建筑电气照明专业课件

第四章照明器1、照明器的特性2、照明器的分类3、照明器的选用4、照明器输出光通量的计算第四章照明器本章包括：照明器光学特性、分类、本章重点：照明器光强分布和照明器输出光通量计算方法。

第四章照明器

照明器是由光源、照明灯具及其附件共同组成的。照明器的作用:固定光源和保护光源，使之与电源安全可靠地连接。美化环境对光源产生的光通量进行再分配、定向控制以及防止光源产生眩光。1照明器的特性光强分布－配光曲线遮光角－保护角照明器效率一、照明器的配光曲线

配光曲线照明器在空间各个方向上的光强的分布曲线称配光曲线。配光曲线是衡量照明器光学特性的重要指标，是进行照度计算和决定照明器布置方案的重要依据。1照明器的特性光轴：通过光中心的竖垂线称为光轴。光中心：把一个有一定尺寸的光源（照明器）看作一个点，它的光认为就是从该点发出，该点所在的位置就是光中心。光中心其实就是指的出光口的中心。1照明器的特性өφ光轴光中心垂直面水平面图4-1配光术语垂直(投光)角与垂直面：观察光中心的方向与光轴向下方向所形成夹角称垂直角，用θ表示。包含光轴的任何平面为垂直面。1照明器的特性θc光轴光中心垂直面水平面图4-1配光术语水平角与水平面：如果选某一垂直面为基准面，那么观察方向所在的垂直面与基准面之间形成的夹角称为水平角，常用C表示。垂直于光轴的任意面为水平面。1照明器的特性θc光轴光中心垂直面水平面图4-1配光术语(一)极坐标配光曲线

以极坐标原点为光中心，以极坐标角度表示灯具的垂直角，以极坐标矢量长度表示光强的大小，以一定比例的光强值为半径作一系列同心圆表示等光强线。通过光中心作该灯具在一个垂直平面内不同垂直角的光强有向线段，把线段末端连接起来，得到该灯具的配光极坐标曲线。1照明器的特性图4-2乳白玻璃水晶底吊灯的配光曲线1.对称配光曲线适用于具有旋转对称配光特性的照明器。旋转对称配光特性指照明器的光强空间分布相对于光轴呈旋转对称形式。一般，只要照明器形状具有旋转对称性，则灯具的配光就具有旋转对称性，如装有普通白炽灯、高压钠灯、高压汞灯及部分金属卤化物灯的照明器等。1照明器的特性图4-2乳白玻璃水晶底吊灯的配光曲线1照明器的特性图4-2乳白玻璃水晶底吊灯的配光曲线

要求45º方向上的光强。在配光曲线上作45º的射线，与配光曲线交于一点，从原点到交点的长度为该方向的光强，即75cd。2.非对称配光曲线

光源和照明器的形状是非对称的（如普通直管荧光灯、管形卤钨灯组成的照明器）。就每个垂直面而言，其光强分布相当于光轴是对称的，但各个垂直面上的配光特性不同。采用多个不同测光垂直平面的配光曲线表示。由直管荧光灯组成的照明器，其光强空间分布不再对光轴呈旋转对称。1照明器的特性A(C0平面)ABB(C90平面)CC(C45平面)资料不同，水平角有差异1照明器的特性图4-3简式单管荧光灯照明器的配光曲线如取垂直于灯管轴线的垂直面为基准面，其水平角为0℃，标注⊥。(A-A)包含灯管轴线的垂直面，水平角为90℃,标注∥。(B-B)水平角为45℃的配光曲线。(C-C)1照明器的特性图4-3简式单管荧光灯照明器的配光曲线A(C0平面)ABB(C90平面)CB(C45平面)

配光曲线上的每一点表示照明器在该方向上的光强。如已知照明器计算点的垂直角，可在配光曲线上查到照明器在该点上对应的光强Iθ1照明器的特性

在照明计算中，图解法精确度不易保证，将极坐标曲线用列表方式表示，能获得较为精确的光强值。θ0º5º15º25º35º45º55º65º75º85ºIθ(cd)75768082867557454443θ95º105º115º125º135º145º155º165º175º180ºIθ(cd)43444544423834292422

表中列出的垂直角下的光强值在表中直接查得，表中未列出的垂直角可根据前后相邻的两个垂直角下的光强值用内插法求得。1照明器的特性1照明器的特性1照明器的特性1照明器的特性若实际光源的光通量不是1000lm，光强可根据下面公式换算：如果一个照明器安装了两只或更多光源，光强换算时Φs取它们的光通量之和。(二)直角坐标配光曲线

对于聚光型照明器，光束角很小（光束集中在狭小的立体角），用极坐标表示光强读数困难。图4-4冷反射卤钨灯的配光曲线1照明器的特性图4-碗5身直角腹坐标配侦光曲线1醒照明只器的特降性(三)散等光强配习光曲线对于光强究分布不对狡称的照明历器，需要判用许多平瓣面上的配命光曲线才冒能表示空决间分布，策可采用等钱光强配光脉曲线表示衫光强。1、圆形派等光强图些：用极坐加标表示1庭照明器的恭特性图4-6器等房诚面积天顶裁投影等光间强曲线1和照明器的朽特性围绕灯喇具的球起表面上悔的一个卸平面内由，将等妥光强点对连接成罪圆形等踏光强配腿光曲线所，并以低相等的飞投影面笨积表示蜂相等的词包围灯费具德威姜球面面妥积。1翅照明泳器的特前性图4-7隙道角路灯中的践光线坐标在街道照惨明中应用籍较多。将照明跨器放在乖球的中爷间，极劣轴取上乘下方向邻。沿水平中辰心线(赤前道)上的招角度为水找平角C，边定义为路踩轴方位角画。C=0墓°表示与杠道路同方霸向，C巡寿=90°墓表示与道节路垂直。沿周围昨角度γ表示垂舍直角，γ岔=0°粱表示灯具赖垂直向下脂。2、矩奇形等光情强图：用直角挡坐标表肤示在泛光句灯应用远较多。堤泛光灯柱的光分象布通常胶是窄光戚束，用玩矩形等奸光强图顺表示。横坐标表烧示水平角削，纵坐标准表示垂直犹角。1汗照明器的差特性1联照明罪器的特拌性图4-8胳泛哨光照明等抵光强与区珍域光通量左半部株：在等桶光强图中炮，可以羞计算出芬垂直和水平桨网格线所逮包围的每个腐矩形内达的光通凝量右半部摔：功率富为400盖W管形怠高压钠疮灯作泛光灯时骨球带光通籍量曲线的一锈半，在暮小方格燥所确定的球师带里，可长以计算出每千够流明的光词通量二遮光兵角——照痒明器的保絮护角用以衡量柏灯具保护抄人眼不受决光源耀眼南，又可保盒证工作面徐照度的一苍个指标，未根据光源些产生的眩把光与人视织线角度的疏关系而设车计。照明器微的遮光运角是指灯丝式具出光谣口遮蔽蓝光源发恋光体使蔽之完全胳看不见乎的方位致与水平厕线的夹成角。用α表示。1坐照明借器的特林性1)一址般照明器眨，指的是浊发光体(棕灯丝)最互边缘点(室最低)与五灯具沿口绞的连线，牧与出光沿城口水平线芝的夹角。1情照明槽器的特千性α＝a爸rct既anh浪/rh－光源发迁光体中音心至照蝇明器出吨光沿口策平面的叼垂直距杂离，单向位为m炼mr－照明器的闷出光沿口橡平面的半盾径或宽度观的一半，屠单位为m犹mα－照明器亿的遮光桃角，单朗位为(°)图4-9咸一般杆型照明器弦的遮光角工程实践遵证明：对酸照明质量忆产生影响三的亮度值寨只要发生低在垂直角45°它~85°的范围坟内。照明器精的保护颈角越大穿，光分辫布就越宽窄，效江率也越传低。由栽于照明勇器保护领角的实爽际意义偿在于限货制光源论的直射剧光，从浊而防止宗或限制抢直接眩滥光。一菜般照明堵器应选芒取15古°~梁30°张保护角组。1扣照明甲器的特斗性图4-岸9蠢一般型芦照明器映的遮光物角荧光灯，轮它本身的察表面亮度患低，不宜筝采用半透段明的扩散吧材料做成胶灯罩来限隶制眩光，贷而采用铝诞合金(或不锈顾钢)格栅来限旗制眩光。格栅的遮胜光角：定义为一焰个格片底边看到咳下一格分片顶部的连线傅与水平线之间的夹潮角。1坑照明器的鹿特性图4-1电0测格栅型照变明器的遮喝光角1载照明痒器的特谱性a－格栅开属口的长者度，单傅位mmb－格栅开口泄的宽度，舒单位为m树mh－格栅的高滥度，单位浆为mm图4-1焦0塔格栅型照专明器的遮蓄光角长方形宾格栅三屋个遮光嗽角1部照明敏器的特穗性图4-1越0扑格栅型照会明器的遮蝇光角格栅的鉴遮光角虑越大，巷光强分绿布越窄概，效率讲越低；抛格栅的润遮光角触越小，尾光强分薪布越宽释，效率氧越高，晋但防止吴眩光的作用变蜂弱。办公室照骨明，格栅遮光角的相横轴方向(垂直灯管)为45°，纵轴方向(沿灯管方向)为30°。商店照明圣的格栅遮集光角横轴方伸向成25°，纵轴方向乡丰成15°。三、照明救器效率1、定义钓：从一个范照明器三输出的脚光通量ΦL与照明器驻内含有的欺全部光源孔在无约束役条件下点肿燃时输出小的总光通冤量ΦS之比，塑称为照娇明器效基率。用ηL表示，也悄称为光通黑量输出比干。1召照明器的四特性2、上射弃输出比、税下射输出王比上射输出披比下射输出段比1帐照明器的汪特性ηL=ηD+ηU3、照顾明器各表部分对脖效率的论影响1洁照明村器的特肃性图4-1真1陵照明器各朵部分对效泻率的影响区域1忍：光线选能从高林压经玻补璃板B茅直接退射出灯她具的部中分，称妨为直接径出射光暂。区域2景：光线炭射向灯四壳内部系壳体产闭生的杂滋散光，发无法起般到有效众照明作岗用。区域3图：高压男光线射色向反射漏器R，拒经反射镰器反射普后，通当过前面贸玻璃板圣B再射沙出。4、提聪高照明慕器效率餐注意事帽项1蛛照明器的脖特性图4-板11雄照筛明器各半部分对效率的丧影响1)裂尽量减治少区域议2，不爬使光线谜浪费在片壳体上枕。2)忙处理好哭玻璃板刺B与光筐线的相攻互位置投，一般气使光线财对玻璃监的入射攻角小于众45°来，以增拾强光线挽的透过寨率。3)件增加区顿域1减叠少区域咬3，增温加直接绞出射光男部分。4)减绘少区域2皮至零时，深区域3内坑的光线全罪部反射向垄区域1中流，当反射后出来光线打的角度与构区域1的跟直接出射紧光角度完秆全吻合时寻，可获得桃高的效率际。5、应用1)话敞口式胡照明器的许照明效率罚较高。取古决于三个娇因素:敞口面滋积与灯讲具控照违器(灯奇罩)内酬表面面肤积之比弱，比值鸣越高，维效率越辈高；控照器内韵表面反射钓比越大，危效率越高押；灯具形状啦造成光在隙照明器内易多次反射西，效率降捷低。2)梳格栅式灯撑具采用大戏网孔高格堡片的格栅俗，材料采最用抛光的逝铝合金或败不锈钢，臭效率可高恋于70%溜。1弹照明洗器的特插性一、按衰照明器抚的用途斧分类(一)盾功能摊性照明砍器保护光筑源、提蒜高光效著、降低狂眩光装饰效果(二)夜装饰或性照明诱器美化环写境、烘咏托气氛顾，照明百器造型追和光线枯色泽照明器助效率、疗限制眩捏光2蛙照明弄器的分介类二、按照切明器防触吓电保护方扑式分类照明器保燃护人身安存全的措施沟称防触电垄保护2慨照明局器的分纯类照明器等级照明器主要性能应用说明0类依赖基本绝缘防止触电，一旦绝缘失效，靠周围环境提供保护，否则，易触及部分和外壳会带电

安全程度不高，适用于安全程度好的场合，如空气干燥、尘埃少、木地板等条件下的吊灯、吸顶灯Ⅰ类除基本绝缘外，易触及部分和外壳有接地装置，一旦基本绝缘失效时，不致有危险

用于金属外壳的照明器，如投光灯、路灯、家庭灯等Ⅱ类采用双重绝缘或加强绝缘作为安全防护，无保护导线(地线)

绝缘性好，安全程度高，适用于环境差、人经常触摸的照明器，如台灯、手提灯等Ⅲ类利用特低安全电压（交流有效值不超过50V）,灯内不会产生高于此值的电压

安全程度最高，可用于恶劣环境，如机床工作灯、儿童用灯等照明器的搜防触电保幻玉护分类三、按杯照明器咱的防尘混、防水币等分类特征字鞭母“I士P”后昌面跟两堤个数字重表示第一个吃数字表怒示对人但、固体耕异物或将尘埃的剥防护能雁力；第二个数粒字表示对羽水的防护美能力。在防尘能慨力和防水鸟能力之间晨存在一定梅的依赖关碍系，有多培种配合。2翼照明器的斥分类四、按照既明器光通各量在空间梢的分布分蜂类又称C嫂IE配小光分类2严照明器的臭分类按照明辆器光通牌量分类五、直接颗型照明器巾按距高比淡分类1、照呢明器的纽奉距高比照明器戏的距高凶比是指相邻圆照明器之胁间的距离s与照呈明器到工闯作面的距客离h(即项照明器计续算高度)之比守，用λ表示好：λ创＝s/米h2、照明突器的允许少距高比指照明器瞧间距s与银照明器计旗算高度h肝之比的最联大允许值类。2念照明闲器的分其类ShACB图4-婆12投半照眉度角与轰距高比2次照明除器的分蜘类布置照明怕器时使其庙距高比不帜大于允许啄距高比，覆工作面上钢的照度比悔较均匀。距高比康取决于废照明器薄的配光专曲线。半照度疤角3、直雀接型照泊明器按个最大允斑许距高餐比分类2船照明器的护分类直接型答照明器核按最大呜允许距皮高比分间类六、按照茧明器结构闸特点分类2愈照明撤器的分祖类结构特点开启型光源与外界空间直接接触(无罩)闭合型透明罩将光源包合起来，但内外空气仍能自由流通密闭型透明罩固定处加严密封闭，与外界隔绝相当可靠，内外空气不能自由流通防爆型符合《防爆电气设备制造检验规程》的要求，能安全地在有爆炸危险性介质的场所使用。有安全型和隔爆型。安全型在正常运行时不产生火化电弧；或把正常运行时产生的火化电弧的部件放在独立的隔爆室内隔爆型在照明器的内部产生爆炸时，火焰通过一定间隙的防爆面后，不会引起外部的爆炸防震型照明器采取防震措施，安装在有震动的设施上按照明鲁器结构表特点分框类七、按照纵明器安装霸方式分类壁灯吸顶灯嵌入式半嵌入式吊灯地脚灯台灯落地灯庭院灯道路广旋场灯移动式课灯自动应急届照明灯2劣照明脑器的分薄类一、按配刘光曲线选燃择照明器二、按使揉用环境条追件选择照过明器三、按迁经济效辣果选择哈照明器3虏照明每器的选族用照明器的臣输出光通姻量可根据辽照明器的坦配光特性作求得。一、积郑分法照明器与各方向扛上的光千强可以史看作是拘垂直角θ和水平旗角φ的函数戏，记作汉I(θ,φ)4咽照明器输径出光通量蛮计算照明器射猜向点(θ,φ)的光强Iθ,φ：4塞照明莲器输出步光通量承计算dA-面患元的面积图4-家13程照明翁器光通觉量的计轰算4胳照明令器输出科光通量横计算图4-1汤3照旋明器光通嗽量的计算4煌照明计器输出笋光通量堂计算若要计根算θ1~θ2和φ1~φ2内的光疑通量当照明做器具有历对称配淘光特性注时，光箱强由Iθ,φ记成I(θ)或眯Iθ【例4-棍1】已知某照漆明器配光已特性，求照明器肠输出光通苹量为