第二章建筑电气照明ppt.

第二章建筑电气照明第一节电气照明基础知识第二节常用电光源、灯具及其选用第三节室内外照明及专用灯具的安装第四节照明工程的交接与验收第一节电气照明基础知识人类的生活与光息息相关。光辐射刺激人的视觉，人们才能看清周围的环境。通过视觉获得信息的效率和质量与人的眼睛特性和照明条件有关。当光的亮度不同时，人的视觉器官的感受程度也不同，因而人们在不同照明条件下可能有不同的感觉效果。这表明在不同照度条件下有不同的视觉能力。人的视觉器官不但能反应光的强度，而且也能反应光的波长特性。前者表现为亮度的感觉，后者表现为颜色的感觉。人们看到各种物体具有不同的颜色，是由于它们所辐射(或反射)的光的光谱特性不同的缘故。通过颜色视觉，人们能从外界事物获得更多的信息，这在生活中具有非常重要的意义。下一页返回第一节电气照明基础知识一、光度单位光是以电磁辐射形式传播的辐射能。电磁辐射的波长范围很广，其波长在380~780nm之间时会使人的眼睛产生光感，则这部分电磁波就被称为可见光。不同波长的可见光，在人眼中反应为不同的颜色。而波长大于780nm的红外线和波长小于380nm的紫外线等都不能引起人眼的视觉反应。光度单位是指用来描述光源和光环境特征的物理量，常用的基本光度单位有光通量、发光强度、照度和亮度。1.光通量光源发光是它不断地向周围空间辐射能量的结果。光源在单位时间内向周围空间辐射出的光能称为光源的光通量，常用“F”，来表示。光通量的单位名称为流明(lm)。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识国际照明委员会(CIE)根据大量的实验结果，把555nm定义为同等辐射通量条件下，视亮度最高的单色波长，用凡L表示，其发射出的1W辐射能折合成光通量为683lm。当波长为555nm的黄绿光辐射功率为1W时，主观感觉光通量为683lm。其他波长的辐射功率也为1W时，主观感觉光通量都小于683lm，可按下式计算:(2-1)-波长为的光的光通量(lm);-波长为的光的相对视度;-波长为的光的辐射功率(W)。PKF683FKP上一页下一页返回第一节电气照明基础知识在建筑照明工程中，光通量是说明光源发光能力的基本量。例如，一只电功率为40W的白炽灯发射的光通量为370lm，而一只电功率为40W的荧光灯发射的光通量为2800lm，是白炽灯的7倍多，这是由它们的光谱分布特性决定的。2.发光强度(光强)光强表示光源在不同方向上光通量的分布特性。其符号为I，单位为坎德拉(cd)。光强是在一个给定方向上，单位立体角内(单位示面度sr)的光通量密度，即单位立体角内所辐射的光通量，用于描述发光体空间发光强度的分布。故:1cd=1流明(lm)/示面度(sr)。光强与光通量的关系如下:(1)对于向各方向均匀发射光通量的发光体:(2-2))(/cdFI上一页下一页返回第一节电气照明基础知识式中-发光表面形成的立体角(sr)。(2)对于各种不同形状的均匀发光体:(2-3)222///4/FIFIFIFI发光半圆球发光圆柱体单面发光圆盘发光圆球上一页下一页返回第一节电气照明基础知识3.照度照度是指物体表面所得到的光通量与该物体表面积的比值，用E表示，单位为勒克斯(lx)。照度用来表示被照面上光的强弱，以人射光通量的面密度表示:1lx=1lm/m2。照度与光通量的关系为:当被照面积S上光通量均匀分布时，则:E=F/S(2-4)F-投射到被照面的光通量(lm);S-被照面的表面积(m2)；E-被照面的照度(lx)。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识当被照面积S上的光通量分布不均匀时，则E=dF/dS(2-5)各类建筑中不同房间的推荐照度值见表2-1。4.亮度亮度是指表面某一视线方向的单位投影面上所发出或反射的发光强度，常用符号五表示，单位为坎德拉每平方米(cd/m2)，又称尼特。亮度具有方向性。只有一定亮度的表面才可在人眼中形成视觉。二、照明方式和种类(一)照明的基本方式上一页下一页返回第一节电气照明基础知识建筑物内的照明，根据建筑物的功能、生产工艺及装饰等各方面的不同要求，其照度的标准和灯光的布置也不相同，所以，将照明方式分为三种，即一般照明、局部照明和混合照明。1.一般照明一般照明是为照亮整个工作场地(房间)而设置的照明，灯具布置基本均匀，同一场地(房间)的照度相同。这种照明方式适用于对光照方向无特殊要求、受条件限制不适合装设局部照明的场所。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识2.局部照明局部照明是单独为某个部位设置照明装置，以满足提高局部照度要求的一种照明方式。这种照明方式适用于局部地点要求照度高、有照射方向要求的场所，以及需要遮挡或克服反射眩光的场所。尤其需要注意的是，在整个工作场所不得只有局部照明而无一般照明。3.混合照明混合照明是在一般照明提供均匀照度的基础上，再在某部位设置局部照明，以提高其照度的一种照明方式。它适用于工作面需要较高照度且照射方向有一定要求的场所。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识(二)照明的基本种类按照明的使用功能分类，有正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明等。1.正常照明在正常情况下，使用的室内外照明称为正常照明。所有正在使用的房间及工作、生活、运输、集会等公共场所均应设置正常照明。正常照明一般单独使用，也可与应急照明、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。2.应急照明应急照明是在正常照明因故熄灭的情况下，供人们继续工作或人员疏散用的照明。它包括备用照明、安全照明、疏散照明。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识(1)备用照明:正常照明因故熄灭后，供继续工作的照明。(2)安全照明:确保处于危险中的人员安全的照明。(3)疏散照明:发生事故时保证人员疏散的照明。通常情况下，备用照明的照度不低于正常照明的10%，安全照明的照度不低于正常照明的5%，疏散照明的照度不低于0.5lx。3.值班照明在工作和非工作时间内供值班人员用的照明称为值班照明。值班照明可利用正常照明中能单独控制的一部分或全部，也可利用应急照明的一部分或全部作为值班照明使用。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识4.警卫照明有警戒任务的建筑物或某些需警戒的重要场所，应根据警戒范围及要求设置警戒照明。三、照明质量评价良好的照明环境不仅单靠足够的光通量，还要取决于光的质量，即照明的质量。照明质量是衡量照明设计好坏的主要指标，因此在进行照明设计时，应本着“质量第一”的原则，全面考虑和正确处理以下几项主要内容:上一页下一页返回第一节电气照明基础知识(一)合适的照度照度是决定物体明亮程度的间接指标，在一定范围内照度增加可使视觉功能提高。合适的照度有利于保护视力，提高工作和学习效率。选用的照度值应不低于《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)推荐的照度值。(二)照明的均匀度在工作环境中，人们希望被照场所的照度均匀或比较均匀。如果有彼此照度极不相同的表面，将会导致视觉疲劳。因此，工作面与周围的照度应力求均匀。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识照度的均匀度，一般是以被照场所的最低照度(Emin)和最高照度(Emax)之比，或最低照度(Emin)和平均照度(Eav)之比值来衡量的，前者称为最低均匀度，后者称为平均均匀度。对于一般室内照明的最低均匀度不得低于0.3，平均均匀度应在0.7以上。为了获得较满意的照明均匀度，灯具布置间距宜不大于所选灯具的最大允许距离。当要求照明的均匀度很高时，可采用间接型、半间接型照明灯具或荧光灯发光带等照明方式。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识(三)合适的亮度分布物体具有一定的亮度，是引起视觉感的基本条件，而合适的亮度分布是视觉舒适的重要保证。亮度不均匀会造成视觉不舒适，亮度太低还可能引起视觉疲劳。但是，亮度过于均匀也是不必要的，适当的亮度变化能使空间气氛活跃起来。室内各表面的亮度比推荐值如下:观察对象与工作面之间(如书与桌子之间)3:1观察对象与周围环境之间10:1光源与背景(环境)之间20:1视野内最大的亮度差40:1上一页下一页返回第一节电气照明基础知识(四)限制眩光当人们观察高亮度物体时，眩光会使视力逐渐降低。为了限制眩光，可适当降低光源和照明器表面亮度，如对有的光源，可用漫射玻璃或格栅等限制眩光，格栅保护角为30o~45o。照明器一般距地面的悬挂高度及其保护角不小于表2-2中规定的值。(五)光源的显色性在需要正确辨色的场所，应采用显色指数高的光源，如白炽灯、日光色荧光灯和日光色摘灯等。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识由于目前生产的荧光高压汞灯和高压钠灯的显色性不能令人满意，为了改善光色，可采用两种光源混光的办法。混光试验结果见表2-3。(六)照度的稳定性照度变化引起的照明忽亮忽暗，不但会分散人们的注意力，给工作和学习带来不利，而且将导致视觉疲劳，尤其是每秒5~10次到每分钟1次的周期性严重波动，对眼睛极为有害，因此，照度的稳定性应予保证。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识照度的不稳定主要由于光通量的变化所致，而光源光通量的变化主要是由于电源电压的波动。因此必须采取措施保证照明供电电压的质量。光源的摆动也会影响视觉，而且影响光源本身的寿命。所以，灯具应设置在没有气流冲击的地方或采取牢固的吊装方式。(七)频闪效应的消除随着电压电流的周期性交变，气体放电灯的光通量也会发生周期性的变化，这会使人眼产生明显的闪烁感。特别是当物体的转动频率是灯光闪烁频率的整数倍时，就会使人眼对转动状态的识别产生错觉，转动的物体看上去像不转动一样，这种现象称为频闪效应。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识因此，在采用气体放电灯时，应采取措施，降低频闪效应。通常采用把气体放电灯分相接入电源的方法，如三根荧光灯管分别接到三相电源上，或将单相供电的两根荧光灯管采用移相接法。光通量波动的程度用波动深度表示，其表达式为:(2-6)-光通量波动深度(%);Fmax-光通量最大值(lm);Fmin-光通量最小值(lm);Fav-光通量平均值(lm)。%1002minmaxavFFF上一页下一页返回第一节电气照明基础知识根据实验，当光通量的波动深度降低到25%以下时，频闪效应就可避免。荧光灯、荧光高压汞灯和白炽灯等的光通量波动深度见表2-4。四、照明线路(一)供电线路照明供电线路一般有单相制(220V)和三相四线制(380V/220V)两种。(1)220V单相制。一般小容量(负荷电流为15~20A)的照明负荷，可采用220V单相二线制交流电源(图2-1)。它由外线路上的一根相线和一根中性线组成。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识(2)380V/220V三相四线制。大容量(负荷电流在30A以上)的照明负荷，一般采用380V/220V三相四线制中性点直接接地的交流电源。这种供电方式先将各种单相负荷平均分配，再分别接在每一根相线和中性线之间(图2-2)。当三相负荷平衡时，中性线上没有电流，所以在设计电路时应尽可能使各相负荷平衡。(二)照明线路的基本组成照明线路的基本组成如图2-3所示。图中，由室外架空线路电杆上到建筑物外墙支架上的线路称为引下线(即接户线);从外墙到总配电箱的线路称为进户线;由总配电箱至分配电箱的线路称为干线;由分配电箱至照明灯具的线路称为支线。上一页下一页返回第一节电气照明基础知识(三)干线配线方式由总配电箱到分配电箱的干线有放射式、树干式和混合式三种配电方式(图2-4)。(四)照明支线照明支线又称照明回路，是指分配电箱到用电设备的这段线路，即将电能直接传递给用电设备的配电线路称为照明支线。1.电器设置通常情况下，单相支线长度为20~30m，三相支线长度为60~80m，每相电流不超过15A，每一单相支线上所装设的灯具和插座不应超过20个。在照明线路中，插座的故障率最高，如果插座安装数量较多，