照明电气设计大全[1]

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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。
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。
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(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
图5.2 发光强度的定义
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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：
(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：
s受光面积
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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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图5.4 灯具的计算高度示意图
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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。
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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、
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。
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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
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。
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。
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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
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。
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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
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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
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）
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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
图5.1 电磁波谱
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(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。
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
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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。
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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。
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。
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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
灯
白色荧光灯
暖白色荧光 灯
卤钨灯
显色指数Ra 97
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
1.4
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表5.5 荧光灯的最大允许距高比值
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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。
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。
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(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)。
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 照明电气设计大全[1]
当灯具布置为正方形时，如图5.3（a），灯间的距离 为：
当灯具布置为长方形时，如图5.3（b），灯间的 距离为：
当灯具布置为菱形时，如图5.3（c），灯间的距离 为：
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物体的亮度越大，人们就会感到它越亮。
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(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。
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➢照度计算的逐点法
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。
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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）
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。
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。
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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。
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
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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
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。
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
80～94
75～85
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
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(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。