电气照明6照明光照设计.pptx

1n照明设计包括光照设计、控制设计和电气设计。n主要内容：照度选择、光源选用、灯具选择和布置、照明计算、眩光评价、方案确定、照明控制策略和方式及控制系统。第一节 概 述 第一节 概 述照明设计灯具设计2n光照设计的目的在量的方面，要解决合适的照度(或亮度)在质的方面，要解决眩光、光的颜色、阴影等问题。第一节 概 述明视照明以满足工作需要为目的的照明要确保照明场所的视觉条件主要涉及到照明生理学环境照明以周围环境为照明对象的照明为了给照明场所造成一定的特殊气氛主要涉及照明心理学 3 第一节 概 述n光照设计基本要求1.适用 提供一定数量和质量的照明，保证规定的可见度水平2.经济 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 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，尽量节省投资3.美观 起装饰房间、美化环境的作用4n光照设计的步骤1)收集原始资料2)确定照明方式和种类并选择合理的照度3)确定合适的光源4)选择灯具的形式，并确定型号5)合理布置灯具6)进行照度计算并确定光源的安装功率7)根据需要，计算室内各面亮度与眩光评价8)确定照明设计方案9)确定照明控制策略、方式和系统 第一节 概 述验算照度是否达到国家验算照度是否达到国家标准要求的照度值标准要求的照度值5n光照设计的成果第一阶段为方案设计阶段包括灯具种类和数量的确定、整体设计方案、灯位布置图和工程造价及其预算。采用效果图、文本等成果体现。第二阶段为初步设计阶段根据方案，制定相应的开关、灯的回路，确定控制方案和系统的软、硬件组成。第三阶段为施工图设计阶段完成施工图的绘制、图样交底，最终完成项目的设计、施工。第一节 概 述6一、根据照明使用情况分类 1、正常照明 在正常情况下使用的室内外照明。可单独使用，也可与应急照明、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。2、应急照明 因正常照明的电源失效而启用的照明。备用照明 作为应急照明的一部分，用于确保正常活动继续进行的照度。照度不低于一般照明的10%。第二节 照明种类第二节 照明种类7安全照明 作为应急照明的一部分，用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。照度不低于一般照明的5%。疏散照明 作为应急照明的一部分，用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。主要通道上的照度不低于0.5lx。第二节 照明种类8n在由于工作中断或误操作容易引起爆炸、火灾和人身事故或将造成严重政治后果和经济损失的场所，应设置应急照明。n 应急照明宜设置在可能引起事故的工作场所以及主要通道的出入口。n应急照明必须采用能瞬时点燃的可靠光源，一般采用白炽灯或卤钨灯。n当应急照明作为正常照明的一部分点燃，而且发生故障不需要切换电源时，也可用气体放电灯。第二节 照明种类93、值班照明 非工作时间，为值班所设置的照明。利用正常照明中能单独控制的一部分，或利用应急照明的一部分或全部。4、警卫照明 用于警戒而设置的照明。5、障碍照明 在可能危及航行安全的建筑物或构筑物上安装的标志灯。按民航和交通部门的有关规定装设。第二节 照明种类10民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-2008)中11.3.4 航空障碍灯的装设应根据地区航空部门的要求决定。(1)障碍标志灯的水平、垂直距离不宜大于45m(2)障碍标志灯宜采用自动通断其电源的控制装置。(3)障碍标志灯应装设在建筑物或构筑物的最高部位。第二节 照明种类11 第二节 照明种类疏散照明：疏散照明：用于确保疏散通道被有效地辨认或使用的照明用于确保疏散通道被有效地辨认或使用的照明安全照明：安全照明：用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明备用照明：备用照明：用于确保正常活动继续进行的照明用于确保正常活动继续进行的照明注意应急照明分为：注意应急照明分为：疏散标志灯疏散标志灯疏散照明灯疏散照明灯工业生产的危险环境工业生产的危险环境避免引发重大事故避免引发重大事故避免造成很大影响或经济损失避免造成很大影响或经济损失保证消防正常进行保证消防正常进行 12 第二节 照明种类n照明种类选择满足GB50034-2013的规定所有工作场所均应设置正常照明工作场所的正常照明因故障熄灭后：需确保正常工作或活动继续进行，应设备用照明需确保处于潜在危险之中的人员安全，应设安全照明需确保人员安全疏散的出口和通道，应设疏散照明在需要值班的车间、商店等大面积场所宜设值班照明在重要的厂区、库区等有警戒任务的场所,应设警卫照明按民航部门、交通部门的有关规定，装设障碍标志灯13二、根据照明的目的分类 1、明视照明 n目的：保证照明场所的视觉条件。n处理手法：要求工作面上有充分的亮度，亮度应均匀，尽量减少眩光，阴影要适当，光源的光谱分布及显色性要好。n教室、实验室、工厂车间、办公室等。第二节 照明种类142、气氛照明(环境照明)n目的：为照明场所造成一定的特殊气氛。n处理手法：亮度按设计的需要，故意用暗光线造成气氛；有意采用亮、暗的强烈对比与变化的照明造成不同感觉，或用金属、玻璃等光泽物质，以小面积眩光造成魅力感；故意将阴影夸大，起着强调、突出强调作用；采用特殊颜色做色彩照明夸张手法。n建筑物的泛光照明、城市夜景照明、灯光雕塑等。第二节 照明种类15三、按光线的投射方向分类 1、定向照明 光线从某一特定方向投射到工作面和目标上的照明。2、漫射照明光线无显著特定方向投射到工作面和目标上的照明。第二节 照明种类16四、按照灯具光通量分布 直接照明、半直接照明、一般漫射照明、半间接照明、间接照明 第二节 照明种类1、直接照明 光线通过灯具射出，其中 90%100%的光通量到达假定的工作面上。这种照明方式具有强烈的明暗对比，并能造成有趣生动的光影效果，可突出工作面在整个环境中的主导地位，但是由于亮度较高，应防止眩光的产生。172、半直接照明 半透明材料制成的灯罩罩住灯泡上部，60%90%以上的光线使之集中射向工作面，10%40%被罩光线又经半透明灯罩扩散而向上漫射，其光线比较柔和。这种灯具常用于较低的房间的一般照明。由于漫射光线能照亮平顶，使房间顶部高度增加，因而能产生较高的空间感。183、间接照明 将光源遮蔽而产生的间接光的照明方式，其中 90%100%的光通量通过天棚或墙面反射作用于工作面，10%以下的光线则直接照射工作面。通常有两种处理方法，一是将不透明的灯罩装在灯泡的下部，光线射向平顶或其他物体上反射成间接光线；一种是把灯泡设在灯槽内，光线从平顶反射到室内成间接光线。这种照明方式单独使用时，需注意不透明灯罩下部的浓重阴影。通常和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的艺术效果。194、半间接照明 半间接照明方式，恰和半直接照明相反，把半透明的灯罩装在灯泡下部，60%以上的光线射向平顶，形成间接光源，10%40%部分光线经灯罩向下扩散。这种方式能产生比较特殊的照明效果，使较低矮的房间有增高的感觉。也适用于住宅中的小空间部分，如门厅、过道等，通常在学习的环境中采用这种照明方式，最为相宜。205、漫射照明方式 利用灯具的折射功能来控制眩光，将光线向四周扩散漫散。这种照明大体上有两种形式，一种是光线从灯罩上口射出经平顶反射，两侧从半透明灯罩扩散，下部从格栅扩散。另一种是用半透明灯罩把光线全部封闭而产生漫射。这类照明光线性能柔和，视觉舒适，适于卧室。21n正常照明和应急照明的关系 在正常情况下采用的照明为正常照明。在非正常情况下暂时采用的照明为应急照明。当照明电源故障停电使正常照明无法工作或该环境中发生火灾时为非正常情况；当照明电源正常供电并且该环境无以上非正常情况发生时为正常情况。n正常照明和应急照明的区别 第二节 照明种类22一、照明方式1.一般照明：为照亮整个场所而设置的均匀照明第三节 照明方式和灯具布置 第三节 照明方式和灯具布置特点：特点：由对称排列在顶棚上的灯具组成由对称排列在顶棚上的灯具组成 在室内可获得较好的亮度分布和照度均匀度在室内可获得较好的亮度分布和照度均匀度23一、照明方式2、分区一般照明：对某一特定区域(如进行工作的地点)设计成不同照度来照亮该区域的一般照明 第三节 照明方式和灯具布置特点：特点：将灯具集中或分区集将灯具集中或分区集中设置在工作区的上方中设置在工作区的上方 非工作区的照度可降非工作区的照度可降低为工作区的低为工作区的1/31/524 第三节 照明方式和灯具布置特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明特点：特点：将灯具装设在靠近工作台面的上方将灯具装设在靠近工作台面的上方 可在局部范围以较小的光源功率获得较高的照度可在局部范围以较小的光源功率获得较高的照度 易于调整和改变光的方向易于调整和改变光的方向3.局部照明由一般照明与局部照明组成的照明特点：特点：增加工作区的照度增加工作区的照度 减少工作面的阴影和光斑减少工作面的阴影和光斑 减少照明设施总功率减少照明设施总功率4.混合照明25二、灯具布置要点灯具布置是否满足生产工作、活动方式的需要被照面的照度分布是否均匀灯具引起眩光的程度灯具布置的艺术效果，与建筑物是否协调灯具是否便于安装、检修和维护灯具安装是否符合电气安全的要求灯具布置产生的心理效果及造成的环境气氛灯具布置需考虑以下主要问题：第三节 照明方式和灯具布置26举例：灯具布置产生的心理效果及造成的环境气氛举例：灯具布置产生的心理效果及造成的环境气氛 典型布灯典型布灯特点：有熙熙特点：有熙熙攘攘热闹的感攘攘热闹的感觉，特别适用觉，特别适用 宴会厅照明宴会厅照明 横向布灯横向布灯特点：工作面特点：工作面 照度分布均匀照度分布均匀,并能造成一种并能造成一种热烈的气氛、热烈的气氛、舒适感良好舒适感良好 纵向布灯纵向布灯特点：诱导性特点：诱导性好，工作面照好，工作面照度均匀，舒度均匀，舒 适适感良好感良好 格子布灯格子布灯特点：从各个特点：从各个方向进入室内方向进入室内时有相同的感时有相同的感觉觉,适应性好适应性好,排列整齐排列整齐,舒舒 适性良好适性良好 第三节 照明方式和灯具布置27布灯方案均匀布置将同型号灯具按等分面积的方法均匀布置成单一的几何图形特点：照度均匀要求：实际距高比小于灯具允许最大距高比适用：一般照明或分区一般照明选择布置将灯具布置在使工作面能获得最有利光照方向的位置上适用：局部照明方式或混合照明方式中的局部照明特点：局部或对象获较高照度,或突出某一物体,或创造某种气氛要求：必须考虑照明的目的、主视线、要突出的物体等 第三节 照明方式和灯具布置283.一般照明距高比s/h的确定计算高度的确定计算高度的确定 h层高吊顶高度层高吊顶高度hcchfch灯具最低悬挂高度灯具最低悬挂高度hfc灯间距的确定灯间距的确定 点光源均匀布置点光源均匀布置线光源均匀布置线光源均匀布置最边灯列与墙的距最边灯列与墙的距 离离s的确定：的确定：靠墙有工作面：靠墙有工作面：s0.75m靠墙无工作面：靠墙无工作面：s(0.40.6)s291.疏散照明设置场所一、二类建筑的疏散通道和公共出口人员密集的公共建筑的疏散通道和公共出口地下室和无天然采光房间的主要通道、出入口等注意：注意：通道上设置疏散标志灯疏散照明灯出入口设置出口标志灯30布置及装设要求通道及通道拐弯处的侧墙，间距20m距地高度1m以下或2.22.5m距地1m以下应暗装，且有防护措施出口门的内侧，面朝向疏散通道出口门上方，距地高度2.22.5m可明装，或暗装疏散照明灯：与正常照明结合满足照度要求不低于0.5lx顶棚或侧墙(2.3m)装灯指向标志灯出口标志灯 第三节 照明方式和灯具布置31设置场所2.安全照明可能危及人员安全的生产场地或设备医院的手术室、抢救危重病人的急救室高层公共建筑的电梯内装设要求照度值满足要求，但不要求均匀(照亮某个设备或区域)可单独设置，亦可利用正常照明的一部分照度值不低于该场所一般照明照度值的5%第三节 照明方式和灯具布置32设置场所设置场所 3.备用照明可能导致火灾、爆炸或中毒等事故，或造成生产流程混乱、设可能导致火灾、爆炸或中毒等事故，或造成生产流程混乱、设 备损坏、贵重材料或部件损坏的生产场所备损坏、贵重材料或部件损坏的生产场所 可能造成重大经济损失的场所：重要枢纽和中心等可能造成重大经济损失的场所：重要枢纽和中心等可能造成重大政治影响会堂、中心、体育场馆、宾馆等场所可能造成重大政治影响会堂、中心、体育场馆、宾馆等场所公共建筑消防控制室及泵房、变配电室、机房等重要房间公共建筑消防控制室及泵房、变配电室、机房等重要房间正常营运、工作和生产的地下建筑正常营运、工作和生产的地下建筑装设要求装设要求 照度值、照度均匀度按需求考虑照度值、照度均匀度按需求考虑 可利用正常照明的一部分或全部可利用正常照明的一部分或全部 除有特殊规定外，照度值不除有特殊规定外，照度值不低于该场所一般照明照度值低于该场所一般照明照度值的的10%，满足要求即可，满足要求即可 第三节 照明方式和灯具布置33评价指标第四节 照明质量评价 第四节 照明质量评价一、照度水平二、照度均匀度三、亮度分布四、眩光五、光的颜色六、照度的稳定性七、阴影和造型立体感34(一)照度水平照度是决定物体明亮程度的直接指标。民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-2008)中各场所的照度标准。建筑照明设计标准(GB50034-2013)中的照明标准值。“照度标准”中给出的照度值是指各种工作场所参考平面的评价照度值。第四节 照明质量评价35 第四节 照明质量评价照度标准值的选择符合下列条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级提高一级连续长时间紧张的视觉作业视觉要求的精细作业场所识别移动对象,要求识别时间短促而辨认困难时视觉作业对操作安全有重要影响时识别对象亮度对比小于0.3时作业精度要求较高,且产生差错会造成很大损失时视觉能力低于正常能力时建筑等级和功能要求高时视觉安全视觉功效建筑功能建筑等级36 第四节 照明质量评价符合下列条件时之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级降低一级在一般情况下，设计照度值与照度标准值相比较，可以允许有-10%+10%的偏差 进行很短时间的作业时作业精度或速度无关紧要时建筑等级和功能要求较低时视觉安全视觉功效建筑功能建筑等级原因：布灯需要光源功率及光通量变化的不连续性适用：装设10个灯具以上的照明场所37 第四节 照明质量评价房间或场所房间或场所参考平面参考平面及其高度及其高度照度标准值照度标准值lx）UGRRa教室教室课桌面课桌面3001980实验室实验室实验桌面实验桌面3001980美术教室美术教室桌面桌面5001980多媒体教室多媒体教室0.75m水平面水平面3001980教室黑板教室黑板黑板面黑板面50080学校建筑照明标准值38 第四节 照明质量评价应急照明的照度标准值宜符合下列规定：备用：其照度值除另有规定外,不低于该场所一般照明照度值的10%安全：其照度值不低于该场所一般照明照度值的5%疏散通道：其疏散照明的照度值不低于0.5lx公共场所照明标准值39(二)亮度分布亮度分布是照度设计的补充，是舒适视觉的必要条件。为避免顶棚显得太暗，顶棚照度不应低于作用照度的1/10；工作房间内的墙壁或隔断的反射比最好在50%70%之间；地板的反射比在20%40%。适当增加作业对象与作业背景的亮度之比。第四节 照明质量评价40 第四节 照明质量评价uGB50034-2004规定作业面邻近周围的照度可低于作业面照度,但不宜低于下表的数值:作业面照度（lx）作业面邻近周围照度值（lx）750500300200500300200与作业面照度相同注：邻近周围指作业面外0.5m范围之内作业面邻近周围照度41(三)照度均匀度 为了减轻人眼对因照度的极不相同的频繁适用所造成的视觉疲劳，室内照度的分布应该具有一定的均匀度。包括两方面：工作面上照明的均匀性工作面与周围环境(墙、顶棚、地板等)的亮度差别。n照明均匀度常用给定工作面上的最低照度与平均照度之比来衡量，即Emin/Eav。n最低照度是参考面上某一点最低照度，平均照度是整个参考面上的平均照度。n工作区域内一般照明的均匀度应不低于0.7，工作房间内交通区的照度不宜低于工作面照度的1/5。第四节 照明质量评价42 第四节 照明质量评价GB50034-2004规定公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域内的一般照明照度均匀度，不应小于0.7，而作业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5房间或场所内的通道和其他非作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照明照度的1/3令人满意的均匀度作业面外0.5m范围之内提高照度均匀度的措施实际布灯的距高比小于或等于灯具的最大允许距高比43(四)照度稳定性 第四节 照明质量评价2.照度不稳定对视觉工作的影响增加适应的次数，分散注意力降低观察运动物体的视觉分辨能力1.引起照度不稳定的原因照明电源电压的波动气体放电光源的频闪效应工业生产中的气流和自然气流引起的灯具摆动3.提高照度稳定性的措施照明供电线路与较大冲击性电力负荷的电力线路分开采用“移相”或电子镇流器减小气体放电灯的频闪效应装灯时避开气流44(五)降低眩光眩光是由光源和灯具等直接引起的，也可能是光源通过反射比高的表面，特别是像抛光金属那样的镜面反射引起的。被视物与背景的亮度比超过1:100就容易产生眩光；当被视物亮度超过16cd/m2时，在任何条件下都会产生眩光。我国规定民用建筑照明对直接眩光限制的质量等级分为三级。第四节 照明质量评价45抑制眩光的措施：降低光源的亮度，降低灯具的表面亮度。采用磨砂玻璃、漫射玻璃或格栅。局部照明的灯具采用不透明的反射罩，且灯具的保护角30；若灯具的安装高度低于工作者的水平视线时，应限制在1030之间。选择好灯具的悬挂高度。第四节 照明质量评价46玻璃水晶灯，可以大大减少眩光。1000W金属卤化物灯有紫外线防护措施时，悬挂高度可适当降低。灯具安装选用合适的距高比。灯具间最有利的距高比 第四节 照明质量评价47适当利用眩光，以烘托独特的气氛。如迪斯科舞厅的灯光设计荧光灯的最大允许距高比 第四节 照明质量评价48 第四节 照明质量评价u眩光的限制方法GB50034-2013对眩光限制的规定合理选择灯具的保护角直接型灯具的保护角不应小于下表的规定：光源平均亮度（kcd/m2）遮光角（）光源平均亮度（kcd/m2）遮光角（）12020501015505005002030公共和工业建筑常用房间或场所的最大允许UGR值及室外体育场所的最大允许GR值宜符合“标准”中的规定直接眩光的限制方法合理选择灯具表面亮度(=4585)、配光49(六)光源的颜色和显色性在需要正确辨色的场所(如某些实验室、生产车间和珠宝金饰商店)应采用显色指数较高的光源，如白炽灯、日光色荧光灯、日光色镝灯等。第四节 照明质量评价50 第四节 照明质量评价u光源的显色性GB50034-2013规定长期工作或停留的房间或场所,光源的显色指数不宜小于80灯具安装高度大于6m的工业建筑场所,显色指数可低于80，但必须能够辨别安全色常用房间或场所的显色指数最小允许值应符合“标准”的规定体育建筑的显色指数最小允许值：有彩色电视转播80无彩色电视转播6051 第四节 照明质量评价光源的显色性及应用显色指数色表适用场所示例类属光源示例Ra80暖画廊、居室、观众厅、接待室、高级宴会厅、手术室白炽灯卤钨灯三基色荧光灯高显色钠灯镝灯中间诊断室、办公室、教室、高级商店营业厅、排演厅、化妆室冷医院、印刷、纺织车间、油漆车间60Ra80暖中间冷阅览室、休息室、自选商场、报告厅、厨房、侯机厅、餐厅直管荧光灯稀土节能荧光灯金属卤化物灯40Ra60行李间、库房、汽车库、室外门廊荧光高压汞灯直管荧光灯20Ra40颜色要求不高的库房、室外道路照明普通高压钠灯52二、照度的表达法 在照明质量评价中，平面照度不足于表达光线不同方向时的照明效果，故引入：垂直面照度 平均球面（标量）照度 照度矢量 柱面照度 第四节 照明质量评价53(一)平均球面照度表示空间照度的量值，表示位于空间某点处一个无限小的球面上的平均照度，亦称标量照度。点光源S在空间计算点P处产生的平均球面照度。第四节 照明质量评价IlP 适用于不需要指明受照面的方向，而要求得到无方向的空间照度。如，在航空港、火车站的候车室，休息室等场所，作照明效果评价比平面照度更能反映实际情况。54(二)平均柱面照度指位于空间某点处的一个小圆柱体侧表面上的平均照度，它表示位于空间某点处的垂直面照度。点光源S在圆柱体侧表面计算点P处的平均柱面照度。第四节 照明质量评价 适用于以显现人的仪表为主的场合，如，会议厅、礼堂。在国外已作为标准采纳。END