第13章建筑电气照明系统

1、第13章 建筑电气照明系统13.2 电光源与灯具13.2.1 常用电光源13.2.2 灯具及其选用13.2.3 灯具的布置13.2.1 常用电光源 电光源是指将电能转化为光能的器件。在照明工程中使用的各种各样电光源，按其工作原理可分为两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯等；另一类是气体放光灯源，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯等。 电光源的发明促进了电力装置的建设。电光源的转换效率高，电能供给稳定，控制和使用方便，安全可靠，并可方便地用仪表计数耗能，故在其问世后一百多年中，很快得到了普及 。它不仅成为人类日常生活 的必需品 ，而且在工业、农业、交通运输以及国防和科学研究中，都发挥着重要作用。

2、1 热辐射光源（1）白炽灯 白炽灯是出现最早的光源，它利用电流流过钨丝形成白炽体的高温热辐射发光。它结构简单、使用方便，能瞬间点燃、无频闪现象、显色性能好、价格便宜等特点，白炽灯有一个其他大部分类型发光产品不具备的优点，即适合频繁启动的场合。其钨丝存在有蒸发现象故其寿命较短抗震性能低，40W以下的灯泡为真空灯泡 以上的则充以惰性气体。 它的用途很广，所以除了普通的白炽灯外还有很多种其他类。白炽灯的灯头有螺口和插口两种。（2）卤钨灯 卤钨灯是一种管状光源。它是在具有钨丝且耐高温的石英灯管中充以微量卤化物，利用卤钨循环，减少了管壁上钨的沉积，从而改善了透光率，同时提高了使用寿命；又因灯管工作温度提

3、高，辐射的可见光量增加，使发光效率大大提高，发光比普通钨丝白炽灯高30%，卤钨灯具有体积小、功率大、显色性好、可调光，能瞬间点燃，无频闪现象等优点。其缺点是对电压波动比较敏感，耐振性也较差。多用于较大空间和要求高照度的场所。2.2.气体放光灯源（1） 荧光灯 荧光灯（俗称日光灯）也是一种管状灯源，是光源发展史上第二代光源的代表。它是靠汞蒸气放电时发出可见光和紫外线，后者又激发管内壁的荧光粉而发光，二者混合光色接近白色，改变荧光粉的成分即可获得不同的可见光谱。 荧光灯是由荧光灯管、镇流器和启辉器所组成，荧光灯管是具有负电阻特性的放电光源，为了保证灯管的稳定性，必须用镇流器来克服负阻效应，限制和稳

4、定通过灯管的工作电流，目前在电气照明中被广泛应用 荧光灯具有发光效率高、寿命长、表面温度低、显色性较好、光通分布均匀等特点，应用广泛。缺点主要有在低温环境下启动困难，而且手电网电压影响光效和寿命，甚至不能启动。（2）高压汞灯 高压汞灯具有光效率高、耐震、耐热、寿命长等特点。但缺点是不能瞬间点燃，启动时间长，且显色性差。电压偏移对光通输出影响较小，但电压波动过大，如电压突然降低5%以上时，可导致自动熄灭，再次启动又需510s，故电压变化不宜大于5%。（3）高压钠灯高压钠灯是在放灯发光管内充入适量的氩或氙惰性气体，并加入 足够的钠，主要以高压钠蒸气放电，其辐射光波集中在人眼较灵敏的区域内，故光效高

5、，约为荧光高压汞灯的两倍，且寿命长，但显色性欠佳。其除光效高、寿命长以外，还具有紫外线辐射小，透雾性能好、耐震、宜用于照度要求较高的大空间照明。（4）金属卤化物灯金属卤化物灯 (简称金卤灯)有两种，一种是石英金卤灯，其电弧管泡壳是用石英做的，另一种是陶瓷金卤灯，其电弧管泡壳是用半透明氧化铝陶瓷做的，金卤灯是目前世界上最优秀的电光源之一，它具有高光效(65140lm/w)，长寿命(500020000h)，显色性好(Ra6595)结构紧凑、性能稳定等特点。它兼有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷，金卤灯汇集了气金卤灯体放电光源的主要优点。尤其是光效高、寿命长、光色好三大优点.因此

6、金卤灯发展很快，用途越来越广。市场上的金卤灯同其它气体放电灯一样，灯内的填充物中有汞，汞是有毒物质，制灯注汞时，处理不慎，会造成对生产环境污染，有损工人的身体健康，电弧管排气时，有微量的汞蒸气排出,若处理不当，会直接排入大气，当使用的灯破损，皆会对环境造成污染。（5） 氙灯 氙灯为惰性气体放电弧光灯，其光色很好。氙灯按电弧的长短又可分为长弧氙灯和短弧氙灯，其功率较大，光色接近日色，因此有“人造小太阳”之称。高压氙灯有耐低温、耐高温、耐震、工作稳定、功率较大等特点。长弧氙灯特别适合于广场、车站、港口、机场等大面积场所照明。短弧氙灯是超高压氙气放电灯，其光谱要比长弧氙灯更加连续，与太阳光谱很接近，

7、称为标准被白色高亮度光源，显色性好。氙灯紫外线辐射强，其安装高度不宜低于20m（6）霓虹灯霓虹灯是一种冷阴极辉光放电灯，由电极、引入线以及灯管组成。它的灯管细而长，可以根据装饰的需要完成各种图案或文字。霓虹灯正常工作时处于高电压、小电流状态，一般通过特殊设计的漏磁式变压器给霓虹灯供电，接通电源后，变压器次级产生的高电压使灯管内气体电离，发出彩色的辉光。霓虹灯的发光效率特别低，能耗较大，但颜色鲜艳，控制方便，多用于广告图案。因为变压器的次级电压较高，所以二次回路必须与所有金属构架或建筑物完全绝缘。（7）LED发光二极管LED发光二极管 是一种半导体光源。一般由电极、PN结芯片和封装树脂组成。LE

8、D发光二极管利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压时，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。它具有发光效率高、反应速度快、无冲击电波、可靠性高。寿命长、体积小、色彩丰富等特点，多用作指示灯、交通信号灯、汽车灯、装饰灯等，是一种非常有前途的照明光源。13.2.2 13.2.2 灯具及其选用灯具及其选用灯具是指能分配、透出或转变一个或多个灯源发出的光线的一种器具，包括所有用于固定和保护光源所需的全部零、部件，以及与电源连接所必需的线路附件。灯具主要有光源和控照器组成（有些灯具的定义不含光源）。控照器也称为灯罩，其主要功能是固定光源，透光、分配和改变光源光分布。灯具对创造舒适的照

9、明环境非常重要，他不仅能是光线按所需方向投射，还可以降低眩光，装饰和美化环境，改善人们的视觉效果。直接型灯具 是能向灯具下部发射90%100%直接光通量的灯具。一般有搪瓷、铝或镀银镜面等反光性能良好的不透明材料制成灯罩，绝大部分光线被反射向下，使灯的上部几乎没有光线，顶棚很暗，很容易与明亮灯光形成对比眩光。直接型灯具光线集中，方向性很强，灯具的光通量利用率最高，适合于工作环境照明。直接型灯具又可按其配光曲线的形状分为特深照型、深照型、广照型、配照型和均匀配照型5种。半直接型灯具 是能向灯具下部发射60%90%直接光通量的灯具。一般由半透明材料制成下面开口的式样，它能将较多的光线照射到工作面上，

10、又能发出少量的光线照射顶棚，使空间环境得到适当的亮度，减少灯具与顶棚间的强烈对比，改善房间内的亮度比，使室内环境亮度更舒适。这种灯具常用办公室、书房等场所。漫射型灯具 是能向灯具下部发射40%60%直接光通量的灯具。这类灯具采用漫射透光材料制成封闭式的灯罩，造型美观，光线均匀柔和，如乳白玻璃球形灯，它常用于起居室、会议室和厅堂的照明。缺点是光的损失较多，光效较低。 半间接型灯具 是能向灯具下部发射10%40%直接光通量的灯具。它的上半部一般用透光材料制成，下半部用漫射透光材料制成，这样就把大部分光线投向顶棚和上部墙面，使室内光线更为柔和宜人。使用中上半部容易聚集灰尘，影响灯具的效率。间接型灯具

11、 是能向灯具下部发射10%以下的直接光通量的灯具。大部分光线投向顶棚，使顶棚成为二次光源，使室内光线扩散性极好，光线均匀柔和。缺点是光通损失较大，不经济。（2 2） 按灯具结构分类按灯具结构分类1）开启型灯具。光源与外界环境直接接触（无灯罩）2） 闭合型灯具。将光源包合起来，但内外空气仍能自由流通，如半圆罩天棚灯等。3）密闭型灯具 。透明灯罩固定处严密封闭，与外界隔绝相当可靠，内外空气不能流畅，如防水防尘灯等。4）防爆型灯具。符合防爆电气设备制造检验规程要求，安全地在有爆炸危险性介质的场所使用。5）方振型灯具。灯具采取方振措施，安装在有振动的设施上。（3 3）按灯具的安装方式分类）按灯具的安装

12、方式分类1）悬吊式。悬吊式是最普通的，也是应用最广泛的安装方式。它是利用吊杆、吊链、吊管、吊灯线将灯具悬挂在室内顶棚上。对于房间高大、空间显得单调的场所，安装吊灯就能消除这种感觉。2）吸顶式。吸顶式是将灯具直接紧贴在顶棚上。一般适用于空间高度较低的室内照明。3）壁式。壁式是将灯具安装在墙壁、柱子及其他竖立面上。主要用作局部照明和装饰照明。4）嵌入式。嵌入式是指在有吊顶的房间内，将灯具嵌入顶棚内安装。这种安装方式能够消除眩光，使顶棚整体效果好，简洁完整，具有良好的装饰效果。缺点是顶棚较暗；照明经济性较差，室内环境有阴暗感。因此常与其它灯具配合使用。5）可移动式。这种灯具通常是作为辅助性灯具，如桌

13、上的台灯、地上的落地灯、床头灯等。选择灯具时要注意其稳定性。2.2.灯具选用灯具选用（1）技术性技术性主要是指满足配光和限制眩光的要求。高大的厂房宜选择深照直射型灯具，宽大的车间宜选择广照型、配照型灯具，使绝大部分光线直接找到工作面上。一般公共建筑可选半直射型灯具，较高级的可选漫射型灯具，通过顶棚和墙壁的反射使室内光线均匀、柔和。豪华的大厅可考虑选用半反射型或反射型灯具，使室内无阴影。（2）经济性应综合从初投资和年运行费用全面考虑。在满足室内照度要求的情况下，电功率的消耗、设备投资、运行费用的消耗都应适当控制，以获得较好的经济效益。故应选择光效高、寿命长的灯具为宜。（3）使用性应结合环境条件、

14、建筑结构情况等安装使用中的各种因素加以考虑。环境条件。干燥、清洁的房间尽量选开启式灯具； 潮湿处（如厕所、卫生间）可选防水灯头保护式；特别潮湿处（如厨房、浴室）可选密闭式（防水防尘灯）；有易燃易爆物场所（如化学车间）应选防爆灯；室外应选防雨灯具；易发生碰撞处应选带保护网的灯具；自在器吊线灯和安装在振动处的灯具，一律采用卡扣灯。安装条件。应结合建筑结构情况和使用要求，确定灯具的安装方式，选用相应的灯具。如一般房间为线吊，门厅等处为杆吊，门口处为壁装，走廊为吸顶安装等。（4）灯具的造型与周围的环境相协调，通过灯具来渲染烘托气氛。3.3.照明光源的选择照明光源的选择选择光源时，应在满足显色性、启动时

15、间等要求条件下，根据光源、灯具及镇流器等的效果、寿命和价格在进行综合技术经济分析后确定。（1）高度较低房间，如办公室、教师、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管荧光灯。（2）商店营业厅宜采用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯（3）高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管径直管荧光灯。（4）一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯。但下列场所可采用白炽灯。只有在要求瞬间启动和连续调光的场所，使用其他光源技术经济不合理时。开关灯频繁的场所。对防止电磁干扰要求严格的场所。照度要求不高，且照明时间较短的场所或有特殊要求的场所。

16、13.2.3 13.2.3 灯具的布置灯具的布置1.室内灯具布置原则室内灯具布置应遵循的原则满足以下要求：规定的照度及工作面上照度均匀；光线的射向适当，无眩光、无阴影；灯泡安装容量至最小；维修方便；布置整齐美观并与建筑空间相协调。2.灯具的高度光源种类灯具形式光源功率/W最低悬挂高度/m白炽灯有反射罩601001502003005002.02.53.54.0有乳白玻璃反射罩1001502003005002.02.53.0卤钨灯有反射罩500100020006.07.0荧光灯无反射罩402.03.0有反射罩402.0荧光高压汞灯有反射罩1252504003.55.06.5高压汞灯有反射罩1252

17、504004.05.56.5金属卤化物灯搪瓷反射罩铝抛光反射罩40010006.014.0高压钠灯搪瓷反射罩铝抛光反射罩2504006.07.03.3.灯具的平面布置灯具的平面布置（1）灯具的均匀布置灯具的均匀布置是指灯具间距按一定规律进行均匀排列的方式。他不考虑房间内或工作场所内的设备、设施的具体位置，只考虑房间内或工作场所内获得较均匀的照度。均匀布置方式适用于一般公共建筑的室内灯具的布置，如教室、实验室、会议室等。（2）灯具的分区布置灯具的分区布置是指灯具的位置是根据特定区域对照度的特殊要求来确定的。在工业建筑中，对工作面应增加灯具的布置密度来提高照度。在公共建筑和民用建筑中，如大厅、商场等场所，应考虑装饰美观和体现环境