電氣照明6第六章 照明光照設計

1、1第六章 照明光照設計第一節(jié) 概述第二節(jié) 照明種類第三節(jié) 照明方式和燈具布置第四節(jié) 照明質(zhì)量評價第五節(jié) 照明設計軟件簡介2n照明設計包括光照設計、控制設計和電氣設計。n主要內(nèi)容： 照度選擇、光源選用、燈具選擇和布置、照明計算、眩光評價、方案確定、照明控制策略和方式及控制系統(tǒng)。第一節(jié) 概 述 第一節(jié) 概 述照明設計燈具設計3n光照設計的目的在量的方面，要解決合適的照度(或亮度)在質(zhì)的方面，要解決眩光、光的顏色、陰影等問題。 第一節(jié) 概 述明視照明以滿足工作需要為目的的照明要確保照明場所的視覺條件主要涉及到照明生理學 環(huán)境照明以周圍環(huán)境為照明對象的照明為了給照明場所造成一定的特殊氣氛主要涉及照明心

2、理學 4 第一節(jié) 概 述n光照設計基本要求1.適用 提供一定數(shù)量和質(zhì)量的照明，保證規(guī)定的可見度水平2. 經(jīng)濟 采用高效新型光源和燈具，充分發(fā)揮照明設施的實際效益，盡量能以較少的投資獲得較好的照明效果 在符合各項規(guī)程、標準的前提下，還要符合國家當前的電力、設備和材料等方面的生產(chǎn)水平，盡量節(jié)省投資3. 美觀 起裝飾房間、美化環(huán)境的作用5n光照設計的步驟1)收集原始資料2) 確定照明方式和種類并選擇合理的照度3) 確定合適的光源4)選擇燈具的形式，并確定型號5)合理布置燈具6) 進行照度計算并確定光源的安裝功率7)根據(jù)需要，計算室內(nèi)各面亮度與眩光評價8)確定照明設計方案9)確定照明控制策略、方式和系

3、統(tǒng) 第一節(jié) 概 述驗算照度是否達到國家驗算照度是否達到國家標準要求的照度值標準要求的照度值6n光照設計的成果第一階段為方案設計階段包括燈具種類和數(shù)量的確定、整體設計方案、燈位布置圖和工程造價及其預算。采用效果圖、文本等成果體現(xiàn)。第二階段為初步設計階段根據(jù)方案，制定相應的開關、燈的回路，確定控制方案和系統(tǒng)的軟、硬件組成。第三階段為施工圖設計階段完成施工圖的繪制、圖樣交底，最終完成項目的設計、施工。 第一節(jié) 概 述7一、 根據(jù)照明使用情況分類 1、正常照明 在正常情況下使用的室內(nèi)外照明?？蓡为毷褂茫部膳c應急照明、值班照明同時使用，但控制線路必須分開。 2、應急照明 因正常照明的電源失效而啟用的照

4、明。備用照明 作為應急照明的一部分，用于確保正?；顒永^續(xù)進行的照度。 照度不低于一般照明的10%。 第二節(jié) 照明種類第二節(jié) 照明種類8安全照明 作為應急照明的一部分，用于確保處于潛在危險之中的人員安全的照明。照度不低于一般照明的5%。疏散照明 作為應急照明的一部分，用于確保疏散通道被有效地辨認和使用的照明。主要通道上的照度不低于0.5lx。 第二節(jié) 照明種類9n在由于工作中斷或誤操作容易引起爆炸、火災和人身事故或?qū)⒃斐蓢乐卣魏蠊徒?jīng)濟損失的場所，應設置應急照明。n 應急照明宜設置在可能引起事故的工作場所以及主要通道的出入口。n應急照明必須采用能瞬時點燃的可靠光源，一般采用白熾燈或鹵鎢燈。n當

5、應急照明作為正常照明的一部分點燃，而且發(fā)生故障不需要切換電源時，也可用氣體放電燈。 第二節(jié) 照明種類103、值班照明 非工作時間，為值班所設置的照明。利用正常照明中能單獨控制的一部分，或利用應急照明的一部分或全部。4、警衛(wèi)照明 用于警戒而設置的照明。5、障礙照明 在可能危及航行安全的建筑物或構筑物上安裝的標志燈。 按民航和交通部門的有關規(guī)定裝設。 第二節(jié) 照明種類11民用建筑電氣設計規(guī)范(JGJ/T16-2008)中11.3.4 航空障礙燈的裝設應根據(jù)地區(qū)航空部門的要求決定。(1)障礙標志燈的水平、垂直距離不宜大于45m(2)障礙標志燈宜采用自動通斷其電源的控制裝置。 (3)障礙標志燈應裝設在

6、建筑物或構筑物的最高部位。 第二節(jié) 照明種類12 第二節(jié) 照明種類疏散照明：疏散照明： 用于確保疏散通道被有效地辨認或使用的照明用于確保疏散通道被有效地辨認或使用的照明安全照明：安全照明： 用于確保處于潛在危險之中的人員安全的照明用于確保處于潛在危險之中的人員安全的照明備用照明：備用照明： 用于確保正?；顒永^續(xù)進行的照明用于確保正?；顒永^續(xù)進行的照明注意應急照明分為：注意應急照明分為：疏散標志燈疏散標志燈疏散照明燈疏散照明燈工業(yè)生產(chǎn)的危險環(huán)境工業(yè)生產(chǎn)的危險環(huán)境避免引發(fā)重大事故避免引發(fā)重大事故避免造成很大影響或經(jīng)濟損失避免造成很大影響或經(jīng)濟損失保證消防正常進行保證消防正常進行 13 第二節(jié) 照明

7、種類n照明種類選擇滿足GB50034-2013的規(guī)定所有工作場所均應設置正常照明 工作場所的正常照明因故障熄滅后：需確保正常工作或活動繼續(xù)進行，應設備用照明需確保處于潛在危險之中的人員安全，應設安全照明需確保人員安全疏散的出口和通道，應設疏散照明 在需要值班的車間、商店等大面積場所宜設值班照明 在重要的廠區(qū)、庫區(qū)等有警戒任務的場所,應設警衛(wèi)照明 按民航部門、交通部門的有關規(guī)定，裝設障礙標志燈 14二、 根據(jù)照明的目的分類 1、明視照明 n目的 ：保證照明場所的視覺條件。n處理手法：要求工作面上有充分的亮度，亮度應均勻，盡量減少眩光，陰影要適當，光源的光譜分布及顯色性要好。n教室、實驗室、工廠車

8、間、辦公室等。 第二節(jié) 照明種類152、氣氛照明 (環(huán)境照明) n目的 ：為照明場所造成一定的特殊氣氛。n處理手法：亮度按設計的需要，故意用暗光線造成氣氛；有意采用亮、暗的強烈對比與變化的照明造成不同感覺，或用金屬、玻璃等光澤物質(zhì)，以小面積眩光造成魅力感；故意將陰影夸大，起著強調(diào)、突出強調(diào)作用；采用特殊顏色做色彩照明夸張手法。n建筑物的泛光照明、城市夜景照明、燈光雕塑等。 第二節(jié) 照明種類16三、 按光線的投射方向分類 1、定向照明 光線從某一特定方向投射到工作面和目標上的照明。2、漫射照明 光線無顯著特定方向投射到工作面和目標上的照明。 第二節(jié) 照明種類17四、按照燈具光通量分布 直接照明、

9、半直接照明、一般漫射照明、半間接照明、間接照明 第二節(jié) 照明種類1、直接照明 光線通過燈具射出，其中 90%100%的光通量到達假定的工作面上。這種照明方式具有強烈的明暗對比，并能造成有趣生動的光影效果，可突出工作面在整個環(huán)境中的主導地位，但是由于亮度較高，應防止眩光的產(chǎn)生。182、半直接照明 半透明材料制成的燈罩罩住燈泡上部， 60%90%以上的光線使之集中射向工作面，10%40%被罩光線又經(jīng)半透明燈罩擴散而向上漫射，其光線比較柔和。這種燈具常用于較低的房間的一般照明。由于漫射光線能照亮平頂，使房間頂部高度增加，因而能產(chǎn)生較高的空間感。193、間接照明 將光源遮蔽而產(chǎn)生的間接光的照明方式，其

10、中 90%100%的光通量通過天棚或墻面反射作用于工作面，10%以下的光線則直接照射工作面。通常有兩種處理方法，一是將不透明的燈罩裝在燈泡的下部，光線射向平頂或其他物體上反射成間接光線；一種是把燈泡設在燈槽內(nèi)，光線從平頂反射到室內(nèi)成間接光線。這種照明方式單獨使用時，需注意不透明燈罩下部的濃重陰影。通常和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的藝術效果。204、半間接照明 半間接照明方式，恰和半直接照明相反，把半透明的燈罩裝在燈泡下部， 60%以上的光線射向平頂，形成間接光源，10%40%部分光線經(jīng)燈罩向下擴散。這種方式能產(chǎn)生比較特殊的照明效果，使較低矮的房間有增高的感覺。也適用于住宅中的小空間部分

11、，如門廳、過道等，通常在學習的環(huán)境中采用這種照明方式，最為相宜。215、漫射照明方式 利用燈具的折射功能來控制眩光，將光線向四周擴散漫散。這種照明大體上有兩種形式，一種是光線從燈罩上口射出經(jīng)平頂反射，兩側從半透明燈罩擴散，下部從格柵擴散。另一種是用半透明燈罩把光線全部封閉而產(chǎn)生漫射。這類照明光線性能柔和， 視覺舒適，適于臥室。22n正常照明和應急照明的關系 在正常情況下采用的照明為正常照明。在非正常情況下暫時采用的照明為應急照明。當照明電源故障停電使正常照明無法工作或該環(huán)境中發(fā)生火災時為非正常情況；當照明電源正常供電并且該環(huán)境無以上非正常情況發(fā)生時為正常情況。n正常照明和應急照明的區(qū)別 第二節(jié)

12、 照明種類23一、照明方式1. 一般照明：為照亮整個場所而設置的均勻照明 第三節(jié) 照明方式和燈具布置 第三節(jié) 照明方式和燈具布置特點：特點：由對稱排列在頂棚上的燈具組成由對稱排列在頂棚上的燈具組成 在室內(nèi)可獲得較好的亮度分布和照度均勻度在室內(nèi)可獲得較好的亮度分布和照度均勻度 24一、照明方式2、分區(qū)一般照明：對某一特定區(qū)域(如進行工作的地點)設計成不同照度來照亮該區(qū)域的一般照明 第三節(jié) 照明方式和燈具布置特點：特點：將燈具集中或分區(qū)集將燈具集中或分區(qū)集中設置在工作區(qū)的上方中設置在工作區(qū)的上方 非工作區(qū)的照度可降非工作區(qū)的照度可降低為工作區(qū)的低為工作區(qū)的1/31/5 25 第三節(jié) 照明方式和燈具

13、布置特定視覺工作用的、為照亮某個局部而設置的照明 特點：特點：將燈具裝設在靠近工作臺面的上方將燈具裝設在靠近工作臺面的上方 可在局部范圍以較小的光源功率獲得較高的照度可在局部范圍以較小的光源功率獲得較高的照度 易于調(diào)整和改變光的方向易于調(diào)整和改變光的方向3. 局部照明由一般照明與局部照明組成的照明 特點：特點：增加工作區(qū)的照度增加工作區(qū)的照度 減少工作面的陰影和光斑減少工作面的陰影和光斑 減少照明設施總功率減少照明設施總功率4. 混合照明 26二、燈具布置要點燈具布置是否滿足生產(chǎn)工作、活動方式的需要 被照面的照度分布是否均勻 燈具引起眩光的程度 燈具布置的藝術效果，與建筑物是否協(xié)調(diào) 燈具是否便

14、于安裝、檢修和維護 燈具安裝是否符合電氣安全的要求 燈具布置產(chǎn)生的心理效果及造成的環(huán)境氣氛 燈具布置需考慮以下主要問題： 第三節(jié) 照明方式和燈具布置27舉例：燈具布置產(chǎn)生的心理效果及造成的環(huán)境氣氛舉例：燈具布置產(chǎn)生的心理效果及造成的環(huán)境氣氛 典型布燈典型布燈特點：有熙熙特點：有熙熙攘攘熱鬧的感攘攘熱鬧的感覺，特別適用覺，特別適用 宴會廳照明宴會廳照明 橫向布燈橫向布燈特點：工作面特點：工作面 照度分布均勻照度分布均勻, ,并能造成一種并能造成一種熱烈的氣氛、熱烈的氣氛、 舒適感良好舒適感良好 縱向布燈縱向布燈特點：誘導性特點：誘導性好，工作面照好，工作面照度均勻，舒度均勻，舒 適適感良好感良好

15、 格子布燈格子布燈特點：從各個特點：從各個方向進入室內(nèi)方向進入室內(nèi)時有相同的感時有相同的感覺覺, ,適應性好適應性好, , 排列整齊排列整齊, , 舒舒 適性良好適性良好 第三節(jié) 照明方式和燈具布置28布燈方案均勻布置 將同型號燈具按等分面積的方法均勻布置成單一的幾何圖形特點：照度均勻 要求：實際距高比小于燈具允許最大距高比 適用：一般照明或分區(qū)一般照明 選擇布置 將燈具布置在使工作面能獲得最有利光照方向的位置上適用：局部照明方式或混合照明方式中的局部照明特點：局部或?qū)ο螳@較高照度,或突出某一物體,或創(chuàng)造某種氣氛要求：必須考慮照明的目的、主視線、要突出的物體等 第三節(jié) 照明方式和燈具布置29

16、s s s 2 s s s s s 3 4 s s s s s 3 4 s s 3 4 s s s 3. 一般照明距高比s/h的確定計算高度的確定計算高度的確定 h層高吊頂高度層高吊頂高度hcchfch燈具最低懸掛高度燈具最低懸掛高度hfc 頂棚頂棚 計算高度計算高度 h 懸掛高度懸掛高度 垂度垂度 hcc 工作面高度工作面高度 hfc 層高層高 地板地板 燈間距的確定燈間距的確定 點光源均勻布置點光源均勻布置線光源均勻布置線光源均勻布置最邊燈列與墻的距最邊燈列與墻的距 離離s 的確定：的確定：靠墻有工作面：靠墻有工作面： s 0.75m靠墻無工作面：靠墻無工作面： s ( (0.40.6)

17、)s s1 s1 s1 s2 s2 s2 正正方方形形 長長方方形形 菱菱形形 s 值值可可取取 s2 ss1s2 s 值值可可取取 s1 301. 疏散照明設置場所 一、二類建筑的疏散通道和公共出口人員密集的公共建筑的疏散通道和公共出口地下室和無天然采光房間的主要通道、出入口等通道上設置疏散標志燈 疏散照明燈 出入口設置出口標志燈31布置及裝設要求 10m 1m 10m 20m 出口標志燈出口標志燈 指向標志燈指向標志燈 20m 10m 指向標志燈指向標志燈 20m 通道及通道拐彎處的側墻，間距20m距地高度1m以下或2.22.5m距地1m以下應暗裝，且有防護措施出口門的內(nèi)側，面朝向疏散通道

18、出口門上方，距地高度2.22.5m可明裝，或暗裝疏散照明燈：與正常照明結合滿足照度要求 不低于0.5lx頂棚或側墻(2.3m)裝燈指向標志燈出口標志燈 第三節(jié) 照明方式和燈具布置32設置場所 2. 安全照明可能危及人員安全的生產(chǎn)場地或設備 醫(yī)院的手術室、搶救危重病人的急救室 高層公共建筑的電梯內(nèi) 裝設要求 照度值滿足要求，但不要求均勻(照亮某個設備或區(qū)域) 可單獨設置，亦可利用正常照明的一部分 照度值不低于該場所一般照明照度值的5% 第三節(jié) 照明方式和燈具布置33設置場所設置場所 3. 備用照明可能導致火災、爆炸或中毒等事故，或造成生產(chǎn)流程混亂、設可能導致火災、爆炸或中毒等事故，或造成生產(chǎn)流程

19、混亂、設 備損壞、貴重材料或部件損壞的生產(chǎn)場所備損壞、貴重材料或部件損壞的生產(chǎn)場所 可能造成重大經(jīng)濟損失的場所：重要樞紐和中心等可能造成重大經(jīng)濟損失的場所：重要樞紐和中心等可能造成重大政治影響會堂、中心、體育場館、賓館等場所可能造成重大政治影響會堂、中心、體育場館、賓館等場所公共建筑消防控制室及泵房、變配電室、機房等重要房間公共建筑消防控制室及泵房、變配電室、機房等重要房間正常營運、工作和生產(chǎn)的地下建筑正常營運、工作和生產(chǎn)的地下建筑裝設要求裝設要求 照度值、照度均勻度按需求考慮照度值、照度均勻度按需求考慮 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 除有特殊規(guī)定外，照度值不除有特

20、殊規(guī)定外，照度值不低于該場所一般照明照度值低于該場所一般照明照度值的的10%，滿足要求即可，滿足要求即可 第三節(jié) 照明方式和燈具布置34評價指標第四節(jié) 照明質(zhì)量評價 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價一、照度水平二、照度均勻度三、亮度分布四、眩光五、光的顏色六、照度的穩(wěn)定性七、陰影和造型立體感35(一)照度水平照度是決定物體明亮程度的直接指標。民用建筑電氣設計規(guī)范(JGJ/T16-2008)中各場所的照度標準。建筑照明設計標準(GB50034-2013)中的照明標準值?！罢斩葮藴省敝薪o出的照度值是指各種工作場所參考平面的評價照度值。 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價36 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價照度標準值的選擇符合下列條件

21、之一及以上時，作業(yè)面或參考平面的照度，可 按照度標準值分級提高一級 連續(xù)長時間緊張的視覺作業(yè)視覺要求的精細作業(yè)場所識別移動對象,要求識別時間短促而辨認困難時 視覺作業(yè)對操作安全有重要影響時 識別對象亮度對比小于0.3時 作業(yè)精度要求較高,且產(chǎn)生差錯會造成很大損失時 視覺能力低于正常能力時 建筑等級和功能要求高時 視覺安全視覺功效建筑功能建筑等級 37 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價符合下列條件時之一及以上時，作業(yè)面或參考平面的照度， 可按照度標準值分級降低一級 在一般情況下，設計照度值與照度標準值相比較，可以允許 有 -10%+10%的偏差進行很短時間的作業(yè)時 作業(yè)精度或速度無關緊要時 建筑等級和功能要

22、求較低時 視覺安全視覺功效建筑功能建筑等級 原因：布燈需要 光源功率及光通量變化的不連續(xù)性適用：裝設10個燈具以上的照明場所38 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價房間或場所房間或場所參考平面參考平面及其高度及其高度照度標準值照度標準值（lx）UGRRa教室教室課桌面課桌面3001980實驗室實驗室實驗桌面實驗桌面3001980美術教室美術教室桌面桌面5001980多媒體教室多媒體教室0.75m水平面水平面3001980教室黑板教室黑板黑板面黑板面50080學校建筑照明標準值39 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價應急照明的照度標準值宜符合下列規(guī)定：備用：其照度值除另有規(guī)定外,不低于該場所一般照明照度值的10%安全：其照

23、度值不低于該場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公共場所照明標準值40(二)亮度分布亮度分布是照度設計的補充，是舒適視覺的必要條件。為避免頂棚顯得太暗，頂棚照度不應低于作用照度的1/10；工作房間內(nèi)的墻壁或隔斷的反射比最好在50%70%之間；地板的反射比在20%40%。適當增加作業(yè)對象與作業(yè)背景的亮度之比。 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價41 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價uGB 50034-2004規(guī)定 作業(yè)面鄰近周圍的照度可低于作業(yè)面照度,但不宜低于下表 的數(shù)值: 作業(yè)面照度（lx）作業(yè)面鄰近周圍照度值（lx）750500300200500300200與作業(yè)面照度相同注：鄰近周

24、圍指作業(yè)面外0.5m范圍之內(nèi)作業(yè)面鄰近周圍照度42(三)照度均勻度 為了減輕人眼對因照度的極不相同的頻繁適用所造成的視覺疲勞，室內(nèi)照度的分布應該具有一定的均勻度。包括兩方面：工作面上照明的均勻性工作面與周圍環(huán)境(墻、頂棚、地板等)的亮度差別。n照明均勻度常用給定工作面上的最低照度與平均照度之比來衡量，即Emin/Eav。n最低照度是參考面上某一點最低照度，平均照度是整個參考面上的平均照度。n工作區(qū)域內(nèi)一般照明的均勻度應不低于0.7，工作房間內(nèi)交通區(qū)的照度不宜低于工作面照度的1/5。 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價43 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價GB 50034-2004規(guī)定 公共建筑的工作房間和工業(yè)建筑作業(yè)區(qū)

25、域內(nèi)的一般照明照度 均勻度，不應小于0.7，而作業(yè)面鄰近周圍的照度均勻度不應 小于0.5房間或場所內(nèi)的通道和其他非作業(yè)區(qū)域的一般照明的照度值 不宜低于作業(yè)區(qū)域一般照明照度的1/3令人滿意的均勻度作業(yè)面外0.5m范圍之內(nèi)提高照度均勻度的措施 實際布燈的距高比小于或等于燈具的最大允許距高比44(四)照度穩(wěn)定性 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價2. 照度不穩(wěn)定對視覺工作的影響增加適應的次數(shù)，分散注意力降低觀察運動物體的視覺分辨能力1. 引起照度不穩(wěn)定的原因照明電源電壓的波動氣體放電光源的頻閃效應工業(yè)生產(chǎn)中的氣流和自然氣流引起的燈具擺動3. 提高照度穩(wěn)定性的措施照明供電線路與較大沖擊性電力負荷的電力線路分開采用“

26、移相”或電子鎮(zhèn)流器減小氣體放電燈的頻閃效應 裝燈時避開氣流 45(五)降低眩光眩光是由光源和燈具等直接引起的，也可能是光源通過反射比高的表面，特別是像拋光金屬那樣的鏡面反射引起的。被視物與背景的亮度比超過1:100就容易產(chǎn)生眩光；當被視物亮度超過16cd/m2時，在任何條件下都會產(chǎn)生眩光。我國規(guī)定民用建筑照明對直接眩光限制的質(zhì)量等級分為三級。 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價46抑制眩光的措施：降低光源的亮度，降低燈具的表面亮度。采用磨砂玻璃、漫射玻璃或格柵。局部照明的燈具采用不透明的反射罩，且燈具的保護角30；若燈具的安裝高度低于工作者的水平視線時，應限制在1030之間。選擇好燈具的懸掛高度。 第四節(jié)

27、照明質(zhì)量評價47玻璃水晶燈，可以大大減少眩光。1000W金屬鹵化物燈有紫外線防護措施時，懸掛高度可適當降低。燈具安裝選用合適的距高比。燈具間最有利的距高比 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價48適當利用眩光，以烘托獨特的氣氛。如迪斯科舞廳的燈光設計熒光燈的最大允許距高比 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價49 第四節(jié) 照明質(zhì)量評價u 眩光的限制方法GB 50034-2013對眩光限制的規(guī)定合理選擇燈具的保護角 直接型燈具的保護角不應小于下表的規(guī)定： 光源平均亮度（kcd/m2）遮光角（）光源平均亮度（kcd/m2）遮光角（）12020501015505005002030公共和工業(yè)建筑常用房間或場所的最大允許UGR值及室外體 育場所的最大允許GR值宜符合“標準”中的規(guī)定 直接眩光的限制方法 合理選擇燈具表面亮度(=4585) 、配光 50(六)光源的顏色和顯色性在需要正確