(完整版)第7讲-室内照明设计基础

1、第8章 室内照明设计基础8.1 室内照明设计的目的和要求8.2 室内照明设计的原则和内容8.3 光度量8.4 室内照明计算的基本概念8.5 建筑电气施工图 照明设计主要是根据人们工作、学习和生活的要求，设计出一个照明质量好、照度充足，使用安全和方便的照明环境。 照明设计还应充分发挥照明设施的装饰作用。表现在灯具本身的点缀和美化作用上，而且通过照明灯具与室内装修、构造等的有机结合，以及不同的照明构图和光的空间分布，还可以形成和谐的艺术氛围，对人们的情绪发生影响。8.1 室内照明设计的目的和要求 1 照明目的 照明的目的一方面是给周围的各种对象物以适宜的光分布，通过视觉达到正确识别人们所欲知的对象

2、和确切了解人们所处的环境状况；另一方面则要创造满足生理和心理要求的室内空间环境，使人从精神上感到满意。 根据照明目的的不同，照明分为明视照明和环境照明。 （1）明视照明 以工作面上的需视物为照明对象的照明技术称为明视照明。 （2）环境照明 以周围环境为照明对象，并以舒适感为主的照明称为环境照明。 2 照明要求 在进行照明设计时应全面考虑和恰当处理下列各项照明质量的指标：照度、亮度分布、照度的均匀性、阴影、眩光、光的颜色、照度的稳定性等。 （1）合理的照度水平照度(lx)是决定受照物明亮程度的间接指标，因此常将照度水平作为衡量照明质量最基本的技术指标之一。 照度与视力的关系 照度低时人的视功能也

3、降低，随着照度的提高，视功能逐步提高。但当照度增加到1000lx以上，随着照度的提高，视功能的提高就不显著了。 照度与工作效率和事故率的关系 合适的照度可以减少视疲劳，从而减少事故的发生，提高劳动生产率。5001000lx的照度范围是大多数连续工作的室内作业场所的合适照度。 照度在对视力的影响中最重要的是被观察物的大小和它同背景亮度的对比程度。（2）照度的均匀性 除了合理的照度外，为了减轻人眼对因照度的极不相同的频繁适应所造成的视觉疲劳，室内照度的分布应该具有一定的均匀度。 国际照明委员会(CIE)推荐，在一般照明情况下，工作区域最低照度与平均照度之比(即照度均匀度)不应小于0.8，工作房间整

4、个区域的平均照度一般不应小于工作区平均照度的13，相邻房间的平均照度彼此间不应超过5：1的变化。 若工作面上另加局部照明，则整体照明在工作面上产生的照度不宜小于1513工作面上的总照度。（3）适宜的亮度分布 如果背景有亮度过大的情况时，当人的视觉从一处转向另一处时，眼睛被迫要经过一个适应过程，会引起视觉疲劳。 因此视野内适宜的亮度分布是舒适视觉的重要条件。CIE推荐被观察物的亮度如果为相邻环境的3倍时，视觉清晰度较好。 我国民用建筑照明设计标准中推荐：视觉工作对象照度比为1，顶棚照度比为0.250.9，墙面照度比为0.40.8，地面照度比为0.71.0，顶棚反射比为0.70.8，墙面反射比为0

5、.50.7，地面反射比为0.20.4，家具反射比为0.250.45。 （4）限制眩光 眩光是指视野范围内由于亮度分布不合理或亮度过高所造成的视觉不适或视力减弱的现象。 眩光被分成不舒适眩光和失能眩光两种。 不舒适眩光虽然不像失能眩光那样会使人丧失视觉功能，但长时间在有不舒适眩光的环境中工作，人们会感到疲劳，甚至烦躁，从而降低劳动生产率。严重的还会引发事故，造成重大损失。 为了限制不舒适眩光，可选用具有较大遮光角的照明器，选择合适的照明器安装高度和采用具有亮度大面积发光面的照明器。也可以通过选用有上射光通量的照明器，改善视野内的亮度分布，达到限制眩光的目的。 （5）阴影 在视觉环境中往往由于光源

6、的位置不当造成不合适的投光方向，从而产生阴影。阴影会使人产生错觉和增加视力障碍，影响工作效率。 对于一般情况，可以采用改变光源的位置，增加光源的数量等措施来加以消除。 （6）照明的稳定性 照明的不稳定性主要由于光源的变化所致。由于光通量的变化导致工作环境中亮度发生变化。从而在视野内使人被迫产生视力跟随适应，如果这种跟随适应次数增多，将使视力降低。 交流供电的气体放电光源(如荧光灯)，其光通量是随交流电的频率周期变化的，用荧光灯照明观察物体转动状态时，就会产生失实的现象。8.2 室内照明设计的原则和内容 1 照明设计的基本原则 （1）安全性 照明设计必须首先考虑设施的安装、维护和检修的方便、安全

7、和运行的可靠，防止因短路、漏电等造成火灾和伤亡事故的发生。 （2）适用性 指能提供一定数量和质量的照明，保证规定的照度水平，满足工作、学习和生活的需要。灯具的类型、照度的高低、光色的变化等，都应与使用要求相一致。 （3）经济性 在工程设计中，要充分发挥照明设施的实际效益，降低经济造价，以较少的费用获得较大的照明效果。 新的国家标准GB 500342004建筑照明设计标准对房间和场所的照明功率密度值进行了严格的规定，必须强制执行。 （4）美观性 照明装置具有装饰房间、美化环境的作用，特别是对于装饰性照明，更应有助于丰富空间的深度和层次，表现材质美。 2 照明设计的主要内容 (1) 确定照明方式和

8、照明种类。 (2) 选择光源和灯具类型。 (3) 进行照度计算、负荷计算，确定光源的安装功率。 (4) 选择供电电压和供电方式。 (5) 确定照明配电系统。 (6) 选择导线和电缆的型号、截面和敷设方式。 (7) 选择配电装置、照明开关和其他电器设备。 (8) 绘制照明平面布置图，同时汇总安装容量，列出主要设备和材料清单。 8.3 光度量 1 光通量 光通量是光源在单位时间内发出的光的总量。它表示光源的辐射能量引发人眼产生的视觉强度。单位为流明(lm) 。 在照明工程中，光通量是说明光源发光能力的基本量。例如，一只40W(W为电能功率的单位符号)白炽灯发出的光通量为350lm，一只40W荧光灯

9、发出的光通量为2100lm。2 照度 照度是表示受照物体表面每单位面积上接收到的光通量。 照度是照明工程各项标准和规范中最常用的物理量。照度的物理量符号是E，单位是勒克斯，其符号为lx。1lx等于1lm的光通量均匀分布在1m2表面上所产生的照度。照度的数值可用照度计直接测量读出。3 发光强度 发光强度简称光强，其符号为I，其单位名称是坎德拉(candela)，单位符号为cd。 发光强度是表征光源发光能力大小的物理量，亦即是表示光源向空间某一方向辐射的光通密度。在数量上1坎德拉等于1流明每球面度(1cd=1lmsr)。4 亮度 光源或受照物体反射的光线进入眼睛，在视网膜上成像，使人们能够识别物体

10、的形状和明暗。亮度的物理量符号为L，单位名称为坎德拉每平方米，符号为cdm2。 上述四个光度量有不同的应用领域，并且可以互相换算，可用专门的光度仪器进行测量。光通量表征光源辐射能量的大小。光强用来描述光通量在空间的分布密度。照度说明受照物体的照明条件(受光表面光通密度)，它的计算和测量都比较简单，在光环境设计中广泛应用这一概念。亮度则表示光源或受照物体表面的明暗差异。8.4 室内照明计算的基本概念 1 室内照明计算的内容 照明计算是照明系统设计的基础。它包括照度计算、亮度计算、眩光计算以及色度计算（色温计算、显色指数计算）等照明功能上各种效果的计算。 照度计算通常包括以下两个方面： 一是在照明

11、系统（包括光源、灯具等）已知的情况下，计算被照面上的照度； 二是根据所需的照度和照明布置，确定照明器(光源、灯具)的数量及其功率。 2 照度计算的基本方法简介 (1) 按照光的照射方式。可分为直射照度计算、反射照度计算和平均照度计算等。 点光源的直射照度计算比较适用于剧场舞台、会议厅、讲台等局部照明的计算。当计算点与光源的距离大于光源最大边或直径的5倍时，该光源可按点光源计算。 【例l】 距工作面3m高有两盏水平距4m的100cd的灯A及B，求垂直于A点水平面上的照度。 【随堂练习1】 距工作面3m高有两盏水平距6m的500cd的灯A及200cd的灯B，求垂直于A与B中点的水平面上的照度。 (

12、2)按照计算的步骤和方法来划分。 常用的有逐点计算法、利用系数法和单位容量法三种计算方法。 逐点计算法：适用于计算任意面上某一点的直射照度。 利用系数法：考虑了直射光和反射光两部分所产生的照度，因此准确度较高。式中：光源额定光通量lm； N光源数量； K维护系数； U利用系数； A工作面面积m2 维护系数K：是指伴随着照明灯具的老化，灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加，光源发生光衰；或由于房间灰尘的积累，致使空间反射效率降低，致使照度降低而乘上的系数。 利用系数(U)：是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面，所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相

13、关，照明率也随之变化。 如何确定利用系数？必须要知道室内各表面的反射率和室形指数。 室形指数i=LW/H(L+W) 式中：L房间长度，m W房间的宽度，m H工作面以上灯具出光口高度，m。 【例2】房间条件：房间长 9米， 宽 6 米，高3.3米， 面积A= 54平方米；顶棚反射系数 70 %， 墙面反射系数 50 % ，地面反射系数 30 % ； 工作面高度 0.8 米。 灯具条件：灯具名称反射罩式多管荧光灯 ，光源容量 240W，光通量 4200lm，共4套灯具，灯具安装高度 3.0 米，灯具维护系数K= 0.75。 求：工作面上的平均照度。 解答过程： 据题意知：计算高度h=3.00.8

14、=2.2m确定室形系数i=LW/H(L+W) i=96/(2.2 (9+6)=1.63，另外根据已知的Pt=0.7；Pq=0.5；Pd=0.3。查灯具的利用表，采用插值法，查取利用系数K=0.63。 该房间工作台面平均照度Eav=442000.630.75/(96)=147lx 如上述条件要求平均照度200lx，求需要的灯具数。 解答过程：该房间平均照度为 N=EavA/ UK=200(96)/42000.630.75=5.44套 该空间需要6套灯具。 【随堂练习2】教室长 15米， 宽 9米，高3.6米；顶棚反射系数 70 %， 墙面反射系数 50 % ，地面反射系数 10 % ；课桌桌面的

15、高度 0.78米。 灯具条件：灯具名称反射罩式多管荧光灯 ，光源容量 240W，光通量 4200lm，灯具安装高度 3.0 米，灯具维护系数K= 0.8。 如果工作面上的平均照度要达到150lx，需要多少灯具？（9.27） 8.5 建筑电气施工图1.概述 建筑电气技术人员可依此进行交流，依据电气施工图纸进行设计施工、购置设备材料、编制审核工程概预算，以及指导电气设备的运行、维护和检修。 电气工程图种类很多，一般按功用可以分成电气系统图、内外线工程图、动力工程图、照明工程图、弱电工程图及各种电气控制原理图。 （1） 建筑电气施工图的特点 (1) 连接导线在电气图中使用非常多，在施工图中为了使表达

16、的意义明确并且整齐美观，连接线应尽可能水平和垂直布置，并尽可能减少交叉。 (2) 导线的表示可以采用多线和单线的表示方法。每根导线均绘出为多线表示，也可用短斜线加数字的方法来表示。 (a) 多线表示；(b) 单线表示 (3) 当用单线表示的多根导线其中有导线离开或汇入时，一般可加一段短斜线来表示（如图）。 (4) 在建筑电气施工图中的电气元件和电气设备并不采用比例画其形状和尺寸，均采用图形符号进行绘制。 (5) 为了进一步对设计意图进行说明，在电气工程图上往往还有文字标注和文字说明，对设备的容量、安装方式、线路的敷设方法等进行补充说明。（2） 电气线路在平面图上的表示方法 电气施工图一般都绘制

17、在简化了的土建平面图上，为了突出重点，土建部分用细实线表示，电气管线用粗实线表示。导线的文字标注形式为： a-b(cd)e-f 其中 a线路的编号； b导线的型号； c导线的根数； d导线的截面积（mm2）； e敷设方式； f线路的敷设部位。 例如：WP1-BV(350135)CT-CE 则表示：1号动力线路，导线型号为铜芯塑料绝缘线，3根50mm2、1根35mm2，沿顶板面用电缆桥架敷设。 又如：WL2-BV(32.5)SC15-WC 则表示：2号照明线路、3根2.5mm2铜芯塑料绝缘导线穿钢管沿墙暗敷。线路敷设方式及附设部位的文字符号见表8.1、表8.2。表8.1 线路敷设方式的文字符号（

18、1） 表8.1 线路敷设方式的文字符号（2） 表8.2 线路敷设部位的文字符号 表8.3 建筑照明常用电气符号图 2 照明工程施工图（1） 读图实例 注意：不得在管线中间进行导线接头，而只能在接线盒或灯头盒及开关盒内进行。 以一栋三单元，六层砖混结构，现浇混凝土楼板为例，说明照明工程图的识读过程。见图8.1图8.4。 为便于理解图8.3中的接线关系，以从客厅到卧室的支线为例画出了接线原理图。见图8.58.6 。 图8.1 配电系统图 图8.2 用户配电箱接线方案图 图8.3 一层照明平面图图8.4 一层插座平面图 图8.5照明灯具接线根数关系 图8.6 两地控制同一照明灯具接线关系 3 建筑弱电电气施工图（1） 有线电视、电话系统 图8.7、图8.8为电视、