免费在线 常用电光源、灯具 图13-11 灯罩的保护角 Back 13.2 常用电光源、灯具 图13-12 眩光与视角的关系 Back 灯具的布置应能满足工作面上最低的照度要求，照度均匀，光线射向适当，无眩光、无阴影，检修维护方便与安全，光源安装容量减至最小，并且总体布置应该整齐、美观以及与建筑协调。 灯具竖向布置（即悬挂高度），还需要考虑限制直接眩光作用，室内灯具悬挂高度应满足表13-4中所规定时最低高度的要求。 13.2 常用电光源、灯具 灯具的布置 灯具的水平布置可分为选择性布置和均匀布置，灯具的合理布置应该正确选择灯具的间距s与灯具悬挂高度hRC的比值。当选用反射光或漫射光灯具布置时，还需注意灯具与顶棚的距离，通常这个距离为顶棚至工作面距离的1／4～1／5较为合适。在hRC一定的情况下，s/hRC值小，经济性差；s/hRC值大，则不能满足照度均匀。通常每个灯具都有一个“最大允许距高比”，表13-5 列出了常用灯具的最大允许距高比。 灯具的布置还应与建筑形式相结合。 13.2 常用电光源、灯具 13.3 照明设计 照明的目的就是要满足人们的视觉要求。为了满足这种视觉要求，各国均制定了符合本国国情的照明标准，或以推荐照度的形式作为照明设计或评价的依据。根据我国《建筑照明设计标准》（GB 50034—2004），常见建筑的照明标准如表13-7所示。 13.3.1 照明标准 照度计算的基本方法，一般均匀照明系统采用平均照度法，可分为利用系数法和单位容量法三种。 13.3照明设计 13.3.2 照明计算 * * * * 13 电气照明系统 建筑设备工程 主编：刘昌明 鲍东杰 目录 照明的基本概念 1 常用电光源、灯具及其选用 2 照明标准及计算 3 3 Back 13.1 照明的基本概念 1光通量 光源在单位时间内向周围空间辐射并引起视觉的能量，称为光通量，用符号Φ表示，单位为流明（lm）。 每消耗1W功率所发出的光通量，称为发光效率，简称光效。这是评价各种光源的一个重要数据。 2照度 物体的照度不仅与它表面上的光通量有关，而且与它本身表面积的大小有关，即在单位面积上接收到的光通量称为照度，用符号E表示，单位为勒克斯（lx）。 13.1.1 光学的基本物理量 3发光强度 单位立体角内的光通量称为发光强度，用符号I表示，单位为坎德拉（cd）。发光强度是表示光源发光强弱程度的物理量。 4亮度 发光体在给定方向上单位投影面积上发射的发光强度称为亮度，用符号L表示，单位为坎/米2（cd/m2）。 13.1 照明的基本概念 1按照明范围大小分类 （1） 一般照明 整个场所或某个特定区域照度基本均匀的照明。对于工作位置密度很大而对光照方向无特殊要求，或受条件限制不适宜装设局部照明装置的场所，可以只采用一般照明。例如办公室、体育馆和教室等。 （2） 局部照明 只局限于工作部位的特殊需要而设置的固定或移动的照明。这些部位对高照度和照射方向有一定要求。 13.1 照明的基本概念 13.1.2 照明的分类 （3） 混合照明 一般照明与局部照明共同组成的照明。对于照度要求较高，工作位置密度不大，或对照射方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。例如金属机械加工机床、精密电子电工器件加工安装工作桌和办公室的办公桌等。 13.1 照明的基本概念 2按照明功能分类 （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。它一般可以单独使用， 也可与应急照明同时使用，但控制线） 应急照明 在正常照明因故障熄灭后，供事故情况下继续工作或安全疏散通行的照明。 （3） 值班照明 在非工作时间内供值班人员使用的照明。在非三班制生产的重要车间和仓库、商场等场所，通常设置值班照明。 13.1 照明的基本概念 （4） 警卫照明 用于警卫地区周围的照明。警卫照明应尽量与区域照明合用。 （5） 障碍照明 装设在建筑物或构筑物上作为障碍标志用的照明。为了保证夜航的安全，在飞机场周围较高的建筑物上，在船舶航行的航道两侧的建筑物上，应按民航和交通部门的有关规定装设障碍照明。障碍灯应为红色，有条件的宜采用闪光照明，并且接入应急电源回路。 13.1 照明的基本概念 13.2 光源、灯具 根据其由电能转换光能的工作原理不同，大致可分为热辐射光源和气体放电光源两大类。 热辐射光源是利用物体通电加热而辐射发光的原理制成的，如白炽灯、卤钨灯等。 气体放电光源是利+用气体放电时发光的原理制成的，如荧光灯、荧光高压汞灯、高压钠灯、霓虹灯、氙灯和金属卤化物灯等。 13.2.1 电光源 光通量/lm →反映光源的发光能力。 发光效率（光效）/lm/W →光源发出的光通量与其消耗的电功率之比——反映光源的节能性。 光源色表/K →反映光源所呈现的色调。 显色指数 →反映光源照射下物体呈现颜色的逼真性。 寿命/h →反映光源的使用（或更换）周期。 平均亮度/sb →反映光源产生眩光的可能性。 电费/元 →反映光源的经济性（使用费用）。 设备费/元 →反映光源的经济性（投资费用）。 其它特性 →发热量、所需附件等等。 1、电光源性能指标 1白炽灯 它的结构如图所示，由灯头、灯丝和玻璃外壳组成。灯头有螺纹口和插口两种形式，可拧进灯座中。对于螺口灯泡的灯座，相线应接在灯座中心接点上，零线接到螺纹口端接点上。 灯丝由钨丝制成，当电流通过时加热钨丝，使其达到白炽状态而发光。一般40W以下的小功率灯泡内部抽成线W以上的大功率灯泡先抽真空，再充以氩气等惰性气体，以减少钨丝发热时的蒸发损耗，提高使用寿命。 13.2 常用电光源、灯具 2荧光灯 荧光灯又称日光灯，是气体放电光源。它由灯管、镇流器和启辉器三部分组成。 灯管由灯头、灯丝和玻璃管壳组成，其结构如图所示。灯管两端分别装有一组灯丝与灯脚相连。灯管内抽成真空，再充以少量惰性气体氩和微量的汞。玻璃管壳内壁涂有 荧光物质，改变荧光粉成分可以获得不同的可见光光谱。目前荧光灯有日光色、冷白色、暖白色以及各种彩色等光色。灯管外形有直管形、U形、圆形、平板形和紧凑型（双曲形、H形、双D形和双X形）。 13.2 常用电光源、灯具 荧光灯的工作原理为：接通电源后，在电源电压的作用下，启辉器产生辉光放电，其动触片受热膨胀与静触点接触形成通路，电流通过并加热灯丝发射电子。但这时辉光放电停止，动触片冷却恢复原来形状，在使触点断开的瞬间，电路突然切断，镇流器产生较高的自感电动势，当接线正确时，电动势与电源电压叠加，在灯管两端形成高电压。在高电压作用下，灯丝通电、加热和发射电子流，电子撞击汞原子，使其电离而放电。放电过程中发射出的紫外线又激发灯管内壁的荧光粉，从而发出可见光。 13.2 常用电光源、灯具 13.2 常用电光源、灯具 白炽灯 （a） 白炽灯构造;（b） 接线 常用电光源、灯具 荧光灯 （a） 灯管结构;（b） 接线圈 Back 项目 普通白炽灯 卤钨灯 荧光灯 荧光高压汞灯 金属卤化物灯 高压钠灯 光效(lm/W) 6.5-19 20-21 25-60 30-50 60-80 80-100 色温（K） 2800 3200 6500(日光色) 6000 6000 2100 显色指数(Ra) 95-99 95-99 55-93 40-50 85-95 21 平均寿命(小时) 1000 800-2000 2000-5000 4000-9000 1000-20000 6000-10000 表面亮度 较大 大 小 较大 较大 较大 (再)启动时间 瞬时 瞬时 较短 长 长 长 受电压波动影响 大 大 较大 较大 较大 较大 受环境温度影响 小 小 大 较小 较小 较小 耐震性 较差 差 较好 好 较好 较好 所需附件 无 无 电容/镇流/启动器 镇流器 镇流器 镇流器 频闪现象 无 无 有 有 有 有 发热量(功率) 57(100W) 41(500W) 13(40W) 17(400W) 12 (400W) 8(400W) 初始价格 最低 中 中 高 高 高 运行价格 最高 低 低 中 中 中 不同电光源性能比较 由于电光源技术的迅速发展，新型电光源越来越多，它们具有光效高、光色好、功率大、寿命长或者适合某些特殊场所的需要等特点。目前常用电光源的分类和主要特性如表13-3。 各种常用照明电光源选用范围如下： （1） 白炽灯应用在照度和光色要求不高、频繁开关的室内外照明。除普通照明灯泡外，还有6～36V的低压灯泡以及用作机电设备局部安全照明的携带式照明。 13.2 常用电光源、灯具 13.2.2 常用电光源的特性与选用 （2） 卤钨灯光效高，光色好，适合大面积、高空间场所照明。 （3） 荧光灯光效高，光色好，适用于需要照度高、区别色彩的室内场所，例如教室、办公室和轻工车间。但不适合有转动机械的场所照明。 （4） 荧光高压汞灯光色差，常用于街道、广场和施工工地大面积的照明。 （5） 氙灯发出强白光，光色好，又称“小太阳”，适合大面积、高大厂房、广场、运动场、港口和机场的照明。 13.2 常用电光源、灯具 （6） 高压钠灯光色较差，适合城市街道、广场的照明。 （7） 低压钠灯发出黄绿色光，穿透烟雾性能好，多用于城市道路、户外广场的照明。 （8） 金属卤化物灯光效高，光色好，室内外照明均适用。 13.2 常用电光源、灯具 照明电光源（灯泡或灯管）、固定安装用的灯座、控制光通量分面的灯罩及调节装置等构成了完整的电气照明器具，通常称为灯具。 灯具的结构应满足制造、安装及维修方便，外形美观和使用工作场所的照明要求。 13.2 常用电光源、灯具 13.2.3 灯具 1按结构分类 (1) 开启型 光源在外，灯具是敞口的或无灯罩的。 (2) 防护型 透光罩将光源包围起来的照明器。但透光罩内外空气能自由流通，尘埃易进入罩内，照明器的效率主要取决于透光罩的透射比。 (3) 封闭型 透光罩固定处加以封闭，使尘埃不易进入罩内，但当内外气压不同时空气仍能流通。 13.2 常用电光源、灯具 灯具的分类 (4) 密闭型 透光罩固定处加以密封，与外界可靠地隔离，内外空气不能流通。根据用途又分为防水防潮型和防水防尘型，适用于浴室、厨房、潮湿或有水蒸气的车间、仓库及隧道、露天堆场等场所。 (5) 防爆型 这种照明器适用于在不正常情况下可能发生爆炸危险的场所。其功能主要使周围环境中的爆炸性气体进不了照明器内，可避免照明器正常工作中产生的火花而引起爆炸。 13.2 常用电光源、灯具 (6) 防腐型 这种照明器适用于含有腐蚀性气体的场所。灯具外壳用耐腐蚀材料制成，且密封性好，腐蚀性气体不能进入照明器内部。 13.2 常用电光源、灯具 2按安装方式分类 (1) 吸顶式 照明器吸附在顶棚上,适用于顶棚比较光洁且房间不高的建筑内。这种安装方式常有一个较亮的顶棚，但易产生眩光，光通利用率不高。 (2) 嵌入式 照明器的大部分或全部嵌入顶棚内，只露出发光面。适用于低矮的房间。一般来说顶棚较暗，照明效率不高。若顶棚反射比较高，则可以改善照明效果。 (3) 悬吊式 照明器挂吊在顶棚上。根据挂吊的材料不同可分为线吊式、链吊式和管吊式。这种照明器离工作面近，常用于建筑物内的一般照明。 13.2 常用电光源、灯具 (4) 壁式 照明器吸附在墙壁上。壁灯不能作为一般照明的主要照明器，只能作为辅助照明，富有装饰效果。由于安装高度较低，易成为眩光源，故多采用小功率光源。 (5) 枝形组合型 照明器由多枝形灯具组合成一定图案，俗称花灯。一般为吊式或吸顶式，以装饰照明为主。大型花灯灯饰常用于大型建筑大厅内，小型花灯也可用于宾馆、会议厅等。 (6) 嵌墙型 照明器的大部分或全部嵌入墙内或底板面上，只露出很小的发光面。这种照明器常作为地灯，用于室内作起夜灯用，或作为走廊和楼梯的深夜照明灯，以避免影响他人的夜间休息。 13.2 常用电光源、灯具 (7) 台式 主要供局部照明用，如放置在办公桌、工作台上等。 (8) 庭院式 主要用于公园、宾馆花园等场所，与园林建筑结合，无论是白天或晚上都具有艺术效果。 (9) 立式立灯 又称落地灯，常用于局部照明，摆设在沙发和茶几附近。 (10) 道路、广场式 主要用于广场和道路照明。 13.2 常用电光源、灯具 3按配光分类 (1) 直接型 上射光通量占0～10%，下射光通量占100%～90%。 (2) 半直接型 上射光通量占10%～40%，下射光通量占90%～60%。 (3) 直接间接型（漫射型） 上射光通量占40%～60%，下射光通量占60%～40%。 (4) 半间接型 上射光通量占60%～90%，下射光通量占40%～10%。 (5) 间接型 上射光通量占90%～100%，下射光通量占10%～0。 13.2 常用电光源、灯具 4按配光的宽窄分类 (1) 特深照配光型 光通量和最大发光强度值集中在0°～15°的狭小立体角内。 (2) 深照配光型 光通量和最大发光强度值集中在0°～30°的狭小立体角内。 (3) 配照配光型 又称余弦配光型。发光强度Iθ与角度θ的关系符合余弦规律 (4) 漫射配光型 又称均匀配光型。光线在各个方向上发光强度基本相同。 (5) 广照配光型 光线的最大发光强度分布在较大角度上，可在较广的面积上形成均匀的照度。 13.2 常用电光源、灯具 当照明电光源的亮度过大或与人眼的距离过近时，刺目的光线使人的眼睛难以忍受，使人发生晕眩及危害视力的现象称为眩光。 眩光可能使人看不见其他东西，失去了照明的作用；也可能对可见度没有影响，但人却感到很不舒服。因此，在建筑电气照明设计时，必须注意限制眩光。 通常采用如下措施： 13.2 常用电光源、灯具 灯具的眩光 （1）为限制直接眩光的作用，室内照明器的悬挂高度应符合表13-4中的规定。 表13-4中的保护角是指灯罩开口边缘至灯丝（发光体）最边缘的连线与水平线之间的夹角，如图所示。灯罩提供的保护角是为了保护视力不受或少受眩光的影响，因为眩光的强弱与视角存在着一定的关系，如图所示。 。 （2） 局部照明的光源应具有不透明材料或漫反射材料制成的反射罩。光源的位置高于人眼睛的水平视线°；若低于眼睛的水平视线 常用电光源、灯具 （3） 当工作面或识别物体表面呈现镜面反射时，应采取防止反射至眼内的措施，例如加大保护角，采用漫射型或带磨砂灯泡的照明器。 13.2 常用电光源、灯具 13 电气照明系统 建筑设备工程 主编：刘昌明 鲍东杰 * * * *
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