电气照明技术总结.pptx

【知识目标知识目标】了解照明的基本概念，理解照度标准，掌握照明种类；了解照明的基本概念，理解照度标准，掌握照明种类；掌握常用电光源选择方法；掌握常用电光源选择方法；掌握灯具选择、布置方法和照度计算；掌握灯具选择、布置方法和照度计算；掌握建筑物内照明配电设计的基本内容：负荷计算、供电电源掌握建筑物内照明配电设计的基本内容：负荷计算、供电电源选择、配电系统设计、照明设备选择；选择、配电系统设计、照明设备选择；了解建筑物外照明配电设计：供电电源、电光源、照明方式设了解建筑物外照明配电设计：供电电源、电光源、照明方式设计；计；能够识读住宅楼、办公楼电气配电设计施工图。能够识读住宅楼、办公楼电气配电设计施工图。【能力目标能力目标】具备照明的基本知识；具备照明的基本知识；具备选择常用电光源、灯具的能力；具备选择常用电光源、灯具的能力；具备进行灯具的布置方法、照度能力的计算；具备进行灯具的布置方法、照度能力的计算；具备进行建筑物内照明配电设计的初步能力；具备进行建筑物内照明配电设计的初步能力；具备分析建筑物外照明配电设计所采用的供电电源、电光源、具备分析建筑物外照明配电设计所采用的供电电源、电光源、照明方式的能力；照明方式的能力；具备识读住宅楼、办公楼电气配电设计施工图的能力。具备识读住宅楼、办公楼电气配电设计施工图的能力。一、一、电气照明概述电气照明概述工工厂厂电电气气照照明明分分为为自自然然照照明明（天天然然采采光光）和和人人工工照照明明两两大大类类，而而电电气照明是人工照明中应用范围最广的一种照明方式。气照明是人工照明中应用范围最广的一种照明方式。（一）（一）照明技术的有关概念照明技术的有关概念 1.1.光、光谱和光通量光、光谱和光通量 （1 1）光：是物质的一种形态，是一种辐射能，是在空间以电磁波的光：是物质的一种形态，是一种辐射能，是在空间以电磁波的形式传播。形式传播。（2 2）光谱：）光谱：把光线中不同强度的单色光，按波长长短依次排列，称把光线中不同强度的单色光，按波长长短依次排列，称为光源的光谱。为光源的光谱。光谱的大致范围包括：光谱的大致范围包括：1）红外线）红外线波长为波长为780nm1mm；2）可见光）可见光波长为波长为380nm780nm；3）紫外线）紫外线波长为波长为1nm380nm。人眼对于波长为人眼对于波长为555nm的黄绿色光最敏感！的黄绿色光最敏感！2.2.光强及其分布特性光强及其分布特性 （1 1）光强：即发光强度，是表示向空间某一方向辐射的光通密）光强：即发光强度，是表示向空间某一方向辐射的光通密度。用符号度。用符号I I表示，单位为坎德拉（表示，单位为坎德拉（cdcd）。）。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，称为光通量光通量，用符号用符号表示，单位为流明（表示，单位为流明（lm）。）。每消耗每消耗1W功率所发出的光通量，称为发光效率，简称功率所发出的光通量，称为发光效率，简称光效光效。这是评价各种光源的一个重要数据。这是评价各种光源的一个重要数据。（3）光通量（光通）光通量（光通）（2 2）光强分布曲线：也叫配光曲线，）光强分布曲线：也叫配光曲线，它是在通过光源对称轴的一个平面上绘它是在通过光源对称轴的一个平面上绘出的灯具出的灯具光强与对称轴之间角度光强与对称轴之间角度的函的函数曲线。数曲线。配光曲线是用来进行电气计算的一配光曲线是用来进行电气计算的一种基本技术资料。对于一般灯具来说，种基本技术资料。对于一般灯具来说，配光曲线是绘在极坐标上的，如图所示。配光曲线是绘在极坐标上的，如图所示。绘在极坐标上的配光曲线(D-1型配照灯)电磁辐射波谱分布用波长表示用频率表示3照度和亮度照度和亮度（1）照度）照度 受照物体表面的光通密度称为照度，用符号受照物体表面的光通密度称为照度，用符号E表示，单位为勒克表示，单位为勒克司（司（lx）。）。式中式中光通量，光通量，lm；S面积，面积，m朔日：农历每月初一那天朔日：农历每月初一那天 望日：农历每月十五那天望日：农历每月十五那天（2）亮度）亮度 发光体（受照物体对人眼可看作是间接发光体）在视线方向单位投发光体（受照物体对人眼可看作是间接发光体）在视线方向单位投影面上的发光强度称为亮度，用符号影面上的发光强度称为亮度，用符号L表示，单位为表示，单位为cd/m2。4 4物体的光照性能、光源的显色物体的光照性能、光源的显色性色调和色温性色调和色温（1 1）物体的光照性能）物体的光照性能当光通量当光通量投射到物体上时，一投射到物体上时，一部分光通从物体反射回去，一部部分光通从物体反射回去，一部分光通被物体吸收，而余下一部分光通被物体吸收，而余下一部分光通则透过物体，如图所示。分光通则透过物体，如图所示。光通量投射到物体上的情况为了表征物体的光照性能，引入了以下三个参数：为了表征物体的光照性能，引入了以下三个参数：反射比反射比 是指反射光的光通量是指反射光的光通量 与总投射光通量之比，即与总投射光通量之比，即 /吸收比吸收比 是吸收光的光通量是吸收光的光通量与总投射光的光通量与总投射光的光通量之比，即之比，即 /透射比透射比 是透射光的光通量是透射光的光通量与总透射光的光通量与总透射光的光通量之比，即之比，即 /这三个参数存在如下关系：这三个参数存在如下关系：+1 一般特别重视反射比这个参数，因为它与照明设计直接相关。一般特别重视反射比这个参数，因为它与照明设计直接相关。（2 2）光源的显色性能）光源的显色性能同一颜色的物体在具有不同光谱的光源照射下，能显出不同的颜同一颜色的物体在具有不同光谱的光源照射下，能显出不同的颜色。光源对被照物体颜色显现的性质，叫做光源的色。光源对被照物体颜色显现的性质，叫做光源的显色性显色性。（4 4）光源的色温）光源的色温是指光源辐射的光的颜色与是指光源辐射的光的颜色与“黑体黑体”（全部吸收，而无反射的理（全部吸收，而无反射的理想体）所辐射的光的颜色相同时黑体的温度。符号想体）所辐射的光的颜色相同时黑体的温度。符号Tc，单位为开，单位为开尔文（尔文（K）。）。完全辐射体完全辐射体（黑体）是特殊形式的热辐射体，它即不反射，也不（黑体）是特殊形式的热辐射体，它即不反射，也不透射，能把投射在它上面的任何波长的能量全部吸收。透射，能把投射在它上面的任何波长的能量全部吸收。色温图展示 由下至上分别为2700K，4000K，6500K三种荧光灯的光谱。色温越高，蓝光区域所占比重越大。（3）光源的色调）光源的色调指的是人眼观看光源所发出光的颜色（灯光的表观颜色）。常用指的是人眼观看光源所发出光的颜色（灯光的表观颜色）。常用色温来定量描述光源色温来定量描述光源色调色调。色温约3000K 色温为6500K 5眩光眩光由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致引起人眼的以致引起人眼的不舒适感觉或者降低观察细部（或目标）的能力，不舒适感觉或者降低观察细部（或目标）的能力，这种视觉现象称为这种视觉现象称为眩光眩光。眩光分：眩光分：直接眩光直接眩光是由发光体直接引起的；是由发光体直接引起的；反射眩光反射眩光是由灯是由灯具或其他反射面反射发光所形成的。具或其他反射面反射发光所形成的。（二）照度标准（二）照度标准一般显色指数统一眩光值 （二）照明方式和种类（二）照明方式和种类1 1照明方式照明方式 照明方式可分为照明方式可分为一般照明一般照明、局部照明局部照明和和混合照明混合照明。（1 1）一般照明）一般照明 照度要求基本上均匀的场所的照明。照度要求基本上均匀的场所的照明。（2 2）局部照明）局部照明 仅供工作地点（固定式或便携式）使用的照明。仅供工作地点（固定式或便携式）使用的照明。（3 3）混合照明）混合照明 一般照明和局部照明组成的照明。一般照明和局部照明组成的照明。2照明的种类照明的种类照明按其用途可分为照明按其用途可分为工作照明工作照明、事故照明事故照明、值班照明值班照明、警卫照明警卫照明和和障碍障碍照明照明等。等。（1）工作照明）工作照明 正常工作时的室内外照明。正常工作时的室内外照明。（2）事故照明）事故照明 正常照明熄灭后供工作人员暂时继续作业和疏散人员使正常照明熄灭后供工作人员暂时继续作业和疏散人员使用的照明。用的照明。（3）值班照明）值班照明 非生产时间内供值班人员使用的照明非生产时间内供值班人员使用的照明（4）警卫照明）警卫照明 警卫地区周界的照明警卫地区周界的照明（5）障碍照明）障碍照明 在高层建筑上或基建施工、开挖路段时，作为障碍标志在高层建筑上或基建施工、开挖路段时，作为障碍标志用的照明。用的照明。（三）照明质量（三）照明质量照明质量主要考虑照明质量主要考虑照度照度要求、要求、显色性显色性要求和要求和眩光限制眩光限制等。等。1.照度要求照度要求常见民用建筑照度标准见下表，在进行照明设计时应严格遵守。常见民用建筑照度标准见下表，在进行照明设计时应严格遵守。2.显色性要求显色性要求我国规定我国规定直接眩光限制直接眩光限制的质量等级为三级，其相应的眩光程度的质量等级为三级，其相应的眩光程度和应用场所见下表：和应用场所见下表：3.眩光限制眩光限制质量等级眩光程度适应场所举例高质量无眩光感有特殊要求的高质量照明房间，如制图室等中等质量有轻微眩光照明质量要求一般的房间，如办公室，候车室等低质量有眩光感照明质量要求不高的房间，如仓库、厨房等 照明照明电光源就是将电能转换成光学辐射能的器件。电光源就是将电能转换成光学辐射能的器件。（一）（一）电光源的分类电光源的分类在照明工程中使用的各种光源可以根据其工作原理、构造等特点加在照明工程中使用的各种光源可以根据其工作原理、构造等特点加以分类。根据光源的工作原理主要分有三大类：一类是以分类。根据光源的工作原理主要分有三大类：一类是热辐射光源热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯等；二类是如白炽灯、卤钨灯等；二类是气体放电光源气体放电光源，如氙灯、钠灯等。气，如氙灯、钠灯等。气体放电光源按放电形式又可分为辉光放电（如霓虹灯）和弧光放电体放电光源按放电形式又可分为辉光放电（如霓虹灯）和弧光放电（如荧光灯、钠灯）；三类是（如荧光灯、钠灯）；三类是LED光源光源，是半导体固体发光器件，是半导体固体发光器件，如发光二极管等。如发光二极管等。1热辐射光源热辐射光源利用物体加热时辐射发光的原理所制成的光源称为热辐射光源。目利用物体加热时辐射发光的原理所制成的光源称为热辐射光源。目前常用的热辐射光有：前常用的热辐射光有：（1）白炽灯）白炽灯结构如图，其发光原理为灯丝通过电流加热到白炽状态从而引起热结构如图，其发光原理为灯丝通过电流加热到白炽状态从而引起热辐射发光。辐射发光。二、二、常用照明电光源常用照明电光源 白炽灯（a）白炽灯结构（b）接线 优点优点结构简单、价格低廉、使用方便、显色性好，应用广泛。结构简单、价格低廉、使用方便、显色性好，应用广泛。缺点缺点发光效率低、使用寿命短、耐震性较差。发光效率低、使用寿命短、耐震性较差。用途用途广泛适用于居室、客厅、餐厅、商店、会议室、走廊、庭院等广泛适用于居室、客厅、餐厅、商店、会议室、走廊、庭院等各类场所的照明。各类场所的照明。（2）卤钨灯）卤钨灯 结构如图。卤钨灯是在灯泡中充入微量的卤化物，利用卤钨循环的结构如图。卤钨灯是在灯泡中充入微量的卤化物，利用卤钨循环的作用，使灯丝蒸发的一部分钨重新附着在灯丝上，以达到既提高光效作用，使灯丝蒸发的一部分钨重新附着在灯丝上，以达到既提高光效又延长寿命的目的。又延长寿命的目的。为了使灯管温度分布均匀，防止出现低温区，以保持卤钨循环的正为了使灯管温度分布均匀，防止出现低温区，以保持卤钨循环的正常进行，卤钨灯要求水平安装，其偏差不大于常进行，卤钨灯要求水平安装，其偏差不大于40。卤钨灯结构图1-灯脚 2-钼箔 3-灯丝（钨丝）4-支架 5-石英玻管（内充微量卤素）卤钨灯实物图 2气体放电光源气体放电光源 利用气体放电时发光的原理所做成的光源称为气体放电光源。目前利用气体放电时发光的原理所做成的光源称为气体放电光源。目前常用的气体放电光源有常用的气体放电光源有5种。种。（1）荧光灯）荧光灯 荧光灯的结构如图所示。它是利用汞蒸气在外加电压作用下产生荧光灯的结构如图所示。它是利用汞蒸气在外加电压作用下产生电弧放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又激励管内壁涂覆电弧放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又激励管内壁涂覆的荧光粉，使之再发出大量的可见光。二者混合光色接近白色。的荧光粉，使之再发出大量的可见光。二者混合光色接近白色。荧光灯（a）灯管结构 （b）接线圈 荧荧光光灯灯的的工工作作线线路路图图如如图图10-8所所示示。由由起起辉辉器器S、镇镇流流器器L和和电电容容器器C等等组组成成。当当荧荧光光灯灯接接上上电电源源后后，S首首先先产产生生辉辉光光放放电电，使使U形形双双金金属属片片加加热热伸伸开开，接接通通灯灯丝丝回回路路，灯灯丝丝加加热热后后发发射射电电子子，并并使使管管内内的的少少量量汞汞汽汽化化。此此时时S的的辉辉光光放放电电停停止止，双双金金属属片片冷冷却却收收缩缩，突突然然断断开开灯灯丝丝加加热热回回路路，这这就就使使L两两端端感感生生很很高高的的电电动动势势，连连同同电电源源电电压压加加在在灯灯管管两两端端，使使充充满满汞汞蒸蒸气气的的灯灯管管击击穿穿，产产生生弧弧光光放放电电，点点燃燃灯灯管。管。荧光灯的工作线路图荧光灯的工作线路图 优点优点发光效率高、寿命长、应用广泛。发光效率高、寿命长、应用广泛。缺点缺点需要附件较多、不适宜安装在频繁启动的场合。需要附件较多、不适宜安装在频繁启动的场合。用途用途用于各类建筑物的室内照明以及进行精细工作、照度高和长时用于各类建筑物的室内照明以及进行精细工作、照度高和长时间进行紧张视力工作的场所的照明。间进行紧张视力工作的场所的照明。（2）高压汞灯）高压汞灯高压汞灯的结构图如右图所示。它是低压荧光灯的改进产品，属于高压汞灯的结构图如右图所示。它是低压荧光灯的改进产品，属于高气压的汞蒸汽放电光源。高气压的汞蒸汽放电光源。高压汞灯的外玻壳内壁涂有荧光粉，高压汞灯的外玻壳内壁涂有荧光粉，它能将汞蒸汽放电时辐射的紫外线转变它能将汞蒸汽放电时辐射的紫外线转变为可见光，以改善光色，提高光效。为可见光，以改善光色，提高光效。下下 图是一种需外接镇流器的高压汞图是一种需外接镇流器的高压汞灯的工作线路图。另外一种是自镇流高灯的工作线路图。另外一种是自镇流高压汞灯，它利用钨丝作镇流器，并将钨压汞灯，它利用钨丝作镇流器，并将钨丝装入高压汞灯的外玻壳内，工作时镇丝装入高压汞灯的外玻壳内，工作时镇流钨丝一方面限制放电管电流，同时也流钨丝一方面限制放电管电流，同时也发出可见光。发出可见光。高压汞灯结构图1-支架及引线 2-启动电阻 3-启动电源 4-工作电源 5-放电管 6-内不应光负涂层 7-外玻壳 需外接镇流器的高压汞灯的工作线路图 优点优点发光效率高、寿命长、耐震动、应用广。发光效率高、寿命长、耐震动、应用广。缺点缺点启动时间较长、显色性差。启动时间较长、显色性差。用途：适用于道路、桥梁、车站、码头、广场、运动场、等大面积用途：适用于道路、桥梁、车站、码头、广场、运动场、等大面积室内、外照明。室内、外照明。高压汞灯实物图3.LED（发光二极管）光源（发光二极管）光源发光原理发光原理发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。光。结构结构主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。见主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。见下图：下图：结构及外形图结构及外形图特点特点体积小、重量轻、耗电量小、寿命长、亮度高、响应快。体积小、重量轻、耗电量小、寿命长、亮度高、响应快。应用应用由于可以得到高亮度的由于可以得到高亮度的红红、黄黄、绿绿发光二极管，还能制造发光二极管，还能制造蓝色蓝色、白色发光二极管，用白色发光二极管，用LED代替普通光源。代替普通光源。用于广告显示屏、计算机、数字化仪表的显示器件。用于广告显示屏、计算机、数字化仪表的显示器件。常用照明光源的主要技术特性比较常用照明光源的主要技术特性比较（二）电光源的选择（二）电光源的选择1.基本原则基本原则满足照明场所的使用条件满足照明场所的使用条件如：照度、显色性、色温、启动和再启动时间等；如：照度、显色性、色温、启动和再启动时间等；优先选新型、节能型；优先选新型、节能型；环境条件符合要求环境条件符合要求如：安装位置、艺术效果灯；如：安装位置、艺术效果灯；降低投资与运行费用。降低投资与运行费用。2.选择选择（1）按照明设施的目的和用途选择电光源）按照明设施的目的和用途选择电光源对显色性要求较高的场所，应选择平均显色指数对显色性要求较高的场所，应选择平均显色指数80的电光源，的电光源，如美术馆、印染车间等选择日光灯、金属卤化物灯等。如美术馆、印染车间等选择日光灯、金属卤化物灯等。对照度要求较低时（对照度要求较低时（100lx）宜适用低色温光源。）宜适用低色温光源。对照度要求较高时（对照度要求较高时（200lx）宜采用高色温光源。）宜采用高色温光源。在下列场所可在下列场所可选用白炽灯选用白炽灯局部照明场所；局部照明场所；无电磁波干扰的照明场所，如电子、无线电工作室；无电磁波干扰的照明场所，如电子、无线电工作室；照度要求不高，且经常开、关灯的场所，如地下室；照度要求不高，且经常开、关灯的场所，如地下室；应急照明应急照明要求有温暖、华丽的艺术照明的场所，如大厅、会议室、卧室等。要求有温暖、华丽的艺术照明的场所，如大厅、会议室、卧室等。由于由于高压钠灯高压钠灯光效高、光色偏黄色，在下列场所可选用：光效高、光色偏黄色，在下列场所可选用：显色性要求不高的照明场所，如仓库等；显色性要求不高的照明场所，如仓库等；多尘、多雾的照明场所，如码头、车站等；多尘、多雾的照明场所，如码头、车站等；城市道路照明。城市道路照明。（2）按环境要求选择电光源）按环境要求选择电光源在低温场所，在低温场所，不宜选用带有电感镇流器的荧光灯和卤钨灯，以不宜选用带有电感镇流器的荧光灯和卤钨灯，以免启动困难；免启动困难；在空调房间，在空调房间，不宜选用发热量大的白炽灯、卤钨灯等，以减少不宜选用发热量大的白炽灯、卤钨灯等，以减少空调用电量；空调用电量；在转动的工作台，在转动的工作台，不宜采用气体放电灯作为局部照明，以免不宜采用气体放电灯作为局部照明，以免产生频闪效应；产生频闪效应；在有振动的场所，在有振动的场所，不宜采用卤钨灯（灯丝长而脆）等；不宜采用卤钨灯（灯丝长而脆）等；有爆炸危险地场所有爆炸危险地场所，应选择防爆灯；，应选择防爆灯；在多灰尘的房间在多灰尘的房间应选择防尘灯；应选择防尘灯；在使用有压力的水冲洗作业的场所在使用有压力的水冲洗作业的场所，应选防溅型灯；，应选防溅型灯；在有腐蚀性气体的场所在有腐蚀性气体的场所，宜采用密闭灯具。，宜采用密闭灯具。（3）按投资与年运行费选择电光源）按投资与年运行费选择电光源选择时，应在满足照明质量和使用功能的前提下，应重点考虑灯选择时，应在满足照明质量和使用功能的前提下，应重点考虑灯具的效率和经济性，并进行初始投资、年运行费和维修费的综合具的效率和经济性，并进行初始投资、年运行费和维修费的综合计算。计算。初始投资费初始投资费：电光源的购置费、配套设备、材料费、安装费；：电光源的购置费、配套设备、材料费、安装费；年运行费年运行费：电费、管理费；：电费、管理费；维修费：维修费：检修和更换费。检修和更换费。常用电光源的特点和应用场所见常用电光源的特点和应用场所见P40表表2-10各种场所对灯性能的要求及推荐的灯说明：说明：光输出高低：高光输出高低：高10000lm，中，中300010000lm，小，小3000lm显色指数：显色指数：ARa90，B90Ra80,80Ra60,60Ra40,Ra40色温分类：色温分类：3300K，33005300K三、三、照明灯具照明灯具固定光源和保护光源，使之与电源安全可靠地连接。固定光源和保护光源，使之与电源安全可靠地连接。美化和装饰环境美化和装饰环境对光源产生的光通量进行再分配、定向控制以及防止光源对光源产生的光通量进行再分配、定向控制以及防止光源产生眩光。产生眩光。1.1.照明灯具的作用照明灯具的作用2.2.配光特性表示方法配光特性表示方法（1 1）极坐标表示法）极坐标表示法以极坐标原点为光以极坐标原点为光中心中心，以极坐标角度表示灯具的，以极坐标角度表示灯具的垂直角垂直角，以，以极坐标矢量长度表示极坐标矢量长度表示光强光强的大小，以一定比例的光强值为半径的大小，以一定比例的光强值为半径作一系列同心圆表示等光强线。通过光中心作该灯具在一个垂作一系列同心圆表示等光强线。通过光中心作该灯具在一个垂直平面内不同垂直角的光强有向线段，把线段末端连接起来，直平面内不同垂直角的光强有向线段，把线段末端连接起来，得到该灯具的得到该灯具的极坐标配光曲线。极坐标配光曲线。所谓配光所谓配光灯具将空间各个方向上的光强灯具将空间各个方向上的光强重新分布。重新分布。乳白玻璃水晶底吊灯的配光曲线 要求要求45方向方向上的光强。上的光强。在配光曲线上在配光曲线上作作45的射线，与的射线，与配光曲线交于一配光曲线交于一点，从原点到交点点，从原点到交点的长度为该方向的的长度为该方向的光强，即光强，即75cd。45极坐标配光曲线举例（2 2）列表表示法）列表表示法 在照明计算中，图解法精确度不易保证，将极坐标曲线用在照明计算中，图解法精确度不易保证，将极坐标曲线用列表列表方式方式表示，能获得较为精确的光强值。表示，能获得较为精确的光强值。051525354555657585I I(cd)(cd)7576808286755745444395105115125135145155165175180I I(cd)(cd)43444544423834292422列表表示法举例（3 3）直角坐标表示法）直角坐标表示法对于聚光型灯具，光束角很小（光束集中在狭小的立体角），对于聚光型灯具，光束角很小（光束集中在狭小的立体角），用极坐标表示光强读数困难，常用直角坐标来表示。用极坐标表示光强读数困难，常用直角坐标来表示。横坐标表示投光角的大小，纵坐标表示光强大小。横坐标表示投光角的大小，纵坐标表示光强大小。直角坐标配光曲线直角坐标配光曲线举例3.3.灯具的亮度分布与保护角灯具的亮度分布与保护角（1 1）灯具的亮度分布）灯具的亮度分布灯具的亮度分布是灯具在不同观察方向上的亮度灯具的亮度分布是灯具在不同观察方向上的亮度 和表示观察和表示观察方向上的垂直角方向上的垂直角之间的关系，即之间的关系，即 。灯具的亮度分灯具的亮度分布表示方法和配光曲线一样，如下图。布表示方法和配光曲线一样，如下图。实际应用中，主要是垂直角实际应用中，主要是垂直角45以上范围内的灯具亮度会对照明质以上范围内的灯具亮度会对照明质量产生影响。量产生影响。（2 2）灯具的保护角）灯具的保护角 用以衡量灯具保护人眼不受光源耀眼，又可保证工作面照度用以衡量灯具保护人眼不受光源耀眼，又可保证工作面照度的一个指标，根据光源产生的眩光与人视线角度的关系而设的一个指标，根据光源产生的眩光与人视线角度的关系而设计。计。灯具的保护角灯具的保护角是指灯具出光口遮蔽光源发光体使之完全看不是指灯具出光口遮蔽光源发光体使之完全看不见的方位与水平线的夹角。用见的方位与水平线的夹角。用表示。表示。灯具的保护角（a）透明灯泡；透明灯泡；（b）乳白灯泡；乳白灯泡；（c）双管荧光灯下方敞口；双管荧光灯下方敞口；(d)双管荧光灯下口透明双管荧光灯下口透明。格栅式灯具格栅式灯具灯具的保护角灯具的保护角（2 2）灯具的效率）灯具的效率定义：定义：从一个灯具输出的光通量从一个灯具输出的光通量1与灯具内的全部光源发出的总光与灯具内的全部光源发出的总光通量通量之比，称为灯具的效率。用之比，称为灯具的效率。用表示，也称为光通量输出表示，也称为光通量输出比。比。灯具效率表示灯具对光源发光效率的利用程度，灯具效率越灯具效率表示灯具对光源发光效率的利用程度，灯具效率越高，利用光源光通量就越大。灯具效率一般在高，利用光源光通量就越大。灯具效率一般在0.8以上。以上。4.4.灯具的分类灯具的分类（1 1）按灯具的结构分类）按灯具的结构分类结构特点开启型光源与外界空间直接接触(无罩)闭合型透明罩将光源包合起来，但内外空气仍能自由流通密闭型透明罩固定处加严密封闭，与外界隔绝相当可靠，内外空气不能自由流通防爆型符合防爆电气设备制造检验规程的要求，能安全地在有爆炸危险性介质的场所使用。有安全型和隔爆型。安全型在正常运行时不产生火化电弧；或把正常运行时产生的火化电弧的部件放在独立的隔爆室内隔爆型在照明器的内部产生爆炸时，火焰通过一定间隙的防爆面后，不会引起外部的爆炸防震型照明器采取防震措施，安装在有震动的设施上（2 2）按安装方式分类）按安装方式分类悬吊式：用吊绳、吊链、吊管等吊在顶棚上或墙支架上的灯具。悬吊式：用吊绳、吊链、吊管等吊在顶棚上或墙支架上的灯具。嵌入式：完全或部分地嵌入安装表面的灯具。嵌入式：完全或部分地嵌入安装表面的灯具。吸顶式：直接安装在顶棚表面上的灯具。吸顶式：直接安装在顶棚表面上的灯具。壁式：直接固定在墙上或柱子上的灯具。壁式：直接固定在墙上或柱子上的灯具。落地式：装在高支柱上并立于地面上的可移动式灯具。落地式：装在高支柱上并立于地面上的可移动式灯具。台式：放在桌子上或其他台面上的可移动式灯具台式：放在桌子上或其他台面上的可移动式灯具 悬挂式悬挂式顶棚嵌入式顶棚嵌入式顶棚吸顶式顶棚吸顶式壁式壁式落地式落地式台式台式灯具类型 光通分配（）光强分布示意灯具举例直接型上010下10090半直接型上1040下9060（3 3）按配光分类）按配光分类灯具类型光通分配（）光强分布示意灯具举例漫射型上4060下6040半间接型上6090下4010灯具类型光通分配（）光强分布示意灯具举例间接型上90100下100（4 4）按距高比分类）按距高比分类灯具的距高比是指相邻灯具之间的距离灯具的距高比是指相邻灯具之间的距离 与灯具到工作面的高度与灯具到工作面的高度h之比：之比：根据灯具的允许距高比分为五种类型：根据灯具的允许距高比分为五种类型：(1)特深照型特深照型 光通量和最大发光强度值集中在光通量和最大发光强度值集中在015的狭小立的狭小立体角内，允许距高比体角内，允许距高比 0.40.4。(2)深照型深照型 光通量和最大发光强度值集中在光通量和最大发光强度值集中在030的狭小立的狭小立体角内，允许距高比体角内，允许距高比 =0.7 1.2。(3)中照型中照型 发光光束较大，允许距高比发光光束较大，允许距高比 =1.3 1.5。(4)广照型广照型 光线的最大发光强度分布在较大角度上，可在较广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的面积上形成均匀的照度,允许距高比允许距高比 =2.0。(4)特广照型特广照型 允许距高比允许距高比 =4.0。一般用于道路照明或大厂。一般用于道路照明或大厂房照明。房照明。020204040606080801001001201201401409001020304050607080正弦分布型广照型漫射型配照型深照型I/cdGC3广照型工厂灯GC1配照型工厂灯GC17乳白色玻璃圆球型灯GC5深照型工厂灯GC9散照型防水防尘灯5.5.灯具的选择灯具的选择选择原则选择原则具有合适的配光特性，如光强分布、灯具表面亮度、保护角等；具有合适的配光特性，如光强分布、灯具表面亮度、保护角等；符合使用场所的环境要求；符合使用场所的环境要求；符合防触电保护要求；符合防触电保护要求；经济性好，如灯具光输出比、电气安装容量、初投资及维护运经济性好，如灯具光输出比、电气安装容量、初投资及维护运行费用；行费用；外形与建筑风格相协调。外形与建筑风格相协调。根据环境条件选择根据环境条件选择在正常环境中，宜选用在正常环境中，宜选用开启型开启型灯具；灯具；在潮湿、多灰尘的场所，可根据保护等级选用在潮湿、多灰尘的场所，可根据保护等级选用密闭型密闭型或或防水防防水防尘型尘型；在有爆炸危险的场所，可根据级别或组别选用相应的在有爆炸危险的场所，可根据级别或组别选用相应的防爆防爆灯具；灯具；在有化学腐蚀的场所，可选用在有化学腐蚀的场所，可选用耐腐蚀耐腐蚀性灯具。性灯具。开启型开启型密闭型密闭型防水防尘型防水防尘型防爆型防爆型耐腐蚀型耐腐蚀型6.6.灯具的布置灯具的布置布置要求：布置要求：保证最低的照度及均匀性；光线的射向适当，无眩光、保证最低的照度及均匀性；光线的射向适当，无眩光、阴影；安装维护方便；布置整齐美观，并与建筑空间协调；安全、阴影；安装维护方便；布置整齐美观，并与建筑空间协调；安全、经济等。经济等。一般有两种布置：即一般有两种布置：即均匀布置均匀布置（灯具布置与设备位置无关）和（灯具布置与设备位置无关）和选选择布置择布置（灯具布置与设备位置有关）。（灯具布置与设备位置有关）。均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形，如图所示。均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形，如图所示。（1 1）均匀布置）均匀布置 均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形（2）选择布置）选择布置 是为了满足局部要求的布置方式，适用于特殊照明要求的场所。是为了满足局部要求的布置方式，适用于特殊照明要求的场所。室内一般照明灯具距地面的最低悬挂高度室内一般照明灯具距地面的最低悬挂高度7.照度的计算照度的计算计算照度的目的：计算照度的目的：计算照度是电气设计很重要的一个内容。计算照度是电气设计很重要的一个内容。根据房间特点、灯具的根据房间特点、灯具的布置形式、电光源的数量及容量来计算房间工作面的均匀照度值；布置形式、电光源的数量及容量来计算房间工作面的均匀照度值；同时同时还可以根据房间特点、规定的照度标准值、灯具的布置形式还可以根据房间特点、规定的照度标准值、灯具的布置形式来确定电光源的容量或数量。来确定电光源的容量或数量。以上两种方法都是以上两种方法都是平均照度计算平均照度计算。某工作点的照度也可以根据灯具的布置形式、光源数量及容量来某工作点的照度也可以根据灯具的布置形式、光源数量及容量来计算，这就是计算，这就是点照度计算点照度计算。利用系数的概念利用系数的概念利用系数（用利用系数（用U表示）是指照明光源投射到工作面上的光通量与表示）是指照明光源投射到工作面上的光通量与全部光源发出的光通量之比。全部光源发出的光通量之比。逐点照度计算法可以用来计算任何指定点上的照度。这种计逐点照度计算法可以用来计算任何指定点上的照度。这种计算方法适用于局部照明、特殊倾斜面上的照明和其他需要准确计算方法适用于局部照明、特殊倾斜面上的照明和其他需要准确计算照度的场合。一般在设计中用得比较少，在此不作详细介绍，算照度的场合。一般在设计中用得比较少，在此不作详细介绍，如有需要可查阅其他资料。如有需要可查阅其他资料。（1）逐点照度计算法）逐点照度计算法利用系数值的大小与很多利用系数值的大小与很多因素因素有关，灯具的有关，灯具的悬挂高度悬挂高度越高、越高、光效光效越高，则利用系数越高；房间的越高，则利用系数越高；房间的面积面积越大，形状越接近正方形，越大，形状越接近正方形，墙壁墙壁颜色颜色越浅，则利用系数就越高。越浅，则利用系数就越高。式中，式中，e为投射到工作面上的总光通量；为投射到工作面上的总光通量；为每盏灯发出的光为每盏灯发出的光通量；通量；n为灯的盏数。为灯的盏数。（2）利用系数法）利用系数法 平均照度计算平均照度计算s 每个灯具中光源额定总光通每个灯具中光源额定总光通n灯具数灯具数A工作面面积，单位为工作面面积，单位为m2K1照明补偿系数，查表照明补偿系数，查表 灯具效率，查表灯具效率，查表 利用系数，查表。利用系数，查表。若已知房间特性、照明要求的情况下，计算所需照明器数若已知房间特性、照明要求的情况下，计算所需照明器数Eav工作面平均照度，单位为工作面平均照度，单位为lx（3）单位容量法）单位容量法依据利用系数，方法简化。依据利用系数，方法简化。照明光源的单位容量就是在单位面积水平面积上照明光源的安装照明光源的单位容量就是在单位面积水平面积上照明光源的安装功率，即功率，即式中式中 P房间安装光源的总功率，单位（房间安装光源的总功率，单位（W）n灯具数量灯具数量 PL每个灯具的额定功率，单位为每个灯具的额定功率，单位为W A 房间面积，单位为房间面积，单位为m P0单位容量，即房间每一平方米应安装光源功率，单位单位容量，即房间每一平方米应安装光源功率，单位（W/m）单位容量的概念单位容量的概念 求灯具安装容量或灯具数求灯具安装容量或灯具数已知单位容量已知单位容量P0和受照面积和受照面积A后，室内一般照明总安装容量为：后，室内一般照明总安装容量为：每盏灯具的光源容量每盏灯具的光源容量灯具数灯具数【例题】某办公室的建筑面积为某办公室的建筑面积为4.1 m5.6 m，采用，采用YG1-1简式荧光简式荧光灯照明。办公桌高灯照明。办公桌高0.8 m，灯具吊高，灯具吊高3 m，试计算需要安装灯具的，试计算需要安装灯具的数量。数量。【解解】采用单位容量法计算。采用单位容量法计算。根据题意，根据题意，h=3-0.8=2.2（m），），A=4.15.6=22.96（m）,假定平假定平均照度为均照度为150 lx，查表得单位面积安装功率为，查表得单位面积安装功率为P0=10.9 W/m2（带（带罩的）。罩的）。如果每套灯具安装如果每套灯具安装 22 W荧光灯二只，即荧光灯二只，即P=2 22W，则，则 (套套)当安装当安装 P=2 22W荧光灯荧光灯6套时，实际单位面积安装功率为：套时，实际单位面积安装功率为：四、四、建筑物照明配电设计建筑物照明配电设计1.住宅照明住宅照明（1）住宅照明的负荷计算）住宅照明的负荷计算普通住宅（小户型）普通住宅（小户型）面积在面积在60m以下，负荷按以下，负荷按45kW/户计算；户计算；中级住宅（中户型）中级住宅（中户型）面积在面积在60100m，负荷按，负荷按67kW/户计算；户计算；高级住宅和别墅高级住宅和别墅（大套型）（大套型）面积在面积在100m以上，以上，负荷按，负荷按812kW/户计算；户计算；计算总负荷时，根据住宅用户的数量需要系数取计算总负荷时，根据住宅用户的数量需要系数取0.40.6即可。即可。（2）住宅照明配电线路）住宅照明配电线路采用电源电压为采用电源电压为380/220V的三相五线制供电。电源引入可采用的三相五线制供电。电源引入可采用架空线进户和电缆埋地暗敷进户两种，其中架空进户标高应大架空线进户和电缆埋地暗敷进户两种，其中架空进户标高应大于于2.5m。（3）配电方式）配电方式住宅内导线应采用住宅内导线应采用BLV或或BV型绝缘线，目前以型绝缘线，目前以BV型居多。导线型居多。导线敷设方式为穿敷设方式为穿PVC管（或其他管）暗敷。住宅导线不得小于管（或其他管）暗敷。住宅导线不得小于2.5mm。配电方式可采用放射与树干结合的形式。配电方式可采用放射与树干结合的形式。（4）住宅照明设备的选择）住宅照明设备的选择电光源电光源应考虑到照度、点灯时间、开关的频繁程度以及光源的寿命、应考虑到照度、点灯时间、开关的频繁程度以及光源的寿命、节能效果等。节能效果等。灯具灯具应考虑灯具的基本技术性能和美观效果等。应考虑灯具的基本技术性能和美观效果等。插座、开关插座、开关插座：插座：常用的插座有两孔、三孔，有常用的插座有两孔、三