第三章 照明灯具及布置

天津城建大学第三章照明灯具及布置第三章照明灯具及布置天津城建大学第三章照明灯具及布置照明灯具思考题灯具的作用灯具的分类LED照明灯具的特点与应用灯具的光学特性LED灯具灯具的选择概述满足照度分布均匀的合理性装饰布灯一般照明方式典型布灯法灯具的悬挂高度照明灯具的布置天津城建大学第三章照明灯具及布置第一节照明灯具灯具是透光、分配和改变光源光分布的器具，包括除光源外所有用于固定和保护光源的全部零、部件以及与电源连接所必须的线路附件。照明灯具对节约能源、保护环境和提高照明质量具有重要的作用。天津城建大学第三章照明灯具及布置一、灯具的作用利用灯具如反射罩、透光棱镜、格栅、或散光罩等，将光源所发出的光重新分配，照射到被照面上，满足各种照明场所的光分布，达到照明的控光作用。控光保护光源免受机械损伤和外界污染；将灯具中光源产生的热量尽快散发出去，避免灯具内部温度过高，使光源和导线过早老化和损坏。保护光源采用符合使用环境条件（如能够防尘、防水，确保适当的绝缘和耐压性）的电气零件和材料，避免带来的触电与短路。安全灯具分功能性照明器具，也有装饰性照明器具。功能性主要考虑保护光源、提高光效、降低眩光，而装饰性就要达到美化环境和装饰的效果，所以要考虑灯具的造型和光线的色泽。美化环境天津城建大学第三章照明灯具及布置二、灯具的光学特性灯具的光学特性主要有三项：1．发光强度的空间分布发光强度的空间分布灯具效率灯具的保护角灯具可以使电光源的光强在空间各个方向上重新分配，不同灯具的光强分布也不同，通常将空间各方向上光强的分配称为配光，用来表示这种配光的曲线又称为灯具配光曲线。可以进行照度、亮度、利用系数、眩光等照明计算天津城建大学第三章照明灯具及布置配光曲线常用极坐标法、直角坐标法和等光强曲线图三种方法表示。（1）极坐标配光曲线定义：以光源中心（灯具中心）为极坐标原点，测出灯具在位于测光平面上不同角度的光强值；从某一给定方向起，把灯具在各个方向的发光强度用矢量表示，连接矢量顶端得到的曲线，即为灯具配光的极坐标曲线。图3-1旋转轴对称灯具的配光曲线1000IΦI二、灯具的光学特性天津城建大学第三章照明灯具及布置（2）直角坐标配光曲线直角坐标的纵轴表示光强大小，横轴表示投光角的大小。图3-2直角坐标配光曲线（3）等光强曲线图为了正确表示发光体空间的光分布，假想发光体放在一球体内并发光射向球体表面，将球体表面上光强相同的各点连接起来形成封闭的等光强曲线图。图3-3等光强曲线图二、灯具的光学特性天津城建大学第三章照明灯具及布置%10012ΦΦ2．灯具的效率定义：在规定条件下，测得的灯具发出的光通量占灯具内所有光源发出的总光通量的百分比，称为灯具效率。其定义式如下：效率与选用灯具材料的反射率或透射率以及灯具的形状有关。灯具效率永远是小于1的数值，灯具的效率越高说明灯具发出的光通量越多，入射到被照面上的光通量也越多，被照面上的照度越高，越节约能源。二、灯具的光学特性天津城建大学第三章照明灯具及布置在视野内由于亮度的分布或范围不适宜，在空间上存在着极端的亮度对比，以致引起不舒适和降低目标可见度的视觉状况称为眩光。3．灯具的保护角限制眩光的方法一般是使灯具有一定的保护角(又叫遮光角)，或改变安装位置和悬挂高度，或限制灯具的表面亮度。图3-4几种灯具的保护角示意图保护角是指投光边界线与灯罩开口平面的夹角，用符号表示，范围：10º～30º天津城建大学第三章照明灯具及布置保护角越大，则配光曲线越狭小，效率也越低；保护角越小，配光曲线越宽，效率越高。在规定灯具的最低悬挂高度下，保护角把光源在强眩光视线角度区内隐藏起来，从而避免了直接眩光，它是评价照明质量和视觉舒适感的一个重要参数。室内一般照明灯具的遮光角和最低悬挂高度见表3-1。3．灯具的保护角天津城建大学第三章照明灯具及布置三、灯具的分类照明灯具的分类光通量在空间上下部分的分配比例灯具的结构特点灯具的安装方式直接型半直接型漫射型半间接型间接型①开启型灯具②闭合型灯具③封闭型灯具④密闭型灯具⑤防爆型灯具⑥隔爆型灯具⑦防震型灯⑧防腐性灯具壁灯、吸顶灯、嵌入式灯、吊灯、地脚灯、移动式灯、应急灯……防触电保护0类、Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类天津城建大学第三章照明灯具及布置1．按光通在空间分配特性分类表3-2按光通在空间上下部分的分配比例分类三、灯具的分类天津城建大学第三章照明灯具及布置用途最广泛，灯具的光通量利用率最高，光线集中，方向性很强，适用于工作环境照明，并且应当优先采用。（1）直接型灯具由于灯具的上下部分光通量分配比例较为悬殊和光线的集中，容易产生对比眩光和较重阴影。特点缺点（a）直接型灯具的几种配光曲线天津城建大学第三章照明灯具及布置（b）几种直接型灯具外形图3-5直接型灯具配光曲线及外形图（1）直接型灯具天津城建大学第三章照明灯具及布置有较高的光通利用率，它能将较多的光线照射到工作面上，又能发出少量的光线照射顶棚，减小了灯具与顶棚间的强烈对比，使室内环境亮度更舒适，常用于办公室、书房等场所。图3-6半直接型灯具（2）半直接型灯具特点（a）碗形灯（b）吸顶灯（c）荧光灯（d）吊灯天津城建大学第三章照明灯具及布置均匀漫射型灯具将光线均匀地投向四面八方，对工作面而言，光通利用率较低。这类灯具是用漫射透光材料制成封闭式的灯罩，造型美观，光线柔和均匀。适用于起居室、会议室和厅堂照明。图3-7均匀漫射型灯具（3）均匀漫射型灯具（a）组合荧光灯（b）乳白玻璃灯具（c）乳白玻璃灯具天津城建大学第三章照明灯具及布置大部分光线投向顶棚和上部墙面，增加了室内的间接光，光线更为柔和宜人。这类灯具上半部用透光材料制成，下半部用漫射透光材料制成，在使用过程中上半部容易积灰尘，会影响灯具的效率。图3-8半间接型灯具（4）半间接型灯具天津城建大学第三章照明灯具及布置这类灯具将光线全部投向顶棚，使顶棚成为二次光源。因此，室内光线扩散性极好，光线均匀柔和，几乎没有阴影和光幕反射，也不会产生直接眩光。但光通损失较大，不经济，常用与起居室和卧室。图3-9间接形灯具（5）间接形灯具天津城建大学第三章照明灯具及布置①开启型灯具无灯罩，光源直接照射周围环境。②闭合型灯具具有闭合的透光罩，但罩内外仍能自然通气，不防尘。③封闭型灯具透光罩接合处作一般封闭，与外界隔绝比较可靠，罩内外空气可有限流通。④密闭型灯具透光罩接合处严密封闭，具有防水、防尘功能。⑤防爆型灯具透光罩及接合处，灯具外壳均能承受要求的压力，能安全使用在有爆炸危险的场所。⑥隔爆型灯具灯具结构特别坚实，即使发生爆炸也不会破裂，适用于有可能发生爆炸的场所。⑦防震型灯具这种灯具采取了防震措施，可安装在有振动的设施上，如行车、吊车，或有振动的车间、码头等场所。⑧防腐型灯具灯具外壳采用防腐材料，且密封型好，适用于具有腐蚀性气体的场合。2．按灯具的结构分类三、灯具的分类天津城建大学第三章照明灯具及布置为了保证电气安全，照明灯具所有带电部分必须采用绝缘材料等加以隔离，这种保护人身安全的措施称为防触电保护，它可以可分为0、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ四类，每一类灯具的主要性能及其应用情况见表3-3.3．按安装方式分类4．按防触电保护分类根据安装方式的不同，灯具大致可分为如下几类：壁灯、吸顶灯、嵌入式灯、吊灯、地脚灯、移动式灯、应急灯等。三、灯具的分类天津城建大学第三章照明灯具及布置表3-3灯具的防触电保护分类灯具等级灯具主要性能应用说明0类保护依赖基本绝缘是在易触及外壳和带电体间的绝缘适用环境好的场合，且灯具安装、维护方便，如空气干燥、尘埃少、木地板等条件下的吊灯等I类出基本绝缘外，易触及的部分及外壳有接地装置，一旦基本绝缘实效时，不致有危险用于金属外壳灯具，如投光灯、路灯、庭院灯等，提高了安全程度Ⅱ类除基本绝缘外，易触及的部分及外壳有接地装置，一旦基本绝缘失效时，不致有危险绝缘性好，安全程度高，适用于环境差、人经常触摸的灯具，如台灯、手提灯等Ⅲ类采用特低安全电压交流有效值＜50V，且灯内不会产生高于此值的电压灯具安全程度最高，用于恶劣环境，如机床工作台灯、儿童用灯等。4．按防触电保护分类三、灯具的分类天津城建大学第三章照明灯具及布置四、LED灯具1．LED射灯（1）MR16射灯（a）MR161×1W（b）MR163×1W图3-10部分常用的MR16灯杯（2）E27/GU10射灯（a）E271×1W（b）E273×1W（c）E2712×1W（d）GU103W图3-11部分常用的E27射灯天津城建大学第三章照明灯具及布置四、LED灯具1．LED射灯（3）PAR灯（4）LED球泡灯（a）3WPAR30灯（b）7WPAR30灯（c）12WPAR38图3-12市面上部分PAR灯（a）圆形球泡灯（b）半球形球泡灯（c）3W球泡灯（d）7W球泡灯图3-13常见的LED球泡灯天津城建大学第三章照明灯具及布置四、LED灯具3．LED天花灯2．LED筒灯图3-14市场上常见的LED筒灯图3-15市场上常见的LED天花灯天津城建大学第三章照明灯具及布置4．LED日光灯四、LED灯具图3-16市场上常见的LED日光灯5．LED光纤灯6．LED台灯7．LED玉米灯8．LED吸顶灯图3-17市场上常见的LED光纤灯天津城建大学第三章照明灯具及布置五、LED照明灯具的特点与应用1．LED照明灯具的特点（1）寿命长（2）光效高、显色好发光效率1001m/W（3）安装简便（4）发热量小（5）维护成本低（6）节能效果好（7）安全性高（8）快速响应（9）无光污染（10）光损低（11）色温可调（12）绿色环保天津城建大学第三章照明灯具及布置五、LED照明灯具的特点与应用2．LED照明灯具应用日常检修和应急类照明主照明为泵类等室内设备，照明区域为设备及仪表等。灯具的安装高度一般为4～6m，照度要求为30lx左右。石化装置区域泵房等室内设备区域主照明为塔、罐、管线等室外或室内设备照明，局部照明区域为仪表设备或人行通道等。灯具的安装高度一般为2～4m，照度一般要求为201x左右。主要是管道、设备巡检，突发状况应急等需要的移动类防爆LED灯具。天津城建大学第三章照明灯具及布置六、灯具的选择首先满足使用功能和照明质量的要求同时便于安装与维护并且长期运行费用低基于这些要求，应优先采用高效节能电光源和高效灯具1．根据灯具的特性选择（1）根据灯具的配光曲线合理选择灯具（2）尽量选择不带附件的一体化灯具（3）尽量选择具有高保持率的灯具天津城建大学第三章照明灯具及布置选择灯具时，在保证满足使用功能和照明质量的前提下，应重点考虑灯具的效率和经济性，并进行初始投资费、年运行费和维修费的综合计算。其中初始投资费包括灯具费、安装费等；年运行费包括每年的电费和管理费；维修费包括灯具检修和更换费用等。2．根据灯具的效率和经济性选择3．根据环境条件选择灯具4．灯具形状应与建筑物风格相协调5．符合防触电保护要求。6．当灯具发热部件紧贴在可燃材料表面时，必须用带有标志的灯具。以免采用一般灯具，导致可燃材料的燃烧，发生火灾事故。F六、灯具的选择天津城建大学第三章照明灯具及布置（2）直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。T8直管型荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器，不宜配用功耗大的传统电感镇流器，以提高光效；T5直管形荧光灯（大于14W）的应采用电子镇流器，因电感镇流器不能可靠启动T5灯管。7．照明设计选择镇流器的原则（1）自镇流荧光灯应配用电子镇流器采用电子镇流器，使灯管在高频条件下工作，可提高灯具光效和降低镇流器的自身功耗，有利于节能，并且发光稳定，消除了频闪和噪声，有利于提高灯管的寿命。目前我国的自镇流荧光灯大部分采用电子镇流器。（4）国产36W荧光灯用镇流器性能对比见表3-10。（3）高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所，宜配用恒功率镇流器；功率较小者可配用电子镇流器。六、灯具的选择Buildingelectriclighting第二节室内照明灯具的布置一、概述灯具布置光的投射方向工作面的照度照度的均匀性眩光的限制阴影确定灯具在房间内的空间位置照明安装