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公式:

什么是照度?
照度换算在建筑照明设计、职业健康标准、摄影曝光计算和植物照明中广泛应用。勒克斯(lux)是 SI 标准照度单位,英尺烛光(fc)在北美仍广泛使用。

应用场景:
• 建筑照明设计标准 — 中国 GB 50034 规定:普通办公室 300 lux,设计室/绘图室 750 lux,图书馆阅览室 300 lux,工厂精密加工车间 1,500 lux,医院手术室 10,000–20,000 lux。

示例:
• 1 lux(勒克斯) = 1 lm/m² = 0.0929 英尺烛光
• 1 英尺烛光(fc) = 10.764 lux = 10.764 lm/m²

照度表示单位面积上接收到的光通量,是照明设计、视觉舒适度、法规合规、摄影曝光和受控环境农业中的核心量。工程与运维人员常在勒克斯(SI)、英尺烛光(英制)及历史光度单位之间换算,以对齐标准要求、设备规格和现场测量结果。

照度(E)是单位面积上接收到的光通量,描述表面被照亮的程度,SI 单位为勒克斯(lux),1 lux = 1 lm/m²。英尺烛光(fc 或 lm/ft²)是北美建筑照明中常用的英制单位:1 fc = 10.764 lux。辐透(phot,ph)是旧 CGS 制单位:1 ph = 10,000 lux = 1 lm/cm²。照度与发光强度的关系(点光源):E = I / d²(平方反比定律)。照度与光通量的关系:E = Φ / A(光均匀分布时)。

在哪里使用?

  • 建筑照明设计标准 — 中国 GB 50034 规定:普通办公室 300 lux,设计室/绘图室 750 lux,图书馆阅览室 300 lux,工厂精密加工车间 1,500 lux,医院手术室 10,000–20,000 lux。
  • 摄影与摄像曝光 — 测光表测量照度(lux)或 EV(曝光值);晴天阳光直射约 100,000 lux(EV 15),多云天约 10,000 lux(EV 12),室内日光约 100–1,000 lux(EV 6–10)。
  • 农业与植物工厂 — 叶菜类蔬菜需 10,000–20,000 lux;番茄等果蔬需 30,000–50,000 lux;植物工厂 LED 照明系统需精确控制照度均匀度(偏差低于 ±15%)。
  • 职业卫生与眼健康 — 长期低照度(低于 200 lux)工作会导致视疲劳和近视风险增加;WHO 和国际照明委员会建议办公室工作面照度不低于 500 lux,避免与周围环境形成强烈明暗对比。
  • 博物馆文物保护 — 光敏性文物(丝织品、水彩画、照片)年曝光量限制:照度 50 lux,年曝光量不超过 150,000 lux·h;油画和木器照度可放宽至 150–200 lux。

常见转换错误

将照度(lux)与亮度(cd/m²)混淆

照度(lux)是入射到表面的光量;亮度(cd/m²)是表面向观察者发射或反射的光量。500 lux 照射反射率 50% 的哑光白墙,其亮度约为 500 × 0.5 / π,约 80 cd/m²;同样 500 lux 照射反射率 5% 的黑墙,亮度仅约 8 cd/m²。照度相同,但视觉明亮程度截然不同。

忽略勒克斯与英尺烛光的换算精度

1 fc = 10.7639 lux(精确值),不是 10 或 12。粗估为 1 fc 约 10 lux,在精确计算中会引入约 7.6% 误差。北美照明标准(IES)大量使用 fc,而国际标准(ISO、CIE)使用 lux,跨国项目中须精确换算。

对均匀度要求理解不足

照明设计不仅需满足平均照度,还需控制均匀度(最小/平均照度比)。GB 50034 要求一般工作场所均匀度不低于 0.7;若灯具间距过大,局部照度远低于平均值,即使平均值达标,实际工作区域可能严重不足。

不区分维持照度与初始照度

设计时应使用维持照度(考虑灯具老化、污染后的稳定值),而非初始照度(新灯具最大值)。维护系数(MF,通常 0.6–0.8)体现了光通量衰减和灯具污染的影响。若 MF = 0.7,目标 500 lux,则初始设计值需达约 714 lux。

快速参考表

1 lux(勒克斯)1 lm/m² = 0.0929 英尺烛光
1 英尺烛光(fc)10.764 lux = 10.764 lm/m²
1 辐透(phot)10,000 lux = 1 lm/cm²
满月夜晚约 0.1–1 lux
普通走廊照明100–200 lux(GB 标准)
办公室工作面300–500 lux(GB 50034)
晴天室外直射阳光约 100,000 lux
手术室照明10,000–40,000 lux

常见问题

为什么照明设计中使用维持照度而不是初始照度?

灯具在使用过程中光通量会持续下降(LED 典型衰减曲线在 25,000 h 后降至约 70% 初始值),同时灯具积灰、房间墙面变色也会降低有效照度。若按初始照度设计,使用一段时间后照度就会低于目标值。维护系数(MF)综合了光源光通量维持率、灯具污染因子和房间表面污染因子,通常取 0.65–0.80,是保证整个使用周期内照明质量合格的设计依据。

如何用勒克斯计算所需灯具数量?

基本公式:N = (E × A) / (Φ × CU × MF),其中 N 为灯具数量,E 为目标维持照度(lux),A 为房间面积(m²),Φ 为单个灯具光通量(lm),CU 为利用系数(依室形指数和反射率查表,通常 0.5–0.8),MF 为维护系数(通常 0.65–0.80)。例如:20 m² 办公室,目标 500 lux,单灯 3,200 lm,CU=0.65,MF=0.75:N = (500×20)/(3,200×0.65×0.75),约 6.4,取 7 盏。

勒克斯和英尺烛光在实际工程中如何选用?

国际工程项目、中国国家标准(GB/T)和欧洲标准(EN)均使用勒克斯(lux)。北美(美国、加拿大)建筑照明规范(IES RP 系列)主要使用英尺烛光(fc)。在进行跨标准比较时记住:500 lux 约 46.5 fc,50 fc 约 538 lux。专业照度计通常可切换显示 lux 和 fc。

太阳光的照度是多少?对植物有何意义?

晴天正午直射阳光照度约 100,000 lux;多云天约 10,000–30,000 lux;正常室内日照约 500–2,000 lux。对植物而言:光补偿点(净光合为零)约 1,000–3,000 lux(阴生植物更低);光饱和点(光合速率不再增加)约 30,000–80,000 lux(阳生作物)。人工补光植物工厂通常设计在 15,000–50,000 lux,利用连续照射弥补光量不足。

来源与标准

  • 中国国家标准 GB 50034(建筑照明设计标准)
  • 国际照明工程学会(IES)照明手册(第十一版)
  • 国际照明委员会(CIE)S 008 室内工作场所照明
  • 中国国家标准 GB/T 5700(照明测量方法)

由 The Unit Hub 编辑团队审核 · 2026年3月