第8章建筑电气照明工程ppt课件.ppt
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1、第8章建筑电气照明工程,8.1 电光源与灯具,8.1.1电光源的分类及主要技术指标,1电光源的分类,2电光源的相关参数额定光通灯泡在额定工作情况下发出的光通量,表示光源的发光能力。,发光效率简称为光效。针对照明灯而言,是指光源发出的总光通量与电灯消耗电功率的比值,也就是单位功率的光通量。,电光源每消耗1瓦的电功率所发出的光通量,单位lm/w。例如白炽灯的光效为612 lm/w,荧光灯6578 lm/w。,发光效率越高,说明在同样的亮度下,可以使用功率小的光源,即可以节约电能。,额定电压指光源及其附件组成的回路所需电源电压的额定值。额定功率指光源自身及其附件消耗的功率之和。起动时间指光源接通电源
2、开始至光源发出的光通量达到稳定值时所需的时间。有效寿命指光源光通量衰减到初始值的70时的寿命。全寿命指光源从开始使用到无法使用的寿命。平均寿命指光源有效寿命的平均值。,GB27968l规定了白炽灯和气体放电灯的型号标准。白炽光源的型号命名:例如 PZ220-100-E27,PZ表示普通照明灯泡(光源名称见教材表2.4);220表示额定工作电压 220 V;100表示额定功率 100W;E 表示螺口式灯头(B 表示插口);27 表示灯头直径为 27 mm。,3电光源型号的表示方法,气体放电光源的型号命名:例如:YH40RR,YH 表示环形荧光灯管(光源名称见教材表2.4),40 表示额定功率40
3、 W,RR 表示日光色。,8.1.2 常用电光源1 热辐射光源热辐射光源利用物体通电使之发热到白炽状态而发光的原理所制造的光源。其功率因数接近1。(1)白炽灯1.白炽灯的结构,2、光电特性1)额定电压:光源只有在额定电压下工作,才能具有各种规定的特性,否则将会影响光通、光效、输出功率和寿命。2)发光效率h h25Lm/W3)寿命 1000H4)色温和显色性 T/2400-2900K 显色指数:99-100,3、白炽灯的特点及应用,有高度的集光性,便于光的再分配,适合频繁开关,点灭性能及寿命影响小,显色性能好,光效较低,特点,适用于家庭、宾馆、饭店及艺术照明,信号照明、投光照明和小型建筑物照明,
4、电影、剧院和舞台布景照明,应用,(2)卤钨灯,1、发光原理 在白炽灯的基础上改进,卤钨灯泡内所填充的气体含有部分卤族元素或卤化物。按充入的卤素不同分为碘钨灯和溴钨灯。当充入卤素物质的灯泡通电工作时,从灯丝蒸发出来的钨,在灯泡壁区域内与卤素化合,卤钨化合物在灯泡中扩散运动,在温度较高的灯丝周围又分解成卤素和钨,分解出来的钨重新沉积在灯丝上,而卤素再继续扩散到温度较低的灯泡壁区域与钨化合,形成卤钨循环。卤钨循环有效地抑制了钨的蒸发,延长了卤钨灯的使用寿命,有效的改善了普通白炽灯的黑化现象,同时还进一步提高了灯丝温度,获得较高的光效,减小了使用过程中光通量的衰减。,2、卤钨灯的特点和应用:由于卤钨作
5、用的原因,灯的寿命大大的提高(1500-2000)H 温度升高,可见光增加,光色改善,显色性好。(99)透过率改善,光效提高。1030Lm/W,应 用,体育场、广场、会场、舞台、机场、商业和摄影等,!,水平安装,避免与易燃物接触,不宜作为移动式的局部照明,3、卤钨灯分类:按充入灯泡内卤素的不同分:碘钨灯和溴钨灯;按灯泡外壳材料的不同分:硬质玻璃卤钨灯、石英玻璃卤钨灯;按工作电压的高低不同分:市电型卤钨灯和低电压型卤钨灯(6 V/12 V/24 V);按灯头结构的不同分:双端、单端卤钨灯;按色温的高低分:高色温3000 K以上,中色温 2800 3000 K,低色温 2800 K 以下卤钨灯;按
6、应用领域分:室内照明、泛光照明、舞台照明、放映、幻灯、投影以及电影、电视、新闻摄影卤钨灯;按外形分:管形卤钨灯和柱形卤钨灯。,卤钨灯的结构及型号管形卤钨灯 由钨丝、充入卤素的玻璃泡和灯头等构成。管状卤钨灯一般功率为 1002 000 W,灯管的直径为 8 10 mm,长 80 330 mm。,柱形卤钨灯,2 气体放电光源(1)荧光灯,利用汞蒸气在外加电源作用下产生弧光放电,可以发出大量的可见光和大量的紫外线,紫外线再激励管内壁的荧光粉使之发出大量的可见光。由镇流器、灯管、启辉器和灯座组成。,荧光灯的分类按灯管形状和结构分类直管型荧光灯高光通单端荧光灯紧凑型荧光灯,光电特性1、电压的波动影响其使
7、用寿命。电压变化不宜大于正负5%,电压过高,寿命缩短,电压过低,启动困难。2、开关次数对寿命的影响3、环境温度和湿度的影响工作环境温度为18-25C,相对湿度在60%以下对荧光灯的工作是有利的,相对湿度在75%-80%时,启动困难。,环境温度对光效影响很大!,在20C光 效 最 高,低于10C 启动困难,-5C 无 法 启 动,4、闪烁与频闪现象,荧光粉在余辉作用产生闪烁感,当这种变化的光线用来照明周期性运动的物体时,就会降低视觉的分辩能力,这种现象称为频闪现象。大面积单相供电也会产生一定的频闪现象,采取 分相供电、电容移相、直流供电的方法消除频闪,日出2H以后的太阳直射光,月光色,冷白色,暖
8、白色,微弱天空光相似 接近自然光,与白炽灯近似 红光成份多,6500K,4300K,2900K,荧光灯的特点及应用,荧光灯的应用,适用于进行较精细的工作,照度要求较高或进行长时间视觉工作的场所。,光谱较连续,显色性好,故适于需要正确识别色彩的场所。节能的场所。,光色特殊,故适合于无天然采光的空间照明或要求环境较舒适的场所,但悬挂不宜太高。,不宜在开关频繁的场所和环境质量恶劣的地方使用,瞬时启动和调光的场所也不适合。,2.高强度气体放电灯(HID灯),高强度气体放电灯是高压钠灯、高压汞灯、金属卤化物灯的统称。二、结构和工作原理 结构由放电管、外泡壳和电极组成。原理是 由于管壁温度高而建立发光电弧
9、,放电管内的物质在高温下分解产生的金属蒸气激发泡壳上的荧光粉发出可见光。,HID灯特性比较,HID灯的应用,高压汞灯,高大的厂房、体育场馆、一般的街道、广场、车站码头等。,对光效要求不高,对光色无特殊要求,金属卤化物灯,高压钠灯,较繁荣街道、商业照明、广场照明、舞台摄影、体育场馆等,主干道路灯照明、港口车站和广场照明等,对光色要求较高,对光色无特殊要求,而光效较高的场所,3.氙灯,常被用于建筑施工现场、广场、车站、码头等需要高照度、大面积照明的场所,应 用,特 点,高压钠灯,高压汞灯,金属卤化物灯,LED灯,3光源的选用 首先满足照明设施的使用要求照度、显色性、色温、启动、再启动时间等。,按照
10、明要求,显色性和色温,频繁启动,调光及应急照明,高大的空间照明,紫外线要求,按环境要求,温度和湿度的影响,空调环境的要求,电源质量的影响,振动和易燃物的要求,频闪现象,其次要按环境条件选用:,照明器由光源、照明灯具及其附件组成。照明器的作用 1、合理配光,重新分配光通量。2、防止眩光。3、提高光源的利用率。4、保护光源和照明安全。5、装饰美化环境。,8.1.3 照明器,1照明器的光学特性 照明器的光学特性主要有:配光曲线、遮光角和照明器效率。,(1)配光曲线:配光曲线光源采用不同的灯具在各个方向发光强度的分布称为配光,其配光以光源为中心,以曲线表示。一般照明灯具,配光曲线是绘制在极坐标上。,(
11、2)遮光角:遮光角(保护角)光源光中心与灯具下缘连线同水平线之间的夹角。保护角可以遮住一定范围的直射光,达到限制眩光、保护视力的目的。,遮光角与光分布、效率的关系:遮光角愈大,光分布愈窄,效率愈低。遮光角愈小,光分布愈宽,效率愈高,克服眩光的作用减弱。,眩光:眩光视觉内存在强烈亮度对比或过高亮度,引起人眼产生不舒适的感觉或视力下降。分为直接眩光与反射眩光 如白天看太阳;夜晚迎面汽车的远光灯照射等。直射眩光与人的视线角度有关。,(3)灯具效率:灯具效率从灯具射出的光通量(1)与灯具内所有光源发出的光通量(2)之比,称为灯具的效率。通常灯具的效率为0.50.9,与灯罩材料、形状及光学中心位置有关。
12、,各种照明器的效率:带反射罩型(狭照、中照)0.7以上 广照型搪瓷 0.60.7 特广照型 0.75以上 乳白玻璃型 0.5左右 各种吸顶灯 0.30.5 开启式荧光灯具 0.8以上 格栅式荧光灯具 0.450.6 投光灯具 0.6左右,2照明器的分类按配光方式分类按安装方式分类按结构特点分类按防触电保护分类,一、按配光方式分类直接型半直接型漫射型半间接型间接型,直接照明型,光通集中在下半球 光的利用率高 易获得局部地区高照度 顶棚较暗,产生眩光,适于高大空间的一般照明、厂房、大厅、体育馆等,常用的深照、中照、广照、嵌入式荧光灯、发光顶棚、点射灯等,特性,配光曲线,向上光通010,向下1009
13、0,向上光通4060,向下6040,半直接照明型 漫射型,具有直-间接照明特点,利用率中等、上下阴影得到改善,由于扩散作用,可减少眩光;反射率高能发挥好的效果,整个空间明亮,需要创造环境气氛和要求经济性比较好的场所:办公大厅、学校、饭店和家庭等;常用各式玻璃灯具、开启式荧光灯、枝花吊灯等,向上光通6090,向上光通90以上,半间接照明型 间接型,配光曲线,特性,向下光占极少部分,光的利用率较低,顶棚较亮。绝大部分或全部光向上发射,整个顶棚变成二次发光体,光线柔和、没有阴影,适用于创造环境气氛为主,而不注重经济性能的场所:如反射型(金属)吊灯、暗槽反射灯、檐口照明等,按安装方式分类1.台灯和落地
14、灯2.吊灯3.吸顶灯4.壁灯5.嵌入式灯,是以某种支撑物来支撑光源,从而形成统一整体的灯具台灯、落地灯,1、台灯和落地灯,特点:功能性补充照明移动性移动功能装饰性活跃气氛、丰富空间层次安全性使用要求,2、吊灯照明的广普性功能性具有一般照明的特点,得到轻松的环境气氛。能使墙面、地面和顶棚均匀受光,并与重点照明结合使用,光线柔和、阴影减少。装饰性,3、吸顶灯 将照明器直接吸附在顶棚上的灯具。应尽量使用四周都能发出光线的灯具 顶棚有一定的照明,否则顶棚太暗,压抑感突出。选用半透明材料的灯具 顶棚不能太亮,即刺目又冲淡了灯具的形象效果。,4、壁灯(1)具有一定的功能性 楼梯间、不规则的卫生间 高大的室
15、空间 弥补照度的不足(2)创造理想的艺术效果。自身造型和发出光线产生装饰效果。配合使用,可以丰富室内光环境,增强空间层次感,改善明暗对比。(3)电气要求。功率小-白炽灯 P80W 荧光灯 P40W,5、嵌入式灯具 即嵌入到顶棚内的照明灯具,又称为下射式照明灯具。,1)灯具能保持建筑装饰品的整体统一和完美,不会因灯具的设置而破坏吊顶艺术设计风格。小型化发展、而照度和光学质量有很大提高,给艺术创造提供了更多的可能性。(2)光源藏于建筑装饰内部,光源不外露,不易产生眩光。(3)光线较集中,明暗对比强烈,使受光面更加明亮、突出、引人注意;同时能得到比较安静的环境气氛。,庭院灯高柱庭院灯,低柱庭院灯(草
16、坪灯),杆柱式(路灯),地灯、墙灯、水池灯,地灯,墙灯,按构造特点分类,开启型灯具:无灯罩,光源直接照射周围环境。闭合型灯具:具有闭合的透光罩,但罩内外仍能自然通气,不防尘。封闭型灯具:透光罩接合处进行一般封闭,与外界隔绝比较可靠,罩内外空气可有限流通。密闭型灯具:透光罩接合处严密封闭,具有防水,防尘功能。防爆型灯具:透光罩及接合处、灯具外壳均能承受要求的压力,能安全使用在有爆炸危险的场所,如高压水银安全防爆灯等。隔爆型灯具:灯具结构特别坚实,即使发生爆炸也不会破裂,适用于有可能发生爆炸的场所。防震型灯具防腐型灯具,3照明器的选择 根据功能要求和环境条件,选择合适的照明器和装置,并将照明功能和
17、装饰效果有机的协调和统一。基本原则 合适的光特性 符合场地的环境要求 经济性按防触电保护要求选择按建筑物的建筑风格选择满足绿色照明工程要求,各种办公室和公共建筑中,采用半直接或漫射型照明器;,按配光特性选择,长而大的办公室或大厅,选用带格栅的嵌入式灯具布置成光带,层高06米的建筑物,采用深照型或配照型灯具。,层高615米的建筑物,采用特深照型灯具。,室外照明,宜采用广照型照明器。,按使用环境选择 正常环境选用开启式灯具;潮湿环境选用防水防尘密闭灯具或带防水灯头的开启式照明器;有腐蚀性气体及易燃易爆场所选用密闭式灯具和防爆型灯具。对有装饰要求的照明(大厅、门厅),应选择有艺术装饰效果的照明器。特
18、殊场所(舞台、手术室、水下)的照明,可选用专用照明器。,按经济效果选择 经济性包括初期投资和年运行费用(电费、更换光源费、维护管理费和折旧费等)选择光效高,寿命长,投资少,运行费用低,安装维护方便的灯具。,按防触电保护要求选择防触电保护0类灯具用于安全程度好的环境;防触电保护类灯具金属外壳接地,PE线引至灯头;防触电保护类灯具绝缘性能好,安全程度高,适用于环境差,经常触摸的灯具;防触电保护类安全程度最高,可用于恶劣环境。按建筑物的建筑风格选择,满足绿色照明工程要求限制白炽灯的应用;利用卤钨灯取代普通的白炽灯;推荐采用紧凑型荧光灯取代白炽灯;推荐采用钠灯和金属卤化物灯;利用高效节能的灯具和灯具附
19、件;采用各种照明节能的控制设备和器件。,8.2 照明供电线路的布置与敷设,一、照明供电系统 电源:一般建筑物的电气照明供电,通常采用380/220V三相四线制供电系统,即:由配电变压器低压侧引出三根相线(L1、L2、L3)和一根中线(N)作为电源。其优点是:可同时提供两种电源电压。对于动力负载可使用380V的线电压,对于照明负载可使用220V的相电压。照明供电系统由以下几个部分组成:1进户线 概念:从低压架空线路的电杆到建筑物外墙,并接至建筑物外第一支持点(线支架)之间的一段引线,叫做架空接户线;再从该点到建筑物内总配电箱之间的线路就叫进户线。,8.2.1照明供电线路的布置,2配电箱 概念:配
20、电箱是接受和分配电能的装置(或设备),在配电箱中应装有用来接通和切断电路的开关及防止短路故障的熔断器(保险)和计算耗电量的电度表(或电能表、功率表、电压表、电流表等);设置:用电量少的建筑物,可只设置一个配电箱;用电负荷大的建筑物,可以在某层设置总配电箱,而在其它各层再设置分配电箱。,3干线和支线干线:是指从总配电箱到分配电箱的一段线路;支线:是指从分配电箱到灯具及其它电器的一段线路;支线的供电范围一般不超过2030m,截面一般不超过1.04.0mm2,单相电流一般控制在15A以内,若超过则应将其改为三相或分成多条支线为宜。,照明供电系统示意图:画法:单线画法加若干短斜线,再加上相应的电气符号
21、,表示进户线、总配电箱、干线、分配电箱的配置状况及其连接方式(其中短斜线也可以用一根短斜线加数字来表示)。例图:如下图所示可见,进户线将电能引入总配电箱,又从中分出两条干线,分别接入两分配电箱,再引出若干支线,接至电灯、插座等负载。,二、照明供电线路的布置 室内照明线路布置的原则是:力求线路短,以节约导线;明敷导线要考虑整齐美观,走向必须沿墙面、顶棚直线敷设;对同一走向的导线,即使增加长度,也应合并敷设。1进户线的布置 进户点位置:应根据电源、建筑物、用电设备的状况综合考虑;一般从建筑物的侧面或背面进户;进户点数量:不宜过多;建筑物长度在60m以内时采用一处进线;超过60m时可有两处进线;进户
22、点高度:进户线距室内地面高度不得低于3.5m,因而一般可由第二层进户。,2干线的布置有以下三种方式(注意:这里讨论的是照明线路干线布置):放射式:若需要提高照明供电的可靠性,可采用该类方式布置;树干式:若为减少材料和设备、控制工程造价,可采用该方式;混合式:若要同时考虑上述两方面因素,可采用该方式。,上述三种布置方式的见下图,并注意配电箱配电盘的符号表示。,a)-放射式;b)-树干式;c)-混合式;d)-链式,3支线的布置:总体情况:首先将照明及其它设备尽可能地均匀分组,组与组之间采用放射式布线,同一组(同一支线)内的电灯数不宜超过20盏;考虑独立支线:一些较大房间的照明,如阅览室、绘图室应考
23、虑独立支线(或专用回路),走廊、楼梯照明也宜采用独立支线供电;考虑插座专线:插座最易出故障,在有较多插座时,可以考虑专设一条插座支线,以提高照明供电的可靠性。,8.2.2室内照明线路的敷设,室内照明线路的敷设方式通常分为:明线敷设和暗线敷设两种。一、明线敷设 所谓明线敷设,就是将导线沿建筑物的墙面、顶棚、桁架(三角形构架)等外表敷设(导线裸露在外)。优点:工程造价低、施工简便、容易维修;缺点:易受腐蚀和机械损伤,欠美观。,明线敷设又有以下几种具体形式:1瓷夹板敷设:安装方法:用瓷夹板将导线沿一定走向横平竖直地固定下来;注意事项:水平敷设离地高度不小于2.3m,竖直敷设最下端离地高度不小于2m;
24、导线不与建筑物直接接触;直线敷设时,两瓷夹板间距一般取0.60.8m;导线穿墙或楼板时,应通过瓷管穿过,以免导线与墙或楼板直接接触。特点及适用场合:敷设简单,造价低廉,一般用于负荷较小、环境干燥的场所。,2瓷柱敷设:安装方法:用瓷柱或瓷瓶将导线沿一定走向固定下来;注意事项:当导线截面为14mm2时,两相邻瓷瓶最大间距为2m;当导线截面为610mm2时,其最大间距为2.5m;绑扎线不能用裸铜线;其余与瓷夹板相同。适用场合:一般可用于负荷较大、环境较潮湿的场所。,3槽板敷设:安装方法:将导线敷设在木槽板或塑料槽板内,外加盖板,使导线不外露;注意事项:线路走向尽可能沿墙角或边缘;安装时,每个单槽内只
25、允许敷设一根导线;槽内不应有接头,如需接头,应使用接线盒。特点及适用场合:该方法整齐美观、使用安全、造价较高;适用于小负荷、干燥的民用、公共建筑的照明线路。,4铝皮卡钉敷设安装方法:一般用铝皮卡钉来固定带有互套的导线;安装时,两个相邻铝皮卡钉的间距在0.150.30m之间;特点:敷设简便、成本较低,使用比较广泛。5穿管明敷设:安装方法:将钢管或塑料管固定在建筑物表面或支架上,再将导线穿于管内;特点及适用场合:该方法由于导线不外露,因而使线路不易受损,多用于工厂车间或实验室的线路敷设。,二、暗线敷设1安装方法及特点:方法:将管子(如钢管、硬塑料管等)预先埋入墙内、楼板内、顶棚内,再将导线穿入管中
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