建筑电气照明与动力系统

建筑电气照明与动力系统第一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六4.1基本知识

(1)

与所有物质一样，光也是一种物质，是物质的一种存在形式，是能引起视觉的辐射能，它以电磁波的形式在空间传播。可见光的波长在380~780纳米(nm)范围内，不同波长的光给人的颜色感觉不同，如图4.1所示。

(2)

光谱光源辐射的光往往由许多波长的单色光组成，把光线中不同强度的单色光按波长长短依次排列，称为光源的光谱。4.1.1照明技术的基本概念第二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(3)光通量光源在单位时间内，向周围空间辐射出的、使人眼产生光感觉的能量，称为光通量，用符号Φ表示，单位为流［明］(lm)。人们通常以电光源消耗1W电功率所发出的流明数(lm／W)来表征电光源的特性，称为发光效率，简称光效。电光源的光效越高越好。人眼对可见光中波长为555nm的黄绿色光最灵敏，波长离555nm越远(如波长较长的红光和波长较短的紫光)灵敏度越低，所以光通量与光辐射的强弱及其波长都有关系。第三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(4)发光强度

发光强度是表征光源(物体)发光能力大小的物理量。光源在某一特定方向上单位立体角内(每球面度，球的面积为4πR2所张球面度为4π）辐射的光通量，称为光源在该方向上的发光强度(简称光强)，用符号I表示，单位为坎［德拉］(cd)。如图4.2所示，对于向各方向均匀辐射光通量的光源，各方向的光强相等，其值为：第四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(5)照度对被照物体表面而言，它单位面积上所接受的光通量，称为该被照面的照度，照度用符号E表示，单位为勒［克斯］（lx）被光均匀照射的平面照度为：

表4.1给出了一些情况下的照度。第五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(6)亮度某一物体(或发光体)的表面亮度是该物体单位面积向视线方向发出的发光强度。亮度用符号L表示，其单位为坎［德拉］每平方米(cd/m2)。由于物体在各个方向的亮度不一定相同，因此常在符号L的右下角注明角度，用以表示与物体表面法线成α角方向的亮度。物体的亮度越大，人们就会感到它越亮。第六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(7)色温色温是电光源的技术参数之一。当光源的发光颜色与黑体(能吸收全部光能的物体）加热到某一个温度所发出的光的颜色相同时，称该温度为光源的颜色温度，简称色温。

(8)显色性和显色指数同一物体在不同的光源照射下，显示出不同的颜色，光源对被照物体颜色呈现的真实程度称为光源的显色性。对同一物体，在被测光源的光照射下呈现的颜色，与在标准光源的光照射下呈现的颜色的一致程度愈高，Ra则愈大，显色性愈好。表4.2所列是常用电光源的一般显色指数Ra。第七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(9)频闪效应电光源在采用交流电源供电时，由于交流电做周期性的变化，因而电光源所发出的光通量也随之做周期性的变化。这就会使人眼产生闪烁的感觉。在采用气体放电灯作为照明光源时，若被照物体处于转动状态，且转动频率刚好是电源频率的整倍数时，则转动的物体看上去就如没有转动一样。这种在以一定频率变化的光照射下，观察到的物体运动显现出不同于其实际运动的现象，称为频闪效应。频闪效应易使人产生错觉而造成事故。第八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(10)反射率当光通量投射到被照面后，一部分被反射，一部分透过被照面，一部分则为被照面所吸收。这就是在相同照度下，不同物体有不同亮度的原因。被物体反射的光通量中Φ′与射向物体的光通量Φ之比，叫做反射率或称反射系数ρ，即建筑物内墙壁及顶棚、地面的反射率的近似值如表4.3所示。第九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.1电磁波谱第十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.2发光强度的定义第十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.1一些情况下照度值被照物体表面照度值（lx）无月夜晚的地面上0.002月夜里的地面上0.2中午太阳光下的地面上100000晴天室外太阳散射光(非直射)下的地面上1000白天采光良好的室内100～500第十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.2常用电光源的一般显色指数Ra光源显色指数Ra光源显色指数Ra白炽灯97高压汞灯22～51日光色荧光灯80～94高压钠灯20～30白色荧光灯75～85金属卤化物灯60～65暖白色荧光灯80～90钠铊铟灯60～65卤钨灯95～99镝灯85以上第十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.3墙壁及顶棚、地面的反射率的近似值反射面性质反射率(%)反射面性质反射率(%)抹灰并大白粉刷的顶棚和墙面70～80混凝土地面10～25砖墙或混凝土面(石灰、大白)喷白50～60钢板地面10～30墙、顶棚为水泥砂浆抹面30沥青地面11～12混凝土屋面板30无色透明玻璃8～10红砖墙30第十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六（1）

照明方式

①一般照明在整个场所或场所的某部分照度基本上均匀的照明。对于工作位置密集而对光照方向又无特殊要求，或工艺上不适宜装设局部照明装置的场所，宜使用一般照明。

②局部照明局限于工作部位的固定的或移动的照明。对于局部地点需要高照度并对照射方向有要求时，宜采用局部照明。

③混合照明一般照明与局部照明共同组成的照明。对于工作位置需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。4.1.2照明方式及种类第十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六按照明的功能，照明可分成如下几类：

①工作照明正常工作时使用的室内外、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。

②事故照明当工作照明由于电气事故而断电后，为了继续工作或从房间内疏散人员而设置的照明。

③值班照明在非生产时间内为了保护建筑物及生产的安全，供值班人员使用的照明。

④障碍照明装设在建筑物上作为障碍标志用的照明。第十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

⑤装饰照明装饰照明是为美化和装饰某一特定空间而设置的照明。

⑥艺术照明艺术照明是通过运用不同的灯具、不同的投光角度和不同的光色制造出一种特定空间气氛的照明。

另外，在照明的空间布置上还可以分为：

①整体照明为照亮整个场地，照度基本上均匀的照明。对于工作位置密度很大而对光照方向又无特殊要求，或受工艺技术条件限制不适合装设局部照明的，宜采用整体照明。

第十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

②局部照明局限于工作部位的固定或移动的照明。局部照明只能照射有限面积，对于局部地点需要高照度时或对照射方向有要求时可装设局部照明。

③混合照明由整体照明与局部照明共同组成的照明。是在整体照明的基础之上再加局部照明，有利于节约能源。混合照明在现代室内照明设计上应用非常普遍，如商场、展览馆、医院等。第十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(1)照度标准

照度标准就是指工作面应有合适的最低照度值。在民用建筑照明设计中，应根据建筑性质、建筑规模、等级标准、功能要求和使用条件等选定照度值。

（2）照明的质量良好、舒适的光环境，是靠高质量的照明效果达到的，而高质量的照明效果又必须是对受照环境中的照度、亮度、眩光、阴影、显色性、稳定性等因素全面正确的处理才能实现。4.1.3电气照明的基本要求第十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六在确定被照环境所需照度水平时，必须在考虑被观察物的大小尺寸,要使电气照明达到良好的质量，必须处理好影响照明质量的几个主要因素。

①照度均匀与稳定性

②适当的亮度分布

③限制眩光和减弱阴影

④光源的显色性

(3)照明的经济性在照明设计中既要保证足够的照度，又要注意节约电能。第二十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六4.2建筑电气照明装置1）

电光源的分类按电光源的发光原理电光源主要分为两大类。(1)

热辐射光源和电光源

热辐射光源是当物体受热且热能足够大，使原子或分子发生激烈的相互碰撞而激发产生的光的发射。电光源是利用电流将物体加热到白炽程度而产生的光。

属于热辐射光源的灯有白炽灯、卤钨灯。4.2.1电光源的分类及参数第二十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六（2）

放电光源

放电是指在电场作用下，载流子在气体(或蒸气)中产生和运动，而使电流通过气体(或蒸气)的过程。这个过程导致光的发射，可作为光源，即放电光源。这种光源具有发光效率高、使用寿命长等特点，很有发展前途。

按放电媒质分为：

①气体放电灯。是利用气体中的放电发光，例如氙灯、氖灯等。第二十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

②金属蒸气灯。是利用金属蒸气(如汞蒸气、钠蒸气等)中的放电，而主要由金属蒸气产生光，例如汞灯、钠灯等。

按放电形式分：

①辉光放电灯。这种灯由辉光放电产生光。放电要有阳极和阴极。放电时，阴极温度不高，但要有足够的电子发射，又叫冷阴极灯。

②弧光放电灯。是由弧光放电产生光。阴极工作在较高的温度下，又叫热阴极灯，如荧光灯、汞灯、钠灯等。第二十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六2）

电光源的参数

(1)

额定电压和额定电流光源在预定要求下工作所需要的电压和电流分别叫做额定电压和额定电流，额定值下工作具有最好的效果。(2)

额定功率灯泡(或灯管)在额定电流下工作所消耗的功率叫额定功率。第二十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(3)

发光效率灯泡(或灯管)所发出的光通量Φ与消耗的功率P之比叫发光效率，记作η，即：(4)

寿命

光源的寿命是指光源从初次通电工作的时候起到其完全丧失或部分丧失使用价值的时候止的全部点燃时间。寿命又分两种：①全寿命②有效寿命第二十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(5)

光色光色包括色表和显色性两个方面。色表指光源本身发光的颜色，即从外观上看到的光的颜色。而显色性则反映被照物体所体现出的颜色。第二十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

1）白炽灯

2）

卤钨灯

3）荧光灯

4）

高压气体放电灯

5）

金属卤化物灯

6）

氙灯

4.2.2常用电光源第二十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六1）白炽灯

靠电能将灯丝加热到白炽状态而发光。(1)

白炽灯的构造白炽灯的构造如图4.3所示，它主要由玻璃外壳、灯丝、支架、引线和灯头组成。灯丝一般都用钨丝制成。白炽灯的发光原理就是当钨丝通过电流时，产生大量的热，使灯丝温度升高到白炽的程度(2400～3000K)而发光。第二十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(2)

白炽灯的工作特性

①电流和功率白炽灯的电流决定于灯泡的供电电压和灯丝电阻。灯泡的容量用功率来表征，白炽灯的功率等于流过灯丝的电流和工作电压的乘积。

②光通量输出白炽灯在运行中，其光通量的输出随电网电压的变化而急剧地变化。(3)

发光效率灯泡的发光效率，钨丝白炽灯的发光效率比较低，一般仅有10lm／W左右。第二十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(4)

寿命平均寿命是许多灯泡寿命的算术平均值。一般白炽灯的平均寿命为1000h。(5)

光色白炽灯所发的光与日光相比仍有一定的差别，两者相比，白炽灯的红光部分较显著。(6)

灯泡温度白炽灯所消耗的电能首先变为热能，其中有很小一部分又转变为可见光，所以白炽灯玻璃壳的温度是较高的。(7)

亮度白炽灯丝亮度很高，这样的亮度能够造成眩光。为了减少灯泡的表面亮度，有些灯泡其玻璃壳用磨砂玻璃或乳白玻璃制造。第三十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六2）

卤钨灯卤钨灯除在灯泡内充入惰性气体外还充入有少量的卤族元素(氟、氯、溴、碘)，这样对防止玻壳黑化具有较高的效能。（1）

卤钨灯的结构为了使管壁处生成的卤化物处于气态，管壁温度要比普通白炽灯高得多，相应地卤钨灯的玻壳尺寸就要小得多，温度也高得多，因而必须使用耐高温石英玻璃或高硅氧玻璃。第三十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六（2）

卤钨灯的光特性卤钨灯是在石英玻璃管内封进钨丝，充进惰性气体和微量的磷或溴，制成双端引出型卤钨灯。种卤钨灯，由于卤钨循环作用，而能防止管壁发黑，改进了灯的工作特性，使灯的光效比普通白炽灯有显著的提高(约为18~21lm／W)。由于卤钨灯的充气压力比普通白炽灯高，所以寿命指数较低，并且容易受振动、冲击而产生机械断丝。显色性好，一般显色指数为Ra＝97，色温为3000～3200K。第三十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六3）

荧光灯荧光灯属于放电光源，是靠低压汞蒸气放电，利用放电过程中的电致发光和荧光质的光致发光，形成光源。它的优点是：结构简单、制造容易、价格便宜并且发光效率高、光色好、寿命长。常见的普通荧光灯是圆形截面的直长玻璃管子。在管子两端各放一个电极。荧光灯的典型结构如图4.4所示。第三十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六（1）荧光灯的工作原理荧光灯需要镇流器和启辉器才能正常工作。它的接线如图4.5所示。（2）

荧光灯的工作特性荧光灯的电流分为额定工作电流和额定启动电流两项。额定工作电流根据灯管功率、灯管结构和电流密度而定。额定启动电流是启动时预热灯丝的电流，它比额定工作电流大。在工作电流下，灯管上产生的电压降是荧光灯的管电压。第三十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六4）

高压气体放电灯（1）

高压汞灯高压汞灯又名高压水银灯，它是靠高压汞蒸气放电而发光。这里所说的“高压”是指工作状态下的气体压力为1～5个大气压，以区别于一般低压荧光灯。高压汞灯的优点是光效高、寿命长、省电、耐震。①高压汞灯的结构与工作过程高压汞灯的结构分外镇流高压汞灯和自镇流高压汞灯两种。外镇流高压汞灯的构造如图4.6所示。第三十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

②高压汞灯的工作特性a

光通量输出和发光效率一般所说的光通量输出和发光效率是指点燃100h以后的数值。目前高压汞灯的发光效率为40～60lm／W。

b光色高压汞灯的光色为淡蓝－绿色，缺乏红色成分

c寿命在运用中影响寿命的因素主要有：（1）启动次数；（2）启动电流和工作电流。第三十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(2)

钠灯与汞灯一样也是靠放电而发光。如在灯管内放入适量的钠和惰性气体，就成为钠灯。钠灯具有省电、光效高、透雾能力强等特点。钠灯分为高压钠灯和低压钠灯。

①高压钠灯的结构和工作原理高压钠灯的电路原理简图如图4.7。

②低压钠灯

低压钠灯具有很高的发光效率，可超过150lm/W。第三十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六5）

金属卤化物灯金属卤化物灯也是一种气体放电灯。这种灯的优点是：发光体小，光色和日光相似，显色性也较高，光效也较高，达70lm/W左右。(1)

金属卤化物灯的构造与工作原理普通的金属卤化物灯外形和结构与汞灯相似。金属卤化物灯的发光原理与汞蒸气放电光源相似。(2)

金属卤化物灯的种类

①钠铊铟灯

②镝灯第三十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(3)

金属卤化物灯的工作特性金属卤化物灯有一个较长的启动过程，在这个过程中灯的各个参数均发生变化。从启动到参数基本稳定要4min左右，而达到安全稳定约要15min。金属卤化物灯在关闭或熄灭后，须等待10min左右才能再启动，这是由于灯工作时温度很高，放电管气压很高，启动电压升高，只有待冷却到一定程度之后才能再启动。第三十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六6)

氙灯氙灯也是一种弧光放电灯。它具有功率大、光色好、体积小、亮度高、启动方便等优点，人们称誉它为“小太阳”。氙灯按外形可分为管形和球形；按冷却方式可分为自冷、水冷和风冷；按放电弧光长度可分为长弧、短弧；按充气压力可分为高压、超高压；按充气元素可分为氙灯及汞氙灯等。氙灯可以制成在交流下和直流下应用的两种。第四十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.3白炽灯的构造示意图1—灯头；2—康铜丝外导线；3—芯柱管；4—中心杆；5—支撑；6—灯丝；7—焊锡；8—排气管；9—排气孔；10—铜外导线；11—杜镁丝；12—内导线；13—玻壳；14—氩气第四十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.4荧光灯管1—灯头；2—灯脚；3—玻璃芯柱；4—灯丝（钨丝，电极）；5—玻管（内壁涂覆荧光粉，管内充惰性气体）；6—汞（少量）第四十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.5荧光灯的接线图第四十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.6高压汞灯(a)高压汞灯的构造；(b)高压汞灯的工作电路图第四十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.7高压钠灯的电路原理图第四十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

灯具是将光通量按需要进行再分配的控制器。

其主要作用是：使光源发出的光通量按需要方向照射，提高光源的利用率，减少眩光，保护光源免受机械损伤，产生一定的照明装饰效果等。1）

灯具的特性

(1)

光分布

光强分布特性常用光强分布曲线或数值来表示。4.2.3灯具第四十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(2)

光效率

灯具的光效率是照明器输出的光通量Φ与光源光通量Φs之比，即(3)

保护角通过灯丝或光轴的水平线M与灯光边界线N之间所成的夹角，称为保护角，如图4.8所示。保护角可由下式决定：第四十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六2）

灯具的分类灯具的分类方法具体如表4.4所示。(1)

灯具按光通量再分配情况分类灯具通常是按总光通量在空间的上半球和下半球的分配比例来分类的。如表4.4所列。

①直接型灯具

②半直接型灯具

③均匀漫射型灯具

④半间接型灯具

⑤间接型灯具第四十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(2)

按安装方式分类

①悬吊式

②吸顶式

③壁装式

其它还有：落地式、台式、嵌入式等。

第四十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六3）

照明器的选择

照明器是由电光源和灯具两部分组成，照明器选择得是否合理，将直接影响到照明质量的好坏，影响人们日常的生活和工作，从整体上讲会影响到建筑物的整体美观效果。它的选择应从电光源、灯具和安装方式上进行考虑。第五十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(1)

电光源选择

①照明装置的初投资及运行费用

②光源光谱性质

③光源工作的可靠性和工作特性

④环境条件(2)

灯具的选择

①与光源种类配合

②环境条件

③光分布和效率

④限制眩光第五十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.8灯具的保护角第五十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.4灯具的分类类型光通量在空间的分布（％）上半球下半球直接型0～1090～100半直接型10～4090～60均匀漫射型40～6060～40半间接型60～9040～10间接型90～10010～0第五十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六4.3建筑电气照明设计基础灯具的布置就是确定灯具在房间的空间位置，这与它的投光方向、工作面的布置、照度的均匀度，以及限制眩光和阴影都有直接的影响。灯具布置是否合理，还关系到照明安装容量和投资费用，以及维护、检修是否方便等。灯具的布置应根据工作物的布置情况，建筑结构形式和视觉工作特点等条件来进行。灯具的布置主要有两种方式。4.3.1灯具的布置第五十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六（1）

均匀布置灯具有规律地对称排列，以便使整个房间内的照度分布比较均匀。均匀布灯有正方形、矩形、菱形等。均匀布灯的方式，如图4.9所示。（2）

选择布置为适应生产要求和设备布置，加强局部工作面上的照度及防止工作面上出现阴影，而采用灯具位置随工作表面安排的方式，称选择布置。第五十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

室内一般照明，大部分采用均匀布置的方式，均匀布灯是否合理，主要取决于灯具的间距L和计算高度H(灯具距工作面垂直距离如图4.10所示)的比值(称距高比)是否恰当。实际距高比必须小于照明手册中规定的灯具最大距高比。各种灯具最有利的L/H值,见表4.5,荧光灯的最大容许距高比值见表4.6。第五十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.9灯具的均匀布置(a)正方形；(b)长方形；（c）菱形第五十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.10灯具的计算高度示意图第五十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.5灯具最有利的距高比值灯具类型多列布置时的L/H单列布置时的L/H最有利值最大允许值最有利值最大允许值圆球灯，防水防尘灯2.33.21.92.5无罩，磨砂罩万能型灯1.82.51.82.0深罩型灯，塔型灯1.51.81.51.7镜面深罩型灯，下部有玻璃隔栅的荧光灯1.21.41.21.4第五十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.6荧光灯的最大允许距高比值第六十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六1）

照度标准

民用建筑照明照度标准分级如下：

0.5、1、2、3、5、10、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000lx，共19级。

照度标准是指工作面或生活场所参考平面上的平均照度值。在使用时设计人员可根据建筑物功能、等级和使用条件选取适当的标准值。不同建筑的照度标准列表如附录5、附录6所示。4.3.2照度计算第六十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六2）灯具布置灯具布置实际上是确定灯具在室内的空间位置，即灯具的水平位置和安装高度；灯具的布置形式有一般照明的均匀布置和灯具的选择性布置。（1）

灯具的均匀布置灯具的均匀布置是由两个参数确定的，一是安装高度，其次是水平间距。灯具的安装高度主要从防止眩光、防止碰撞等方面考虑，灯具的水平间距却是根据布置方式不同而不同。第六十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

①灯具计算高度H的确定灯具悬挂高度的各种参数如图4.10所示。图中房间总高度为h，灯具悬挂高度为h1，工作面的高度为h2，灯具的垂吊高度为h3，计算高度H为：

H=h-h2-h3或H=h1-h2一般办公室、教室、阅览室等的工作面高度可取0.75m，库房等取0.15m等。灯具的垂吊高度应根据室内层高和建筑照明要求来确定，一般情况下，可在0～1.5m之间取值。第六十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

②灯具间距L的确定灯具均匀布置常用的形式有：正方形、长方形、菱形等。如图4.9所示。

当灯具布置为正方形时，如图4.9（a），灯间的距离为：

L=La=Lb

当灯具布置为长方形时，如图4.9（b），灯间的距离为：第六十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

当灯具布置为菱形时，如图4.9（c），灯间的距离为：墙边有工作面时，灯具与墙边的距离为：

l=(0.25～0.3)L墙边无工作面时，灯具与墙边的距离为：

l=（0.4～0.5）L

最边上灯具与墙的距离：第六十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六灯具的选择布置大多采用：壁灯、花灯、落地灯、台灯和脚灯等。

灯具容量及数量的确定方法：

在已知房间面积、灯具的悬挂高度、灯具的布置（灯具数量）和室内要求达到的照度，我们就能计算出每盏灯的额定功率。这种计算方法，称为单位容量法。

单位容量法是根据已编制好的单位面积安装功率来确定灯具的电功率。表4.7、4.8、4.9、4.10和4.11列出了部分常用灯具的单位面积安装功率。第六十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六根据建筑物特点、建筑物功能和照明要求确定灯具型式；根据建筑物功能、房间照度标准、房间面积、计算高度确定单位面积安装功率，并按下式计算出房间内照明灯具（一般照明）的总功率：

P=SPS根据房间面积、房间使用功能及灯具的布置方式确定合适的距高比，即确定计算高度、灯间距离、灯具与墙距离，这样房间的灯具数量N就定下了。则每盏灯的电功率P′为：第六十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六3)

电气照明设计示例首先根据建筑物的功能、建筑物的结构及国家规定的照度标准，选择合理的照明方式、照明种类，合适的电光源和灯具，确定照明灯具的布置方案，进行照度计算和照度的检验计算。照明供电线路则应根据建筑规模大小、建筑物的特点、设备容量大小，选择供电方式。第六十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六【例4.1】某教室已知其面积为7.6m×6.6m，高为3.8m。试进行灯具布置，用单位容量法确定灯具容量；进行灯具开关、插座的选择布置；确定进线位置和导线敷设方式。【解】(1)

确定灯具类型教室一般要求照度均匀、照度适中、经济合理，所以选择荧光灯，型号为YG2—1，带反射罩，链吊式。照度确定查表附录7可得，教室的照度标准为100、150、200lx，在这里考虑经济合理性对一般教室照度可取100lx。第六十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(2)确定教室灯具安装总功率教室面积：

S=7.6×6.6=50.16m2因房间高度为3.8m，考虑安全、避免碰撞，确定灯具垂吊高度h3=0.8m，教室课桌一般高度h2=0.75m，所以该教室灯具的计算高度为：

H=h-h2-h3=3.8-0.8-0.75=2.25m查表4.7，得教室单位面积安装功率为PS=6.8W/m2，则该教室灯具安装总功率为：

P=SPS=50.16×6.8=341.1W第七十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(3)确定灯具数量查表4.7，得YG2—1荧光灯的最大允许距高比为

(L/H)A-A=1.46,(L/H)B-B=1.28则灯间最大允许距离为：

LA-A=(L/H)A-AH=1.46×2.25=3.285m

LB-B=(L/H)B-BH=1.28×2.25=2.88m灯与墙之间的距离为：

L=(1/3~1/4)LA-A=1.095~0.82m，取L=0.9m又因为荧光灯端与墙距离应小于或等于0.5m，取0.4m；第七十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

如图4.11所示，取9盏灯布置形式，则：

LA-A=(6.6-0.4-0.4)/2=2.9m≤3.285m满足条件；

LB-B=(7.6-0.4-0.4-1.3)/2=2.75m≤2.88m满足条件，所以确定为9盏荧光灯布置形式，如图4.11所示，其中灯管长度为1.3m。(4)确定每盏荧光灯的功率

P′=P/N=341.1/9=37.9W取PN=40W，其布置形式及尺寸如图4.11所示。第七十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(5)开关、插座位置确定教室的灯具开关布置，考虑到控制方便，所以将其安装在门边顺手侧，采用暗装形式，距地1.3m。每极开关控制三盏灯，即一个两极开关，一个单极开关。插座的布置，考虑多媒体教学的需要，所以在黑板两侧各装一个2+3孔单联插座，暗装且距地高度0.5m。插座与灯具分设各自的回路。考虑到教室的整体美观效果、电气的安全性能，所有的配电导线采用暗敷设；暗敷设线路应走捷径，每段导线数量如图中标注。第七十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.7带反射罩荧光灯的单位面积安装功率第七十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.8不带反射罩荧光灯的单位面积安装功率第七十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.9乳白玻璃球型灯或乳白玻璃吸顶灯单位面积安装功率第七十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.10广照型防水防尘灯单位面积安装功率第七十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六第七十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六表4.11配照型灯具单位面积安装功率第七十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.11照明计算示意图第八十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六4.4常用照明装置的安装在进行照明装置安装之前，土建应具有如下条件:

第一，对灯具安装有妨碍的模板、脚手架应拆除；

第二，顶棚、墙面等的抹灰工作及表面装饰工作已完成，并结束场地清理工作。照明装置安装施工中使用的电气设备及器材，均应符合国家或部颁的现行技术标准，并具有合格证件，设备应有铭牌。所有电气设备和器材到达现场后，应做仔细的验收检查，不合格或有损坏的均不能用以安装。第八十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(1)

安装要求

①安装的灯具应配件齐全，灯罩无损坏。

②螺口灯头接线必须将相线接在中心端子上，零线接在螺纹的端子上；灯头外壳不能有破损和漏电。

③照明灯具使用的导线最小线芯截面应符合有关的规定。

④灯具安装高度：室内一般不低于2.5m,室外不低于3m。4.4.1照明灯具安装第八十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

⑤地下建筑内的照明装置，应有防潮措施，灯具低于2.0m时，灯具应安装在人不易碰到的地方，否则应采用36V及以下的安全电压。

⑥嵌入顶棚内的装饰灯具应固定在专设的框架上，电源线不应贴近灯具外壳，灯线应留有裕量，固定灯罩的框架边缘应紧贴在顶棚上，嵌入式日光灯管组合的开启式灯具、灯管应排列整齐，金属间隔片不应有弯曲扭斜等缺陷。

⑦配电盘及母线的正上方不得安装灯具，事故照明灯具应有特殊标志。第八十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(2)

吊灯安装安装吊灯需要吊线盒和木台两种配件。木台规格根据吊线盒或灯具法兰大小选择，要选择合适，否则影响美观。木台固定好后，在木台上装吊线盒，从吊线盒的接线螺丝上引出软线。软线的另一端接到灯座上。软线吊灯重量限于1kg以下，灯具重量超过1kg时，应采用吊链或钢管吊灯具。

第八十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(3)

吸顶灯安装吸顶灯安装一般可直接将木台固定在顶棚的预埋木砖上或用预埋的螺栓固定，然后再把灯具固定在木台上。若灯泡和木台距离太近(如半扁灯罩)，应在灯泡与木台间放置隔热层(石棉板或石棉布等)。(4)

壁灯安装壁灯可以安装在墙上或柱子上。当安装在墙上时，一般在砌墙时应预埋木砖，禁止用木楔代替木砖；当安装在柱子上时，一般应在柱子上预埋金属构件或用抱箍将金属构件固定在柱子上，然后固定灯具。第八十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(5)

荧光灯安装荧光灯(日光灯)的安装方式有吸顶、吊链和吊管三种。安装时应按电路图正确接线；开关应装在镇流器侧；镇流器、启辉器、电容器要相互匹配，灯具要固定牢固。(6)

高压汞灯安装高压汞灯安装要按产品要求进行，要注意分清带镇流器还是不带镇流器。不带镇流器的高压汞灯，一定要使镇流器与灯泡相匹配，否则，会烧坏灯泡。安装方式一般为垂直安装。第八十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(7)

碘钨灯的安装碘钨灯的安装，必须使灯具保持水平位置，倾斜角一般不能大于4°，否则将影响灯的寿命。碘钨灯正常工作时，管壁温度很高，所以应安装在不能与易燃物接近处。碘钨灯耐振性差，不能安装在振动大的场所，更不能作为移动光源使用。碘钨灯安装时应按产品要求及电路图正确接线和安装。第八十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

照明配电箱有标准和非标准型两种。照明配电箱的安装方式有明装和嵌入式暗装两种。(1)

照明配电箱安装的技术要求

①在配电箱内，有交、直流或不同电压时，应有明显的标志或分设在单独的板面上。

②导线引出板面，均应套设绝缘管。

③配电箱安装垂直偏差不应大于3mm。暗设时，其面板四周边缘应紧贴墙面，箱体与建筑物接触的部分应刷防腐漆。4.4.2照明配电箱安装第八十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

④照明配电箱安装高度，底边距地面一般为1.5m；配电板安装高度，底边距地面不应小于1.8m。

⑤三相四线制供电的照明工程，其各相负荷应均匀分配。

⑥配电箱内装设的螺旋式熔断器(RL1)，其电源线应接在中间触点的端子上，负荷线接在螺纹的端子上。

⑦配电箱上应标明用电回路名称。第八十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(2)

悬挂式配电箱的安装悬挂式配电箱可安装在墙上或柱子上。直接安装在墙上时，应先埋设固定螺栓，固定螺栓的规格和间距应根据配电箱的型号和重量以及安装尺寸决定。施工时，先量好配电箱安装孔尺寸，在墙上划好孔位，然后打洞，埋设螺栓(或用金属膨胀螺栓)。待填充的混凝土牢固后，即可安装配电箱。安装配电箱时，要用水平尺校正其水平度，同时要校正其安装的垂直度。第九十页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(3)

嵌入式暗装配电箱的安装嵌入式暗装配电箱的安装，通常是按设计指定的位置，在土建砌墙时先把与配电箱尺寸和厚度相等的木框架嵌在墙内，使墙上留出配电箱安装的孔洞，待土建结束，配线管预埋工作结束，敲去木框架将配电箱嵌入墙内，校正垂直和水平，垫好垫片将配电箱固定好，并做好线管与箱体的连接固定，然后在箱体四周填入水泥砂浆。第九十一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六(4)

配电箱的落地式安装配电箱落地安装时，在安装前先要预制一个高出地面一定高度的混凝土空心台，这样可使进出线方便，不易进水，保证运行安全。进入配电箱的钢管应排列整齐，管口高出基础面50mm以上。第九十二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六开关的作用是接通或断开照明灯具电源。根据安装形式分为明装式和暗装式两种。明装式有拉线开关、扳把开关等；暗装式多采用扳把开关(跷板式开关)。

插座的作用是为移动式电器和设备提供电源。有单相三极三孔插座、三相四极四孔插座等种类。开关、插座安装必须牢固、接线要正确，容量要合适。它们是电路的重要设备，直接关系到安全用电和供电。4.4.3开关、插座安装第九十三页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六1)

开关安装的要求

(1)

同一场所开关的切断位置应一致，操作应灵活可靠，接点应接触良好。

(2)

开关安装位置应便于操作，安装高度应符合下列要求：

①拉线开关距地面一般为2～3m，距门框为0.15～0.2m。

②其它各种开关距地面一般为1.3m，距门框为0.15～0.2m。

(3)

成排安装的开关高度应一致，高低差不大于2mm；拉线开关相邻间距一般不小于20mm。第九十四页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(4)

电器、灯具的相线应经开关控制，民用住宅禁止装设床头开关。

(5)

跷板开关的盖板应端正严密，紧贴墙面。

(6)

在多尘、潮湿场所和户外应用防水拉线开关或加装保护箱。

(7)

在易燃、易爆场所，开关一般应装在其它场所控制，或采用防爆型开关。

(8)

明装开关应安装在符合规格的圆木或方木上。第九十五页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六2)

插座安装要求

(1)

交、直流或不同电压的插座应分别采用不同的形式，并有明显标志，且其插头与插座均不能互相插入。

(2)

单相电源一般应用单相三极三孔插座，三相电源应用三相四极四孔插座，在室内不导电地面可用两孔或三孔插座，禁止使用等边的圆孔插座。

(3)

插座的安装高度应符合下列要求：

①一般距地面高度为1.3m，在托儿所、幼儿园、住宅及小学等场所不应低于1.8m，同一场所安装的插座高度应尽量一致。第九十六页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

②车间及试验室的明、暗插座一般距地面高度不低于0.3m，特殊场所暗装插座一般不应低于0.15m，同一室内安装的插座高低差不应大于5mm，成排安装的插座不应大于2mm。

(4)

舞台上的落地插座应有保护盖板。

(5)

在特别潮湿，有易燃、易爆气体和粉尘较多的场所，不应装设插座。

(6)

明装插座应安装在符合规格的圆木或方木上。

(7)

插座的额定容量应与用电负荷相适应。第九十七页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

(8)

单相二孔插座接线时，面对插座左孔接工作零线，右孔接相线；单相三孔插座接线时，面对插座左孔接工作零线，右孔接相线，上孔接保护零线或接地线，严禁将上孔与左孔用导线相连接；三相四孔插座接线时，面对插座左、下、右三孔分别接A、B、C相线，上孔接保护零线或接地线。

(9)

明装插座的相线上容量较大时，一般应串接熔断器。

(10)

暗装的插座应有专用盒，盖板应端正，紧贴墙面。第九十八页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六3)

开关和插座的安装明装时，应先在定位处预埋木榫或膨胀螺栓以固定木台(方木或圆木)，然后在木台上安装开关或插座。暗装时，应设有专用接线盒，一般是先行预埋，再用水泥砂浆填充抹平，接线盒口应与墙面粉刷层平齐，等穿线完毕后再安装开关或插座，其盖板或面板应端正，紧贴墙面。安装开关的一般方法如图4.12所示。第九十九页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六图4.12开关的安装拉线开关；(b)暗扳把开关；(c)活装扳把开关；(d)明管开关或插座；(e)明线开关或插座第一百页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

从有利于推动照明节能的角度出发，应采用节能与开发并举、节能优先的原则，同时还须打破传统的不适应技术发展的设计观念。

所谓的绿色照明是在照明工程中倡导节约能源、减少污染、保护环境、提高工作和生活质量的一种标志性称谓。是建立以节约照明用电、优质高效、安全舒适、有益环境、改善照明质量和保护身心健康为目的的一项全面计划。

4.4.4照明节能第一百零一页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六当前，无频闪、无电磁辐射、光效高的直流荧光灯的问世以及太阳能照明的应用，再一次说明，节约照明用电不仅有巨大潜力，而且为合理照明节能设计、保护生态环境——实施绿色照明计划提供了良好条件。

我国的绿色照明工程计划预期目标是：

(1)

节约电力；

(2)

减少环境污染；

(3)

大力提高节电照明器具的产品质量，完善质量标准和设计体系。第一百零二页，共一百一十二页，编辑于2023年，星期六

研发不含汞的绿色照明光源和太阳能、风能等环保能源的有效利用