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第七章_光污染及其控制20100609

光源的颜色。 按标准表色体系,将单色
影响 因素
光混合,可匹配出感觉到 与任意光的颜色相同的光 (3 ) 室内顶棚、墙面、 周围亮度
地面、家具等表面的 容易看到注视点的最佳 亮度分布。 (4) 视野外的亮度分布
环境是周围亮度大约等于 注视点亮度。
外形和深度,丰富物 体的视觉效果。 眩光 (5)
3.室内光污染的成因
室内产生严重的眩光污染的原因
1
室内装修采用 镜面、釉面砖、 磨光大理石以 及各种涂料等 装饰反射光线, 明晃白亮,眩 眼夺目。
2
室内灯光配置 不合理,致使 室内光线过亮 或过暗,造成 不同程度的眩 光污染 。
3
夜间室外照明, 特别是建筑物 的泛光照明产 生干扰光,影 响人们的正常 生活。
在室内光环境中只要调整光源的位臵和方向,就能
获得所要求的方向性效果。
光的方向性效果对建筑功能、室内表面、人物形象
及人们的心理反应都起重要作用。
(2)光的造型立体感效果
光的造型立体感效果 :物体表面上由于光的
明暗变化所产生的立体感效果,简称立体感。
在光环境中室内外表面
的细部、浮雕、雕塑等 都会出现光的立体感效 果,使人们获得美好的 感受。
4.高压钠灯
利用高压钠蒸气放电发光的电光源。
5.低压钠灯
利用低压钠蒸气放电发光的电光源。
三、光污染
(一) 光污染的产生 (二) 光污染的来源 (三) 光污染的分类
(四) 光污染的危害
(一) 光污染的产生
定义:过量光辐射对人们的生活、工
作环境以及人体健康产生不利影响的 类型: 现象称为光污染。 眩光污染 特点 : 射线污染 主要指由人工光源导致的违背人的生 光泛滥 局部性污染;
(三) 光污染的分类
c
白亮污染
人工白昼
彩光污染
白亮污染
阳光照射强烈时,城市建筑的玻璃 幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各 种涂料等装饰反射光线,明晃白亮 ,眩眼夺目。 夜间照明过度,如同白昼。
人工白昼
彩光污染
舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转 灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构 成了彩光污染。
(四) 光污染的危害
(四)亮度
(一)光通量Φ (简称光通)
定义:以人眼的光感觉量为标准评价光的辐射通量。
单位: lm (流明)
计算式:
( ) P( )V ( ) Km
(7-1)
式中: ( ) ——波长为λ的光通量,lm;
——波长为λ的辐射通量,w; V ( ) ——波长为λ的光谱光效率,由图7-1给出; K m ——最大光谱光效率,对明视觉,在λ=555nm
I
(7-4)
发光强度的意义:
光源在某一方向单位立体角内所发出的光通量, 立体角 (Ω)的含义:
球的表面积1 S sr 对球心所形成的角,即以表面积 表示光源在 立体角内发射出1 lm的光通量, S 与球的半径平方之比来度量,即 S 即 2 1lm r 1cd

Ω=1sr(球面度) S 时,对球心所成的立体角 r
(二)光环境的影响因素
(1) 在视野中由于亮度的分布或范
围不当,或在时空方面存在着亮度 是保证光环境的 的悬殊对比,以致引起不舒适感觉 光量和光质量的 或降低观看细部或目标的能力 基本条件。 眩光在光环境中是有害因素,应 (6) 阴影 设法控制或避免。
阴影能突出物体的
照度和亮度
(2) 光色
视单调 理与心理需求或有损于生理与心理健 随距离增加而迅速减弱;
视屏蔽 在环境中无残余物,光源消失,污染即 康的现象。 频闪 消失。

(二) 光污染的来源
光污染源1
城市建筑物采用
光污染源2
城市夜景照明亮
大面积镜面式铝合 金装饰的外墙、玻 璃幕墙所形成的光 污染。
度过高,特别是大 功率高强度气体放 电光源所形成的光 污染。
处,其值为683lm/w。
P ( )
1-暗视觉
2-明视觉
图7-1 相对光谱效率曲线V(λ )
(一)光通量Φ (简称光通)
多色光的光通量为各单色光之和
(n ) (1 ) (2 )
Km [ P( )V ( )] (7-2)
光通量的意义:表明某一光源向四周发射
对人的影响
对附近居民的影响
对行人的影响 对交通系统的影响 对天文观测的影响
对动植物的影响
影响植物的正常
生长,降低产量。
影响动物的生活
习性和新陈代谢。

第二节 光学基础
一、光的基本物理量
二、电光源的基本技术参数
一、光的基本物理量
(一)光通量 (二)发光强度
(六)明度
物理量
(三)照度
(五)曝光量
明度 /度 5 6 7 8 9 得知觉效果,还可获得感情、联想等心理效果。
反射比
19.77
30.05
43.06
59.10
78.66
二、光源及其类型
日光
自然光源
月光 光源 热辐射光源
人工光源
气体放电光源 其他光源
激光光源 场致发光光源 半导体光源 化学光源
(一)热辐射光源
热辐射光源:依靠电流通过灯丝发热
(三)光环境中光的效果
(1)光的方向性效果 (2)光的造型立体感效果 (3)光的表面效果
(4)光的色彩效果
(1)光的方向性效果
光的方向:顺光、侧光逆光
(1)光的方向性效果
光的方向性效果:
增强室内空间的可见度,
增强或减弱光和阴影的对比 增强或减弱物体的立体感
第七章
光污染及其控制
主要内容
● ● ● ●
第一节 概述 第二节 光学基础 第三节 光环境评价与质量标准 第四节 光污染防治技术

第一节 概述
一、光环境 二、光源及其类型 三、光污染
一、光环境
(一)光环境的定义
(二)光环境的影响因素 (三)光环境中光的效果
(一)光环境的定义
光环境
定义:由光照射于内外空间所形成的环境。
(2)在特定方向和特定时间下产生。
(3)光污染的程度与玻璃幕墙的方向、
位置及高度密切相关。
2.夜景照明形成的光污染
夜景照明中的部分散逸光和 颜色 地面发出的人工光在尘埃、 视场中颜色的对比引起视觉 建筑(或墙面)的反射光, 空气或其它大气悬浮粒子 污染
眩光 污染 侵扰 光污染
的不适应,导致视觉对物体 透过门窗射向住宅、医院、 的散射作用下,扩散入大 颜色的感觉出现差异或不敏 旅馆等人们休息的场所,侵 气层中,形成城市上空很 感。 扰睡眠与健康。 亮的大气光污染。 视野中的道路照明、广告照 明、体育照明、标志照明等 夜景照明光污染 产生的直接眩光和雨后地面、 大气 玻璃墙面等光泽表面的反射 眩光。 光污染
2
1sr
(二)发光强度 I
发光强度的标注:为了区别不同的部位,在
发光强度符号I的右下角标注角度数字。
如40 W的白炽灯在光轴线处,即正下方的发光
强度表示为 I0 30cd;

I180 =0cd,则表示沿光轴往上转180度即正上方
处的发光强度。
标注数字表明光源向四周空间发射的光通量分
布情况。
直管型 环管型 紧凑型
1.荧光灯(日光灯)
荧光灯:利用低压汞(Hg)蒸气放电产生的紫 外线,激发涂在灯管内壁上的荧光粉而转化为可 见光的电光源。 优点:与普通白炽灯比,发光效率是3倍以上, 使用寿命约4倍,灯壁温度低,发光均匀柔和,应 用广泛。 缺点:使用电感镇流器时的功率因数低,有频 闪效应。
(3)光的表面效果
光的表面效果:室内空间中光在各表面上的
亮度分布或有无光泽。
表面亮度:室内空间中光在各表面上的反射程度
取决于表面与背景之间的亮度比。适宜的亮度比 有利于视觉功效与工作行为相协调,并能降低室 内眩光。
表面光泽:在室内空间中光照射到表面时,由于
反射光在空间分布而呈现出表面的外观性质。
光源:光环境中的光源包括 天然光 人工光
(一)光环境的定义 光环境
室内光环境
定义:由光与颜色在室
室外光环境
定义:在室外空间由光
内建立的、同房间形状有 关的生理和心理环境。 功能:满足物理、生理( 视觉)、心理、人体功效 学及美学等方面的要求。
照射而形成的环境。 功能:除满足与室内光 环境相同的要求外,还要 满足节能和绿色照明等社 会方面的要求。
出的光能总量。不同光源发出的光通量在
空间分布是不同的。
(二)发光强度 I
定义:光通量的空间密度 。 单位:cd (坎德拉) 计算:光源在某一方向的发光强度为
d I d
式中: ——光通量,lm;
(7-3)

——立体角,sr;
I——发光强度,cd (坎德拉)。
(二)发光强度 I
发光强度平均值
直管型荧光灯
灯管内壁涂料
粗管灯 直管荧光灯
(直径38mm)
卤磷酸盐荧光粉 三基色荧光粉
能把紫外线转换成 更多的可见光,发 光效率高
细管灯
(直径26mm)
环管型荧光灯
紧凑型荧光灯
镇流器和灯管一体化的新型电光源。
电感镇流器
镇流器 电子镇流器 电子节能灯
双曲形
双D形
兼具白炽灯和荧光灯的优点, 发光效率高、节电、显色性好, 单U型 双U形 三 U形 改善频闪效应,提高启动性能。
1.玻璃幕墙形成光污染 人的视角在2m高左右
±150°
夹角之内影响最大; 太阳对地球的相对位 玻璃幕墙相对太阳 光反射的强度与反射物到人 臵总是在不断变化, 照射的方向,或与 眼的距离的平方成反比; 条件 因此,产生特定角度 人所成的特定角度。 直射日光的反射光的产生方 也是有特定时限的。 向取决于玻璃面对太阳的几何 (1)使用大面积高反射率镀膜玻璃。 位臵关系。
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