的美感。三是现代风格设计，灯具设计采用现代高科技的新材料、新工艺和新技术而设计制作的现代灯具，具有严谨、高档、豪华和现代感强等风格特点。<2> 潇洒飘逸的美国灯具美

国是一个经济发达的国家，各种全方位调节照明度的活动灯具很受欢迎，但美国有两种灯具的使用量是很大的，一种是户外灯；另一种是曲臂活动灯(娱乐灯)。美国人的门厅照明或庭园照明的户外照明灯具非常普遍，这种户外灯大都是用铜制成灯架，中间有玻璃装饰并反射光线。另外一种灯具是活动灯，美国人生活随和，夜间居室各处都需要局部照明，因此活动灯具可以随意调节曲伸，潇洒自如。<3> 精湛温馨的意大利灯具意大利的水晶灯饰更体现其精湛的工艺，灯架大多用精铜制成，由各种水晶珠组成的灯饰在灯光的折射下，呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，光彩夺目，气派辉煌，令人眼花缭乱，目不暇接。<4> 明快清新的日本灯具日本灯具风格以明快、清新见长。有些台灯用工程塑料制成，造型独特，线条流畅；而有些吊灯则用环形荧光灯管较多，灯架材料多以藤、竹、木等制成，结构则用“井”字或“十”字型扣合结构，结构巧妙、工艺精细，呈现出一派浓厚的日本民族气息。