第八部分：照明系统课件

第八章：照明lighting(一）照明技术的基本概念（二）常用照明灯具和电光源（三）照度标准（四）电气照明识图(五）照明种类在进行照明设计时，应全面考虑和恰当处理下列各项照明数量和质量的指标即：照度、亮度分布、照度均匀度、眩光限制和光源颜色等。

照度

在光环境中，应当使人宜于辨别他所从事的工作细节，同时消除或者适当地控制那些会造成视觉不舒适地因素。各类房间或场所所需要维持的照度值，应符合照明设计标准的规定。

亮度分布

作业环境中物体表面上的亮度分布是照明设计的补充，是决定物体可见度的重要因素之一。视野内有合适的亮度分布是舒适视觉的必要条件。在工作环境中，被观察物的亮度如果为它相邻亮度环境的3倍时，视觉清晰度较好。

照度均匀度

室内照明的照度均匀度用给定工作面上的最低照度与平均照度之比来衡量，通常要求为0.7～0.8。各类房间或场所的照度均匀度应符合照明设计标准的规定。

眩光限制

一般照明直射眩光的限制应从光源亮度、光源的表观面积大小、背景亮度以及灯具安装的位置等因素来考虑。反射眩光的限制一般要用使视觉工作对象不处于也不接近于任何照明光源同眼睛形成的镜面反射角内等方法。

光源颜色

选用的光源应与场所的功能需求相适应，应有舒适的色表和良好的显色性。

绿色照明要以人为本，为人们创造舒适、安全、有益身心健康的光环境。照明节能与视力健康不是对立的。应在保证照明质量，满足照明要求和视觉舒适，保护视力健康的前提下，通过采用节能的照明装置，充分利用天然光以及进行精心的照明设计等措施来实现。但是，良好的照明环境，也不能以浪费能源和牺牲大环境为代价，要通过采用先进的照明电器产品和照明技术，以及科学的照明设计与管理，节约照明能源，保护生态环境，实现绿色照明的目标。

(一）照明技术的基本概念1.光的基本概念2.光量及其单位1、光的基本概念

光是能量的一种形式，通过辐射方式从一个物体传播到另一个物体。紫外线、可见光、红外线统称为光。光的本质是一种电磁波。波长范围在(380~760)x10-9m的电磁波能使人眼产生光感，这部分电磁波称为可见光。波长大于780nm的红外线、无线电波和波长小于380nm的紫外线、X射线都不能引起人眼的视觉反应。不同颜色对应不同的波长范围，但其间的过渡是逐渐的。全部可见光混合在一起就形成日光(白色光)。太阳所辐射的电磁波中，波长大于1400nm的被低空大气层中的水蒸气和CO2强烈吸收;波长小于290nm的被高空大气层中的臭氧吸收。能够达到地面的电磁波正好与可见光的波长相符。人眼对光的视觉反应是人类进化过程中，对地球大气层的透光效果适应的结果。a、光通量----流明（lm）b、照度---勒克斯（LUX)c、眩光d、均匀度2、光量及其单位a.光通量luminousflux它是指光源在单位时间内，向空间发射出使人产生光感觉(可见光的波长为380-760nm)的能量称为光通量，或称为发光量，用符号Φ表示，单位为1m(流明lumen)。b、照度intensityofillumination投射到某个被照物体表面上的光通量Φ与被照面的表面积S之比称为该被照面的照度，用符号E表示，单位lx(勒克斯)一般人在0.1lx时能看见附近的东西，在满月时的地面照度为0.21x，建筑和市政工程电气设计规范中都规定了最低的照度标准，如教室最低照度为75~1001x，一级公路最低平均照度标准为251x，二级公路为151x。一般工作场所照度为2001x。人在20001x时看东西最清楚，不易疲劳。在晴朗的夏日，采光良好的室内平均为100-5001x。

c、眩光dizzy所谓眩光是光线照射人的眼睛，或视野内光线突然变化使人的眼晴的视觉功能骤然下降，使人产生不舒服的现象称为眩光。照明质量和眩光的严重程度有密切关系。克服眩光是照明技术中的一个重要问题。d、均匀度:照度的均匀度也要符合要求

equalitydegree

所谓“均匀度”是指最低照度和平均照度之比。如果平均照度合格，但是照度过于不均匀，则影响视觉效果，尤其是公路照明。这是因为人的眼睛对亮度的变化有一段适应时间，理论上称为“明适应时间”(人眼从黑暗处突然转入明亮的环境，瞳孔稍有缩小，到完全适应所需要的时间)约为5~10min。“暗适应时间”约为50~60min。公路照明的均匀度直接影响司机的判断时间，即关系着交通安全。室内照度的均匀度也很重要，不均匀会产生生理眩光，使人不舒适。一般室内照明均匀度要求不小于0·4。北京亚运村运动场照度的均匀度都不小于0·66，进行国际比赛，效果很好。（二）常用照明灯具和电光源灯的两大组成部分：灯具和光源按使用环境分类：a.室内照明灯，筒灯，装饰灯b.室外投光灯，地平灯，路灯（9米，12米，15米），高杆灯（35米，40米），礼花灯灯具---技术参数：防护等级，配光曲线

1.光源lamp-house

热辐射光源主要是利用电流的热效应，把具有耐高温、低挥发性的灯丝加热到白炽程度而产生可见光，常用的热辐射光源有白炽灯、卤钨灯等；

气体放电光源主要是利用电流通过气体（蒸气）时，激发气体（蒸气）电离和放电而产生可见光。气体放电光源按其发光物质可分为金属、惰性气体和金属卤化物三种，相应的典型产品有汞灯和钠灯；氙灯和汞氙灯；钠铊铟灯和镝灯等。电光源问世以来，已经历了三代，品种繁多，功能各异，下面主要介绍常用的一些照明电光源：（1）白炽灯白炽灯虽是第一代热辐射电光源，但因其价格便宜、启动迅速、便于调光、应用范围广等优点，仍被广泛采用。（2）卤钨灯卤钨灯是一种新型的热辐射光源，是在白炽灯的基础上改进而成的，根据灯管内充入的卤素不同，常用的卤钨灯有碘钨灯和溴钨灯两种。（3）荧光灯荧光灯是第二代新型电光源（气体放电光源）的代表，具有光色好、光效高、寿命长、光通分布均匀，表面温度低等优点，广泛应用于各类建筑的照明中。度量衡开氏度=摄氏度+273.15摄氏度=开氏度-273.15（4）荧光高压汞灯又称为高压水银灯，属于高气压的汞蒸气放电光源，是一种功率大、发光效率高的光源,常用于空间高大的建筑物中，悬挂高度一般在5m以上。由于它的光色差，在室内照明中往往与白炽灯、碘钨灯等光源混合使用。（5）金属卤化物灯金属卤化物灯是近十几年来研制出的一种新型光源。它是在高压汞灯的放电管内添加一些金属卤化物（如碘、溴、钠、铊、铟、镝、钍等），使得这种灯光色很好，接近自然光，光效比高压汞灯更高，是目前比较理想的第三代电光源。其内部充以碘化钠、碘化铊、碘化铟的灯泡称为“钠铊铟灯”，充以碘化镝、碘化铊的称为“镝灯”，充以溴化锡、氯化锡的称为“卤化锡灯”。（6）高压钠灯高压钠灯是近年来新发展起来的高光效电光源，它利用高气压的钠蒸气放电发光。由于其辐射光的波长集中在人眼较灵敏的区域内，所以其光效约为高压汞灯的两倍，而且透雾性强，寿命可达10000小时以上。2．灯具lampsandlanterns灯具是使电光源发出的光进行再分配的装置，与电光源及附件共同组成照明器。主要作用是：安装和固定电光源（灯泡或灯管）；使电光源发出的光通量按需要方向照射；遮挡刺眼的光线防止眩光；保护电光源免遭机械损伤；装饰和美化环境等。

镇流器ballast投光灯室内灯盘高杆灯灯具的种类：（1）直射型这类灯具由反光性能良好的不透明材料制成，如搪瓷、铝抛光和镀银镜面等。光线通过灯罩的内壁反射和折射，将90％以上的光通量向下直射。各种直射型灯具（a）特深照型（b）深照型（c）配照型（d）广照型（e）嵌入式荧光灯（f）暗灯（2）半直射型为了改善室内的亮度分配，消除灯具与顶棚之间亮度的强烈对比，常用半透明材料制作灯罩，或在灯罩上方开少许缝隙，使光的一部分透射出去，这样就形成了半直射型灯具。如图所示的乳白玻璃菱形灯罩、上方开口的玻璃灯罩等均属此类灯具。

半直射型灯具(a)玻璃菱形灯罩；（b）玻璃荷叶灯；（c）上方开缝的灯

（3）漫射型漫射型灯具是用漫射透光材料做成的任何形状的封闭灯罩。这类灯具在空间每个方向上的发光强度几乎相等，光线柔和，室内能得到优良的亮度分布。其缺点是工作面光线不集中，只可作建筑物内一般照明，多用于楼梯间、过道等场所，如图1所示。图1漫射型灯具图2半反射型灯具（4）半反射型图2所示为几种半反射型灯具，这类灯具的上半部用透明料制成，而下半部则用漫射透光型材料制成。分配在上半球的光通量达60％。由于增加了反射光的比例，光线更加柔和均匀。（5）反射型反射型灯具，其全部光线都从顶棚反射到整个房间内，光线柔和而均匀，避免了灯具本身亮度高而形成的眩光。但由于有用的光线全部来自间接的反射光，其利用率比直接型低得多，在照度要求高的场所不适用，而且容易积尘而降低使用效率，同时要求天棚的反射率要高。

反射型灯具

按照安装方式，灯具还可以分成用软线、链子、管子等将灯具从顶棚上吊下来的悬挂式；将灯具吸贴装在顶棚上的吸顶式；把灯具嵌入吊顶内安装的嵌入式（暗式）；在吊顶深度不够的场合，或有特殊装饰要求的位置，将灯具安装成一部分嵌入顶棚内，另一部分留在顶棚外的半嵌入式（半暗式）；以及用托架将灯具直接装在墙壁上的壁式等五种形式。除此之外，还有用作局部照明的落地式和台式灯具（分别参见图）。

悬挂式灯具吸顶式灯具嵌入式灯具半嵌入式落地灯和台灯几种适应特殊环境的特殊型灯具：

（1）防潮型将光源用透光的玻璃罩密闭起来（有密封衬垫），使光源与外界环境隔离。如防潮灯、防水防尘灯等。它通常用于浴室、潮湿的车间以及露天广场等照明。（2）防爆安全型这是采用较高强度的透光罩和灯具外壳，将光源与周围环境严密隔离的一种照明器，它一般用于不正常情况下有可能形成爆炸危险的场所。（3）隔爆型隔爆型灯具不是靠密封性防爆，而是有隔爆间隙，当气体在灯内部发生爆炸经过间隙逸出灯外时，高温气体即可被冷却，从而不会引起外部爆炸性混合物的爆炸。灯的部件、外壳透光罩等均用高强度材料制成，有可能发生爆炸的场所通常装有这种灯。（4）防腐蚀型将光源封闭在透光罩内，不使腐蚀性气体进入灯内，灯具外壳用耐腐蚀的材料制成。（三）照度标准（四）电气识图：电气照明平面图电气照明系统图电气照明图例符号(五）照明种类一、视觉照明系统

二、气氛照明系统

一、视觉照明系统

视觉照明系统是在夜间或自然采光不足之处，提供必要的照度，满足人们的视觉要求，以保证生活、学习和工作正常进行而采用的照明系统。根据照明功能的不同，又可分为正常照明、事故照明、警卫照明和障碍照明等系统。1．正常照明系统在正常情况下，要求能看清周围的物体、保证安全通行和顺利地完成工作而设置的照明系统，称为正常照明系统。正常照明系统有一般照明、局部照明和混合照明三种方式。2．事故照明系统

当正常工作照明因故障熄灭后，为了避免人身伤亡而设置的必备照明系统及能继续维持重要工作的照明系统称为事故照明系统。有时也将当发生各种事故时用以引导人们疏散的疏散照明系统（也叫应急照明系统）也归为事故照明系统之内。

3．警卫照明系统按警戒任务的需要，在设置警卫的范围内装设的照明系统为警卫照明系统。4．障碍照明系统障碍照明系统是为了防止飞行物与建筑物或构筑物相撞而在飞机场周围较高的建筑或有船舶通行的航道两侧的建筑物上装设的标志灯系统。

二、气氛照明系统气氛照明系统又称为装饰照明系统，是指创造和渲染某种气氛，以达到一定艺术效果而采用的照明系统。根据其具体应用场合可分为室内气氛照明、室外气氛照明和特殊气氛照明三类系统。

1．室内气氛照明系统设置室内气氛照明系统的目的在于利用各种灯具的造型、光分布及色调的组合与室内装饰材料和构造处理相谐调，利用装饰灯具造型和光色的多样性以及光源的点、线变化，突出装饰效果，点缀和渲染室内空间场景，以创造出特有的艺术气氛。2．室外气氛照明系统室外气氛照明系统主要包括建筑立面照明和轮廓照明两种方式。（1）建筑立面照明又称为泛光照明或投光照明，这种照明方式是借助投光照明器具（如泛光灯）产生的光照效果使建筑物的外形风格充分展现在深暗的夜色背景中，增加建筑艺术的美感。（2）轮廓照明方式是利用带状的彩虹灯勾勒出建筑物的轮廓，以获得一定的艺术效果。3．特殊气氛照明系统特殊气氛照明系统是为了满足各种专门需要所设置的照明系统，如水景照明、广场照明、园林绿地照明系统等。照度计算利用系数法概率曲线法比