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1、第14章,建筑电气照明系统,14.1 照明的基本知识 14.2 电光源的种类和选择 14.3 照明灯具的选择与布置 14.4 照度计算 14.5 照明供电线路 14.6 照明工程识图,第14章 建筑电气照明系统,电气照明的任务,是在缺乏自然光的工作场所或工作区域内，创造一个适宜于进行视觉工作的环境。合理的电气照明是保证安全生产、改善劳动条件、提高劳动生产率、减少事故、保护工作人员视力健康以及美化环境的必要措施。适用、经济和美观，是照明设计的一般原则。,14.1 照明的基本知识,光是人眼可以感觉到的、波长在一定范围内的电磁辐射,即电磁波。波长在380780nm (1nm =10-9m)范围内的电
2、磁波能使人眼产生光感，这部分电磁波称为可见光。与其相邻波长长的部分称为红外线(78034000nm)，波长短的部分称为紫外线(10380nm)。,14.1.1光的基本物理量,1. 光通量 2. 发光强度 3照度 4. 亮度,光源在单位时间内向周围空间辐射出去的，并使人眼产生光感的能量，称为光通量。 符号为，单位为流明(lm)。 光通量与光源的辐射功率的强弱有关。,1.光通量说明光源发光能力的基本物理量,2. 发光强度,光源在某一特定方向上单位立体角(每球面度)内辐射的光通量，称为光源在该方向的发光强度。 发光强度的符号为I，单位为坎德拉(cd)，,3照度,照度是指单位被照射面积上所接受的光通量
3、。 照度的符号为E，单位为勒克斯（lx）。,4 亮度 是衡量照明质量的一个重要依据,光在眼睛视网膜上产生一定照度时，才可以形成人们对该物体的视觉。被视物体在视线方向单位投影面上所发出的发光强度称为亮度。 亮度的符号为L，单位为熙提（cd/m2）。,14.1.2 颜色,1 光谱能量（功率）分布 颜色来源于光。可见光包含的不同波长的单色辐射在视觉上反映出不同的颜色。,常用照明电光源的色谱,2 颜色混合,我们通常把色彩分为 三原色（红色、绿色、蓝色） 和三个二级色（黄色、青色、品红）。,光的原色与混色,3色温,色温描述了灯光的观感，是暖的（偏红）、中性的、还是冷的（偏蓝）。所谓温度是与金属物体加热之
4、后达到白炽状态时所发出的光相对应。 例如，白炽灯的色温大约是2700K,色温,4显色指数（CRI）,显色指数是以从0（极差）到 100（完美）的级别形式来描述光的质量。,14.1.3 照明的基本要求,良好的视觉不是单纯地依靠充足的光通量，还需要一定的照明质量的要求。影响照明质量的因素很多,在进行照明设计时，应从以下几个方面考虑照明质量：,1 合适的照度,照度是决定物体明亮度的间接指标。 在一定范围内增加照度，可使视觉功能提高。合适的照度有利于保护视力，提高工作和学习效率。 选用的照度值应符合有关标准的规定。,2 照明的均匀度,在工作环境中，人们希望被照场所的照度均匀或比较均匀。如果有彼此照度极
5、不相同的表面，将会导致视觉疲劳。因此，应合理布置灯具，力求工作面上的照度均匀。,3 合适的亮度分布,当物体发出可见光(或反光)，人才能感知物体的存在，它愈亮，看得就愈清楚。若亮度过大，人眼会感觉不舒适，超出眼睛的适应范围，则灵敏度下降，反而看不清楚。照明环境不但应使人能清楚地观看物体，而且要给人以舒适的感觉，所以在整个视场(如房间)内各个表面都应有合适的亮度分布。,4 光源的显色性,在需要正确辨色的场所，应采用显色指数高的光源。如白炽灯、日光色荧光灯等。,5 照度的稳定性,照度变化引起照明的忽明忽暗，不但会分散人们的注意力，给工作和学习带来不便，而且会导致视觉疲劳，尤其是510次秒到1次/分的
6、周期性严重波动，对眼睛极为有害。因此，照度的稳定性应予以保证。,照度的不稳定主要是由于光通量的变化所致，而光源光通量的变化主要由于电源电压的波动所致。因此,必须采取措施保证照明供电电压的质量。如将照明和动力电源分开，或用调压器等。 另外，光源的摆动也会影响视觉，而且影响光源本身的寿命。所以，灯具应设置在没有气流冲击的地方或采取牢固的吊装方式。,6 限制眩光,眩光是由于光源的高亮度，或有强烈的亮度对比，对人眼产生刺激作用。 限制眩光：限制光源的亮度，降低灯具表面的亮度，正确选择灯具，合理布置，并选择适当的悬挂高度。,7 消除频闪效应,频闪效应：气体放电光源在交流电源供电下，其光通量随电流一同做周
7、期性变化。在其光照下观察到的物体运动显示出不同于实际运动的现象。 措施：对气体放电光源可采用二灯分接二相电路或三灯分接三相电路的方法。,14.1.4 照明的种类和方式,照明的种类按用途分为： 正常照明、应急照明、值班照明、 警卫照明、景观照明和障碍照明。,1 正常照明,在正常情况下使用的室内外照明。 所有居住房间、工作场所、运输场地、人行车道以及室内外小区和场地等，都应设置正常照明。,2 应急照明,正常照明因故障熄灭后，供事故情况下继续工作或人员安全通行的照明称为应急照明。,(1) 备用照明,用于确保正常活动继续进行的照明。 在由于工作中断或误操作容易引起爆炸、火灾和人身伤亡或造成严重政治后果
8、和经济损失的场所，均应设有备用照明。例如医院的手术室和急救室、商场、体育馆、剧院、变配电室、消防控制中心等,都应设置备用照明。,应急照明之一,(2) 安全照明,用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。 如使用圆形锯、处理热金属作业和手术室等处应装设安全照明。,应急照明之二,(3)疏散照明,用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。 对于一旦正常照明熄灭或发生火灾,将引起混乱的人员密集的场所，如宾馆、影剧院、展览馆、大型百货商场、体育馆、高层建筑的疏散通道等，均应设置疏散照明。 照度不低于正常照度的10%，最低不低于15lx。,应急照明之三,3 值班照明,非工作时间为值班所设置的照明。 值班照
9、明宜利用正常照明中能单独控制的一部分或应急照明的一部分或全部。,4 警卫照明,用于有警卫任务的场所，根据警戒范围的需要装设警卫照明。 为加强对人员、财产、建筑物、材料和设备的保卫而采用的照明，如用于警戒以及配合闭路电视监控而配备的照明。,5 障碍照明,在建筑物上装设的作为障碍标志的照明,称为障碍照明。 例如为保障航空飞行安全，作为航空障碍标志（信号）用的照明，在高大建筑物和构筑物上安装的障碍标志灯。 障碍标志灯的电源应按主体建筑中最高负荷等级要求供电。 障碍照明采用能穿透雾气的红光灯具。,6 景观照明,用于室内外特定建筑物、景观而设置的带艺术装饰性的照明，包括装饰建筑外观照明、喷泉水下照明、用
10、彩灯勾画建筑物的轮廓、给室内景观投光以及广告照明灯等。,借助照明以图文形式告知人们通道、位置、场所、设施等信息。,7 标志照明,14.1.5 照明方式,由于建筑物的功能和要求不同，对照度和照明方式的要求也不相同。照明方式可分为一般照明、局部照明和混合照明。,1 一般照明,一般照明是为照亮整个场所而设置的均匀照明。 一般照明由若干个灯具均匀排列而成，可获得较均匀的水平照度。 对于工作位置密度很大而对光照明方向无特殊要求或受条件限制不适宜装设局部照明的场所，可只单独装设一般照明，如办公室、体育馆和教室等。,在整个场所或场所的某部分照度基本上均匀的照明。对于工作位置密度很大而对光照方向又无特殊要求，
11、或工艺上不适宜装设局部照明的场所，可采用一般照明。一般照明是由若干个灯具对称地排列在整个顶棚上组成的，照度比较均匀。 在一般照明中有分区照明，它是根据房间内工作面布置的实际情况将灯集中或分组集中安装在工作面上部的照明。采用分区照明的优点在于节约能源。,2 局部照明,局部照明是为特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明。 其优点是开、关方便，并能有效地突出对象。 对于局部地点需要高照度并对照射方向有要求时，可采用局部照明。但在整个场所不应只设局部照明而不设一般照明。,一般照明与局部照明共同组成的照明。对于工作面需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，可采用混合照明。 混合照明中的一般照明的
12、照度不低于混合照明总照度的510%，并且最低照度不低于20lx。,3 混合照明,14.2 电光源的种类和选择,随着社会的发展，人类从利用火把照明，逐渐发展到油灯、蜡灯、煤气灯，直至现在使用的电光源。电光源由于它们的发光条件不同，其光电特性也有所不同。,1 电光源的种类,1热辐射光源 白炽灯、卤钨灯等属于热辐射光源。 2气体放电光源 荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。,2 白炽灯和卤钨灯,1一玻璃泡壳 2一钨丝 3一引线 4钼丝支架 5一杜美丝 6一玻璃夹封 7一排气管 8一芯柱 9焊泥 10引线 11灯头 12焊锡触点,白炽灯的结构,填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯，称
13、为卤钨灯。,T型管式卤钨灯,各式卤钨灯,白炽灯和卤钨灯使用中的几点问题,白炽灯和卤钨灯可以在任意方位下工作。点灯之后立刻就可变亮，还可以随意地关掉和再次开启。 白炽灯和卤钨灯的调光很容易而且比较廉价，调暗灯光可以延长光源的使用寿命。 白炽灯的光效比较低，标准白炽灯的光效大约是 520lmW；卤钨灯的光效大约是1525lmW。新近研制的可以反射红外线的卤钨灯，其效率大约为2035lmW。 在进行调光时，白炽灯能够做到随着光强降低而使其颜色逐渐变红，白炽灯具有各种各样的尺寸。 低光效和较短的使用寿命是这类光源最大的缺点。,3 最普遍的用法,标准型的白炽灯仍然普遍地使用在住宅、饭店等处，设计师宁愿以
14、白炽灯的低光效和短寿命为代价来换取它所具有的良好显色性和低廉价格。 卤钨PAR灯普遍用于家庭住宅的下射式照明以及室外照明、饭店旅馆照明、商店内的展示照明。 IR型和PAR型低压光源常用于博物馆和珠宝店、住宅、景观塑造等处的照明。 其他类型的低压卤钨灯可用在住宅照明、商店内的气氛照明、某些场所的天花板上的渲染性照明以及作为厨房中的橱柜照明。,4 荧光灯,标准直管荧光灯和U型管荧光灯,标准直管荧光灯和U型管荧光灯,大多数普通的荧光灯都是直管型。标准荧光灯最长的是2.4m，最短的仅为 0.1m，最普遍的长度为1.2m，灯管最常见的管径为58in（T5）、1in（T8）和 1.5in（T12）。 U型
15、管荧光灯是功能与直管荧光灯相同。 标准直管荧光灯和U型管荧光灯因其价廉和较高的光效而得到比较普遍的使用。在目前很多工程项目中，T8型灯管使用的最多，T5型灯管和高光通T5型灯管也在很多的照明设计中越来越普及，T12型灯管是一种比较老的型式，光效较低 。,【相关规范】,5.0.10条 凡采用直管形荧光灯的，应选用管径为26mm的T8型灯管，而不宜选用管径为38mm的T12型灯管；有条件者，可选用管径为16mm的T5型灯管。 3.2.3 照明设计时可按下列条件选择光源： 高度较低房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯。,绿色照明工程技术规程DBJ01-607-2
16、001,建筑照明设计标准GB50034-2004,紧凑型荧光灯（又称为节能灯）,灯耗仅为白炽灯的1/4。一种是配有螺旋形灯头并能安装在白炽灯灯座上的光源，可直接用来替换白炽灯；另一种是配有卡口灯头的光源，则要安装在专为紧凑型荧光灯设计的灯具上。,荧光灯的几个值得注意的特点,荧光灯和紧凑型荧光灯有比较高的光效、较好的甚至是很完美的显色性能、可以进行调光以及现在的光源所具有的许多其他的优点。 设计师所面临的问题是选择最好的光源来满足用户的要求。 荧光灯照明还不能简单地取代白炽灯照明。 荧光灯和紧凑型荧光灯可以在很多地方使用，但是需要认真加以研究的是如何来使用这种高效的光源。,5 高强度气体放电灯（HID）,体型精巧、寿命长、光输出高，经常被用在道路、照明、广场照明以及一些像体育馆或工厂厂房等大型室内空间的照明中。 光效一般都比较高，大约是50100lm/W。 需要利用镇流器来控制灯中的电流。 工作时会有很高的温度，需要设置一定的保护措施以避免触碰。 在室内和室外都能使用。
