论建筑电路与照明基础关系.doc

个人收集整理 勿做商业用途 第一章 我国现在建筑供电气照明的发展与现状目前全世界都存在能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，每年要从国外进口大量的石油和天然气等，我国人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而我国能源利用率又低，大约为30（日本的能源利用率可达到57%）。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2-3倍，由此可见节能工作潜力很大。节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。我们在计算设计中常见的几大问题 一、建筑设计常见的问题 1. TT系统配电线路接地故障保护问题 众所周知，室外照明灯具安装在室外， 需要承受种种因素的影响, 如风吹、日晒、雨淋等， 很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生， 它暴露于公共场所， 又无等电位联结， 增大了电击死亡的危险性。当采用一系统供电时， 由于所有灯具的金属外壳都是通过线互相连通的，当某个灯具发生接地故障时， 其故障电压沿线传至其它灯具上， 在户外无等电位联结而导致电击危险。故室外照明常采用竹接地系统， 为户外灯具专门设置接地极, 引出单独的线接灯具的金属外壳， 以避免由线引来别处的故障电压。许多设计者在设计时往往不进行灵敏度校验， 低压断路器在线路发生接地故障时拒绝动作时有发生， 为了提高低压断路器的灵敏度系数, 所以室外照明线路在采用TT配电系统的基础上， 尚应为电源线路装设漏电保护器作接地故障保护。 2。 负荷计算问题 JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范，(以下简称民规)3.4.2.3条规定用电设备台数较少， 各台设备容量相差悬殊时， 宜采用二项式法进行负荷计算, 一般用于支干线和配电屏箱的负荷计算。 3. 用电设备接地问题 民规14.1。3条:用电设备的接地一般可区分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又可分为接地和接零两种型式。许多设计者在作功能性接地设计时， 往往忽略接地线截面问题。例如成列配电柜PE母排接地线截面不应小于其PE母排截面。 4。 漏电开关极数选择问题 漏电开关极数选定应遵循下列原则:第一、单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器；第二、三相三线式380V电源供电的电气设备, 应选用三极式漏电保护器；第三、三相四线式380V电源供电的电气设备， 或单相设备与三相设备共用的电路, 应选用三极四线式、四级四线式漏电保护器。 5。 住宅插座选择问题 GB503682005住宅建筑规范第8.5。5条:住宅套内的电源插座与照明， 应分路配电。安装在1。8m及以下的插座均应采用安全型插座。许多设计者在居室设计时都采用了安全型插座, 但设在厨房的插座当高度为108m及以下时却采用了普通防溅型插座， 此现象应引起注意。 二、电气节能的方法 1. 充分利用天然光源 照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注，建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准,确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来.白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。 2.目前应用的方法主要有:（1） 导光管法。(2） 采光搁板。(3） 反射高窗。(4) 棱镜窗。2. 高效的照明控制系统设计 照明控制是照明设计中一个重要的内容，是照明设计基础理论的一部分，与灯具、光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面:（1) 能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间，同一空间中可创造出不同的环境氛围，体现了照明环境的舒适性。（2) 可节能。使用者需要时才开启照明,尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度，以有利于照明的节能。虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容，对照明控制也没有给予应有的重视，但工程设计人员应当充分认识到它的重要性3。 科学合理地利用太阳能照明技术与产品 其一、太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义。其二、 太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。 4. 建筑电气设备的节能 (1） 空调系统。其主要内容包括： 冷冻水与冷却水系统的优化控制; 冰蓄冷系统的优化控制,现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究,对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义； 热交换系统温差与流量的优化控制； 变风量系统等控制技术.(2） 给排水系统的优化控制.(3) 电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。(4) 电梯。包括电梯的合理选型（如速度、载重量、调速方式等） 、停层计划及群控策略。(5） 电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。 5. 能源的综合利用 （1） 太阳能光伏电源系统。措施规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则.（2) 冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。 另外，一些其他节能方法还可以利用:（1）、减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率。（2)、减少线路能量损耗.在一个工程中，线路纵横交错，使用的导线及电缆不计其数， 所以在线路上消耗的有功功率相当大， 必须减少线路能耗。(3)、提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多， 应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿;二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。（4）、减少照明系统光能损失。其一，要电气设计要与建筑设计配合。其二,要合理选择照明器具.最后是合理选择照明的配光曲线以提高照明利用系数。 我国加入WTO 后，我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战，因为国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能，如果我们在设计过程中不重视节能，就有可能被淘汰出局.而节电节能工作牵涉的面又十分广泛,从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失.对于设计者而言,就是要合理的选用设备（变压器，电动机，电缆，照明光源等），合理确定供电电压等级以及采用新材料,新技术等。建筑电气节能设计潜力很大， 应精心考虑设计方案, 选择高效节能设备， 应用先进的设计技术, 按照节能标准合理设计。在为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时， 又能行之有效地节约能源， 这是每一个设计人员必须思考的问题。 为了更好地节约材料和能源我们只有更加的了解和掌握建筑供电与照明系统的基本知识才能节约更多的材料与能源 第二章 现在供电照明系统的基本知识及原理2.1电路的基础知识及原理2.11电源与电流 电源 一种把非电能转换成电能的装置，装置将化学能或机械能转换成电能 电流 带电的质子在物体中规则运动。电流的方向为正电子运动的方向. （1）直电流-电流在导体内流动中其数值大小和方向不随时间的变化, （2）交流电-随时间做周期性变化.2。12电位 、电压、电动势 电位电场力将单位正电荷从该点移动到参考点所做的功 电压电路中的某两点的电位差，即是电场力将单位正电荷从某一点移动到另一点所做 的功。 电动势电源的内部分离电子使电源的两级上堆积大量的正负电荷形成的电位差，而维持的电位差的能力。 电动势的方向是由电源负极指向正极即电位上升的方向，直流电源的电动势大小、方向、不随时间的变化而变化，交流电源的电动势的大小、方向随时间的变化而有规律的变化成周于电源正极到负极的数值E=U.电路闭合时，电动势的数值因电源有内阻不等于电压数值。直流的状况下，端电压等于电动势监区内压降U=EIR。2。13电阻 电阻就是在导体中有阻碍电流通过，并消耗能量的阻体，导体因物体的性质不同电阻也不同分为导体、半导体、绝缘体，电阻的度量用欧姆（)，导线中的电阻与物体的导电性能、截面积、导线的长度和温度有关。常温下导体的电阻公式： R物理中的电阻，l导线的长度，A物体的截面面积，物体的电阻系数电阻率2。14电路中的链接 在电路的连接中多种的连接方式。闭合电路当电路闭合时有电流能够流通的电路，此时的电动势、电压、电流、电阻和负载同时存在，闭合电路分为外电路和内电路.外电路是指除电源以外的电路，电源为内电路。 电路的其他连接状态即通路、短路和断路，其中短路是最严重的一种故障。2.15欧姆定律1在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律,基本公式是I=U/R。欧姆定律由乔治西蒙欧姆提出,为了纪念他对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号表示。 1）无电源电路的欧姆定律 2)一段含源电路的欧姆定律 （电动势和电压的正方向与电 流的方向一致时都取正号，反之则取负号）3）单一闭合回路的欧姆定律 2。2直流.交流、变压器 在我们的生活中有很多的时候都不会用到直流电，民用建筑中用到的电路都是交流电.交流电2.21 交流电定义:强度与方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。电流的方向、大小会随时间改变.2。22交流电的概况 发电厂的发电机是利用动力使发电机中的线圈运转，每转180发电机输出电流的方向就会变换一次，因此电流的大小也会随时间做规律性的变化,此种电源就称为”交流电源.简记为AC，如：家用电源交流电是有频率的，通常电网接入供电为50HZ（比如中国）或60HZ(比如美国)，电压有110V（比如美国)和220V(比如中国）等。交流电在中国以220V 50HZ接入送电，他的50HZ频率，可以使用普通的工频变压器（则一般的变压器）进行变压，比较方便，而直流电想变压,则需要用开关电源，而开关电源相当贵，所以对于电网公司来说，投入太大了。此外，由于接入用户的电力，相电压（火零线之间的电压）为220V，线电压（两不同绕组的火线之间电压）为380V而高压侧,一般变电台变压器输入电压为10KV(千伏）或20KV 35KV这3类为主，其中20KV最多. 2。23高压交流电输送,根据P=UI得知,功率一定时,电压越高电流则越小,而电流在导体能通过的能力,是由导体截面积决定的.这样高压输送,意味着可以用更小的导线,节约成本.正因为如此，所以交流50HZ 60HZ这些频率的交流送电，变压成本更低。所以更适合国情但是，超高压，比如远距离送电,跨省的这些，都是直流输送，直流输送可以更加高效的利用导线的有效面积，主要是交流电纯在感抗而影响效率的。但直流送电一般只用在远距离，比如西电东送，这样总体上看可以更加节约成本，但是两端需要建设整流设备以及逆变设备将交流变为直流以及将直流变为交流并网。所以如果是断距离传输，则成本太高了。只适合长距离传输。 2.24 直流电则是电流方向不呈时间做周期性变化的电流,则为直流直流分为交变直流 标准直流 脉冲直流等电池的以及开关电源输出的，我们一般认为是标准直流，而交变直流类似交流电,但他不呈周期变化，但电流方向会对调只是不是周期性的,而脉冲直流则为周期性的冲击电流，电流方向是一定的。一般我们只考虑标准直流所以，直流电一般认为是标准直流。即类似电池输出的电。2。25直流电路的基本类型分为串联、并联、和串并联混联，能够用串并联电路简化的电路都是单一闭合的电路称为简单电路,反之则为复杂回路，下列饿、为几种基本类型的电路联接： 串联电路 （分流） 并联电路(分压） 2.3交流电源2。31单相郑玄交流电源, 当导线线圈在磁场中医等角速度旋转，在线全导线中必有电动势和电流产生。感应电动势中的磁通量的数值与线圈旋转的位置有关。线圈从磁通量为零的位置开始而后经过t秒，线圈旋转弧度，此时的的磁通量为,其中电动势。当时,则e为最大值，则得 交流电的发生原理示意图2.32正弦交流电瞬时值、初相位角、最大值 正弦函数的变化频率、初始角和振幅3个基本物理参数，可表达正弦波基本特征。单相正弦交流电路中某瞬时电动势、电压与瞬时电流并不一定都通过坐标原点；课发生的波形坐标系的e、i轴上的任意一点，此种状况，表明线圈与中性面兼具有夹角。则正弦交流电的计算公式 正弦交流电的几个基本物理参数；频率、初相位角和最大值、瞬时值、有效值的意义 频率与周期的关系： 角频率与周期、频率的关系: 正弦交流电的大小及方向随时间按正弦波变化，因此，某一时间的数值称为瞬时值，正弦交流电源的最大值就是正弦图像的波峰波谷时的数值瞬时值是指交流电流通过的某一时刻的瞬时电压,电流，电动势交流电的有效值公式； 从上面的公式中我们可以看出交流电源个有效值与频率、初相位角无关。一般的交流电气设备、电压.电流表都是才有有效值。但在考虑耐压时,应按最大值考虑. 2。33三相交流电 三相交流电是电能的一种输送形式，简称为三相电。三相交流电源,是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120的交流电势组成的电源。三相交流电的用途很多，工业中大部分的交流用电设备,例如电动机，都采用三相交流电，也就是经常提到的三相四线制。而在日常生活中，多使用单相电源，也称为照明电。当采用照明电供电时，使用三相电其中的一相对用电设备供电,例如家用电器，而另外一根线是三相四线之中的第四根线,也就是其中的零线，该零线从三相电的中性点引出。 2。34三相电负载的接法分为三角连接法(符号)和星形接法(符号Y）三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线,三条火线之间的电压为380V，任一火线对地线的电压为220V； Y形接法的负载引线为三条火线、一条零线和一条地线，三条火线之间的电压为380V,任一火线对零线或对地线的电压为220V。 三相电电器的总功率等于每相电压乘以每相电流再乘于3，即总功率=电流电压（220V)3(p=UI3） 2.2 三相电电表有机械表、普通电子表、磁卡电子表三种，一般规格为: 1.5（6）、5(20）、10(40）、15（60）、20(80）、 30（100） （电压3380/220V)。 Y型接法的示例如图，六个灯泡全打开，三相平衡时，零线的电流为零，不平衡时，零线维持0电势，上面会有电流。2。4变压器2.41变压器的定义： 变压器是一种能将电流电压升高或者降低,又能保持器频率不变的静止的电气设备,还可以用来改变电流、变化阻抗、改变相位。 变压器安其输入电源的相数有单相变压器和三相变压器，变压器安其升降压的功能分为升压变压器和降压变压器。变压器种类虽然很多,但就是其工作原理来说基本相同。2.42单相变压器单相变压器即一次绕组和二次绕组均为单相绕组的变压器。 单极性开关电源，指输出为单极性，也就是只有正极、负极输出，相对于双极性开关电源说的，双极性开关电源有三条输出,分为正电源、负电源、地线 单相变压器实物图2.43单相变压器的原理 当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通1，它沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2，同时1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。为了保持磁通1的存在就需要有一定的电能消耗,并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流。2。5三相变压器2。51三相变压器的定义； 三相变压器是3个相同的容量单相变压器的组合。它有三个铁芯柱，每个铁芯柱都绕着同一相的2个线圈，一个是高压线圈，另一个是低压线圈。三相电是产生幅值相等、频率相等、相位互差120电势的发电机称为三相发电机;以三相发电机作为电源，称为三相电源;以三相电源供电的电路，称为三相电路.U、V、W称为三相，相与相之间的电压是线电压,电压为380V。相与中心线之间称为相电压,电压是220V。 三相变压器的实物图2.53三相变压器的工作原理 变压器的基本工作原理是电磁感应原理.当交流电压加到一次侧绕组后交流电流流入该绕组就产生励磁作用，在铁芯中产生交变的磁通，这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组，同时也穿过二次侧绕组，它分别在两个绕组中引起感应电动势.这时如果二次侧与外电路的负载接通，便有交流电流流出，于是输出电能。 三相变压器示意图2.6照明的基础知识建筑电气照明对建筑物的功能以及建筑艺术效果的影响较大.室内照明系统由照明装置和电气部分组成。照明装置主要是灯具，其基本功能是创造一个良好的人工视觉环境.而照明装置的电气部分则包括了照明开关、照明路线及照明配盘等。2.61光与视觉 光源直接发出的光或者被物体反射的光射入人的眼睛后产生的视知觉，是“光觉”、“色觉”、“形觉”、“动觉”和“立体觉”等的综合. 人的视觉光感与光的波长有关,称为光感的光谱灵敏度.1. 照明的基本条件1） 照度 决定物体明亮程度的间接指标(直接指标为亮度)，用它来评价工作面上的光线是否充足比用亮度方便得多。因此,一般场合以照度水平作为照明质量最基本的技术指标之一。由于在影响力的因素方面，最重要的是被识别物体的尺寸和她同背景亮度的对比程度，所以按照这两个指标把视觉工作分成若干等级,即视觉工作的粗糙、中等、精密、高度精密、极精密、特别精密等，亮度对比分为大、中、小等,规定出每个等级的照度要求. 为了减轻眼睛对于照明条件的频繁适应所造成的视觉疲劳，室内照度的分布应该具有一定的均匀度（最低照度平均照度)，工作区的照度均匀度不宜低于0.6，非工作区的照度不宜低于工作区的15。2) 亮度的分布 要创造一个良好的、舒适的光环境,室内的亮度就需要有适宜的分布.一般推荐：视觉作业亮度与视觉作业相邻环境的亮度比为3:1；顶棚上的照度为水平照度的0。30.9,墙面的照度为水平照度的0.5-0.8;一般高度的房间以及采用嵌入式灯具时，顶棚的反射系数应大于70；照度很高的房间，墙面的反射系数可在40%60，地面的反射系数可在2030.3) 显色 在视觉作业时,应根据辨别颜色的不同要求，合理地选择光源的显色性。光源的显色性是光源的光色特性之一，其另一特性是光源发光的颜色，称为光源的色表.民用建筑中一般要求：宴会厅、展览室等场所需要选用显色大于80的照明光源，显包指数为60-80的光源可用于办公室、教室、餐厅及一般商店的营业厅；显色指数在4060范围内的光源只能应用在那些不需要特别识别色彩的库房等建筑物内；对于室外庭院，可采用显色指数低于40的光源.4) 眩光 分直射眩光与反射眩光. 产生眩光的主要因素 周围暗，眼睛能适应的亮度很低 光源的亮度高 光源靠近视线 光源的表观面积和数量 照明设计的任务是限制那些不舒适的眩光和影响视力的眩光。实用的办法是：限制光源的亮度和表观面积，限制的范围与人眼、灯具间的相对位置有关，灯下45区内不受限制,见图。 比较简单的办法是限制灯具安装高度，但这仅是粗略地控制眩光而已。 除了亮度、照度、显色、眩光诸多方面的因素外，适当的选择光源的光色能达到不同的光气氛,正确的选择光源的位置能减少阴影或增加物体的立体感（如当最亮与最暗之间的亮度比为3：1时最具有立体感).2。62建筑照明的种类照明种类是按照明的功能来划分的。(1) 正常照明：在正常情况下的室内照明。民用建筑电气设计规 范（JGJT 1693）规定:所有使用房间和供工作、运输、人行的屋顶、室外庭院和场地，皆应设置正常照明.(2) 备用照明或事故应急照明：在正常照明因故障熄灭的情况下,供继续工作或人员疏散用的照明。不允许采用高压汞灯、金属卤化物灯、高低压钠灯作为应急照明的电光源。(3) 警卫值班照明：在非工作时间内供值班用的照明。(4) 障碍照明：在建筑物上装设的作为障碍标志的照明.2。7照明技术常用参数(1) 光通量 光源在单位时间内，向空间发射出的、使人产生光感觉的能量，以字母“F”表示,单位是光瓦.人眼对各种波长光线的感觉是不一样的，当波长为555m的黄绿光时看起来最亮。因此，以一瓦黄绿光为标准，其通光量方为一光瓦。光瓦的单位太大,通常以流明作为光通量的实用单位。它们的关系是:1流明lm=0。00146光瓦,1光瓦=683流明。2发光强度发光强度通量是光通量的空间密度，即单位立体角内的光通量，见图。光强的定义式为I=F式中 I-光强，cd即坎德拉； F-光通量， 立体角,或成球面角，他等于半径为r的球体上的表 面积r2与球心相对应的立体角,即=S/r2. 由于电光源在各个方向的立体角总和为4球面度,故总光通量为F/4.（3） 照度 照度是受光表面上光通量的面密度，用E表示。其定义：E=F/S式中 S受光面积，m2; F光通量，lm. 对于一个已知发光强度的点光源，可以按照图(电光源产生的照度)的关系求出他对受照表面所产生的照度。假定在1立体角内的光通量是均匀分布的，则该立体角内的总光通量F=I.同时受照面积：S=l2cos，所以E=F/S=Icos/l2。 上式表明；点光源所产生的照度和它到受照面的距离的平方成反比，和入射角的余弦成正比。实际上，所谓点光源是相对于光温至受照面的距离而言，当光源尺寸小于它到受照面的距离的1/10时即可视为电光源。(4) 亮度 亮度十一单元表面在某一方向上的光强密度。它等于该方向上的发光强度和此表面在该方向上的投影面积之比,即:B=I/Scos.当在面积S上沿方向的发光强度相等时，得出亮度的定义式B=I/Scos(5) 光通发散度光通发散度或称光初射度,是用来表示物体表面被光源照射后反射或透射出光的量。其定义式为：M=F/S F反射或透射的光通量,lm; S-反射或透射的发光面积,m2.(6) 材料的光学性质按图（均匀扩散亮度分布),因各方向的亮度是一常数，它的反射光(或透视光)的光强分布是切于入射光线和表面交点的一个圆球，而与入射光的光向无关。它的最大发光强度在垂直于表面的法线方向,而其他方向的光强和最大光强有以下关系：I=Imax cos，此关系式称为余弦定理.由余弦定理可导出均匀扩散材料表面亮度和照度关系式： B=E/反光材料； B=E/透光材料式中 材料的反射系数,可查有关资料获得； -材料的透射系数，可查有关资料获得； E材料受光表面的照度，lx 第三章 照明设计3。1 照明设计的基本要求 1. 适用：是指能提供一定数量和质量的照明，保证规定的可见度水平,满足 生产、工作和生活的需要。 2. 经济 是指一方面尽量采用高效新型光源和灯具，充分发挥照明设施的实 际效益， 尽量能以较少的投资获得较好的照明效果； 另一方面是在符合各项规程、 标准的前提下，还要符合国家当前的电力、设备和材料等方面的生产水平，尽量 减少投资。 3. 美观 由于照明设备不但要保证生产和生活需要的能见度要求，同时还具 有装饰房间、美化环境的作用,因此应在满足适用、经济的条件下,适当的注意 美观。 3。2 选择照明方式在确定照明方式之前，需了解各种光源的性能以及各种场合对灯具的性能要 求和选用原则。选择灯具时,应综合考虑照度标准、悬挂高度、环境特征、艺术 要求以及造价等方面的因素。根据国际电工委员会 CIE 对灯具的分类规定，灯具 可分 5 类：直接照明灯具、半直接照明灯具、漫射性或直接-间接照明灯具、 半间接照明灯具、间接照明灯具。照明方式按灯具类别来分,划分为直接照明方 式、 、半直接照明方式、半间接照明方式、间接照明方式。 直接照明方式，就是灯具光线直接找到办公室的作业面上,灯具利用率高, 但容易产生反光. 半直接照明方式,就是采用栅格荧光灯具的照明方式,室内反射率小,照度 ， 均匀。 半间接照明方式，就是光通量一小半向下照射，一大半经天花板反射后照到 工作面上。这种方式主要用于装饰照明，增加了室内的间接光，使光线柔和。 间接照明方式，就是绝大部分光通量向上照射，很少的光通量向下。这种照 明方式使顶棚成为一个照明光源，光线柔和无阴影，但光通量利用率低。 结合本设计，和各种照明方式的优缺点，本建筑办公类照明采用半直接照明 方式，采用栅格荧光灯具的照明，大厅和电梯前室采用半间接照明,采用装饰性 吊灯.其它采用直接照明。 3.3 光源和灯具的选择白炽灯： （1） 白炽灯是由支撑在玻璃柱上的钨丝及包围在周围的玻璃外壳、灯帽、电 极等组成。白炽灯发光是由于电流通过钨丝时，灯丝热至白炽化而发光，当温度 达到 500 度时，开始出现可见红光，随着温度增加由红色变为橙黄色，最后达到 白色光。白炽灯的发光效率不高，仅 934lm/W（lm 表示光通量，表征电灯的发 光能力，lm/W 表示发光效率，是光通量与它消耗的电功之比）左右。 （2）白炽灯的特点是：有高度的集光性,便于调光，适用于频繁的开关,点 灭对其性能影响很小，辐射光谱连续，显色性好，价格便宜，使用方便.缺点是 光效低。 （3）由白炽灯的特点，可将白炽灯用于对光效要求不高，适用时间间断并频 繁开关的场合,比如本建筑的楼梯间、漱洗间、走廊、厕所、阳台等地方.荧光灯: （1）荧光灯是一种低压汞放电灯。它的灯管两端各有一个密封的电极，管内充有 低压汞蒸气及少量帮助启燃的氩气。管内涂有一层荧光粉，当灯管的两个极通电 之后加热灯丝，达到一定温度就发射电子，电子在电场的作用下逐渐达到高速， 冲击汞原子，使其电离而产生紫外线。紫外线射到管壁上的荧光物质，刺激其发 出可见光. （2） 荧光灯与其他光源相比较，具有以下特点： 1）发光效率高。一般可达 60 lm/W,有的可达 103 lm/W 以上.包括镇流器 损耗在内,发光效率比白炽灯高 5 倍以上。 2）光线柔和。灯管发光表面积大，亮度低，不用灯罩也可避免强烈的眩光出 现。 3）光色好。可由不同的荧光粉调和成各种不同的颜色，以适应不同场所的需 要. 4）灯管表面温度的低。 5）寿命长。国产寿命一般在 20003000h.国外已达 26000h 以上。 6）点燃迟。荧光灯通电后需经 3-5s 才能发光。 7）功率因数低。荧光灯的功率因数一般在 0。5 左右，只有加装地电容器以后 功率因数才能提高。 8）受环境温度影响大。荧光灯工作最适宜的温度为 18-25 度左右,过高或 过低都会使光效率低或启动困难。 9）受电源电压变化的影响大。电源电压的变化不易超过5，否则将影响 24 第三章 照明设计 灯的光效和寿命。 10)采用电感镇流器的荧光灯,有频闪效应.在有转动物体的场所，一般不 易采用荧光灯，若要采用必须采取防止频闪效应的措施.而采用电子镇流器的荧 光灯基本无频闪现象。 11)荧光灯最忌讳频繁开关，启动次数对荧光灯寿命有很大影响，因此，在 需要频繁开关的场所最好不要采用荧光灯。 由荧光灯的特点可知， 在一般工作场合， 尽量选用荧光灯， 少用白炽灯。 但在应急照明中,荧光灯由于点亮慢，一般很少用。在频繁关灭的场合也尽量不 用。 3.4 合理布置灯具灯具的布置对照明效果影响很大，是照明设计的主要环节。 3.4.1 一般灯具的布置布灯要点灯具布置能满足生产工作、活动方式的需要，主要是灯具数量能满 足最低照度要求，没有挡光阴影等不良效果；被照面的照度分布均匀;灯具布置 效果与建筑物要协调；灯具布置产生的心理效果要与环境氛围相适应；灯具要便 于安装、检修与维护；灯具的安装要符合电气安全的要求。 一般照明灯具通常采用两种布置方案： 均匀布置 是指灯具之间按照一定规律进行布置的方式， 在采用一般照明或分 区照明方式的场所，大都采用这种方式。均匀布置的特点是将不同型号的灯具按 等分面积的方法,均匀布置成单一的几何图形（如直线行、正方形、矩形、菱形、 角行、满天星行） ,灯具布置与生产设备或工作面的位置无关，若布灯时能够保证 距离比不大于灯具的最大允许距高比，则在整个工作面上都可以获得较均匀的照 度，使用过程中,若生产设备或工作面位置发生变化时，无需更改灯具的布置。 选择布置 是一种满足局部照明要求的灯具布置方案。 对于局部灯具方式， 当 采用均匀布置达不到的照度分布或不满足经济合理性要求时，多采用这种布灯方 案。选择布置的特点是灯具的布置与生产设备或工作面的位置有关，以力求使工 作面能获得最有利的光照方向,或突出某一部位,或加强某个局部的照度，对创 造出某种装饰氛围。在确定其不布灯位置时，应主要考虑照明的目的、主视线角 度、需要突出的部位等诸多因素。 3。4.2 应急照明的布置疏散标志照明 1。疏散标志照明是在非正常情况下，如发生火灾、事故停电等而为人们安全 3.4。3 疏散照明灯具安装 （1） 安全出口标志灯宜安在疏散门口的上方,在首层的疏散楼梯应安装于楼 梯口的里侧上方。安全出口标志灯距地高度不低于 2m。 （2） 疏散照明宜设在疏散出口的顶部或疏散走道及转交出具地 1m 以下的墙 面上。当交叉口处墙面下侧安装难以明确表示方向时也可将疏散标志灯安装在顶 部.疏散的走道上的标志灯应有指示疏散方向的箭头标志。疏散走道上的标志灯 间距不宜大于 20 m。 楼梯间内的疏散标志灯宜安装在休息板上上方的墙角处或壁 装，并应用箭头及阿拉伯数字清楚表明上、下层层号。 见下列安全疏散灯示意图：（3） 疏散照明的位置的确定， 尚应满足可容易寻找在疏散路线上的所有手动 报警器、呼叫通讯装置和灭火设备等设施。 （4） 疏散标志灯的设置应不影响正常通行， 并不应在其周围存放有容易混同 以及遮挡疏散标志灯的其它标志牌等。 3。44布置灯的合理性：布灯方式一是要求整个工作面照度均匀,灯具间隔和行 距都保持一定的均匀布灯。二是要求局部足够亮度的选择性布灯.无论哪种，都 要做到灯具分布合理。灯具离墙的距离.一般要求灯具到墙的距离为灯具间距 L 的 1/2-1/3。 在进行均匀布灯时应注意以下几点: 1） 顶棚的整体效果。要考虑顶棚上的空调送风口、扬声器、火灾探头等其他 26 第三章 照明设计 设备的安装，要统一安排，统一布置。2） 在吊顶房间内， 灯具布置时要考虑吊顶材料的安装尺寸、 凹凸变化的情况, 要与室内装饰密切结合。 3。5 照明供电 1） 照明负荷应根据其中断供电可能造成的影响及损失， 合理地确定负荷等级， 并应正确地选择供电方案.2） 三相照明线路各相负荷的分配，宜保持平衡,在每个分配电盘中的最大 与最小相的负荷电流差不宜超过 30%。 3）特别重要的照明负荷，宜在负荷末级配电盘采用自动切换电源的方式 4） 备用照明应由两路电源或两回线路供电： 当设有自备发电机组时，备用照明的一路电源应接自发电机作为专用回路供 电，另一路可接自正常照明电源.在重要场所，尚应设置带有蓄电池的应急照明 灯或用蓄电池组供电的备用照明，作为发电机组投运前的过渡期间使用。 当采用两路低压供电时,备用照明的供电应从两段低压配电干线分别接引。 备用照明作为正常照明的一部分同时使用时， 其配电线路及控制开关应分 5） 开装设.备用照明仅在事故情况下使用时，则当正常照明因故断电，备用照明应 自动投入工作。 6） 在照明分支回路中应避免采用三相低压断路器对三个单相分支回路进行 控制和保护。 7） 照明系统中的每一单相回路,不宜超过 16A，灯具为单独回路数量不宜 超过 25 个。大型建筑组合灯具每一单相回路不宜超过 25A,光源数量不宜超过 60 个。当插座为单独回路时,数量不宜超过 10 个（组）。 8） 插座宜由单独的回路配电，并且一个房间内的插座宜由同一回路配电。 9）在潮湿房间内，不允许装设一般插座。 10)备用照明、疏散照明的回路上不应设置插座。 11）重要场所和负载为气体放电灯的照明线路， 其中性线截面应与相线规格相 同。 12)不应将线路敷设在高温灯具的上部。接入高温灯具的线路应采用耐热导 线配线或采取其他隔热措施。3。6插座 插座 1.建筑中电器用电宜用单独回路保护和控制,配电回路除具有过载、短路保 护外宜设漏电电流动作保护和过、欠电压保护。 2.电器的接电方法，一般采用插座作为电源接插件。 3。当家用电器的额定电压为 220V 时， 其供电电压允许偏移范围为+5%、 10。 额定电压为 42V 及以下的家用电器的电源电压允许偏移范围为 10%. 4.供电器使用的电源插座，在建筑中设置数量可按以下条件考虑：10m2 及以 上的房间中应在使用电器可能性最大的两面墙上各设置一个插座位置； 10m2 以下 的房间中，可设置一个插座位置。 5. 当回路上接有二个及以上插座时，其接用的总负荷电流,不应大于线路的 允许载流值。 6.干燥场所，宜采用普通型插座7潮湿场所，应采用密闭型或保护型的带保护线触头的插座，其安装高度不 低于 1.50m. 8。对于不同电压等级的插座，应采用符合该电压等级而又不同类型的产品， 以防止将插头插入不同电压等级的插座。 导线采用芯线截面 1.5mm2BV 列铜芯聚乙烯绝缘导线，穿管管径为 15mm 采 用阻燃型 UPVC 管材,穿墙敷设；插座选择芯线截面为 2.5mm2 的 BV 列铜芯聚 乙烯绝缘导线，穿管管