零、光度学相关物理量的基本概念

$光度学量和辐射度学量$

一、照度计选择

照度计基本要求
性能等级	一级或以上
量程	0/1/5-19.99万/20万 lx
分辨力	⩾0.1 lx
读数换挡	最好自动
购买建议	主业为光仪研发制造的企业品牌
大致价格	100元左右

不建议使用手机APP或工程模式（*#0*#）进行测量，因为结构不同，缺少余弦修正器，设备基本结构对比如下：

设备	基本结构
照度计	余弦修正器、 $V(\lambda)$ 修正滤光器、光电接收器
Android手机	玻璃、滤波片、环境光传感器
iOS手机	玻璃、镜头、滤波片、图像传感器

一个别人做得光照计与手机测量对比：Luxmeter App vs. Measuring Device

二、照度测量方法

设置测量范围
布置测量点
测量点照度记录
计算评价参数

三、测量前两个问题

测量目的？（原因：目的不同 $\Rightarrow$ 评价标准不同 $\Rightarrow$ 测量方案有区别）

目的分为两种：评价一款灯具、评价一个房间的照明。

住宅书房照明测量方案

测量目的	评价标准	测量标准	测量范围	布点方案	评价参数
评价台灯	GB/T9473-2022 读写作业台灯性能要求	GB/T 5700-2023 照明测量方法	书桌中心区、总区域【大致直径台灯符合性】	国标矩形区域四角布点法：100mm正方形网格划分国标扇形区域四角布点法：参见台灯国标附录D（适用于圆标台灯）四角布点法：利用现成网格板（如工装板、洞洞板、书法毛毡等）制作布点参考面，100mm正方形网格划分书桌主阅读区【省事/大致衡量台灯】四角布点法：3K4纸制作布点参考面，99mm×105mm网格划分	各测量范围内最小水平照度照度均匀度（最大值 : 最小值）
评价吸顶灯	GB/T50034-2024 建筑照明设计标准推荐值见表5	GB/T 5700-2023 照明测量方法	整个书房 H=0.75米水平面	中心布点法：房间边长小于2.5米时，中心点间距不超过0.5m×0.5m；边长大于2.5米小于6米时，不超过1m×1m。	平均照度照度均匀度（最小值 : 平均值）
评价大路灯	需综合参考多个标准推荐值见表6	GB/T 5700-2023 照明测量方法	整书桌面	四角布点法： 6张以上A4纸制作布点参考面， 200mm×200mm网格划分	各测量范围内平均照度照度均匀度（最小值 : 平均值）
			整个书房 H=0.75米水平面与吸顶灯同标高无花	中心布点法：房间边长小于2.5米时，中心点间距不超过0.5m×0.5m；边长大于2.5米小于6米时，不超过1m×1m。
			与吸顶灯同标高天花板	中心布点法：房间边长小于2.5米时，中心点间距不超过0.5m×0.5m；边长大于2.5米小于6米时，不超过1m×1m。
			墙面（大衣柜、窗帘）	中心布点法：房间边长小于2.5米时，中心点间距不超过0.5m×0.5m；边长大于2.5米小于6米时，不超过1m×1m。
评价书房照明	需综合参考多个标准推荐值见表7、8	GB/T 5700-2023 照明测量方法	整书桌面	四角布点法： 6张以上A4纸制作布点参考面， 200mm×200mm网格划分	各测量范围内平均照度照度均匀度（最小值 : 平均值）
			环绕区 H=0.75米水平面	中心布点法：250mm左右网格划分
			背景区 H=0.75米平面与吸顶灯同标高无花	中心布点法：房间边长小于2.5米时，中心点间距不超过0.5m×0.5m；边长大于2.5米小于6米时，不超过1m×1m。
			与吸顶灯同标高天花板	中心布点法：房间边长小于2.5米时，中心点间距不超过0.5m×0.5m；边长大于2.5米小于6米时，不超过1m×1m。
			墙面（大衣柜、窗帘）	中心布点法：房间边长小于2.5米时，中心点间距不超过0.5m×0.5m；边长大于2.5米小于6米时，不超过1m×1m。
			H=1.2米（或使用人坐姿眼部）	—	垂直点照度

具体国标文件：

GB/T9473-2022（读写作业台灯性能要求）

GB/T50034-2024（建筑照明设计标准）

GB/T5700-2023（照明测量方法）

评价参数细节？

照度性能评价参数主要通过

(1) 计算测量范围内的表面平均照度

$平均照度测量$

(2) 照度均匀度

参考标准	照度均匀度
读写作业台灯性能国标	$\dfrac{\text{最大值}}{\text{最小值}}\geqslant 1$
建筑照明国标	$\dfrac{\text{最小值}}{\text{平均值}}\leqslant 1$
教室照明国标	$\dfrac{\text{最小值}}{\text{平均值}}\leqslant 1$

例外：台灯性能评价国标：最小水平点照度

四、测量前的准备工作

照度测量条件
环境光	测量房间无杂散光（关闭不参与测量的灯具、拉上窗帘、关闭房门）
环境温度	最佳范围：15-25°C
参与测量灯具	预先工作15分钟（保证光输出稳定）
监测电压	家中可不监测

第一次使用或长时间未用，需确认照度计是否正常：

(1) 完全人工照明条件下，随便取一个点实测

(2) 灯具点亮15分钟后，打开照度计电源，与光度头盖子

(3) 光度头表面不能有灰尘污渍，光度头和照度计平稳摆放，身体或手不要遮挡光度头

(4) 判定是否正常：

1分钟内，如果数值没有变化，说明正常。

1分钟内，如果数值在不断跳动，在1分钟内按“HOLD”键6次，记录6次数值，取最大值与最小值，如果 $\dfrac{\text{最大值}}{\text{最小值}}\leqslant 1.005$ ，说明照度计正常。

(5) 专业测量仪器需要至少每年校准一次，实际上家用照度计可以每年自己进行检查照度计是否有偏移，使用相同位置的台灯（保证距离和高度一致）并打开15分钟后，选取书桌中心三个固定点位进行测量，打开照度计5秒后，测量每个点的照度3次，计算平均值并记录，与上一年数据进行对比。对于一级照度计，每次测量值和初始值相差不超过1%就说明不需要回厂校准。

五、台灯照度测量

照度测量目的： 了解“主阅读区”的照度情况，评判灯具核心光学性能
测量限定范围： 书桌面上 $700\mathrm{mm}\times 500\mathrm{mm}$ 范围内
测量序号点的照度： 对限定范围等分，边长为 $100\mathrm{mm}$ 的正方形网格，在每个网格四角点标序号

测量点的定位：

(1) 台灯品牌有布点网格纸。

(2) 无布点网格纸，按照国标GB/T9473-2022摆放：

a）台灯出光面高度：

1）若说明书标明了台灯正常工作时的出光面高度，则按照说明书规定；

2）若说明书未标明工作高度，台灯出光面高度不可调节，则在该高度下测试；

3）若说明书未标明工作高度，台灯出光面高度可调节且最大高度小于 400 mm ，则在台灯的最大高度下测试；

4）若说明书末标明工作高度，台灯出光面高度可调节且最大高度大于或等于 400 mm ，则在台灯的 400 mm 的高度下测试。

b）台灯出光面与读写作业照明的有效工作区域相对位置关系：

1）说明书标明了台灯的正常工作位置：

若标明的台灯出光面几何中心垂直投影点位于中心区域矩形以外时，按照说明书规定的台灯正常工作位置进行测试；
若标明的台灯出光面几何中心垂直投影点位于中心区域矩形内时，则测试时将出光面几何中心垂直投影点与中心区域矩形上边沿中间位置重合。

2）说明书未标明台灯的正常工作位置：

未标明台灯出光面与有效工作区域的关系，测试时将出光面几何中心垂直投影点与中心区域矩形上边沿中间位置重合。

在光源燃点稳定后进行测量。

判断：

(1) 如果序号点的照度计数值稳定不动，记录照度计数值

(2) 如果数值跳动，则每个点测 $2\sim 3$ 次（按“HOLD”键 $2\sim 3$ 次），平均值为该序号点的照度值。

测量所有序号点的照度值之后，找出中心区和总区域的最小水平照度，再找出中心区和总区域的最大照度，并计算

\begin{aligned} \text{中心区照度均匀度}=\dfrac{中心区最大照度}{中心区最小照度}\\ \text{总区域照度均匀度}=\dfrac{总区域最大照度}{总区域最小照度} \end{aligned}

最大水平照度不应超过 $2500$ lx且满足国标GB/T9473-2022推荐值：

光度等级	遮光性和防眩光	最小水平照度(lx)：中心区域	最小水平照度(lx)：总区域	照度均匀度：中心区域	照度均匀度：总区域
AA级	符合 5.3.1	$\geqslant 500$	$\geqslant 250$	$\leqslant 3$	$\leqslant 7$
A级	符合 5.3.1	$\geqslant 300$	$\geqslant 150$	$\leqslant 3$	$\leqslant 7$

其中，

5.3.1 遮光性和防眩光：台灯应具有遮光性，没有过度的眩光。对于正常工作位置的出光面相对桌面高度低于 $750\mathrm{mm}$ 的台灯，当人处于坐姿的位置时，人眼观察到的所有部件的表面亮度不应大于 $2000\mathrm{cd}/\mathrm{m}^{2}$ 。

例外： 如果台灯卖家提供的是2017版老国标扇形范围（一般是圆形台灯）的照度数据，则需要按照国标GB/T9473-2022附录A绘制扇形布点参照面进行测量。

六、吸顶灯照度的测量

测量目的： 吸顶灯提供的是整个房间的基础照明（“一般照明”）。
测量范围： 整个房间
测量序号点的照度：硬装软装完毕，摆放家具、拉上窗帘后，去除衣柜的宽度后，对整个书房用矩形网格布点（最好为正方形），取网格中心点为序号点：

$书房照度测量正方形网格布点$

其测点间距应满足：

测量区域最大测点间距表

测量区域的场地尺寸	最大测点间距 $a/m$ 或 $b/n$
场地长度 $a$ 或宽度 $b$ 不大于 2.5 m	0.5 m
场地长度 $a$ 或宽度 $b$ 大于 2.5 m，且不大于 6 m	1.0 m
场地长度 $a$ 或宽度 $b$ 大于 6 m，且不大于 15 m	2.0 m
场地长度 $a$ 或宽度 $b$ 大于 15 m，且不大于 50 m	5.0 m
场地长度 $a$ 或宽度 $b$ 大于 50 m	10.0 m

注： $m$ 为场地长度方向的测点数量， $n$ 为场地宽度方向的测点数量。

现阶段没有没有专门针对住宅书房照明的国标，建议参考国标GB/T50034-2024（建筑照明设计标准）

实测照度推荐如下：

吸顶灯“照度”评价参数与指标推荐

主要使用时段	场景	房间内一般照明平均水平照度（lx）在H=0.75米	房间内一般照明照度均匀度 (最小值:平均值) 在H=0.75米
傍晚、夜晚	用于书房长时间近距离用眼 (读写、画画、手工等)	75（书桌300） 100（书桌500） 150（书桌750） 200（最高）	⩾0.6
白天且采光差需要开灯补光	用于书房长时间近距离用眼 (读写、画画、手工等)	100（书桌500） 150（书桌750） 200（书桌1000） 300（最高）	⩾0.6

注：根据使用人书桌面平均读写照度需求，结合价格，在下列照度等级内选择吸顶灯提供的照度水平等级；如对价格不敏感，可直接按最高值选购。

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