建筑电气 第七章建筑照明设计课件.ppt

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1、第七章 建筑照明设计,第七章 建筑照明设计第一节 基本概念一、光源的度量与单位 1.光通量（）：光源在单位时间内向周围空间辐射出使人眼产生感觉的能量，关系式：2.发光强度（I）：光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量，反映发光强弱的一个物理量，I表示：立体角：球体表面积为半径R2所对应的圆心角。,3.照度（E）：物体被照亮的程度，能否看清一个物体，与这个物体所得到的光通量有关，关系式：一般人在0.1lx能看见附近的东西，在满月晴空的月光下为0.2lx，510lx看一般书籍比较困难，建筑和市政工程电气设计规范中规定了最低照度标准，一级公路为25lx，二级公路为15lx。2000lx时看东西

2、最清楚，不易疲劳。,4.亮度（La）：直接对人眼引起感觉的光量之一，被视物表面向视线方向发出的发光强度，关系式：亮度与被视物的发光或反光面积以及反光程度有关。5.光通发散度（M）：物体表面被光源照射后反射或透出的光通量。,光通量、发光强度、照度和亮度示意图,光通量说明发光体的光能效果；发光强度表明发光体在某方向发出的光通量密度；照度表示被照面接受的光通量密度；亮度表示发光体单位面积上的发光强度。,二、光与视角 1.光与视角 a.光：能引起视觉的辐射能。b.视觉：人们观看物体明亮、形体、颜色等综合感觉。,人眼能否清楚地识别物体，与下列条件有关：物体的明亮程度及其与背景的亮度对比；物体的颜色、色对

3、比以及光的颜色；物体的大小和视距的视角大小；观察时间的长短等,2、视功能及术语 a.视力：眼睛能识别细小物体程度的度量，为视角倒数。b.眩光：当观察对象周围的亮度比中心亮时，视力显著下降的现象。产生眩光的主要原因是：周围暗，此时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。,3.视力的适应：从黑暗中进入明亮环境的适应过程称明适应，相反的过程称暗适应。三、明视照明的基本条件 1、合理的照度水平，并具有一定的均匀度；2、适宜的亮度分布；照明质量优劣的首要指标。3、必要的显色性；宴会厅等需显色指数大于80光源。4、限制眩光作用。限制光源的亮度和表观面积,工作区照度均匀度不低

4、于0.6非工作区不低于工作区的1/5,要求限制灯具亮度所需包括的范围图,截光型灯具的保护角图,四、建筑照明的种类 1.正常照明：正常情况保证安全通行并能看清周围物体而设置的照明，所有居住房间应设置。2.应急照明：在正常照明因故障后，供事故情况下使用的照明，备用照明、安全照明和疏散照明。3.警卫值班照明：值班室、警卫室等地方设置的照明。4.障碍照明：建筑物上装设作为障碍标志的照明。,5.彩灯和装饰照明：市容美化、节日装饰设置的照明。,艺术照明,消防应急灯、光字牌,太阳能障碍灯,装饰照明,五：照明方式 1.一般照明：为在整个场地或场地的特殊局部的需要所设置的照度基本上均匀的照明。2.局部照明：满足

5、某些部位的特殊需要而设置的照明。3.混合照明：由一般照明和局部照明组成，可以在工作面上获得较高的照度，并易于改善光色，节省运行费用,第二节 常见电光源一、常见电光源白炽灯：显色性好、结构简单、使用灵活、价格便宜卤钨灯：显色性好、体积小、功率大、发光效率高、寿命长、光通稳定，用于面积较大、空间高的场所。荧光灯：光色好、光线柔和、温度较低、发光效率高、使用寿命长、广泛应用于精细加工灯场所。高压水银荧光灯：显色性差、光效高、耐震、耐热。金属卤化物灯：发光效率高、光色好。,几种灯头外形,其特点是构造简单，价格低，显色性好，有高度的集光性，便于光的再分配，使用方便，适于频繁开关。缺点是光效低，使用寿命短

6、，耐振性差。,（二）卤钨灯,卤钨灯外形及分类（a）普通照明管形卤钨灯；（b）紧凑型双端卤钨灯；（c）单端卤钨灯；（d）PAR型卤钨灯；（e）介质膜冷反光卤钨灯,利用卤钨循环的原理，在白炽灯中充入微量的卤化物，白炽灯灯丝蒸发出来的钨和卤元素结合，生成的卤化钨分子扩散到灯丝上重新分解，使钨又回到灯丝上，从而既提高了灯的光效又延长了使用寿命。,金属卤化物灯,1-电极 2-碘 3-灯丝 4-灯丝支架 5-电极,钠灯：分为低压钠灯和高压钠灯。氙灯：功率大、光色好、瞬时启动、温度耐温。,高压钠灯,高压钠灯照明效果,高亮度长弧氙灯电光源,超高压短弧氙灯,二、常见电光源的部分特性参数 主要参数有色温、显色指数

7、、色调及发光效率。色温：光源的发光颜色与温度有关的特性用色温描述指光源发射光颜色与黑体某温度下辐射的光色同的温度显色指数：光源显现被照物体颜色的性能为光源显色性，显色指数用来定量描述显色性的优劣。色调：光源的视觉颜色特性称为色调。,三、光源选择 1.下列工作场所的照明光源可选用白炽灯：局部照明；有电磁波干扰的场所；因光源频闪效应影响视觉效果的场所；经常开闭灯的场所；照度不高且时间短的场所。2.应急照明：采用能瞬时可靠点燃的白炽灯荧光灯等 3.根据工作场所的环境条件选择：潮湿环境采用防潮灯具或带防水灯头的开启式灯具，腐蚀性采用耐腐蚀性材料制成的密闭式灯具。,第三节 照明灯具分类及特性一、照明灯具

8、分类 1.按配光分类：直射型灯具、半直射型灯具、漫射型灯具、半反射型灯具、反射型灯具。,2.按安装方式分类：吸顶式、嵌入式、半嵌入式、悬吊式和壁式灯具。3.按环境分类：防潮型、防水防尘型、防爆安全型、隔爆型和防腐蚀型等。4.按结构形式分类：开启式（光源直接接触外界境）、保护式（有自由流通空气透光罩）、密闭式（与空气隔绝透光罩）和防爆灯（用于易燃易爆场所）。,二、主要特性配光曲线：形象地描述光强在空间各方向分布情况，分为均匀配光、深照配光、广照配光和余弦配光四种。光效率：控照器发出的光通量与光源光通量比值，定义为：保护角：光源下端到灯具下缘连线与水平线的夹角，计算如下：,通常为0.50.9之间,

9、h-灯丝至灯罩开口平面高度D-灯罩开口平面的直径d-灯丝的宽度,三、灯具布置和要求 1.布置方式：均匀布置和选择布置。2.常用布灯方案及技术标准竖向布置：包括悬挂高度和距高比，竖向布置指确定灯具的悬挂高度。a.灯具的悬挂高度b.距高比：灯具间距与灯具计算高度的比值,悬挂高度考虑：保证电气安全；限制直接眩光；便于维护管理；与建筑物尺寸配合；防止晃动；提高经济性。,平面布置：矩形布置和菱形布置。a.对以下方面有作用：光的投射方向；工作面的照度；照明的均匀性；反射眩光和直射眩光；视野内各平面的亮度分布；阴影；照明装置的安装功率和初次投资；用电的安全性；维护的方便性等。b.均匀布灯的考虑因素：与建筑结

10、构的配合；与室内设备布置情况配合；保证用电安全；考虑经济性。,灯具离墙的距离 值与工作面有关；无工作面时一般取（1/31/2）L，有工作面时取（1/41/3）L。,灯具标注的格式如下：,式中：a某场所同类灯具的个数；b灯具类型代号 c灯具内安装的灯泡或灯管的数量；d每个 灯泡或灯管的功率；e灯具的安装高度；f安装方式代号；L电光源的种类。,第四节 照明的基本要求一、人工照明标准 1.工业建筑照度标准 2.民用建筑照度标准二、照明质量 1.照度的均匀度：工作面上最低照度与平均照度之比。,DE-照度均匀度；Emin-最低照度Eav-平均照度,对于民用建筑，照度均匀度要求：工作区不宜低于0.6 非工

11、作区不低于工作区的1/5；顶棚照度宜为水平照度的0.30.9，墙面为水平0.50.8。,2.亮度分布,3.眩光的限制：直射眩光、反射眩光、减弱光幕反射。直射眩光：用具有保护角的灯具；限制光源的亮度；减少形成眩光的光源面积；增加眩光源的背景亮度。反射眩光：用低亮度的光源或灯具；光源处在优选位置，使视觉工作不出于任何光源同眼睛形成镜面发射角内；房间内采用无光泽的表面；增加光源数量。光幕反射：使用无光纸和不闪光的墨水；光源不要布置会产生光幕反射的区域内；照明器有合理配光曲线。,4.光源的显色性：,5.频闪效应的消除：两支并列的荧光灯可用移相法接入电路；采用两相或三相供电方式，将位置相邻的电光源接入不

12、同相序；采用直流电源。6.照度稳定性：照度补偿/电源电压波动限制/光源固定 7.光源的光色和配合,与灯具效率、灯具配光曲线、墙壁及顶棚的反射系数、房间尺寸和形状因素有关,第五节 照明的一般计算方法一、方法已知照明系统和照度标准求所需光源功率进行设计。已知照明系统和光源功率求某点产生的照度进行验算二、平均照度计算法利用系数法a.利用系数：指光通量的利用率，记作,b.室形指数：房间的形状特征常用室形指数表示记作I,c.计算步骤：,求出室形指数,确定光通利用系数,确定最小照度系数和照度补偿系数,计算0 和,确定灯具的光源功率,单位容量法：a.计算步骤：选择照明光源和灯具 求单位面积的安装功率 计算灯

13、具数量，确定布灯方案。b.计算公式：,P-总安装容量，WS-房间面积，m2P0-满足某最低照度时单位面积安装功率Pt-一套灯具的安装容量，Wn-在规定照度下所需灯具数，套,例：某办公室，长、宽、高为7.56.53.5m，室内工作面高度为0.8m，顶棚、墙壁反射系数分别为0.7、0.3选用带有乳白玻璃罩的顶棚灯，拟定矩形布置方式，试确定灯间距离及每盏灯的安装功率。,第六节 照明设计原则和程序一、设计的主要任务 确定合理照明种类和照明方式；选择照明光源及灯具；确定灯具布置方案；计算照度和供电系统的负荷；选择并计算电气设备与线路；绘制出照明系统布置图及相应的供电系统图。二、设计原则 满足照明质量要求

14、，经济合理、节约电能，安全可靠；配合建筑的装修，考虑发展变化预留照明条件。,三、设计程序 收集初始资料；确定照明设计方案；进行具体照度计算和设计；绘制照明设计的正式施工图。第七节 照明光照设计一、室内照明设计 1.住宅照明设计：包括照度的确定、光源的选择、各种房间的照明设计。起居室的照明：亮度和气氛要适应房间的使用目的变化，应设置成单独或组合使用的多种灯具。,卧室照明：顶灯和壁灯结合的照明或仅壁灯。书房照明：普通吊灯或吸顶灯，环境亮度为1/3桌面厨房照明：装在天花板上的吊灯作一般照明。楼梯照明：吸顶灯或壁灯，使上、下楼梯亮度均匀。浴室和厕所照明：防潮型灯。插座：独立回路供电，对角布置或两墙相对

15、位置布置,2.科教办公楼照明设计：办公室照明，会议室照明，教室照明；图书馆照明。办公室照明：宜用荧光灯，安装位置应注意避免在印刷品或纸上产生光幕反射。会议室照明：按办公区的使用功能和装修标准设计。教室照明：有足够亮度且均匀，减少眩光和光幕反射 照度要求 课桌照明平均照度50150lx，黑板垂直照度不宜低于水平的1.5倍，且最低不小于150lx。灯具及布置 宜采用荧光灯具，布置使长轴方向与,视线方向一致，并布置在两列课桌之间。黑板照明 局部照明，满足布置条件。,图书馆照明：足够照度，光线柔和，适宜亮度分布和尽量避免眩光，照度200lx左右为宜。3.商业、旅馆照明设计二、室外光照照明设计1.泛光照明：提高一个表面或一个目标物的亮度。a.泛光照明设计：照度值的选择以水平照度为根据，投光灯的布置方式四角式、两侧式、中间式和周边式。投光灯的数量和灯型计算：,b.投光照明计算：估算和精确计算两类。2.道路照明：确定路面照度、选择路灯形式、布置灯杆位置以及照明的控制方式。a.马路弯灯及应用：光损失小多用于要求不高住宅区的道路照明。b.悬臂式高杆路灯及应用：单叉式、双叉式和多叉式，灯具常以高压汞灯、高压钠灯或金属卤化物灯为光源，配光分为截光型、非截光型和半截光型。c.柱灯类和草坪灯：前者常以白炽灯或高压汞灯为光源，后者常用白炽灯。,3.特种照明：分为障碍照明和水下照明两类。,