照明电气设计大全

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灯具的布置主要有两种方式:
(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5.3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。
1.4
表5.5 荧光灯的最大允许距高比值
三 照明计算(照度计算的光通法)
1) 照度标准
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 筑的照度标准见书上表9-5、表9-8所示。
L I Scos
物体的亮度越大,人们就会感到它越亮。
(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。
L L2a L2b
墙边有工作面时,灯具与墙边的距离为: l=(0.25~0.3)L
l=(0.4~0.5)L
3 距高比(L/H)
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5.4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5.4表,荧光灯 的最大容许距高比值见表5.5。
图5.2 发光强度的定义
如图5.2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:
I



—光通量 —立体角


s r2
(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:
E

s
s受光面积
lx—就相当于1平方米被照面上接受光通量为一流明的照度,比 如晴天阳光直射地面的照度大约为100000lx、40W白炽灯在一 米远的照度是30lx,表5.1给出了一些情况下的照度。
表5.1 某些照度
被照物体表面 无月夜晚的地面上 月夜里的地面上 中午太阳光下的地面上 晴天室外太阳散射光(非直射)下的地
二常用布灯方案技术标准 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。
1 灯具计算高度H 灯具悬挂高度的各种参数如图5.4表示。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
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第二节 电气照明设计
一 灯具布置 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。
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5.5
图5.5 灯具的均匀布置
(a) 正方形;(b) 长方形;(c) 菱形
当灯具布置为正方形时,如图5.3(a),灯间的距离 为:
LLa Lb
当灯具布置为长方形时,如图5.3(b),灯间的 距离为:
L LaLb
当灯具布置为菱形时,如图5.3(c),灯间的距离 为:
(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
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



建筑物内墙壁及顶棚、地面的反射率的近似值 如表如表5.3所示。
表5.3 墙壁及顶棚、地面的反射率的近似值
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。
(4) 发光强度 发光强度是表征光源(物体)发光能力大小 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)。
建筑照明电气设计
第一节 基本知识 第二节 电气照明设计 第三节 照明电气设计的一般要求 第四节 照明光源和灯具 第五节 常用照明装置的安装
前言:功率因数
功率和功率因数
视在功率
交流电路中,电路端电压和电流有效值的乘 积称为视在功率。用S表示。
单位:伏安(VA)
S P2 Q2
SQ
φ
P
功率因数
面上 白天采光良好的室内
照度值(lx) 0.002 0.2 100000
1000
100~500
(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。
Hhh2h3
Hh1h2
图5.4 灯具的计算高度示意图
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,在设计和安 装照明灯具时,要满足规范规定的最低悬挂高度要 求。
白炽灯1( 00) W —最低悬挂要 2.5求 m 为 无反射罩荧光 36灯 W ) — (最低悬挂2高 .0;m度 功率 36W —3.0m 带反射罩高压属 汞卤 灯化 、物 — 金4等 .0~8.0m
2 照明种类 按照明的功能 ① 工作照明 正常工作时使用的室内外、值
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。
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、
2)照度计算的方法
光通法—光通法的核心是缺定灯具的利用系数
利用系数法 光通法 单位容量法
概算曲线法
此法考虑了直射光和反射光两个部分所产生的照度, 计算结果为水平面上的平均照度。
照度计算的逐点法
平方反比法 逐点法等照度曲线法
方位系数法
此法只考虑直射光产生的照度,可以计算任一面 上某一点的照度。
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5.2所列 的是常用电光源的一般显色指数Ra。
表5.2 常用电光源的一般显色指数Ra
光源 白炽灯 日光色荧光

白色荧光灯
暖白色荧光 灯
卤钨灯
显色指数Ra 97
80~94
75~85
2)室形系数 照明空间的形状会对光源的光通量分布产生影响
照明空间的高矮、表面面积等大小都会影响利用系数
iHaabb
s H(ab)
a—房间宽度 b—房间长度 H—灯具计算高度(灯具平面到工作面平面)
3)反射系数(有效空间反射比)
表5.6 长时间工作面房间的反射比(反射系数)
表面名称 屋顶面 地面
墙面 作业面
反射比 0.6~0.9 0.1~0.5 0.3~0.8 0.2~0.6
墙面平均反射系数 顶棚有效反射系数 地面有效反射系数一般取值为20%。
4)维护系数 由于环境、灰尘的等原因需要对灯具进行维护,需要 引入一个维护系数K。 对清洁的环境来说,维护系数可取0.8;对一般的清 洁环境,维护系数可取0.7;对污染环境较重的室内环 境K取0.6;对室外环境,K取0.5。 2 利用系数的确定 求出室形系数(室空间比)、顶棚有效反射系数、墙 壁平均反射系数、地面反射系数,可以查表5.7得到Ф。
(3) 照明灯具要求 根据照明空间的要求,参照 有关规范,充分考虑用户的基本要求选择合适的 照明光源和灯具。 (4)供电电压的要求 供电电压波动会引起电源 光通量的变化,引起照度不稳定。
对照明配— 电 5% 线 电路 压偏移 对应急— 照 5% 明 ~10%的偏移
(5)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(选择高效、节能的 光源和灯具)。
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。
三 电气照明设计的基本要求
(1)照度标准 照度标准就是指工作面应有合适
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) 照明方式的要求 选择合理的照明方式,处 理好照明与自然采光的关系,在满足照度基本要求 的前提下减少电能损耗。
反射面性质
反射率(%)
抹灰并大白粉刷的 顶棚和墙面
砖墙或混凝土面(石 灰、大白)喷白
墙、顶棚为水泥砂 浆抹面
混凝土屋面板
红砖墙
70~80
50~60 30 30 30
反射面性质 混凝土地面 钢板地面 沥青地面 无色透明玻璃
反射率(%) 10~25 10~30 11~12 8~10
二 照明方式及种类
1 照明方式 ① 一般照明 在整个场所或场所的某部分照
一 照明计算中的利用系数法
1 有关系数
1)利用系数 利用系数就是指光通的利用率(投到被照面上的
光通量占总光通量的百分数)
U 1
1
N N
1 —工作面光通量 —每个灯具的光通量 N—灯具数
投射到被照面上的光通量,包括直射光和放射光 (灯罩、墙壁和顶棚等多次折反射)两个部分。由
于这些部位要吸收一部分光光通量,所以Ф总是小 于1。
图5.1 电磁波谱
(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。 (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。
表5.4 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
2.3
3.2
1.9
2.5
无罩,磨砂罩万能型 灯
1.8
2.5
1.8
2.0
深罩型灯,塔型灯
1.5
1.8
1.5
1.7
镜面深罩型灯,下部 有玻璃隔栅的荧光灯
1.2
1.4
1.2
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Leabharlann Baidu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。
80~90 95~99
光源 高压汞灯
高压钠灯
金属卤化物 灯
灯 镝灯
显色指数Ra 22~51 20~30
60~65
60~65 85以上
(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。
有功功率与视在功率的比值
cosφ=P/S
S Q 功率因数角
φ
P
φ又称功率因数角,是电路总电
压与电流的相位差。
第一节 基本知识 一 照明技术的基本概念
(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。
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