照明工程学报

China Illuminating Engineering Journal

健康照明

  • 城市照明光污染演变特征探讨——以VIIRS影像为分析对象

    冯凯;郝洛西;曾堃;

    城市发展过程中往往会出现城市照明光污染加重的现象,通过卫星影像手段进行宏观层面的问题发现及相关管控政策制定具有重要意义。基于团队已有研究,进一步通过R语言量化方法分析我国4座城市的光污染地图演变特征,结果显示:城市边界不断向外扩展的城市光污染范围会同步增大;城市与周边区县联系的加强会直接反映在卫星影像中;机场体现出长期高污染特征;较大规模的城市建设会引发明显的光污染;光污染边界不断向海域、山体等周边区域扩散现象明显。研究进一步验证了通过卫星影像手段分析城市照明光污染的演变特征具有可行性,并针对城市宏观层面的光污染分析提出建议,为后续更为深入的评估工作提供参考。

    2022年06期 v.33 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K]
  • 基于光色选择的电子竞技作业空间光环境研究

    周钰博;严永红;胡宗光;

    电子竞技(简称“电竞”)发展迅速,亚奥理事会已将电竞确立2022年亚运会比赛正式项目。在影响电竞作业者健康与工作效率的重要因素中,应当重视电竞作业空间光环境。相较于普通视觉显示终端(VDT)办公而言,电竞作业中作业者人机交互模式和光环境构成都有其特殊性,然而关于电竞作业空间光环境的研究贫乏,相关标准规范也屈指可数。本研究以电竞作业空间光环境为研究对象,对电竞作业空间光环境现状问题及作业人员满意度评价进行调查与理论研究,针对现状中普遍存在滥用彩色光的问题进行模拟实验研究,通过对不同光色条件下被试者的疲劳、情绪、认知、视力、成绩等指标进行量化分析,以此为将来电竞作业空间的光色设计提供参考,最后对未来电竞作业空间光环境研究方向进行预测。

    2022年06期 v.33 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 329K]
  • 面向视觉与节律健康需求的中小学校教室照明研究

    胡治国;魏彬;丁文超;黄滢滢;戴奇;

    近年来,中小学生的视力健康问题引起了社会广泛的关注。教室作为中小学生最主要的学习生活场所,良好的光环境品质是保护学生视力健康的重要因素。因此,在教室空间中关注视觉健康的照明应用逐渐成为行业关注的焦点。除水平照度、眩光、频闪、显色指数等基本教室照明指标外,空间视亮度(即教室空间的明亮程度)也可能与近视的发病率密切相关。此外,教室空间人工光环境的节律健康效果也非常重要。然而,现有中小学校教室照明标准中针对相关内容仍存在空白。本文从空间视亮度和节律照明指标两个层面,结合上海市团体标准《中小学校教室照明质量分级评价》(T/SIEATA 000001—2020)的指标解读,探讨面向视觉与节律健康需求的中小学校教室照明。

    2022年06期 v.33 17-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
  • 视觉显示终端环境中视觉作业面背景反射系数对视疲劳的影响

    翁季;张晓;曹馨;

    在以视觉显示终端(Visual Display Terminal, VDT)和周边环境共同作为视觉作业面的环境中,为研究照明条件和VDT特性一定的条件下黑板、纸张的背景反射系数对视疲劳的影响规律,选取13名被试人员,在搭建的实验环境内进行朗道尔环识别、单词查找等视觉作业,以VDT和不同颜色的打印纸板作为视觉作业面,以打印纸板的背景反射系数作为参数,以主观视疲劳度、脑力工作指数、眼动参数三类数据作为评价指标,研究背景反射系数对视疲劳程度的影响。研究结果表明:综合考虑视疲劳程度与工作效率,视觉作业面背景反射系数越大,被试的工作效率越高,视疲劳程度越低。视觉作业面选用白色背景(反射系数为0.61)时的视觉疲劳程度较低,工作效率较高,但反射系数的上限阈值还有待进一步研究。

    2022年06期 v.33 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
  • 照度对比度对视觉任务表现和视疲劳影响的实验研究

    娄迪;

    通过心理物理学实验的方法,研究了空间照度分布对视觉任务表现和视疲劳的影响。在预先设定的作业任务区域内,设置恒定的平均照度水平(≈1 000 lx);作业邻近区域则设置为高低两个预设照度水平,以形成相应的照度对比度。被试者须在给定的时间内完成指定的字母勾销视觉任务。视觉任务表现以阅读速度和阅读准确率衡量,视疲劳程度以问卷评分为衡量。实验结果表明,在任务的不同阶段,作业任务区与邻近区之间的照度对比度将会对视觉任务表现和视疲劳产生不同的影响。当作业邻近区照度很低(≈30 lx)时,相较于高照度情况下(≈300 lx),任务开始阶段被试者的阅读速度较快,但长时间工作后,最终会变得很慢;与此同时,被试者自我报告的视觉疲劳程度,在长时间工作后较高。本文研究对阅读台灯设计提供了参考。

    2022年06期 v.33 35-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
  • 基于光生物效应的建筑室内光环境研究动态

    李轩;赵伟峰;刘万里;

    通过对光生物效应视角下建筑室内光环境的研究现状和现阶段光生物效应常见的研究方法进行的分析,发现光生物效应的研究方法从早期简单的图像分析,到后来的色度匹配、光谱匹配、环境模拟、人因实验等,再到近些年来所采用HDR图像分析、VR结合人因技术等,实验技术手段逐渐多样化、现代化和科学化。每种研究方法都有其优点,也有一定的局限性。VR技术模拟光环境辅助研究光生物效应,目前虽不能准确模拟光环境,但随着VR技术的发展其对于一些庞大、复杂的建筑空间,难以利用其他手段模拟光环境时,将为建筑室内光环境的研究提供有力的支撑。

    2022年06期 v.33 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]

半导体照明技术与应用

  • 基于多光质灯珠的LED植物灯光照均匀性优化设计方法

    吴仁杰;季清;程敏;韩天;

    基于植物生长对光质与光分布的需求,本文设计了一种能够实现光质对称分布、光分布均匀性高的LED植物灯。在红、蓝、暖白、远红四芯片LED灯珠基础上改进,新的LED灯珠由红、蓝、暖白三种独立可调节的光质组成,并进行二次光学设计和LED阵列设计实现了X方向的光质高均匀度分布与Y方向的光质对称。通过Tracepro软件进行光仿真,得到各光质的光照分布,在实验中测量了各光质的实际光照分布,将两种灯珠的光照分布进行对比。建立了二次光学设计下LED灯珠的光照分布模型,提出了光照强度均匀性的评价函数。最后,根据各光质的光照强度分布对光照均匀度进行计算。本文设计的LED植物灯能精准实现X方向光质分布高均匀性、Y方向光质对称分布,整体光照强度均匀性较高,能够对植物实现高均匀照明。

    2022年06期 v.33 52-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K]
  • 铜基卤化物钙钛矿制备方法及其应用研究进展

    董高磊;李梓榕;周倩倩;杨波波;梅时良;张璐;李威晨;钱麒;邹军;杨雪舟;

    无铅金属卤化物钙钛矿材料具有优异的发光性能、无毒性以及卓越的环境稳定性,成为下一代发光半导体的候选材料之一;其中,作为金属卤化物中的佼佼者,铜基卤化物因其低维结构和自陷激子(STE)发光特性而备受关注。相比于原有的三维铅基卤化物,具有STE发光特性的低维铜基卤化物拥有高量子效率的宽带发射,在复杂环境下稳定性高。本文综述了铜基卤化物钙钛矿材料和薄膜制备方法、光致发光特性以及应用前景,为铜基卤化物钙钛矿的研究发展提供参考。

    2022年06期 v.33 61-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 640K]
  • 4K超高清制作下对LED灯具显色性要求的探究

    迟超;

    本文主要探究在4K超高清制作中,对电视演播室中常用的LED灯具显色性的要求。介绍了目前电视灯光常用的显色性评价标准。通过搭建4K超高清视频系统及灯光测试场景,对LED灯具进行了客观与主观测试,为4K超高清中的灯光制作提供实践参考。

    2022年06期 v.33 76-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
  • 基于电力载波通信的助航灯光单灯监控系统研究与应用

    任立平;曾思博;刘功贵;

    民航机场助航灯光采用单灯监控技术可以实现对灯具进行监视,正确反馈灯具或单灯单元的状态,可以在不敷设任何附加电缆的情况下,对机场灯光系统进行逐灯检测和控制,并能将坏灯报警、隔离变压器二次短路、坏灯百分率等灯状态信息以图形化的方式直观、准确地反映到计算机界面上。结合中西部地区两机场项目单灯监控在跑道主降端进近灯的应用实践,对国内某厂商单灯监控系统展开研究探讨,并对运行情况进行了总结,以供业内参考借鉴。

    2022年06期 v.33 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
  • 基于门控循环单元神经网络的LED寿命预测方法

    龚晓春;朱云;李晟;颜建堂;李玉晓;

    LED寿命预测仍存在预测结果准确性不高、预测速度不足等问题。本文提出了一种基于门控循环单元神经网络的LED寿命预测方法,提出利用门控循环单元简化神经网络预测模型,并将模型输入数据的长度设置为变量,使预测过程能够考虑更多的LED历史退化信息;再采集LED流明维持数据作为训练样本,训练寿命预测模型;最后利用训练好的模型对LED进行寿命预测实验,并与其他三种方法进行对比。实验结果表明,本文方法具有更高的预测准确度和更快的预测速度,且具有良好的鲁棒性。

    2022年06期 v.33 93-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K]
  • 低压供电LED灯具反向保护电路的节能研究

    徐永红;

    本文通过对一种低压直流电源的LED灯具防反接保护电路的原理和实例分析,阐述绿色照明LED灯具的部分控制电路对系统节能的影响,列举了案例及其电路的特征,比对现有的LED灯具防反接保护电路的成本和节能效果,分析了防反接保护电路的必要性及其节能的有益性。

    2022年06期 v.33 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K]
  • 基于智慧灯杆系统的关键技术发展路径研究

    臧锋;黄李奔;刘立;

    本文从智慧灯杆与智慧城市的关系入手,通过对智慧灯杆发展特征和趋势分析,系统梳理其体系架构与关键技术,深入探讨从功能分散到高度集成、从智慧节点到智慧生态、从固定场景到弹性场景、从软件定义灯杆到软件定义世界、从数据标准到数据治理等基于智慧灯杆系统关键技术发展路径,旨在提供面向未来的智慧城市基础设施建设发展建议,推动数字经济发展和信息基础设施的产业生态重构,全面支撑城市治理体系和治理能力现代化建设。

    2022年06期 v.33 107-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 605K]

照明工程设计与研究

  • 基于虚拟现实技术的建筑照明交互设计方法与系统

    康钰卓;韩臻;刘岳;刘刚;

    近年来,随着虚拟现实(VR)技术的不断发展,其在辅助方案设计方面的潜能逐步得到关注。对于建筑设计而言,目前的方案性能优化仍处于设计阶段后期,难以用于指导前期方案设计,容易造成设计过程的循环往复。因此,本文将沉浸式虚拟环境(IVE)主观环境感知与性能评价客观指标相结合,提出了一种基于VR的交互照明设计方法,并开发与评估了可实现该方法的设计辅助系统。该系统可于VR环境内可视化建筑性能数据,并通过搭建不同软件平台的数据传输接口,实现不同平台数据的实时传输。本文选取15名建筑专业学生进行系统评价,分析其IPQ问卷结果与系统使用反馈。结果显示,该系统的整体存在感表现较好,得分为5.71;且15名参与者均认为该系统可以提升方案设计的决策效率与结果满意度。这表明该方法可以增强设计师人境交互体验感,允许设计师从主观空间感受与客观性能表现两个维度优化设计方案,提升设计效率,增强结果满意度。

    2022年06期 v.33 117-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K]
  • “萤光计划”——塘口里村落夜景提升中的思考与实践

    杨一丁;林红;

    本文结合广东省开平市塘口镇乡村夜景提升项目,介绍“萤光计划”照明专业公益团队在该项目策划和实施中的思考与实践,针对乡村建设发展的现状,提出“以最少的光,获取最大的价值”的理念以及相关方法手段,尝试为城乡空间照明环境的品质提升提供一个案例参考。

    2022年06期 v.33 131-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
  • 河南警察学院夜景照明设计分析

    冯健;

    夜景照明是人们对空间和美学相结合的建筑在夜间另外形式的再表现。本文根据河南警察学院建筑特点,在满足照明效果前提下,改进并创新灯具光学配光技术,较好地控制眩光,降低对室内人员的影响,旨在用最少的光表达出建筑的特色,同时降低能耗,达到显著的节能效果。

    2022年06期 v.33 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
  • 飞机库照明设计浅析

    朱华;杜磊;贾周顶;马潞潞;王川;

    飞机库具有跨度大、空间高、库顶结构复杂多样等特点,机库的照明设计应综合考量光源、灯具、安装机库屋顶结构形式等多个方面,从机库使用需求出发,兼顾维护性、可靠性等因素进行设计。本文从飞机库的照明设计角度出发,从标准规范、光源选择、灯具选型、照明控制、安装维护及节能等几个方面进行阐述,同时通过实际案例,对机库照明设计的体会进行梳理总结。

    2022年06期 v.33 146-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
  • 应急照明系统设计要点及国内外设计标准的对比

    王本彦;

    对比了EN标准、CIE标准、GB标准在应急照明系统设计要求方面的异同,给出了应急照明照度检测范围的建议并用DIAlux软件模拟验证合理性,针对照度测量网格、眩光限制措施及应急标志灯具安装高度和间距的国内外要求差异提出了观点和看法。

    2022年06期 v.33 158-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
  • 超低能耗办公建筑开放办公室照明设计研究

    赵瑞轩;刘洁;

    智能照明控制系统已在公共建筑中普遍使用,但对照明系统的精准控制、多系统间联动、运行效益分析,尚有极大潜力和提升空间。针对办公空间中逻辑最复杂的开放办公室场景,本文采用智慧建筑操作系统,以实时数据驱动控制逻辑,精准控制室内自然光线和人工光源,兼顾系统能耗与人员舒适度,实现既有建筑改造为超低能耗办公建筑、健康建筑。

    2022年06期 v.33 165-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K]
  • 浅谈沉浸式观演视角下对传统照明设计的解构——以现代艺术展为例

    杜春晓;

    “沉浸式艺术展览”作为艺术与科技的桥梁,在多元包容的艺术环境与千变万化的科技元素共同作用下,呈现出丰富多彩的形式与内涵。但“沉浸”寄托的内容,不仅表现为客观存在的形式上的沉浸,更多还要营造一种主观认知上的沉浸,从而让观众与作品之间,身体、心理上的距离感都能被迅速打破。照明设计中通过利用光影的表现力、利用光色的感染力、光位的特殊化等来增加空间的戏剧性与沉浸感以及刻画出核心思想的叙事性,使设计者能够展示自己的理解与强烈的情感色彩,表现充满激情的主观理念,特别的感悟与特别的想象激发出特别的求索,使独特的设计构思深入人心,从而挖掘照明设计在现代艺术形态下更多的艺术价值。

    2022年06期 v.33 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
  • 关于城市夜景照明接地的探讨

    刘翠卓;

    随着城市夜景照明的快速发展,对于夜景照明的配电,以及电气安全也越来越重要。本文主要讨论城市夜景照明电气安全中的接地安全,主要介绍了接地系统的基本概念与分类,并在遵守相关规范条文的基础上,通过计算分析,结合工程现场反馈的实际测量数据等案例,着重讨论计算了城市夜景照明中TN-S系统和TT系统的接地电阻值的选取。指出了一些现阶段常见做法存在的问题,并对其原因进行了分析,提出了改进建议。通过画图计算的方式,重点举例分析了TT接地系统在工程上的建议做法。最后通过比较分析,提醒广大电气设计师同行在做设计时要做到具体问题具体分析,根据每个项目的地理位置分布情况,结合项目现场的客观情况,综合考虑不同地区的土壤电阻率等因素,因地制宜地选取最优的接地方式以及相对比较合理的接地电阻值。

    2022年06期 v.33 175-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
  • 减量发展背景下国际化旅居城市照明规划设计方法思考——以三亚市为例

    戎海燕;马越;周利利;

    本文重点思考和探讨了减量发展背景环境下,以国际化旅居为特色、以发展夜间经济作为转变经济方式刺激城市内需重要抓手的窗口城市,如何平衡特色发展与降低消耗,更好地进行规划建设布局。判断城市和照明的发展阶段,细分建设层次,优化生态格局,实现正向减量;通过构成肌理和隐喻手法凸显浪漫旅游的风格调性,避免城市尺度过度具象;明确照明作为城市空间品质提升基础设施的配套标准,促进居民健康生活。

    2022年06期 v.33 180-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 621K]
  • 足球场场地照明工程技术指标控制与设计

    陈众励;陈杰甫;

    本文通过对比分析足球场场地照明标准,得出了适应多种国际赛事的场地照明设计标准。在设计标准的引导下,采用两种不同的大功率LED灯具布置方式计算和分析,确定360°环形布灯方案,并在项目中实施。通过现场检测数据显示,实测数据各项指标均达到设计值的要求,部分指标超过标准值。

    2022年06期 v.33 188-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 546K]

照明节能

  • 光伏温室屋顶组件排布对太阳光利用率的影响

    李天宇;孙耀杰;吴佳露;孙玉卿;张宇;杨彪;

    充分利用温室顶部的空间建立光伏发电设施的“农业+光伏”模式,是一种对太阳能进行大规模利用的新模式。光伏温室屋顶的光伏组件排布方式所造成的阴影遮挡会影响太阳能的利用率。本研究针对四种光伏组件的排布方式,采用人工天穹实验系统模拟了4个纬度地区下全年的太阳高度角全天的变化,探讨了在遮光率不变的情况下,光伏温室顶部光伏组件的不同排布方式带来的不同形状的阴影对温室内作物采光的影响。通过设置64组(4个纬度地区×4个季节×光伏组件4种排布方式)平行实验,对每一种光伏温室建筑模型进行全天太阳高度角的动态模拟,每一次模拟均从日出到日落每隔半小时测量一次数据,并做归一化处理。实验结果表明,当遮光率一定时,光伏组件按水平方向的间隔式排布的光伏温室对太阳光的利用率最低,而光伏组件按竖直方向间隔式排布、水平方向棋盘式排布和竖直方向棋盘式排布这3种方式布局的光伏温室对太阳光的利用率较高。

    2022年06期 v.33 195-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 532K]
  • 太阳能LED路灯在老旧小区改造中的设计及应用

    方敏;成迪;

    随着城镇老旧住宅小区综合整治的逐步推进,小区照明成为城镇老旧小区改造的基础必改项目,而传统的市电照明模式由于电费问题造成取电难的现象。为了解决这个问题,本文结合工程实例,以老旧小区改造的特色为出发点,提出了设计方案:对老旧小区改造中传统的市电照明及太阳能照明的各项参数进行比较,依据相关规范进行太阳能LED系统的设计及计算。结果表明,将太阳能运用到老旧小区改造的照明路灯的设计当中,不仅干净、环保,解决了取电难的问题,还极大地降低了运营成本,具有一定的推广和借鉴价值。

    2022年06期 v.33 203-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
  • 景观照明的节电与错峰

    吴春海;廖雯瑜;吕宇昂;卫远;

    电力紧张导致不少城市缩减景观照明亮灯时间,通过分析景观照明相对全社会用电所占比例,以及景观照明亮灯时间与电网负荷尖峰时段的关系,提出应以科学、理性、均衡的态度看待景观照明用电问题,从短期看要做好错峰、避峰,从长期看则要做好节电工作。在低碳绿色、严控光污染的基础上,该亮的要亮,该暗的要暗,才能得到社会的真正认可。

    2022年06期 v.33 208-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 142K]
  • 地下车库照明节能改造设计分析

    陈宇;

    提出了地下车库采用红外感应LED和微波感应LED相结合的照明控制方案,通过在节能效果和经济费用方面进行分析,验证了这种照明方案的可行性,为电气设计人员在地下车库照明设计提供参考。

    2022年06期 v.33 211-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]