第13章 建筑電氣照明

第十三章建筑(jiànzhù)電氣照明第一節(jié)照明基本知識(shí)第二節(jié)光源(guāngyuán)和燈具第三節(jié)照明設(shè)計(jì)第四節(jié)照明設(shè)計(jì)圖紙共二十七頁(yè)第一節(jié)照明(zhàomíng)基本知識(shí)一、相對(duì)視度KA由于人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光有不同的靈敏度，故輻射能量相同的不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光看起來(lái)明暗程度不同。某一波長(zhǎng)的單色光在人眼中能形成視覺(jué)的程度稱相對(duì)視度KA。不同波長(zhǎng)的單色光KA值不同。相對(duì)視度曲線（又稱光譜(guāngpǔ)光效率）可以衡量不同波長(zhǎng)光的視覺(jué)效果。共二十七頁(yè)二、光電度量單位1.光通量指光源在單位時(shí)間內(nèi)向周圍空間輻射出去的、能引起光感的電磁能量大小。常用(chánɡyònɡ)F表示，單位名稱流明（1m）。光通連量是光流的時(shí)間速率概念，流明用來(lái)描述發(fā)光體發(fā)出的光量多少的單位?？砂聪率接?jì)算：（13-1）式中：波長(zhǎng)為的光的光通量（1m）；：波長(zhǎng)為的光的相對(duì)視度；：波長(zhǎng)為的光的輻射功率（W）。多色光的光通量為所含單色光的光通量之和，即：（13-2）共二十七頁(yè)2.發(fā)光強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱光強(qiáng)）是指光源在某一特定方向上，單位立體角（單位示面度sr）內(nèi)的光通量，常用符號(hào)I表示，單位為坎德拉（cd）。光強(qiáng)與光通量的關(guān)系如下：

（1）對(duì)于向各方向均勻發(fā)射光通量的發(fā)光體（13-3）（2）對(duì)于各種不同(bùtónɡ)形狀的均勻發(fā)光體：（13-4）（3）向各方向不均勻發(fā)射光通量的發(fā)光體，在各方向上的光強(qiáng)不同。共二十七頁(yè)3.照度指物體表面所得到的光通量與該物體表面積的比值，用E表示，單位為勒克斯（lx）。照度用來(lái)表示被照面上光的強(qiáng)弱，以入射光通量的面密度表示：1lx=1lm/1m2。照度與光通量的關(guān)系(guānxì)為：當(dāng)被照面積S上光通量均勻分布時(shí)，則E=F/S（13-5）當(dāng)被照面積S上的光通量分布不均勻時(shí)，則E=dF/ds（13-5a）點(diǎn)光源在按照面S2上產(chǎn)生的照度：（13-6）共二十七頁(yè)4.亮度是指表面某一視線方向的單位投影面上所發(fā)出或反射的發(fā)光強(qiáng)度，常用符號(hào)L表示，單位為cd/m2。亮度具有方向性。只有(zhǐyǒu)一定亮度的表面才可在人眼中形成視覺(jué)。5、面發(fā)光度—光的出射度（光度）是指發(fā)光表面單位面積發(fā)出的光通量，常用符號(hào)M表示，單位為輻射勒克斯（rlx）：1rlx=1lm/m2.光的出射度和照度具有相同的量綱，區(qū)別在于出射度表示發(fā)光體發(fā)出的光通量，而照度表示被照面所接受的光通量。共二十七頁(yè)三、材料的光學(xué)性質(zhì)1、光的反射、透射和吸收(xīshōu)光通量F照射到物體上，其中一部分被反射（）、一部分被吸收（Fa），其余被透射。根據(jù)能量守恒定律三者之間關(guān)系式為：(13-7)2.光線的分布光線經(jīng)物體的反射和透射后的分布情況不同。共二十七頁(yè)第二節(jié)光源(guāngyuán)和燈具一、電光源（一）電光源的分類按工作原理分為熱輻射光源、氣體放電光源。（二）電光源的主要(zhǔyào)特性（三）常用電光源1.白熾燈2.鹵鎢燈3.熒光燈共二十七頁(yè)二、燈具（一）控照器控照器一般為金屬、玻璃或塑料制成。按照(ànzhào)控照器的光學(xué)性質(zhì)可分為反射型、折射型和透射型等多種類型?？卣掌髦饕匦园ㄅ涔馇€、光效率和保護(hù)角。共二十七頁(yè)控照器的保護(hù)角指控照器開(kāi)口邊緣與發(fā)光體（燈絲）最遠(yuǎn)邊緣的連線與水平線之間的夾角(jiājiǎo)，即控照順遮擋光源的角度，用下式確定：(13-8)式中h:發(fā)光體（燈絲）至按照器下緣高差（mm）；c:控照下緣與發(fā)光體（燈絲）下緣最遠(yuǎn)邊緣水平距離（mm）。共二十七頁(yè)（二）燈具的分類燈具分類方法有多種：按光源分為白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈等；1.按光源數(shù)目可分為普遍燈具、組合花燈燈具；2.按控照結(jié)構(gòu)的密封程度有開(kāi)啟式燈具、防護(hù)式燈具、密閉式燈具和防爆燈具；3.按配光曲線有直射型燈具、半直射型燈具、漫射型燈具、反射型燈具和半反射型燈具。按照配光曲線的形狀又可分為廣照型、均勻配照型、配照型、深照型和特深照型5種。4.按材料的光學(xué)性能又可分為反射型燈罩、折射型燈罩和透射型燈罩。5.按安裝(ānzhuāng)方式分為自在器線吊式（CP）、固定線吊式（CP1）、防水線吊式（CP2）、人字線吊式（CP3）、桿吊式（P）、鏈吊式（CH）、座燈式（CL）、吸頂式（S）、壁式（W）或嵌入式（R）等。共二十七頁(yè)（三）發(fā)光裝置發(fā)光裝置是把照明燈具與室內(nèi)建筑或裝飾組合為一體，形成具有照明功能的室內(nèi)建筑或裝飾體，是一種需要與土建工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工，形成統(tǒng)一整體的照明設(shè)施。發(fā)光裝置的特點(diǎn)是將光源的發(fā)光表面擴(kuò)大，使整個(gè)受照面照度均勻(jūnyún)、陰影淡薄，消除了直接眩光，消弱了反射眩光，使整個(gè)建筑空間內(nèi)形成一種寧?kù)o安逸的照明氣氛。但是，如果采用不同形式的頂棚配合不同形式的燈具，則可以形成各種不同的照明環(huán)境。共二十七頁(yè)三、照明電源和燈具的選擇（一）照明光源的選擇室內(nèi)電光源應(yīng)根據(jù)(gēnjù)使用場(chǎng)所的不同合理地選擇光源的光效、顯色性、壽命、啟動(dòng)點(diǎn)燃和再啟燃時(shí)間等光電特性指標(biāo)、環(huán)境條件對(duì)光源光電參數(shù)的影響、建筑功能特點(diǎn)及對(duì)照明可靠性的要求、設(shè)備檔次、長(zhǎng)年運(yùn)行費(fèi)用，以及電源電壓等因素，確定光源的類型、功率、電壓的數(shù)量，應(yīng)優(yōu)先采用高光效光源和高效燈具。共二十七頁(yè)（二）燈具的選擇一種光源(guāngyuán)的經(jīng)濟(jì)性比較法可用下式確定：（13-9）式中C：光源在壽命期內(nèi)單位時(shí)間、單位光通量所需的費(fèi)用（元/1m·h）；C1：燈泡的價(jià)格（元）；F：光源的總光通量（1m）；T：燈泡的平均壽命（h）；Fp：燈泡壽命期內(nèi)耗用的電費(fèi)（元）。共二十七頁(yè)（13-10）式中W1：燈泡的輸入功率（W）；WB：鎮(zhèn)流器的損耗(sǔnhào)功率（W）；

f：電費(fèi)單價(jià)（元/kWh）。燈具滿足使用性要求，是指結(jié)合環(huán)境條件、建筑結(jié)構(gòu)情況等安裝使用中的各種因素。燈具滿足功能性要求，是指根據(jù)不同的建筑功能，恰當(dāng)確定燈具的光、色、型、體和布置，合理運(yùn)用光照的方向性、光色的多樣性、照度的層次性和光點(diǎn)的連續(xù)性等技術(shù)手段，可起到渲染建筑、烘托環(huán)境和滿足各種不同需要及要求。共二十七頁(yè)四、燈具的布置（一）燈具的豎向布置（二）燈具的平面布置應(yīng)周密考慮(kǎolǜ)光的投射方向、工作面的照度、反射眩光和直射眩光、照明均勻性、視野內(nèi)各平面的亮度分布、陰影、照明裝置的安裝功率和初次投資、用電的安全性、維護(hù)管理的方便性等因素。共二十七頁(yè)第三節(jié)照明設(shè)計(jì)一、照明種類（一）視覺(jué)照明為保證生活、工作和生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行，在人眼中必須形成對(duì)周圍事物的足夠視覺(jué)，滿足人們視覺(jué)需要?？煞譃檎Ｕ彰?、事故(shìgù)照明、障礙照明、警衛(wèi)值班照明。（二）氣氛照明是指在特定的環(huán)境和場(chǎng)所，用于創(chuàng)造和渲染某種與人們當(dāng)時(shí)所從事活動(dòng)相適應(yīng)的氣氛，以滿足人們心理和生理上的要求。這類照明又可分為建筑彩燈、專用彩燈和裝飾照明等。共二十七頁(yè)二、照度計(jì)算在照明計(jì)算中首先是制定合理的照明標(biāo)準(zhǔn)，然后進(jìn)行照明計(jì)算。在建筑照明設(shè)計(jì)中的照明計(jì)算中采用照度作為基本照明度量單位。計(jì)算程序有兩種：（1）已知照明系統(tǒng)和照度標(biāo)準(zhǔn)，求所需光源的功率和總功率。用以進(jìn)行照明的設(shè)計(jì)；（2）已知照明系統(tǒng)和光源的功率與總功率，求在某點(diǎn)產(chǎn)生的照度。用以進(jìn)行照明的驗(yàn)算。上述(shàngshù)各種計(jì)算方法若按計(jì)算參數(shù)的具體形式劃分，可歸納為平均照度計(jì)算和點(diǎn)照度計(jì)算兩種類型。一般均勻照明系統(tǒng)采用平均照度法。平均照度法分為單位容量法和利用系數(shù)法。共二十七頁(yè)（一）單位容量法又稱為單位功率法。又分為估算法和單位功率法。估算法：根據(jù)不同建筑物的估算指標(biāo)，用下式計(jì)算確定建筑總照明用電量：

（13-11）式中P：建筑物（或功能相同的所有房間）的照明總用電量（kW）；S：建筑物（或功能相同的所有房間）的總面積（m2）；：?jiǎn)挝唤ㄖ娣e安裝(ānzhuāng)功率（估算指標(biāo)），W/m2。進(jìn)而可根據(jù)燈數(shù)n確定每璁盞燈的瓦數(shù)：（13-12）共二十七頁(yè)單位功率法：根據(jù)建筑設(shè)計(jì)所確定的房間面積（m2）、房間功能所確定的最低照度（1x）、燈具選擇布置所確定的燈具形式和計(jì)算高度h，查相應(yīng)(xiāngyīng)表格即可找出單位建筑面積的安裝功率,進(jìn)而采用和估算法相同的公式和步驟，就可求出建筑的總照明用電量P和每盞燈的瓦數(shù)。共二十七頁(yè)(二)利用系數(shù)法利用系數(shù)，是指投射到被照面上的光通量F與房間內(nèi)全部燈具輻射的總光通量nF之比值（n為房?jī)?nèi)的燈具數(shù)，F(xiàn)0為每盞燈具的輻射光通量）。（13-13a）（13-13b）式中a：房間的長(zhǎng)度(chángdù)（m）；b：房間的寬度（m）；s：房間的面積（m2）；h：燈具的計(jì)算高度（m）。共二十七頁(yè)根據(jù)利用系數(shù)(lìyònɡxìshù)的定義，可求出每盞燈具的幅射光通量。F值是被照面上實(shí)際接受的光通量，可按照下式計(jì)算確定：

（13-13c）式中E：由房間功能確定的照度標(biāo)準(zhǔn)（最低照度值）（1x）；S：房間的面積（m2）；K：減光補(bǔ)償系數(shù)，是考慮到在使用過(guò)程中燈具和建筑內(nèi)表面被污染，受照面實(shí)際接受的光通量將有所下降的情況，為保證確定的照度標(biāo)準(zhǔn)而引入的減光補(bǔ)償修正系數(shù)。故（13-14）共二十七頁(yè)第四節(jié)照明設(shè)計(jì)圖紙(túzhǐ)

一、照明平面圖照明設(shè)計(jì)圖紙包括：照明平面圖和電照系統(tǒng)圖，平面圖中反映出燈具的型號(hào)、功率、數(shù)量、平面位置、高度布置(bùzhì)、安裝方式以及設(shè)計(jì)照度，另外還有：配電盤編號(hào)、安裝方式、數(shù)目、平面布置(bùzhì)，室內(nèi)布線的導(dǎo)線型號(hào)、截面、根數(shù)、敷設(shè)方式和平面布置(bùzhì)等。共二十七頁(yè)二、照明負(fù)荷計(jì)算(jìsuàn)照明平面圖完成后，確定了電源數(shù)目和位置、燈具等用電設(shè)備的型號(hào)規(guī)格合平面布置、配電盤位置和盤間的接線方式、劃分配電范圍和設(shè)備組、每個(gè)配電盤中配電支路的編號(hào)和負(fù)荷狀況，進(jìn)行照明負(fù)荷計(jì)算，以選擇系統(tǒng)中電氣設(shè)備的型號(hào)和規(guī)格。共二十七頁(yè)三、照明供配電系統(tǒng)及照明系統(tǒng)圖（一）接戶線是引入電源的電能供電光源使用的線路，有架空和電纜埋地兩種引入方式。（二）進(jìn)戶線是指從進(jìn)戶點(diǎn)到總配電裝置之間的一段導(dǎo)線。（三）配電箱（四）室內(nèi)配線：室內(nèi)配線是為了將電能從配電盤安全、合理、經(jīng)濟(jì)、方便(fāngbiàn)地