照明品質(zhì)是指照明光源是否符合視覺功能、視覺舒適度、安全度以及視覺美感等的照明指標(biāo)。正確應(yīng)用好照明品質(zhì)的指標(biāo),會(huì)給你的照明空間帶來全新的感受,特別是在LED照明時(shí)代,照明品質(zhì)表現(xiàn)的極為重要,使用照明品質(zhì)指標(biāo)選購(gòu)LED光源產(chǎn)品,會(huì)帶來事半功倍的照明效果,下面,我們分別介紹照明品質(zhì)的主要指標(biāo)。
1、色溫
是表示白光的光色,區(qū)別白光光色是偏紅色還是偏藍(lán)色,用絕對(duì)溫度表示,單位是K(開爾文)。通常室內(nèi)照明的色溫范圍是2800K-6500K。
照明白光,最典型的是太陽(yáng)光,眾所周知,太陽(yáng)光是由多種顏色的光混合而成的,其中,最主要的還是紅綠藍(lán)三種顏色的光。(右圖是太陽(yáng)光通過棱鏡后光的分解圖,由此可驗(yàn)證太陽(yáng)光是由多種顏色的光混合而成。)
白光是用色溫指標(biāo)描述光色的,當(dāng)白光中的藍(lán)光成分多,白光光色就偏藍(lán)色(偏冷,如北方冬季正午陽(yáng)光),當(dāng)白光中的紅光成分多時(shí),白光光色就偏紅色(偏暖,如早晚陽(yáng)光),色溫是表達(dá)白光光色的唯一方法。
人造光源的白光也是多種顏色的光混合形成的,對(duì)人造光源,我們同樣也是用色溫描述白光的光色;對(duì)于白光的物理分析,我們通常采用光譜分析的方法,白光的光譜分析是需要專門儀器測(cè)試制作。下圖是各種光譜圖。
從這個(gè)圖可以看出,太陽(yáng)光的光譜成分豐富和飽滿,人造光源中的白熾燈與LED燈的光譜分布比高壓鈉燈和熒光燈要好,熒光燈光譜中包含對(duì)人體有害的紫外線成分,由于白熾燈由于耗能大,將被淘汰。LED光源將是照明光源的主導(dǎo)產(chǎn)品。
在描述白光光色時(shí),許多人會(huì)用暖白光、自然白光、日光白光、冷白光分類,對(duì)于保證照明品質(zhì)而言,這個(gè)分類范圍太大,應(yīng)該使用色溫描述白光,通常,LED白光色溫與白光光色的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下面左圖所示(初略描述)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的色溫區(qū)分應(yīng)該根據(jù)CIE1931色度圖進(jìn)行,如下面的右圖所示:
精確的色溫值是要通過專業(yè)儀器測(cè)試,在購(gòu)買照明產(chǎn)品時(shí),描述色溫是比較困擾的問題,為了有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí),我們制作了色溫視覺圖例,這個(gè)視覺圖例直觀地區(qū)別照明產(chǎn)品的色溫,如下圖所示:
2、顯色性
是照明光源對(duì)被照物體表面顏色的還原程度,用顯色指數(shù)Ra表示,Ra范圍從0-100,Ra數(shù)值越接近100,表示顯色性越高,被照物體表面的色澤還原越好。光源的顯色性需要專業(yè)儀器測(cè)試。
從太陽(yáng)的光譜圖可以看出,太陽(yáng)光譜最為豐富,是顯色性最好的光源,人造光源的顯色性總是低于太陽(yáng)光,所以,鑒別人造光源顯色性最好的方法就是與太陽(yáng)光對(duì)比,最簡(jiǎn)單的方法是在太陽(yáng)光與人造光源下對(duì)比手掌心或人臉部的顏色,越接近太陽(yáng)光下的顏色,顯色性越好,也可以把手掌對(duì)著光源,看手掌的顏色,如果手掌心的顏色發(fā)灰或者發(fā)黃,則顯色性不好,如果手掌心的顏色有血紅色,則顯色性正常(如下圖):
對(duì)于LED光源,Ra大致可以分3個(gè)等級(jí),Ra小于69,Ra在70與79之間,Ra大于80,高品質(zhì)的室內(nèi)照明,應(yīng)該使用Ra大于80的光源。顯色指數(shù)與色彩的還原程度可以參考下圖的視覺對(duì)比。
我國(guó)采用的是CIE的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于LED光源,一般顯色指數(shù)Ra并不能合理反映LED照明光源的顯色性能,CIE也未提供新的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于追求高顯色能力的使用者,可以參考CIE1931色度圖中的普朗克曲線(下圖黑線),測(cè)試的坐標(biāo)值越靠近普朗克曲線的光源顯色能力越好。
3、光源的照度值
照度是光源照射在被照物體單位面積上的光通量。是表示被照物體表面明暗的程度,用勒克斯Lux(Lx)表示,照射面的照度值越高,表示物體被照的越亮。
照度值的大小與光源到被照射物體的距離有很大關(guān)系,距離越遠(yuǎn),照度值越低,照度值還與燈具的配光曲線有關(guān),燈具光輸出角度越小,照度值越高,燈具光輸出角度越大,照度值越低;照度值需要專用儀器測(cè)試。
從光度學(xué)角度來看,光通量是主要指標(biāo),作為照明產(chǎn)品,主要是反應(yīng)被照射物體表面的明暗程度,采用照度值描述照明效果更為確切,室內(nèi)照明的照度值高低,反應(yīng)的是室內(nèi)照明的明與暗,過高的照度與過低的照度對(duì)人眼的健康是有影響的,因此,室內(nèi)照明的照度值需要參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(表1),按照這個(gè)表所推薦的照度值不會(huì)出現(xiàn)過高或過低的照度。
表1住宅建筑照明的照度標(biāo)準(zhǔn)值
4、燈具的配光曲線
室內(nèi)的照明效果與燈具的布局、燈具的配光曲線有關(guān)。一個(gè)好的照明效果體現(xiàn)在合理的燈具布局和正確應(yīng)用燈具的配光,燈具的布局與燈具的配光決定室內(nèi)照明的視覺功能、視覺舒適度,體現(xiàn)照明空間的立體感和層次感。其中,燈具的配光應(yīng)用恰當(dāng),可以提升整個(gè)照明空間的照明品質(zhì)。
燈具的作用是固定和保護(hù)光源,以及裝飾和美化環(huán)境。燈具的另一個(gè)用途是重新分配光源的光線輸出,使得光源的光線按照燈具設(shè)計(jì)的光輸出角度輸出光,這個(gè)稱為燈具的配光。燈具的配光曲線是描述燈具的光輸出形態(tài),配光角度越小,會(huì)讓人感覺越亮,燈具的配光曲線是通過專門的儀器測(cè)試。下圖是燈具常用的配光曲線。
燈具的配光是與燈具的照明功能相關(guān),軌道射燈、天花燈一般采用15度或者30配光,筒燈一般采用30度或者60度配光,球泡、吸頂燈一般是120度配光。燈盤的配光在60度到90度之間。
5、光源的發(fā)光效率
光源的明暗程度是用光通量描述的,光通量單位是流明(lm),光通量越大,光源的亮度越高,光源的光通量與光源的耗電功率之比,稱為光源的發(fā)光效率,單位是lm/w(每瓦流明值)
光源的發(fā)光效率是衡量光源品質(zhì)的重要指標(biāo),光源的發(fā)光效率越高,光源越節(jié)能, LED光源的發(fā)光效率大約在90-130 lm/w,節(jié)能燈的發(fā)光效率是48-80 lm/w,白熾燈的發(fā)光效率是9-12 lm/w,品質(zhì)差的LED光源發(fā)光效率也只有60-80 lm/w,發(fā)光效率高的產(chǎn)品,光源的品質(zhì)也相對(duì)較好。
6、燈具效率
室內(nèi)照明很少單獨(dú)使用光源照明,通常是把光源放到燈具里使用,光源放到燈具后,燈具的光輸出比單獨(dú)光源的光輸出低,這兩者之比稱為燈具效率,燈具效率高,表明燈具的制造品質(zhì)好,燈具的節(jié)能指標(biāo)高,燈具效率是衡量燈具品質(zhì)的重要指標(biāo),通過比較燈具效率的大小,也可以間接地評(píng)估燈具的品質(zhì)。
光源的發(fā)光效率、燈具效率、燈具的照度值之間的關(guān)系是,燈具輸出的光通量是只與燈具效率成正比,燈具的照度值與光源的發(fā)光效率成正比,燈具的照度值與燈具的配光曲線有關(guān),照度值高,并不意味著光通量高,把光源發(fā)光效率高的光源放在燈具效率低的燈具里,燈具輸出流明會(huì)大大的降低,光源的發(fā)光效率與燈具效率越高,照明的節(jié)能指標(biāo)也越高,光源的發(fā)光效率與燈具效率是衡量高品質(zhì)照明產(chǎn)品的重要標(biāo)志。
評(píng)論
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