在室内照明设计中考虑的因素

一般室内照明的过去和现在

我们知道,在早期,学校房间、办公室和其他一般工作区域都是用棱镜或半透明球体照明的。它们被悬挂在天花板和房屋上白炽灯这样,这些单位直接或间接地向工作平面提供流明。它是通过房间表面的反射发生的。再一次,玻璃外围的地球仪被广泛用于具有高亮度。因此,这种照明方案在工人眼中产生了相当大的眩光。

  • 20世纪30年代出现了完全间接白炽灯照明,采用的是盘形或同心环形灯具。即使它是与半镀银灯安装在基地上的一个洞在单位的中心。在这个系统中,它将灯的流明重新定向到天花板上。因此,基本上天花板成了光源。
    这是真的,这些间接单位产生高质量无眩光照明。但这种照明方案本质上非常低效。在这种间接照明方案中,没有流明直接到达工作平面。再次,许多要求在给定的空间内提供足够的工作平面照明。因此产生了大量的热(红外线),经常造成空间热不舒服的情况。
  • 在20世纪30年代后期的表现荧光灯改变了室内照明。这些亮度远低于白炽灯.这样就没有必要把所有的流明都送到天花板上再向下定向了。同样,适当地安排百叶窗和透镜,大多数流明可以直接向下传送。当然,日光灯的功效是白炽灯的五倍。因此,70英尺坎德拉的荧光灯照明可以提供比30英尺坎德拉的白炽灯更有效。
  • 20世纪60年代,金属卤化物灯和高压钠灯的出现给室内照明带来了几次额外的变化。他们在20世纪70年代初平息了能源危机。这些灯是集中和高亮度像白炽灯。它们的功效是前者的七倍或更多。因此,室内空间的完全间接照明再次成为经济可行的设计与这些灯。因此,在一定程度上降低能源消耗是可能的。在这些灯的间接照明下,照度水平降低了。这种照明系统,尽管在整个工作计划区域提供了合理的均匀照明,但在任务地点需要额外的照明。
  • 因此,我们注意到,不建议使用白炽灯照明内部空间的普通照明,其中荧光灯亮起占据了白炽灯照明方案。再次,在室内照明中,特别是4英尺的坎德拉,40 W快速启动灯是最常用的荧光灯。金属卤化物灯每年都越来越多地出现在间接照明中,包括悬挂在天花板上的灯具和嵌入办公家具的单元。这些用途中最流行的灯是400瓦镀磷金属卤化物灯。高压钠灯是经过精心设计的灯具,在室内照明中得到了一些认可,但一般只推荐用于高天花板的房间,以及不重要的颜色渲染,如体育馆。

室内照明灯具

室内照明设计师一般从下列灯具类型中选择灯具:

室内照明灯具清单
上述每一种类型都有其独特的优点和缺点。设计师在选择灯具时应考虑的因素有:

  1. 考虑光效。光效是灯输出的流明与灯的光效之比电力(在瓦特)输入到灯泡。必须通过经济地结合照明提供所需的照度。
  2. 设计人员必须考虑灯具的使用寿命。他们应该考虑更换烧坏的灯具有什么困难,是否集体更换灯具是经济上更好的选择。
  3. 灯管的流明维护是一个重要的因素。如果始终保持一定的最低照度水平很重要,那么问题就会出现。
  4. 另一个重要的考虑因素是颜色,外观的因素。虽然所有列出的灯都产生“白光”,但它们的CCT和cri是不同的。设计师应该考虑到视觉任务的颜色的重要性,以及其周围环境的忠实再现。
  5. 随着灯具需要的辅助设备提出了大问题。正如我们所看到的,所有气体放电光源都需要镇流器,而作为白炽灯的位置。使用的镇流器的类型可以影响灯输出,寿命,起始可靠性,系统效率和乘员舒适性。
  6. D.esigners should think about what may be the other miscellaneous, i.e. whether any other factors are present in the particular environment or not, temperature is a problem or not and whether the area must be free from stroboscopic effects or not, electromagnetic interference disturb the activities going on in the space, the fumes are present which could produce corrosion or an explosive atmosphere etc.

照明效率的考虑

在上表中示出了四种公共灯具类型的前三个因素的比较。首先让探讨灯功效。对于白炽灯,功效为40 W标准灯的12 LM / W为500 W标准灯的22Lm / W。对于具有设计保持不变的白炽灯,灯功效随灯瓦数而增加。这很大程度上是因为较高的瓦数灯的较厚长丝可以在相同的寿命的较高温度下操作。Par(抛物线铝化反射器)和R(反射器)灯通常比同一瓦数的标准灯较低。这是因为指定的PAR和R灯具具有更长的生命。
尽管荧光灯有镇流器损耗,但其效率要比白炽灯高得多。例如,40 W的标准冷白光荧光灯最初发出3150流明,其镇流器消耗12 W。因此,最初的效能是3150/40 = 79流明/瓦,包括镇流器损失的总瓦数是52瓦,因此3150/52 = 61流明/瓦。市场上使用的是后者的整体功效评级。在照明设计方案中,使用荧光灯与单个镇流器成对运行,以提高整体效能。例如,两种荧光灯每一种消耗40 W,它们的共同镇流器消耗12 W,总的初始效率为68流明/W。如果将荧光灯预热,则荧光灯的效率很低。在当今时代,荧光灯镇流器的设计被认为是具有最高发光效率的节能灯。
金属卤化物灯具有比汞灯更高的效率。它是因为将卤化盐加入金属卤化物灯中。作为示例400W金属卤化物灯最初发出34000腔,其镇流器消耗460W。它是初始的745腔/ W的初始效果。因此,较低的瓦数尺寸呈较低的效率。
再次在高压钠灯​​的情况下,它们提供高效率。但具有较高效力的低压钠灯不适用于室内照明。它是因为颜色渲染性质不佳。作为一个例子,400 W钠灯发出50000次初始流明,其镇流器消耗75W。因此整个设置消耗475W。其初始发光功效是105腔/ W.通过组成,100W钠灯发出9500腔,消耗135W,并且具有70腔/ W的初始效果。

灯的寿命考虑

上表的第二列以小时表示灯的寿命。我们总是假定这些灯在额定电压和正常温度下工作。灯的寿命取决于灯的类型。标准白炽灯的额定寿命为750小时或1000小时。同样,PAR和R灯的额定工作时间为2000小时。对于荧光灯,它们的寿命范围是基于燃烧3小时开始,而作为预热荧光灯的寿命评级在低端,即7500或9000小时。瞬间启动灯,耐用12000小时。快速启动灯的使用寿命为18000或20000小时。
金属卤化物灯的寿命取决于每次启动的燃烧小时数。他们的生活评分是每次10小时。例如,400w的金属卤化物灯具有最长的使用寿命,即20000小时。1500w灯的使用寿命最短,即3000小时。同样,所有高压钠灯在使用特殊设计的镇流器时,寿命可达24000小时。采用高压钠灯代替汞灯,功率小,使用寿命长。汞灯的使用寿命为12000小时。

流明百分比折旧对价

灯的百分之百百分比折旧显示在表格中。
在标准白炽灯的情况下,它的流明输出在灯的寿命下降10 - 22%。
在荧光灯的情况下,100小时的腔值称为初始流明,并且腔折旧从该点计算,并基于每开始3小时。
平均流明系数是预期在40%额定寿命时的初始流明的百分比。灯的流明折旧率是在额定寿命的70%时预期的初始流明的百分比。
例如,40 W标准冷白荧光灯100小时为3150个初始流明,70%的额定寿命(14000小时)。因此,其内腔折旧因子在腔输出中折旧0.84或16%。
高强度放电灯的初始流明额定值为100小时。这些灯的流明折旧是根据平均流明给出的,平均流明是预计在额定寿命的70%左右输出的流明。金属卤化物灯比高压钠灯的流明衰减更大。

灯光流明颜色的考虑

灯管流明的颜色是设计人员经常考虑的第四个因素。为了测量颜色,计算CCT(相关色温)和CRI(显色指数),为照明设计方案提供一个合适的颜色外观。
CCT或相关色温意味着这种黑色体辐射颜色相当于灯腔的颜色的黑体的温度。
CRI或显色指数意味着从灯到标准腔颜色的腔颜色的闭合程度。标准灯,如CIE推荐,A,B,C,D55.D65.和D.75..A型是2856 k的钨丝灯,B和C型具有钨丝灯,有一些过滤器。D.55.D65.和D.75.都是昼光型。
市场上有五种类型的“白色”荧光灯。前三种类型,即暖白灯,冷白灯和昼光灯,它们具有高效率,提供合理的色彩再现。接下来的两种类型是两个豪华灯,只有70%的功效,但他们提供了改善的色彩再现。“温暖”、“凉爽”和“日光”这三个词的选择,是因为温暖的白色灯发出淡黄色的白光,让空间感觉更温暖。然而,冷白灯发出蓝色的白光,它倾向于创造一个凉爽的气氛。同样,日光灯是一个非常酷的出现源,它是一个接近CCT的阴天。

镇流器的考虑

镇流器是设计师应考虑的第五因素。再次电子镇流器在现在广泛地占据了先前的镇流器。虽然电感镇流器可靠,但长期以来,它们具有一些缺点。它们很重,消费瓦特,产生热量,产生噪音,允许灯闪烁。
电子镇流器更轻,更高效。电子镇流器没有嗡嗡声和闪烁的效果。尚未建立他们的追踪和可靠性的轨道记录是真的。此外,对他们产生的高频设备的可能影响有一些担忧。
如果设计师选择电感器类型镇流器,他们应该有CBM/ETL标签,这意味着他们已经满足认证镇流器制造商协会(CBM)的要求。它包括由美国自然标准协会(ANSI)设定的规格。它们已通过电气测试实验室(ETL)的测试和认证。此外,它们应该是高因子,可能大于90%,并具有较高的声级额定值。镇流器应适用于环境噪声低于25dB的地方。
承销商实验室(UL)总是关注设定镇流器安全标准限制,使得这些镇流器必须满足具有UL安全水平的要求。根据本标准,灯具内的压载温度必须低于90oC室温为25时oC.再次,如果镇流器壳体温度达到110oC,镇流器将自动开放,以便为全部灯具的保护提供防止热损坏。

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