模块十三建筑照明及照明线路

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1、模块十三 建筑照明及照明线路,本单元能力、知识目标及学习要求,掌握照明的一些基本概念和照明的基本要求。 熟悉光源和灯具的类型及选择。 了解常用照明基本线路的表示方法。 较熟练地看懂照明线路施工图。,本单元重点、难点,重点：照明的基本概念和基本要求、光源和灯具的类型及选择。 难点：常用照明基本线路及施工图。,12.1 电气照明基本知识 12.2 电光源与灯具 12.3 电气照明平面图分析,1.电气照明基本知识,照明是以光学为基础的，同时要从光学的角度来考虑电气照明的基本要求，使得照明满足生产和生活的需要，为此要对有关光学的几个物理量有所了解。,照明可分天然照明和人工照明两大类。现代人工照明是用电

2、光源实现的，故又称电气照明。,1、光通量 一个光源不断地向周围辐射能量，在辐射的能量中，有一部分能量使人的视觉产生光的感觉。光源在单位时间内，向周围空间辐射的使视觉产生光感觉的能量的总和，称为光通量，用(教材中为F)表示，单位是流明(1m)。,光源消耗1W电功率所发出的光通量，称为电光源的发光效率，单位是流明/瓦(lm/W)。 通常，白炽灯的发光效率为10-20 lm/W；荧光灯为50-60 lm/W；高压水银灯为40-60 lm/W；高压钠灯为80140 lm/W； 下表2.1是常用光源的光通量。 发光效率是研究光源和选择光源的重要指标之一。,表2.1 常用光源的光通量,2、发光强度（光强）

3、 由于辐射发光体在空间发出的光通量不均匀，大小也不相等， 例如：同一个光源有、无灯罩被照面所得到效果是不同的 故为了表示辐射体在不同方向上光通量分布特性，需引进光通量的角密度概念，即发光强度，简称光强。 用符号I表示，单位是坎德拉(cd)。,3、色表、色温、显色性、显色指数 色表：人眼直接观察光源时所看到的颜色。 色温：当某光源所发射出的光的颜色与黑体在某一温度下所辐射的光的颜色相同，则黑色的这个温度就称为该光源的色温。 显色性：光源的光照射到物体上所产生的客观效果，也就是光源能否正确地显现物体颜色的性能。 显色指数：是指在被测光源和标准光源照明下，在适当考虑色温适应状态下，物体的心理物理色符

4、合程度的度量。,4、照度 照度是表示物体被照亮的程度的物理量。当光通量投射到物体表面时，可以把表面照亮， 照度就是照射到物体表面的光通量与物体表面面积S的比值，即 E=/S 照度的单位是勒克斯(lx)，面积的单位是平方米(m2)。 若被照面积是1m2，照射的光通量是1lm，则被照面上的照度就是1 1x。,5、亮度 亮度是一个单位表面在某一方向上的光强密度， 它等于该方向上的发光强度和此方位所看到发光面面积之比，用L表示，单位为坎德拉每平方米(cdm2)，也称尼特(nt)。,有的国家用亮度作为建筑照明的规范标准。它与照度的区别是它与材料的反光性能有关。,6、可见度 人眼确认物体存在或形状的难易程

5、度称为可见度。 7、光幕反射 在工作照明时，往往会出现印在纸上的文字由于发亮而看不清的现象。其主要原因是由于不适当的照明使得文字和纸之间的亮度对比减少。这种现象称为光幕反射。 8、眩光 当所观察物亮度极高或与背景亮度对比强烈时，所引起的不舒适或造成视力下降的现象称为眩光。 9、频闪效应 指气体放电光源的辐射光通量随交流电的波动而强弱变化所造成的灯光闪烁现象，是视觉分辨能力降低。,二、 电光源与灯具,12.2.1 电光源 目前，电气照明采用的电光源可分为两大类： 一类是热辐射光源，如白炽灯、碘钨灯； 另一类是气体放电光源，如荧光灯、高压水银灯、氙灯等。 下面介绍几种在生产和生活中常用的电光源。,

6、1白炽灯 白炽灯主要是由灯头、灯丝、玻璃泡组成，如图2-7所示。 灯丝用高熔点的钨丝材料绕制而成，并封入玻璃泡内，玻璃泡内抽成真空后，再充入惰性气体氩或氮，以提高灯泡的使用寿命。当电流通过灯丝时，由于电流的热效应，使之达到白炽而发光。 由于白炽灯的结构简单、成本低、使用方便、便于调光、启动迅速等优点，虽然它的发光效率低，仍是当前广泛使用的一种电光源。,白炽灯构造 1玻璃壳；2灯丝；3钼丝钩支架；5内导丝；6外导丝；7灯头,裸口 2玻璃泡 3灯丝 图2-7 白炽灯结构图,2荧光灯 荧光灯又称日光灯，是目前广泛使用的一种电光源。 荧光灯电路由灯管、镇流器、起辉器三个主要部件钼成，如图2-9所示。

7、图2-9a为镇流器只有一个主线圈的荧光灯电路。 图2-9b为镇流器具有一个主线圈和一个副线固的荧光灯电路。 副线圈的作用是荧光灯起辉时，副线圈中瞬间产生一部分感应电压，与主线圈中的感应电压、电源电压共同作用后，帮助荧光灯尽快点燃。 荧光灯正常工作时，副线圈中不通过电流。在使用时，主、副线圈的接头不能接错，否则将烧坏灯管或镇流器。,荧光灯的基本构造和常用接线图 （a）灯管 （b）启辉器 （c）镇流器 （d）接线圈,（a）具有一个主线圈的荧光灯电路 （b）具有一个主线圈和一个副线圈的荧光灯电路 1开关 2镇流器3启辉器 4灯管 5副线圈 6主线圈 图2-9 荧光灯工作电路图,灯管的结构是在玻璃灯管

8、的两端各装有钨丝电极，电极与两根引入线焊接，并固定在玻璃柱上，引入线与灯帽的两个灯脚连接。 灯管内壁均匀地涂一层荧光粉，管内抽成真空并充人少量汞和惰性气体氩，如图5-10a所示。 镇流器是一个具有铁心的线圈，自感系数较大。 起辉器的结构是在一个充有氖气的玻璃泡中装有固定的静触片和双金属片制成的U形动触片，如图2-10b所示。,（a）荧光灯 1灯丝 2玻璃管 3灯帽 4灯脚 （b）启辉器 1外壳 2玻璃壳 3电极 4双金属片（动触片） 5静触片 图2-10 荧光灯和启辉器的结构图,荧光灯电路的工作原理： 当接通电源后，电源电压加在起辉器的动触片和静触片之间，由于电极间的间隙小，使泡内氖气产生辉光

9、放电，其热量使双金属片伸张，并与静触片接通，使灯管灯丝通过电流而被加热，发射出大量电子。 由于起辉器的动、静触片接通，辉光放电消失，双金属片冷却后恢复原状，使动、静触片断开，电路的电流被突然切断，镇流器的线圈中瞬间产生一个自感电动势与电源电压迭加，形成一个高电压加在灯管的两端。 因管内存在大量电子，在高电压作用下，使气体击穿，随后在较低电压作用下维持放电状态而形成电流通路， 这时，镇流器由于本身的阻抗，产生较大的电压降，使灯管两端维持较低的工作电压。 当灯管两极放电时，管内汞原子受到电子的碰撞，激发产生紫外线，照射到灯管内壁的荧光粉上，发出近乎白色的可见光。,荧光灯的主要优点是发光效率高(一般

10、可达5060 lm/W)、寿命长、光色柔和等，因此得到广泛应用。 荧光灯在使用过程中应注意以下几点： （1）荧光灯工作的最适宜温度为1825，环境温度过高或过低都会造成起辉困难和发光效率降低。 （2）荧光灯不宜频繁启动，否则会缩短灯管寿命。,（3）荧光灯的发光是随交流电的变化周期性地闪烁，这种现象称为频闪效应。 如果在用荧光灯照明的场所有转动物体，转动的频率又正好是灯光周期变化的整数倍时，则转动的物体看上去好像是静止的， 这种错误判断容易造成人身事故， 所以，在机加工车间一般不宜采用荧光灯照明。 （4）灯管必须与相应规格的镇流器、起辉器配套使用。,随着科学技术的不断发展，新型电光源不断出现。

11、如高压钠灯、氙灯、钠铊铟灯等，它们的发光原理都很有特色，其结构和工作原理各异。,U形,启辉器,光纤照明,表2.6 常用照明电光源的主要特征比较,12.2.2 灯具,灯具是对光源发出的光线进行再分配的装置。 因为光源发出的光线向四周辐射，得不到很好的利用，经济上是一种损失。 同时，光线太强，还会产生耀眼的眩光， 所以，常常在光源上加装灯罩，使光线按需要进行分布。 灯具的另一个主要作用就是固定光源，在一定程度上还具有保护光源不受外力损伤的作用，同时起到装饰、美化建筑物的作用。,按照光通量重新分配的情况不同，灯具可分为下列几种形式： 1直射照明 能使90以上的光通量向下投射，使大部分光线集中到工作面

12、上的灯具。例如，工厂常用的深照型灯具、配照型灯具。 2半直射照明 使60以上的光通量向下投射，这种灯具虽不如直射照明的光通量向下集中，但是，由于增加了天棚、墙壁的扩散光，全室较明亮，阴影变淡。例如，家庭用的塑料碗形灯。,3漫射式照明 投射到周围空间各个方向的光通量大致相同，如乳白玻璃圆球灯。 4间接照明 使90以上的光线向上投射到天棚、墙壁或特种反射器上面，然后反射到被照面上，采用这种照明时对天棚和墙面要求较高。间接照明时光的利用率低，但是，照明光线柔和，阴影基本被消除。例如，金属制反射型吊灯、金属制反射型壁灯等。,几种常用的照明灯具形式，如图2-12所示。,（a）配罩型 （b）广照型 （c）

13、深照型 （d）球型 图2-12 照明灯具形式,在选用灯具时，除了选用灯具的形式外，还应正确选用安装方式，建筑物灯具的安装方式通常有下列几种(图2-13)：,（a）吸顶式 （b）嵌入式 （c）悬挂式 （d）壁装式 图2-13 电气照明灯具安装方式,1吸顶式 将照明灯具直接安装在天棚上，称为吸顶式。为了防止眩光，常采用乳白玻璃吸顶灯或乳白塑料吸顶灯。 2嵌入式 将照明灯具嵌入天棚内的安装方式，称为嵌入式。具有吊顶的房间常采用嵌入式。 3悬挂式 用软导线、链子等将灯具从天棚处吊下来的方式，称为悬挂式。悬挂式在一般照明中是应用较多的一种安装方式。 4壁装式 用托架将灯具直接安装在墙壁上的方式，称为壁装

14、式。壁装式照明灯具主要作为装饰之用，兼作局部照明，是一种辅助性照明。 除上述常用照明形式和安装方式外，为适应特殊环境的需要，还有一些特殊的照明灯具，如防水灯具、防爆灯具等。,下列内容补充！,* 常用照明基本线路,在照明平面图中清楚地表现了灯具、开关、插座的具体位置、安装方式，但灯具和插座都是并联接于电源进线的两端，相线必须经过开关后再进入灯座，零线直接进入灯座，保护接地线与灯具的金属外壳相连。,在一个建筑物内，有许多灯具和插座，一般有两种接线方法： 一种是直接接线法，开关、灯具、插座直接从电源干线上引接，导线中间允许有接头的安装接方法，如瓷夹配线、瓷柱配线等。 目前工程广泛用的是线管配线、塑料

15、护套线配线，线管内不准有接头，导线的分路接头只能在开关盒、灯头盒、接线盒中引出，这种接线法称为共头接线法。这种接线法比较可靠，但耗用导线较多，变化复杂。 当灯具和开关的位置改变，进线方向改变，开关的位置改变，都会使导线根数变化。,因此要真正的看懂照明平面图，就必须了解导线根数变化的规律，掌握照明线路的基本环节。,1.一只开关控制一盏灯或多盏灯 在一个房间内，一只开关控制一盏灯，如图12-1所示。 这是最简单的照明布置图，采用线管配线， 图12-1（a）为照明平面图，到灯座的导线和灯座与开关之间的导线都是两根， 但其意义不同，可见图12-1(c)透视接线图，到灯座的两根导线，一根为中线（N），一

16、根为控制线（G）； 图12-2（b）为系统图，简单明了； 图12-1（d）为原理图，分析其原理。在实际中要注意导线根数的变化。,图12-1 一只开关控制一盏灯,2.多个开关控制多盏灯 图12-2是两个房间的照明平面图，图中有一个照明配电箱、三盏灯、一个单控双联开关和一个单控但联开关，采用线管配线， 图2-2（a）为其平面图，图中左图两盏灯之间为3根线，中间一盏灯与单控双联开关之间为3根线，其余都是两根线，因为线管的中间不允许接头，接头只能放在灯盒内或开关盒内， 详见图2-2（c）透视接线图。,图2-2 多个开关控制多盏灯,3.两个开关控制一盏灯 用两只双控开关在两处控制一盏灯，通常用在楼梯灯、楼上楼下灯的控制，对走廊灯，走廊两端灯进行控制。 其线路图、平面图、透视接线图如图12-3所示。 在图示开关位置时，灯不亮，但无论扳动哪个开关，灯都会亮。 分析平面中线路导线的多少，可以画出透视接线图，如图12