1、第十章 建筑电气照明,第一节 照明的基础知识,一 概述 照明分自然照明和人工照明两大类。 照明的目的就是给周围各对象以适宜的光分布，使人们的明视觉功能发挥效力，同时还造成舒适，高兴，心情舒畅的气氛。 照明技术也为光的运用技术。,二 光的实质光是一种电磁波 红外线，波长为340m780nm。 可见光，波长为780nm380nm。 紫外线，波长为380nm10nm。,三 光度量 光谱光效能：衡量辐射能所引起视觉能力的量，用K表示；555nm最高，用Km表示。 光谱光效率：K/ Km,（一）光通量以视觉效果来评价的单位时间内辐射能量的大小。单位：流明（lm);常用符号：F （二）发光强度在一定方向上
2、辐射的光通量密度，即：单位立体角内的光通量。单位：坎德拉(cd)常用符号：I,（三）照度照射于一定表面的光通密度。单位：勒克斯（lx)常用符号：E （四）亮度发光体在给定（视线方向单位投影面积上的发光强度。为直接对眼睛引起感觉的光度量。单位：尼特（nt)常用符号：L,三 材料的光学特性 反射系数 透射系数 吸收系数 材料的光谱光特性：色彩表面对光通量的发射有选择性，在和它色彩相同的光谱区域内具有最大光谱反射系数。,四 光和视觉 （一）视觉和视觉过程 （二）影响视觉功能的因素 物体亮度和环境亮度 亮度对比和颜色对比 曝光时间 物体大小或物体的运动 眩光,五 照明的质量指标 （一）照度水平 （二）
3、眩光 直接眩光 反射眩光 （三）阴影 （四）亮度分布2:1，呆板；10:1，印象深；3:1，适度。 （五）照度均匀度,工作区：CIE：0.8；国标：0.7。 （六）光的颜色 显色性显色指数Ra =10080显色性优良；Ra =7950显色性一般；Ra 50显色性差。,色温5300K，冷（带蓝的白色，冷的气氛。 照度的稳定度,第二节 电光源,一 电光源 （一）电光源的分类 1.热辐射光源白炽灯、卤钨灯 2.气体放电光源 高压气体放电灯 低压气体放电灯,（二）电光源的选择评价指标 光的数量指标 （光通量、亮度、光强、紫外线、热辐射等 光的质量指标 （色温、显色性光谱分布和频闪效应等 电气指标（额定
4、电压、额定电流、额定功率、起动特性和对空间电磁干扰,经济指标 （发光效率、寿命、设备费用等 机械特性 心理性指标装饰性、美观性舒适性等 与使用有关的指标普通性、互换性、光照稳定性与调光性等。,（三）电光源 1.白炽灯 结构简单，成本低。 有高度集光性，便于光的在分配。 可频繁操作，对寿命无影响，使用方便。 显色性好（99100 无闪烁 寿命短（1000h 光效低（1020lm/w ） 受电压影响,2.卤钨灯 寿命提高（15002000h 光效提高（2030lm/w) 体积小 显色性好 色温较高 不适于易燃易爆及多尘的场所 水平安装 耐震差,3.荧光灯 寿命长（3000h) 光效高（2585lm
5、/w) 光谱成分好 表面亮度低 不能频繁开闭（2h/次 点燃迟 有闪烁和频闪效应 电压影响寿命（10 受温湿度影响（7580%,18250C),4.高压汞灯 光效高（4060lm/w 寿命长（25005000h,国外：24000h) 耐震、耐热 起动稳定时间48min 再起动稳定时间510min 寿命与起动次数关系：5h/次,电压影响大（5 色温5500K， Ra：3040 点燃位置无特殊要求不适于频繁开关或比较重要的场所，以及电压波动的线路。适于街道、广场大面积照明，室内使用最好与白炽灯混合使用。,5.金属卤化物灯 与汞灯相比，光效更高（70100lm/w) 显色性良好(Ra：6090),光
6、色好 受环境影响较小，耐震好 起动稳定时间410min 再起动稳定时间1015min 电压波动影响大 点燃位置要求高,例：(1)钠铊铟灯 NTY色温5500K，光效80lm/w，寿命1000 2000h, Ra：6070广泛用于室内照明。(2)镝灯DDG色温6000K，光效80lm/w，寿命500hRa85适于舞台，体育馆，大厅摄影棚等照明。(3)钪钠灯KNG色温3800K ， Ra：6570,6.高压钠灯 光效最高(150lm/w) 寿命长（5000h,国外1200020000h) 受环境条件影响小 透雾性好，色温2300K 显色性差(Ra：2025) 起动稳定时间48min 再起动稳定时间
7、1020min 电压波动影响大(HID中最大5%,例：新产品NGX改进显色型Ra：65NGG高显色型Ra：80适于道路、机场、车站、码头等照明。室内多以混光形式出现，常与汞灯混光；与镝灯混光，可获得高光效，照度与光色改善的好处。,7.低压钠灯 光效最高（200lm/w) 寿命长(20006000h) 视觉敏感高，透雾性好 起动稳定时间10min 再起动稳定时间1min 水平点燃 光色、显色性差 受环境影响小 用于隧道、道路、厂区等多雾地区照明。,二 照明电光源性能比较和选用 （一）性能比较 光效高 高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯 显色性好 白炽灯、卤钨灯和荧光灯 寿命长 高压汞灯、高压钠灯,能
8、瞬时起动，再起动 白炽灯、卤钨灯 受电压影响 大：高压钠灯 小：荧光灯,（二）选用 按照明设施目的和用途选择光源 按环境要求选择光源 按投资和年运行费选择光源,第三节 照明器（ 灯具,由光源、控照器（灯罩和附件组成。 一 作用 重新分配光源的光通量 限制光源的眩光作用 减少和防止光源的污染,保护光源免遭机械破坏 安装和固定光源 起装饰作用 二 材料及类型 金属、玻璃或塑料等 反射型、透射型和折射型等,三 主要特性 （一）配光曲线光强在空间的分布特性曲线。室内常用极坐标法。室外常用直角坐标法及等光强曲线法。 （二）灯具效率 为照明器输出光通量与光源光通量之比。,（三）保护角指控照器开口边缘与发光
9、体最远边缘的连线与水平之间的夹角。即：控照器遮挡光源的角度。,四 灯具 （一）分类 1.按安装方式和用途分 2. 按外壳防护等级分 3. 按防触电保护分,4.按光通在空间的分布分CIE分类（上、下半球比例；室内照明器） 直接照明器窄配光、中配光、宽配光 半直接照明器 直接间接照明器 半间接照明器 间接照明器,（二）投光灯（泛光灯按光束角分类 光束角 中心截面上光强降到1/10峰值光强时的夹角。 有效效率为光束角光通量与总光通量之比。 光束分类特狭光束、狭光束、中等光束、中等宽光束、宽光束、特宽光束。,（三）道路灯按光强分布分类 截光型 非截光型 半截光型,五 发光装置 发光顶棚 光带 光梁 光
10、盒 反光顶棚,六 灯具的选择 （一）合理的光特性 光强分布 照明器表面亮度 保护角 （二）按环境条件选择 （三）按触电保护要求选择,（四）经济性 光输出比高 利用系数高 寿命长 光通衰减少 安装维护方便 （五）外形与建筑协调,第四节 照明计算,一 概述,二 平均照度计算利用系数法 （一）基本公式利用系数定义：每个照明器中 光源总光通量，lm；照明器发出的最后落到工作面的光通量，lm。,目的：Eav工作面平均照度，lx；N照明器数；A工作面面积，m2；K维护系数。,（二）利用系数的有关概念 1.空间系数 室空间系数顶棚空间系数CCR 地板空间系数FCR,2.有效空间反射比,l室长，m； w室宽，
11、m； hrc室空间高度，m； A0顶棚（或地板平面面积，m2； As顶棚（或地板空间各表面的总面 积， m2； 顶棚（或地板空间各表面的平均反射比。,（三）确定利用系数的步骤 确定房间的各特征量RCR、CCR、FCR。 确定cc 确定w 确定fc，利用系数表中fc=20%，否则，修正。 确定利用系数U。,三 单位容量法,第五节 照明设计,一 照明方式 （一）一般照明 （二）分区一般照明 （三）局部照明 二 照明种类 （一）正常照明 （二）应急照明,备用照明照度不低于一般照明的10。 安全照明照度不低于一般照明的5。 疏散照明主要通道上的照度不低于0.5lx。 （三）值班照明 （四）警卫照明 （
12、五）障碍照明,三 照明器的布置 （一）对室内照明布置的要求，应满足：规定的照度； 工作面上的照度均匀度； 光线的射向适当，无眩光，无阴影； 灯泡安装容量减至最小； 维护方便； 布置整齐美观，并与建筑空间相协调。,（二）高度布置 保证电气安全一般车间2.4m，电气车间2m，民用建筑无此要求,取决于房间高度。 限制直接眩光按最低悬挂高度确定。 防止晃动垂度0.7m,（三）水平布置 主要考虑照度均匀度满足灯具的距高比L/H。 当布置不为矩形时，有其距离的求法。 一般离墙距离（1/31/2)L,有工作面时，取（1/41/3)L。,照明光照设计步骤 收集原始资料 确定照明方式和种类、并选择合适的照度。 确定合适的光源。 选择照明器的型式，并确定型号。 合理布置照明器。 进行照度计算，并确定光源的安装功率。 根据需要计算室内各面亮度和眩光评价。,
