泛光灯的安装位置、特性和使用

在决定泛光灯位置和所需发光量和光度特征时，需要考虑到以下多种因素：表面质量和颜色，组成部分，视点位置，物体发光距离，周围地区的照明及期望效果。

泛光照明不应将物体“淹没在灯光的海洋中”。通过使相邻几个区域分别得到较多或较少的照明或阴影，泛光照明应能显示物体不同平面和组成部分的起伏轮廓。应考虑到以下要点。

　　泛光照明技术

　　1、入射角

　　正是阴影将立面起伏突现出来，因此，照明应始终能提供表面成像，以正对角度射向立面的灯光将不会形成阴影，并使表面显示为平面状。

　　阴影尺寸取决于表面起伏和灯光的入射角。平均照明方向角应为45°(见图1A)。若起伏极小，此角应大于45°。

　　2、照明方向

　　为了使表面照明看起来平衡，所有阴影应投射在同一方向，为一个投影区域中的表面提供照明的所有灯具应有相同的投射方向。

　　例如，如果两盏灯对称地瞄准某一表面的垂直方向，阴影将会减少并可能会出现混乱。因此有可能无法看清表面起伏。

　　然而，大型突出物可产生大的密集阴影，为了避免破坏立面的整体性，建议在与主光照明成90°的角度提供较弱的照明来弱化阴影。

　　3、视角和照明方向

　　为了看清阴影和表面起伏，照明方向应不同于观察方向，这两个方向所成的角度应至少为45°。然而，对于可从几个地方看见的纪念碑而言，不可能严格遵守此规则，应选择主要观察点，照明设计中优先考虑此观察方向。

　　泛光灯位置

　　1、确定位置

　　在城市背景中，通常不可能将泛光灯安装在理想位置，应在现场对以照明设计为基础初步研究作出调整，以便考虑到位置的物理限制并达成最满意的方案。

2、日光下的外观

　　一旦确定夜间照明所需的灯具安装位置，应确保照明装置既不会有损于艺术效果，又不会有损于白天的视觉效果。

　　3、眩光

　　在多数泛光照明方案中，灯具的光度特征会导致无法承受的眩光危险。因此，有必要检查眩光的可能性，无论是直接引起或由反射引起的眩光，都会影响到邻近建筑物的住户或附近的司机或行人。有必要对照明设备进行调整，以消除这种风险。

　　4、维修和调整入口

　　定期进行检查是必要的，以及时检验和调整设置，更换光源和维修灯具。所选的照明装置应尽可能容易接近，以简化维修作业和避免不必要的成本。如果难以接近照明装置将会导致低效维修和系统故障，这将降低照明工程的美观性。还应为运行设备所需的电气部件(镇流器、保险丝、控制开关等)的更换制定规范。

　　泛光灯特性

　　1、光束范围

　　泛光灯产生的光束宽度可能更大或更小，这取决于光学系统和光源在灯具中的位置调整。

　　按照惯例，泛光灯的光束范围由等于光束轴向上峰值发光强度50%的发光强度方向来确定。圆形对称式泛光灯的光束范围在各个面上保持不变，矩形泛光灯的光束范围通常为卵形，它由对应两个对称平面的两个值确定。

　　在某些应用中，使用的灯具光束在峰值光强情况下不对称。在此情况下，光束范围等于50%的光强所确定的两个半角。

　　2、光强分布曲线

　　拥有相同强度峰值和相同光束范围的两盏泛光灯可能会拥有不同的光强分布曲线；在选择最适合解决某一泛光照明问题的灯具时，这些曲线将提供有用的信息。

　　由于许多泛光灯的光束范围窄，上图的极坐标中曲线通常不可能读取或不准确。在大多数泛光灯中，转移光学系统的光源将会改变分布曲线的形状(光束范围、光强和对称)。

　　3、泛光灯的光输出

　　一些泛光照明可配备具有不同光通量输出的灯。因此，通常泛光照明的强度由灯的光通量达到1000Im时得出，实际强度可根据所用灯的光输出而算出。

　　4、光输出比

　　光输出比为泛光灯与裸灯发出的总光通量之比；它是泛光灯效率的通用指标。另一个实际的数字是光束系数，它表示光束范围内发出的光通量与裸灯发出的光通量之比。

　　灯功率

　　1、推荐的物体亮度

　　为了正确地显示物体的外观，应根据环境照度、所述物体的尺寸和位置来确定被照立面的平均亮度。环境(尤其是背景)的平均亮度越高，被照物体亮度越高。照度低的物体将无法在明亮背景下显示。

　　另一方面，亮度高的物体在低亮度环境下可能会太过显眼。为了创造充分的视觉效果，一小块单独的表面应获得高的亮度。在类似环境中，大面积表面需要较弱的亮度。对于同样的区域和尺寸，从远处看到的物体比从近处看到的物体需要的亮度高。

　　以下值通常被认为是适用于特定环境的平均亮度：

　　——在照度低的地区(照度低或较低的农村地区)，4cd/m2；

　　——在一般地区(小城镇、大城市郊区)，6cd/m2；

　　——在照度高的地区(市中心的娱乐和商业区)，12cd/m2。

　　建议将这些值作为计算和设计依据。可根据特定情况进行相应调整。

　　2、照度和反射率(反射系数)

　　在确定亮度后，将要达到的照度取决于立面或表面的反射特性。表面各点的反射率不一定相同，因此应采用平均值。该值可使用适当设备直接测出，或通常根据已知值估计而得。反射率值不仅要适用于使用的灯光的光谱质量，而且还需适用于被照表面的颜色。

　　例如，黄一橙色表面反射低压钠灯的光多于反射未校正的高压汞灯的光。因此，可根据亮度和显色不同选择光源和表面颜色。

　　表：建议的照度值

注：如果物体较远，所有值应增加30％。设计照度应考虑到运行过程中的维修程度。

3、光通量

　　一旦知道运行所需的照度，灯的光通量可从以下公式中计算出：

　　式中：

　　φ——灯的总光通量(1m)；

　　E一一平均运行照度(1x)；

　　S——指整个被照面积(m2)；

　　系数U产生于：

　　a）所安装灯具的光输出比，可从制造商提供的资料中获得；

　　b）维护系数，取决于当地条件、清洁和更换照明灯的频率。如果定期清洁和更换照明灯，在无更15GB／Z26207--2010／CIE94—1993好信息的情况下，可采用系数O．8；

　　c）浪费的光系数。部分光通量可能未照射在目标表面。溢出光的比例取决于光束范围、表面尺寸及距离之间的关系。可能还需考虑到大气散射，尤其是在远距照明时更应如此。

　　系数U的典型值为0.30。

　　4、泛光灯数量计算

　　在使用泛光灯为表面提供照明时，要使表面能够被察觉到，应将泛光灯安装在规定的光束的角分布之内。因此，为了对构筑物立面进行照明，可使用泛光灯，且泛光灯位置上整个立面角分布与光束范围相同。

　　还可以使用几盏泛光灯，使其产生较小的光束分布，并在布置时使被照区域并列，以便泛光灯照射到整个立面。

　　为了达到均匀的效果，单只泛光灯的光输出量应与用于第二个方案的一组泛光灯的光输出量大致相等。由多只泛光灯构成的组合装置具有更大的适应性，可微调，以达到理想的效果。

　　本解决方案存在成本高和不方便的缺点。对于既定表面，应根据泛光灯与被照物体之间的距离进行选择。对于远距离而言，使用几盏密集布置的泛光灯优于具有更高输出量的一盏泛光灯，因为这样可形成较宽的光束范围。

　　当照明距离短时，具有中等光束范围的单盏泛光灯比较适合。

　　在选择泛光灯时，应考虑到所用泛光灯的特性(光通量和光束宽度)和安装设计。在标准均匀照明中，最大值与最小值的比率为2：1时可能可接受，但是3：1时可能较为明显。建议不对此比率值作出限制，而是需要根据实际情况进行评估和判断。