第九章电气照明

9建筑电气照明9.1照明的基础知识一、光的实质光是一种电磁波红外线，波长为340μm～780nm。可见光，波长为780nm～380nm。紫外线，波长为380nm～10nm。二、光度量（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或（二）发光强度在一定方向上辐射的光通量密度，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三照明的质量指标（一）照度水平（二）眩光直接眩光反射眩光（三）阴影（四）照度均匀度工作区：CIE：0.8；国标：0.7。

（五）光的颜色显色性－－光源对被照物体颜色显现的性质显色指数－－指待测光源照射下物体的颜色与日光照射下该物体颜色的相符合程度。将日光照射显色指数定为100

Ra=100－80显色性优良；

Ra=79－50显色性一般；

Ra<50显色性差。色温----光源辐射光的颜色与黑体所辐射光的颜色相同时黑体的温度。黑体----全辐射体。全部吸收外来电磁辐射。

<3000K，暖（带红的白色〕，稳重的气氛；

3000～5000K，中间，（白色〕，爽快的气氛；

>5300K，冷（带蓝的白色〕，冷的气氛。照度要求：见下表9.2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（PZ普通照明用灯泡，JZ局部照明用灯泡）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（99－100〕无闪烁寿命短（1000h〕光效低（10～20lm/w）受电压影响2.卤钨灯LZG（卤钨白炽灯管状）寿命提高（1500～2000h〕光效提高（20～30lm/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（YZ直管荧光灯，YH环管，YUU形管）寿命长（3000h)光效高（25～85lm/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（<75~80%,18~250C)4.高压汞灯（GG）光效高（40～60lm/w〕寿命长（2500～5000h,国外：24000h)耐震、耐热起动稳定时间4～8min再起动稳定时间5～10min寿命与起动次数关系：5h/次电压影响大（±≤5％〕色温5500K，Ra：30～40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（70～100lm/w)显色性良好(Ra：60～90),光色好受环境影响较小，耐震好起动稳定时间4～10min再起动稳定时间10～15min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：60～70

广泛用于室内照明。(2)镝灯DDG－

色温6000K，光效80lm/w，寿命500hRa>85

适于舞台，体育馆，大厅摄影棚等照明。

(3)钪钠灯KNG－

色温3800K，Ra：65～706.高压钠灯(NG)光效最高(150lm/w)寿命长（5000h,国外12000～20000h)受环境条件影响小透雾性好，色温2300K显色性差(Ra：20～25)起动稳定时间4～8min再起动稳定时间10～20min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(2000~6000h)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办公、工作、学习场所宜采用色温较高的日光型光源，以提高工作、学习效率休息场所宜采用色温低的光源，已取得温馨舒适的氛围在有高速机械运行的地方不宜用一般的气体放电灯，以避免频闪效应频繁操作的灯宜选用白炽灯，需要光的用白炽灯和卤钨灯按环境要求选择光源有较大震动的环境中可使用氙灯；电压波动大的地方不宜使用易熄灭的灯；低温环境中，不宜用荧光灯以免启动困难。按投资和年运行费选择光源选用节电，光效高，寿命长的电源9.2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悬吊式（吊绳、吊链、吊管）、嵌入式（完全或部分嵌入式）、吸顶式、壁式、台式和落地式2.按外壳防护等级分IP**(IP表示防护等级系统，第一个数字表示防止固体物进入内部的等级0~6，第二个数字表示防止湿气、水进入内部的等级0~6。3.按防触电保护分分4个等级：0类、Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类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半间接间接直接型半直接型（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：最大光强方向0~6500非截光型：最大光强方向9000半截光型最大光强方向0~7500五发光装置发光顶棚光带光梁光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）按环境条件选择无特殊防尘防水要求选一般高效普通式灯具，有防尘防水要求按防护等级选。防火防爆（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9.4照明计算一概述二平均照度计算－－利用系数法是计算工作面上平均照度的常用的方法。（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）利用系数的选取与多种因素有关与房间的空间特征系数，反射比等有关。hrchfchcclw室空间高度顶棚空间高度地面空间高度长度宽度利用系数的有关概念1.室空间系数室空间系数顶棚空间系数CCR地板空间系数FCR2.有效空间反射比顶棚（或地板）空间可等效到假象平面顶棚有效反射比ρcc，地面有效反射比ρfcA0－－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；ρ－－顶棚（或地板〕空间各表面的平均反射比。

3墙平均反射比ρw（三）确定利用系数的步骤确定房间的各特征量RCR、CCR、FCR。确定ρcc确定ρw确定ρfc，利用系数表中ρfc=20%，否则，修正。确定利用系数U。可用插值法计算插值公式例：有一实验室长9.5m，宽6.6m，高3.6m，在顶棚下方0.5m处均匀安装9盏YG1-1型40w荧光灯（光通量2400lm），设实验桌0.8m，实验室内各表面的反射比如图所示，试计算实验桌上的平均照度。解：（1）求空间系数（2）求顶棚有效反射比0.50.82.3ρ=

0.1ρ=

0.5ρ=

0.3ρ=

0.8（3）确定利用系数RCR1=2,U1=0.61,RCR2=3,U=0.53用插值法可得RCR=2.95时U=0.61+(2.95-2)*(0.53-0.61)/(3-2)=0.534（4）求实验桌上的平均照度若已知实验室要求的最小照度为150lx，求应配置多少盏灯具。方法相同。三单位容量法单位水平面积上光源的安装容量P0可通过查表格得到9.5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（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,