第八章电气照明工程

第八章电气照明工程学习目标和要求：了解照明基本知识及照明评价指标掌握常用的电光源、灯具及其特性8.1电气照明基本知识8.1.1光学基本概念380-780nm可见光＞780nm红外线＜380nm紫外线光学计量单位：光通量、发光强度、亮度、照度。1、光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射的可见光的能量，称为光通量。用φ表示，单位：Lm（流明）2、发光强度：光源在空间某一方向上的光通量的空间密度，称为光源在该方向上的发光强度。用I0表示，单位：cd（坎德拉）Icd=1Lm/sr球面度将光源四周的发光强度大小用极坐标形式表示，连接各坐标点所形成一曲线称为该光源的配光曲线。3、亮度：亮度是人眼对发光物体表面明亮感觉的程度。4、照度：单位被照射面积上所接受的光通量。E=dΦdA单位：Lx勒克斯1Lx=1Lm/m28.1.2照明质量评价1、亮度与亮度分布当物体发生可见光（或反光），人类才能感知物体的存在，它愈亮，看得就愈清楚，若亮度过大，人眼会感觉不舒适，超出眼睛的适应范围，则灵敏度下降，反而看不清楚。所以，需有一个合格的亮度分布。工作房间，作业近邻环境的亮度应当尽可能低于作业本身亮度，但应不低于作业亮度的1/3，而周围视野（包括顶栅，墙、窗户等）的平均亮度应不低于作业亮度的1/10。2、照度的均匀度对于单独采用一般照明的场所，表面亮度与照度是密不可分的，照度的不均匀很容易引起视觉疲劳。要求室内最大、最小照度分别与平均照度之差不大于或不小于平均照度的1/6。技术措施：合理的灯距布置与吊高。Emin/Emax最低均匀度Emin/Eav平均均匀度3、光源的色表与显色性色表：电光源发出的可见光的颜色。显色性：电光源发出的光照射在物体上，对物体呈现颜色的真实程度。肉铺不用日光灯用白炽灯4、照明的稳定性主要有电压的波动，大型用电设备的启停。5、眩光：眩光是指由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端对比，导致不舒适感觉或降低人眼观察细部或目标能力的视觉现象，它是影响照明质量的重要因素。影响因素有：光源的亮度、光源外观的大小和数量，光源的位置，周围环境的亮度等。⑴限制直接眩光的方法光源的亮度是产生眩光的主要原因之一，光源与周边的明暗对比越强烈，光源亮度越高，光源面积越大。光源距视线越近时，眩光越显著。控制的方法：①透光材料；②保护角大于30°8.1.3照明方式与种类1、照明方式均匀一般照明，分区一般照明，局部照明和混合照明。⑴均匀一般照明。均匀一般照明是为照亮整个场所而设置的均匀照明。一般照明由若干个灯具均匀排列而成，它可获得较均匀的水平照度。对于工作位置密度很大而对光照明方向无特殊要求或受条件限制不适宜装设局部照明的场所，可设一般照明。如办公室、教室。⑵分区一般照明分区一般照明是指对某一特定区域，如工作地点，设计成不同的照度来照亮该区域的一般照明。会议室、花灯（中厅）、牛眼灯（沙发）⑶局部照明为特定视觉工作使用，为照亮某个局部而设置的照明。台灯⑷混合照明局部照明和一般照明组成的照明。工厂2、照明种类正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、景观照明和障碍照明。⑴正常照明在正常情况下使用的室内外照明。⑵应急照明因正常照明的电源失效而启动的照明。包括备用照明、安全照明和疏散照明，所有应急照明必须采用能瞬时点燃的照明光源，一般采用白炽灯。①备用照明备用照明是用于确保正常活动继续进行的照明。如医院②安全照明安全照明是用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。③疏散照明疏散照明是用于确保通道被有效地辨认和使用的照明。④值班照明⑤警卫照明⑥障碍照明建筑物上设置50米100米⑦景观照明展览馆8.2常用电光源及灯具1、电光源的分类常用的电光源按其工作原理有热辐射光源和气体放电光源。⑴热辐射光源利用电流将物体加热到白炽程度所产生的可见光来照明的光源。如白炽灯、卤钨灯⑵气体放电光源气体放电光源是利用气体处于电离放电状态而产生可见光来照明的光源。发光效率高，使用寿命长。金属灯、惰性气体灯、金属卤化物灯、汞灯、氙灯、镝灯2、电光源的主要技术指标①额定电压和额定电流②额定功率③额定光通量④发光效率光通量/功率⑤平均寿命70%⑥光源的色温与显色指数颜色质量⑦频闪效应旋转物体的错觉，尽量消除。8.2.2常用的电光源1、白炽灯构造：玻璃泡管、灯丝、支架、引线和灯头组成。发光原理：电流通过钨丝时，灯丝加热到白织化而发光，1700℃，为防止灯丝氧化，40W以下的玻璃壳内抽成真空，40W以上填充惰性气体。逐步淘汰2017年效率低2、卤钨灯常见的碘钨灯优点：体积小、功率大、发光效率高。缺点：表面温度高、遇水爆炸安装要求：水平≤±4℃防振动3、荧光灯⑴构造灯管两端各有一个电极，用钨丝绕成螺旋状形态，上面涂有耐热氧化物三无碳酸盐的电子粉。有很好的热电子发射能力，管壁涂有荧光粉，充有少量惰性气体（减少钨丝蒸发，帮助灯管启动）⑵工作原理合上电源开关——电压加在两极板上——启辉器通电发热，V形双金属电极膨胀而张开——断电——双极板击穿空气——电子游离形成通电环境——电子撞击荧光粉发光。优点：发光效率高，显色性好，平均寿命长，光通呈均匀，亮度低。缺点：环境温度要求高。4、荧光高压汞灯又称高压水银灯靠高压汞气放电而发光，高压是指气压，高压汞灯发光效率高，平均寿命长，亮度较高，显色性差等特点。但启动时间较长，不宜做室内照明，一般用于广场、道路、施工场地等。工业、企业也常用。5、高压钠灯原理类似日光灯。透雾性好，道路、机场、广场使用。8.2.4新光源1、荧光灯的改进与替代①以紧凑型荧光灯（环形）为主，替代白炽灯。②采用灯光效高，寿命长，显色性好。T5、T8细管2、LED照明光源又称发光二极管特征：①发光效率高，白炽灯12-24Lm/W荧光灯50-70Lm/WLED灯50-200Lm/W单色性好，光谱窄，无需过滤可直接发出可见光。②耗电量少，是白炽灯的1/8，荧光灯的1/2。③使用寿命长，5-10年④安全可靠，发热量低，无热辐射，冷光源。⑤环保，固体，可回收。8.2.5照明灯具及特性灯具是能透光、分配和改变光源光分布的器具，节能照明。①高效灯具②正确选择灯具。1、灯具的种类⑴按光通量在空间上、下半球的分配比例分类。A、直射型灯具反光性能好的不透明材料，有广照型、均匀配光型、配照型、深照型、特深照型五种。B、半直射型灯具半透明材料C、漫射型灯具乳白玻璃球型灯D、半间接型灯具上半部透明材料下半部漫射透光材料E、间接型灯具上半球发射光线，顶棚反射到室内⑵按灯具结构分类A、开启式灯具一般灯B、保护式灯具楼道C、密封式灯具防水防尘灯具浴室D、防爆灯具特殊介质的场所⑶按灯具用途分类A、功能为主的灯B、装饰为主的灯⑷按固定方式分类A、吸顶灯楼道B、镶嵌灯教室C、吊灯线吊、链吊、杆吊D、壁灯E、台灯F、立灯又称落地灯茶几附近G、轨道灯舞厅2、灯具的选择①光源②环境③限制眩光④光分布⑤经济性⑥艺术效果8.3照度及灯具的布置8.3.1照度的计算按照已规定的照度值及其他已知条件来计算灯具光源的功率以及灯具的盏数。8.3.2灯具的布置1、悬挂调度2、布置①均匀布置②选择性布置注意：1、距高比表8-202、靠墙L=（0.25-0.3）L