LED调研资料67页PPT课件

学习目的l l了解光学基本知识了解光学基本知识了解光学基本知识了解光学基本知识l lLEDLEDLEDLED灯具与传统灯具的性能对比灯具与传统灯具的性能对比灯具与传统灯具的性能对比灯具与传统灯具的性能对比l l照明工程相关技术照明工程相关技术照明工程相关技术照明工程相关技术 配光曲线的了解配光曲线的了解 平均照度的计算方法平均照度的计算方法l lDIALux DIALux DIALux DIALux 灯光精灵教程灯光精灵教程灯光精灵教程灯光精灵教程第一节第一节第一节第一节照明基础知识照明基础知识照明基础知识照明基础知识第二节第二节第二节第二节照明工程相关技术照明工程相关技术照明工程相关技术照明工程相关技术第三节第三节第三节第三节DIALUXDIALUX灯光精灵教程灯光精灵教程灯光精灵教程灯光精灵教程第一节 照明基础知识1.1 1.1 光学术语光学术语光光：光是一种携带了一定能量的电磁波，它覆盖了比较宽的：光是一种携带了一定能量的电磁波，它覆盖了比较宽的波长范围，其中能直接引起视觉波长范围是波长范围，其中能直接引起视觉波长范围是380-780nm380-780nm，即可见光。即可见光。不同波长的光在人的视觉会产生不同的颜色。不同波长的光在人的视觉会产生不同的颜色。人眼对波长为人眼对波长为555nm555nm的光（绿）最为灵敏。的光（绿）最为灵敏。不同颜色的光按照一定的比例可以组合成白光（日光）。不同颜色的光按照一定的比例可以组合成白光（日光）。单色光单色光：指单一频率的光或波长；如：红、橙、黄、绿等色。：指单一频率的光或波长；如：红、橙、黄、绿等色。复色光复色光：是由不同波长的单色光混合而成的光。：是由不同波长的单色光混合而成的光。光束光束：是有一定关系的：是有一定关系的 一些光线的集合。一些光线的集合。紫外光紫外光：波长比可见光短的辐射：波长比可见光短的辐射 UVAUVA 分段分段 UVB UVC 红外线红外线：波长比可见光长的辐射：波长比可见光长的辐射1.2 1.2 1.2 1.2 照明专业术语照明专业术语照明专业术语照明专业术语发光强度发光强度：光源在特定方向单位：光源在特定方向单位立体角内的光通量；立体角内的光通量；光通量光通量：光源在单位时间里发出的光：光源在单位时间里发出的光量的总和；量的总和；单位：流明单位：流明(lm)单位：坎德拉单位：坎德拉（cd）照度均匀度照度均匀度：一般判断照度的均匀度是用指定区域内：一般判断照度的均匀度是用指定区域内的最小照度与平均照度之比来表示。的最小照度与平均照度之比来表示。亮度亮度：指物体明暗的程度；亮度高低决定于光源的：指物体明暗的程度；亮度高低决定于光源的色色温高低温高低和光源的和光源的光通量光通量，光源的光通量多少是亮度的决定，光源的光通量多少是亮度的决定性因素；光源的光通量多，亮度就高。性因素；光源的光通量多，亮度就高。照度照度：单位面积接受到的光通量单位面积接受到的光通量面积面积(m2)单位单位:勒克斯勒克斯 （lx）光效光效：光源所发出的总光通量：光源所发出的总光通量 与与 该光源所消耗的电功率该光源所消耗的电功率的比值的比值,称为该光源的光效。电光源每消耗称为该光源的光效。电光源每消耗1W1W的电能所发出的的电能所发出的光通量称为光效，它是衡量光源节能的重要指标；光通量称为光效，它是衡量光源节能的重要指标；光效越高，表明电光源将光效越高，表明电光源将电能转换成光能电能转换成光能的效率越高。的效率越高。寿命寿命：灯具从开始点燃至：灯具从开始点燃至“损毁损毁”或灯具照度维持率下或灯具照度维持率下降至降至70%70%时累计工作时间。时累计工作时间。单位：每瓦流明（单位：每瓦流明（Lm/WLm/W）光污染：光污染：干扰光或过量的光辐射（含可见光、紫外和红外光干扰光或过量的光辐射（含可见光、紫外和红外光辐射）对人体健康、工作、生活和人类生存环境造成的负面影辐射）对人体健康、工作、生活和人类生存环境造成的负面影响的总称。响的总称。频闪频闪：频闪产生的危害性称为频闪效应，频闪效应实质上也频闪产生的危害性称为频闪效应，频闪效应实质上也属于光污染，其危害极大。属于光污染，其危害极大。光源产生的光通量按照一定规律进光源产生的光通量按照一定规律进行周期性的变化，使光强行周期性的变化，使光强/照度也产生周期性的波动，这种现象照度也产生周期性的波动，这种现象叫作频闪。叫作频闪。眩光眩光：视野内亮度极高的物体或强烈的亮度对比，造成视觉：视野内亮度极高的物体或强烈的亮度对比，造成视觉不舒适的光称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。不舒适的光称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。眩光的危害眩光的危害？色温：色温：光源发射光的颜色与黑体在某一光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。为该光源的色温。单位：单位：开尔文开尔文(K)(K)光源色温不同，光色也不同，色温光源色温不同，光色也不同，色温在在3000k3000k以下称为暖白光，色温在以下称为暖白光，色温在3000k-5000k3000k-5000k为正白光，色温在为正白光，色温在5000k5000k以上称冷白光以上称冷白光;色温(5000K)的空间照度照度高色温低的空间高色温低的空间感觉很闷热的空间印象感觉很闷热的空间印象照度低色温高的空间照度低色温高的空间阴湿的空间印象阴湿的空间印象。阴郁的空间印象阴郁的空间印象。绿色的线条内是基本绿色的线条内是基本上让人感觉心情舒畅上让人感觉心情舒畅的范围。（只从色温的范围。（只从色温和照度的视点）和照度的视点）光源光源色温范围色温范围金属卤化物灯金属卤化物灯300030004600K4600K无极灯无极灯300030005000K5000K白炽灯白炽灯2700K2700K高压钠灯高压钠灯195019502750K2750KLEDLED灯灯270027008000K8000K图1 光源的相关色温电光源色温高低，并不表明电光源的性能优劣。电光源色温高低，并不表明电光源的性能优劣。对电光源色温高低的选择，主要是根据应用场合和照明对电光源色温高低的选择，主要是根据应用场合和照明目标的需求而定。对于工业和商业环境照明，要求明亮舒适，目标的需求而定。对于工业和商业环境照明，要求明亮舒适，显色性能好，应选用较高色温的电光源。显色性能好，应选用较高色温的电光源。色温色温越越低低，光色越偏红，光色越偏红；色温越高，光色越偏蓝。色温越高，光色越偏蓝。自然光灯光效果显示如下图：不同显色指数下的物体所呈现出来的效果:显色性显色性：电光源发出的光，显示物体表面原本颜色的能力；：电光源发出的光，显示物体表面原本颜色的能力；也就是光源对物体颜色表现的一个逼真程度也就是光源对物体颜色表现的一个逼真程度,通常我们以数值通常我们以数值来表示，这个数值就叫做来表示，这个数值就叫做“显色指数显色指数”(单位：单位：Ra)Ra)显显色色类别类别对应显对应显色指数色指数使用范使用范围围1A1A9090与色彩相关的工作与色彩相关的工作1B1B80809090商商场场2 260608080一般的工厂、学校、一般的工厂、学校、办办公室公室3 340406060户户外照明外照明4 420204040户户外照明外照明 配光曲线配光曲线配光曲线配光曲线：表示一个灯具或光源发射出的光在空间中：表示一个灯具或光源发射出的光在空间中：表示一个灯具或光源发射出的光在空间中：表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况（角度、对称性、坐标）的分布情况（角度、对称性、坐标）的分布情况（角度、对称性、坐标）的分布情况（角度、对称性、坐标）极坐标极坐标直角坐标直角坐标等光强曲线等光强曲线1.3 1.3 光源种类光源种类光源种类光源种类LED发光源理发光源理即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用固即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光的载流子发生复合引起光子发射而产生光,LED可以直接发出可以直接发出红、蓝、绿、橙等有色光，也可以通过颜色叠加形成白色的光红、蓝、绿、橙等有色光，也可以通过颜色叠加形成白色的光,我们使用的光源是在蓝色芯片上涂上我们使用的光源是在蓝色芯片上涂上YAG荧光粉，蓝光激发荧荧光粉，蓝光激发荧光粉发出的黄绿色光和蓝光合成了白光。光粉发出的黄绿色光和蓝光合成了白光。1.4 LED1.4 LED光源光源光源光源 LED节能吗节能吗？A.发光面发光面荧光灯荧光灯LED光灯光灯B.光谱光谱C.显色性显色性显色性的提高有助于人眼对物体的分辨,包括形状和颜色 在LED灯具的光照下，即使 照度降低至88%，一般仍然可以达到相同分辨效果1.5 LED1.5 LED灯具与传统灯具的性能比灯具与传统灯具的性能比灯具与传统灯具的性能比灯具与传统灯具的性能比较较较较光光源源参参数数白炽灯白炽灯荧光灯荧光灯气体放电灯气体放电灯LED发发光光原原理理将灯丝通电将灯丝通电加热到白炽加热到白炽状态，利用状态，利用热辐射发出热辐射发出可见光的电可见光的电光源。光源。利用低气压的利用低气压的汞蒸气在放电汞蒸气在放电过程中辐射紫过程中辐射紫外线，从而使外线，从而使荧光粉发出可荧光粉发出可见光的低压汞见光的低压汞放电灯放电灯主要由汞、金属主要由汞、金属等蒸发的混合气等蒸发的混合气体放电辐射，从体放电辐射，从而产生的一种高而产生的一种高强度气体放电灯强度气体放电灯注入的少数载流注入的少数载流子与多数载流子子与多数载流子复合时，多余的复合时，多余的能量以光的形式能量以光的形式释放出来，从而释放出来，从而把电能直接转换把电能直接转换为光能。为光能。发光发光效率效率815Lm/W50-100Lm/W60130Lm/W90Lm/W显色性显色性1005020307085色温色温2700K40006000K19505000K27008000K光光源源参参数数白炽灯白炽灯荧光灯荧光灯高压气体灯高压气体灯LED使用寿命使用寿命1000Hr500010000Hr10000Hr30000Hr抗震性能抗震性能差差差差差差好好启动速度启动速度快快快快慢慢瞬间瞬间频闪频闪有有有有有有无无光源特性光源特性热辐射照明热辐射照明气体放电照明气体放电照明气体放电照明气体放电照明固体照明固体照明污染特性污染特性含汞、铅、含汞、铅、等污染等污染含汞、铅、紫含汞、铅、紫外线等污染外线等污染含汞、铅、紫含汞、铅、紫外线等污染外线等污染无污染无污染总结：总结：总结：总结：传统传统传统传统灯具灯具灯具灯具优点优点价格低；价格低；缺点寿命短、启动慢、抗震性差（玻璃壳体）、有频闪、温寿命短、启动慢、抗震性差（玻璃壳体）、有频闪、温升高、有污染、色温范围小；升高、有污染、色温范围小；LEDLED灯具灯具灯具灯具优点优点固体发光、抗震性强、寿命长达固体发光、抗震性强、寿命长达3万小时以上、瞬时启动、万小时以上、瞬时启动、无频闪、温升低、色温范围宽、不含紫外线等污染元素无频闪、温升低、色温范围宽、不含紫外线等污染元素缺点缺点价格高、重量稍重一些；价格高、重量稍重一些；传统灯具类型传统灯具类型LEDLED替代类型替代类型节能比例节能比例金属卤化物灯金属卤化物灯LEDLED工场灯工场灯50-60%50-60%高压钠灯高压钠灯LEDLED路灯路灯5050以上以上%无极灯无极灯LEDLED泛光灯、工场灯泛光灯、工场灯3030以上以上%备注：以上节能比例均是在平均照度相同的情况下得出的结果，仅供参考备注：以上节能比例均是在平均照度相同的情况下得出的结果，仅供参考1.61.6LED灯具与传统灯灯具的节能比较灯具与传统灯灯具的节能比较第二节 照明工程相关技术2.1 2.1 照明工程要素照明工程要素照明工程要素照明工程要素照照明明工工程程辅助照辅助照明明主照明主照明环境照明环境照明效果照明效果照明确确保保必必要要的的基基本本的照明的照明确确保保操操作作顺顺利利进进行的必要的照明行的必要的照明追追求求完完美美的的修修饰饰性性、突突出出企企业业文文化化的的照照明明局部局部照明照明针对每一个照明工程都应该将两大照明要素有机的结合起来，这样才能达针对每一个照明工程都应该将两大照明要素有机的结合起来，这样才能达到符合用户预期的照明效果。到符合用户预期的照明效果。将满足每一个照明要素的照明计划结合起来就形成了整体的照明方案。将满足每一个照明要素的照明计划结合起来就形成了整体的照明方案。2.2 2.2 平均照度的计算方法平均照度的计算方法平均照度的计算方法平均照度的计算方法1、容量估算法、容量估算法Eav=（*N*CU*MK）AEav=平均照度平均照度=光通量光通量CU=利用系数利用系数MK=维护系数维护系数N=灯具数量灯具数量A=面积（面积（m2）2、灯具数量的计算方法、灯具数量的计算方法N=（Eav*A）*CU*MK3、灯具数量的计算方法（、灯具数量的计算方法（A、W）B B、维护系数：、维护系数：两方面的系数，两方面的系数，光衰造成的照度下降的系数光衰造成的照度下降的系数环境环境污染因素造成的照度下降的系数。污染因素造成的照度下降的系数。A A、利用系数：、利用系数：照明设计必须要求准确的利用系数，否则会有很大的照明设计必须要求准确的利用系数，否则会有很大的偏差，影响利用系数的大小，主要有以下几个因素：偏差，影响利用系数的大小，主要有以下几个因素：灯具灯具的配光曲线、的配光曲线、灯具的光输出比例、灯具的光输出比例、室内的反射率，如天室内的反射率，如天花板、墙壁、工作桌面等花板、墙壁、工作桌面等 、室内指数大小室内指数大小;室内一般取室内一般取0.90.9室外室外0.80.8。一般可以选择：室内一般可以选择：室内0.8 0.8，室外，室外0.7 0.7，特殊情况除外。，特殊情况除外。C C、照度均匀度、照度均匀度：照度均匀度最小照度值照度均匀度最小照度值/平均照度值平均照度值 影响照度均匀度的因数：影响照度均匀度的因数：灯具的配光曲线灯具的配光曲线 灯具的布置灯具的布置 安装高度及角度安装高度及角度 采用的灯具类型采用的灯具类型 光源的功率及类型等因素有关。光源的功率及类型等因素有关。4、配光曲线应用、配光曲线应用A配光曲线估算灯具的布置例如：依据前面的配光曲线，估算一个室内空间泛光灯的排布间距，假设该空间灯具离工作面的高度h=2m，工作面与地面高度为0.75m。由配光曲线可以得到：泛光灯的长轴发光角度为=98 泛光灯的短轴发光角度为=86 一般以工作面为基准计算，那么 长轴方向间距L=2*h*tan(/2)=2*2*tan49=4.6m 短轴方向间距M=2*h*tan(/2)=2*2*tan43=3.7m所以泛光灯应按所以泛光灯应按4.6*3.7m4.6*3.7m的间距排列。的间距排列。如下图所示：如下图所示：泛光灯轴的定义泛光灯轴的定义4 4、国家照度标准、国家照度标准GB50034-2019GB50034-2019类类 别别参考平面及高度参考平面及高度照度标准值（照度标准值（lxlx）低中高一般阅览室、研究室、装裱修理室、美工室0.75m水平面150200300陈列室、目录厅（室）、出纳厅、视听室0.75m水平面75100150办公室、报告厅、会议室、接待室、营业厅0.75m水平面100150200设计室、绘图室、打字室实际工作面200300500机加、焊接、铸造、喷漆、机电修理车间0.75m水平面200300500纺织、制药、造纸、食品工业0.75m水平面150200300起居室一般活动区、餐厅、厨房0.75m水平面203050卫生间、楼梯间0.75m水平面101520篮球、排球、羽毛球、网球、手球、体操、武术地面300500750普通候车室、售票室、接待室0.75m水平面5075100交通道路的快车道、主干路地面203040交通道路的次干路、支路地面101520计算高度（m）房间面积（m2）平均照度要求（lx）3050751001502002310151525255050150150300300以上1.10.90.80.70.60.51.71.51.31.1112.62.31.91.71.61.53.532.92.32.11.95.24.43.93.43.12.9765.14.54.13.934101515202030305050120120300300以上1.51.210.90.80.70.62.521.81.51.31.113.83.12.62.41.91.71.654.13.532.62.22.186.55.34.53.53.43.2108765.14.54.15 5、泛光应用时推荐单位面积安装功率（、泛光应用时推荐单位面积安装功率（W/m2W/m2）适用于商场、办公室、教室等适用于商场、办公室、教室等（m）房间面积（m2）平均照度（lx）10203050701006825353550506565902.42.01.71.51.31.10.90.84.33.63.12.7654.33.58.57.26.15.310.99.27.76.91612.611.89.890135135250250500500以上2.31.91.71.53.32.82.424.53.83.42.95.84.94.33.88.36.965.850702.13.85.77.411.315.58127010010013013020020030030060060015001500以上1.81.51.31.10.90.80.73.22.72.31.91.71.4154.23.52.92.52.11.86.35.24.33.532.82.4108.57.45.84.643.713.210.88.97.46.35.44.5LED灯具类型使用场所设计所需基本条件LED泛光灯办公区域、景观照明、庭院和广告牌等 设计区域的平面图纸、层高、照射面积、标明主要照明区域，墙面、天花板及地板材料色温、颜色及客户特殊要求等LED工场灯工厂车间、体育馆、大型超市、商业场所等 房顶结构、照明面积（长、宽、高）作业性质、工作面高度、标明主要照明区域、安装基础条件，墙面、天花板及地板材料、色温、颜色及客户特殊要求等 2.3照明设计基本条件及替代方案照明设计基本条件及替代方案LED灯具类型使用场所设计所需基本条件LED路灯 道路、小区、园林等照明道路元素、长度、宽度、道路级别，交通状况、标明路口、转弯处（平面图纸）色温、颜色及客户特殊要求等LED隧道灯 隧道、地下 通道、高架 路桥下等环境条件、土建结构物（隧道长度、平纵线形，洞门结构）交通状况、通风方式及供电条件色温、颜色及客户特殊要求等传统灯具功率替代方案替代比例金属卤化物灯250WLED工场灯80-100W金卤灯功率/LED工场灯功率=3：1至4：1高压钠灯250WLED路灯140-150W高压钠灯功率/LED路灯功率=3：2至2：1备注以上替代比例均是在平均照度相近的情况下得出的结果，仅供初步计算参考 2.4 2.4 照明设计相关替代方案照明设计相关替代方案整体方案包括哪些内容？CADCADCADCAD布灯图（灯位示意图）布灯图（灯位示意图）布灯图（灯位示意图）布灯图（灯位示意图）平均照度的计算过程平均照度的计算过程平均照度的计算过程平均照度的计算过程灯具数量清单灯具数量清单灯具数量清单灯具数量清单灯具的性能参数灯具的性能参数灯具的性能参数灯具的性能参数经济、环保分析对比经济、环保分析对比经济、环保分析对比经济、环保分析对比售后服务等售后服务等售后服务等售后服务等第三章 DIALux 灯光精灵教程DIALux是一个灯光照明设计软件。并适用于所有灯具厂家提供的灯具，是当今市场上最具功效的、能满足目前所有照明设计及计算的一个软件。用它可以解决很多问题：从标准化的室内、户外到街道的照明计算，都可以形象逼真的给人一种三维效果、视觉上立体化的感受，并以色彩加以展示，从而使得计算结果更加直观。DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程DIALux 灯光精灵教程伪色表现图灯位图谢谢 谢！谢！谢谢！