第13章建筑電氣照明系統(tǒng)

1、第13章 建筑電氣照明系統(tǒng)13.2 電光源與燈具13.2.1 常用電光源13.2.2 燈具及其選用13.2.3 燈具的布置13.2.1 常用電光源 電光源是指將電能轉(zhuǎn)化為光能的器件。在照明工程中使用的各種各樣電光源，按其工作原理可分為兩大類：一類是熱輻射光源，如白熾燈、鹵鎢燈等；另一類是氣體放光燈源，如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈等。 電光源的發(fā)明促進(jìn)了電力裝置的建設(shè)。電光源的轉(zhuǎn)換效率高，電能供給穩(wěn)定，控制和使用方便，安全可靠，并可方便地用儀表計(jì)數(shù)耗能，故在其問(wèn)世后一百多年中，很快得到了普及 。它不僅成為人類日常生活 的必需品 ，而且在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸以及國(guó)防和科學(xué)研究中，都發(fā)揮著重要作用。

2、1 熱輻射光源（1）白熾燈 白熾燈是出現(xiàn)最早的光源，它利用電流流過(guò)鎢絲形成白熾體的高溫?zé)彷椛浒l(fā)光。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，能瞬間點(diǎn)燃、無(wú)頻閃現(xiàn)象、顯色性能好、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，白熾燈有一個(gè)其他大部分類型發(fā)光產(chǎn)品不具備的優(yōu)點(diǎn)，即適合頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)合。其鎢絲存在有蒸發(fā)現(xiàn)象故其壽命較短抗震性能低，40W以下的燈泡為真空燈泡 以上的則充以惰性氣體。 它的用途很廣，所以除了普通的白熾燈外還有很多種其他類。白熾燈的燈頭有螺口和插口兩種。（2）鹵鎢燈 鹵鎢燈是一種管狀光源。它是在具有鎢絲且耐高溫的石英燈管中充以微量鹵化物，利用鹵鎢循環(huán)，減少了管壁上鎢的沉積，從而改善了透光率，同時(shí)提高了使用壽命；又因燈管工作溫度提

3、高，輻射的可見(jiàn)光量增加，使發(fā)光效率大大提高，發(fā)光比普通鎢絲白熾燈高30%，鹵鎢燈具有體積小、功率大、顯色性好、可調(diào)光，能瞬間點(diǎn)燃，無(wú)頻閃現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是對(duì)電壓波動(dòng)比較敏感，耐振性也較差。多用于較大空間和要求高照度的場(chǎng)所。2.2.氣體放光燈源（1） 熒光燈 熒光燈（俗稱日光燈）也是一種管狀燈源，是光源發(fā)展史上第二代光源的代表。它是靠汞蒸氣放電時(shí)發(fā)出可見(jiàn)光和紫外線，后者又激發(fā)管內(nèi)壁的熒光粉而發(fā)光，二者混合光色接近白色，改變熒光粉的成分即可獲得不同的可見(jiàn)光譜。 熒光燈是由熒光燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器所組成，熒光燈管是具有負(fù)電阻特性的放電光源，為了保證燈管的穩(wěn)定性，必須用鎮(zhèn)流器來(lái)克服負(fù)阻效應(yīng)，限制和穩(wěn)

4、定通過(guò)燈管的工作電流，目前在電氣照明中被廣泛應(yīng)用 熒光燈具有發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、表面溫度低、顯色性較好、光通分布均勻等特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)主要有在低溫環(huán)境下啟動(dòng)困難，而且手電網(wǎng)電壓影響光效和壽命，甚至不能啟動(dòng)。（2）高壓汞燈 高壓汞燈具有光效率高、耐震、耐熱、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。但缺點(diǎn)是不能瞬間點(diǎn)燃，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，且顯色性差。電壓偏移對(duì)光通輸出影響較小，但電壓波動(dòng)過(guò)大，如電壓突然降低5%以上時(shí)，可導(dǎo)致自動(dòng)熄滅，再次啟動(dòng)又需510s，故電壓變化不宜大于5%。（3）高壓鈉燈高壓鈉燈是在放燈發(fā)光管內(nèi)充入適量的氬或氙惰性氣體，并加入 足夠的鈉，主要以高壓鈉蒸氣放電，其輻射光波集中在人眼較靈敏的區(qū)域內(nèi)，故光效高

5、，約為熒光高壓汞燈的兩倍，且壽命長(zhǎng)，但顯色性欠佳。其除光效高、壽命長(zhǎng)以外，還具有紫外線輻射小，透霧性能好、耐震、宜用于照度要求較高的大空間照明。（4）金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈 (簡(jiǎn)稱金鹵燈)有兩種，一種是石英金鹵燈，其電弧管泡殼是用石英做的，另一種是陶瓷金鹵燈，其電弧管泡殼是用半透明氧化鋁陶瓷做的，金鹵燈是目前世界上最優(yōu)秀的電光源之一，它具有高光效(65140lm/w)，長(zhǎng)壽命(500020000h)，顯色性好(Ra6595)結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。它兼有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈的優(yōu)點(diǎn)、克服了這些燈的缺陷，金鹵燈匯集了氣金鹵燈體放電光源的主要優(yōu)點(diǎn)。尤其是光效高、壽命長(zhǎng)、光色好三大優(yōu)點(diǎn).因此

6、金鹵燈發(fā)展很快，用途越來(lái)越廣。市場(chǎng)上的金鹵燈同其它氣體放電燈一樣，燈內(nèi)的填充物中有汞，汞是有毒物質(zhì)，制燈注汞時(shí)，處理不慎，會(huì)造成對(duì)生產(chǎn)環(huán)境污染，有損工人的身體健康，電弧管排氣時(shí)，有微量的汞蒸氣排出,若處理不當(dāng)，會(huì)直接排入大氣，當(dāng)使用的燈破損，皆會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。（5） 氙燈 氙燈為惰性氣體放電弧光燈，其光色很好。氙燈按電弧的長(zhǎng)短又可分為長(zhǎng)弧氙燈和短弧氙燈，其功率較大，光色接近日色，因此有“人造小太陽(yáng)”之稱。高壓氙燈有耐低溫、耐高溫、耐震、工作穩(wěn)定、功率較大等特點(diǎn)。長(zhǎng)弧氙燈特別適合于廣場(chǎng)、車(chē)站、港口、機(jī)場(chǎng)等大面積場(chǎng)所照明。短弧氙燈是超高壓氙氣放電燈，其光譜要比長(zhǎng)弧氙燈更加連續(xù)，與太陽(yáng)光譜很接近，

7、稱為標(biāo)準(zhǔn)被白色高亮度光源，顯色性好。氙燈紫外線輻射強(qiáng)，其安裝高度不宜低于20m（6）霓虹燈霓虹燈是一種冷陰極輝光放電燈，由電極、引入線以及燈管組成。它的燈管細(xì)而長(zhǎng)，可以根據(jù)裝飾的需要完成各種圖案或文字。霓虹燈正常工作時(shí)處于高電壓、小電流狀態(tài)，一般通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的漏磁式變壓器給霓虹燈供電，接通電源后，變壓器次級(jí)產(chǎn)生的高電壓使燈管內(nèi)氣體電離，發(fā)出彩色的輝光。霓虹燈的發(fā)光效率特別低，能耗較大，但顏色鮮艷，控制方便，多用于廣告圖案。因?yàn)樽儔浩鞯拇渭?jí)電壓較高，所以二次回路必須與所有金屬構(gòu)架或建筑物完全絕緣。（7）LED發(fā)光二極管LED發(fā)光二極管 是一種半導(dǎo)體光源。一般由電極、PN結(jié)芯片和封裝樹(shù)脂組成。LE

8、D發(fā)光二極管利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓時(shí)，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光。它具有發(fā)光效率高、反應(yīng)速度快、無(wú)沖擊電波、可靠性高。壽命長(zhǎng)、體積小、色彩豐富等特點(diǎn)，多用作指示燈、交通信號(hào)燈、汽車(chē)燈、裝飾燈等，是一種非常有前途的照明光源。13.2.2 13.2.2 燈具及其選用燈具及其選用燈具是指能分配、透出或轉(zhuǎn)變一個(gè)或多個(gè)燈源發(fā)出的光線的一種器具，包括所有用于固定和保護(hù)光源所需的全部零、部件，以及與電源連接所必需的線路附件。燈具主要有光源和控照器組成（有些燈具的定義不含光源）。控照器也稱為燈罩，其主要功能是固定光源，透光、分配和改變光源光分布。燈具對(duì)創(chuàng)造舒適的照

9、明環(huán)境非常重要，他不僅能是光線按所需方向投射，還可以降低眩光，裝飾和美化環(huán)境，改善人們的視覺(jué)效果。直接型燈具 是能向燈具下部發(fā)射90%100%直接光通量的燈具。一般有搪瓷、鋁或鍍銀鏡面等反光性能良好的不透明材料制成燈罩，絕大部分光線被反射向下，使燈的上部幾乎沒(méi)有光線，頂棚很暗，很容易與明亮燈光形成對(duì)比眩光。直接型燈具光線集中，方向性很強(qiáng)，燈具的光通量利用率最高，適合于工作環(huán)境照明。直接型燈具又可按其配光曲線的形狀分為特深照型、深照型、廣照型、配照型和均勻配照型5種。半直接型燈具 是能向燈具下部發(fā)射60%90%直接光通量的燈具。一般由半透明材料制成下面開(kāi)口的式樣，它能將較多的光線照射到工作面上，

10、又能發(fā)出少量的光線照射頂棚，使空間環(huán)境得到適當(dāng)?shù)牧炼龋瑴p少燈具與頂棚間的強(qiáng)烈對(duì)比，改善房間內(nèi)的亮度比，使室內(nèi)環(huán)境亮度更舒適。這種燈具常用辦公室、書(shū)房等場(chǎng)所。漫射型燈具 是能向燈具下部發(fā)射40%60%直接光通量的燈具。這類燈具采用漫射透光材料制成封閉式的燈罩，造型美觀，光線均勻柔和，如乳白玻璃球形燈，它常用于起居室、會(huì)議室和廳堂的照明。缺點(diǎn)是光的損失較多，光效較低。 半間接型燈具 是能向燈具下部發(fā)射10%40%直接光通量的燈具。它的上半部一般用透光材料制成，下半部用漫射透光材料制成，這樣就把大部分光線投向頂棚和上部墻面，使室內(nèi)光線更為柔和宜人。使用中上半部容易聚集灰塵，影響燈具的效率。間接型燈具

11、 是能向燈具下部發(fā)射10%以下的直接光通量的燈具。大部分光線投向頂棚，使頂棚成為二次光源，使室內(nèi)光線擴(kuò)散性極好，光線均勻柔和。缺點(diǎn)是光通損失較大，不經(jīng)濟(jì)。（2 2） 按燈具結(jié)構(gòu)分類按燈具結(jié)構(gòu)分類1）開(kāi)啟型燈具。光源與外界環(huán)境直接接觸（無(wú)燈罩）2） 閉合型燈具。將光源包合起來(lái)，但內(nèi)外空氣仍能自由流通，如半圓罩天棚燈等。3）密閉型燈具 。透明燈罩固定處嚴(yán)密封閉，與外界隔絕相當(dāng)可靠，內(nèi)外空氣不能流暢，如防水防塵燈等。4）防爆型燈具。符合防爆電氣設(shè)備制造檢驗(yàn)規(guī)程要求，安全地在有爆炸危險(xiǎn)性介質(zhì)的場(chǎng)所使用。5）方振型燈具。燈具采取方振措施，安裝在有振動(dòng)的設(shè)施上。（3 3）按燈具的安裝方式分類）按燈具的安裝

12、方式分類1）懸吊式。懸吊式是最普通的，也是應(yīng)用最廣泛的安裝方式。它是利用吊桿、吊鏈、吊管、吊燈線將燈具懸掛在室內(nèi)頂棚上。對(duì)于房間高大、空間顯得單調(diào)的場(chǎng)所，安裝吊燈就能消除這種感覺(jué)。2）吸頂式。吸頂式是將燈具直接緊貼在頂棚上。一般適用于空間高度較低的室內(nèi)照明。3）壁式。壁式是將燈具安裝在墻壁、柱子及其他豎立面上。主要用作局部照明和裝飾照明。4）嵌入式。嵌入式是指在有吊頂?shù)姆块g內(nèi)，將燈具嵌入頂棚內(nèi)安裝。這種安裝方式能夠消除眩光，使頂棚整體效果好，簡(jiǎn)潔完整，具有良好的裝飾效果。缺點(diǎn)是頂棚較暗；照明經(jīng)濟(jì)性較差，室內(nèi)環(huán)境有陰暗感。因此常與其它燈具配合使用。5）可移動(dòng)式。這種燈具通常是作為輔助性燈具，如桌

13、上的臺(tái)燈、地上的落地?zé)簟⒋差^燈等。選擇燈具時(shí)要注意其穩(wěn)定性。2.2.燈具選用燈具選用（1）技術(shù)性技術(shù)性主要是指滿足配光和限制眩光的要求。高大的廠房宜選擇深照直射型燈具，寬大的車(chē)間宜選擇廣照型、配照型燈具，使絕大部分光線直接找到工作面上。一般公共建筑可選半直射型燈具，較高級(jí)的可選漫射型燈具，通過(guò)頂棚和墻壁的反射使室內(nèi)光線均勻、柔和。豪華的大廳可考慮選用半反射型或反射型燈具，使室內(nèi)無(wú)陰影。（2）經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合從初投資和年運(yùn)行費(fèi)用全面考慮。在滿足室內(nèi)照度要求的情況下，電功率的消耗、設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用的消耗都應(yīng)適當(dāng)控制，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。故應(yīng)選擇光效高、壽命長(zhǎng)的燈具為宜。（3）使用性應(yīng)結(jié)合環(huán)境條件、

14、建筑結(jié)構(gòu)情況等安裝使用中的各種因素加以考慮。環(huán)境條件。干燥、清潔的房間盡量選開(kāi)啟式燈具； 潮濕處（如廁所、衛(wèi)生間）可選防水燈頭保護(hù)式；特別潮濕處（如廚房、浴室）可選密閉式（防水防塵燈）；有易燃易爆物場(chǎng)所（如化學(xué)車(chē)間）應(yīng)選防爆燈；室外應(yīng)選防雨燈具；易發(fā)生碰撞處應(yīng)選帶保護(hù)網(wǎng)的燈具；自在器吊線燈和安裝在振動(dòng)處的燈具，一律采用卡扣燈。安裝條件。應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)情況和使用要求，確定燈具的安裝方式，選用相應(yīng)的燈具。如一般房間為線吊，門(mén)廳等處為桿吊，門(mén)口處為壁裝，走廊為吸頂安裝等。（4）燈具的造型與周?chē)沫h(huán)境相協(xié)調(diào)，通過(guò)燈具來(lái)渲染烘托氣氛。3.3.照明光源的選擇照明光源的選擇選擇光源時(shí)，應(yīng)在滿足顯色性、啟動(dòng)時(shí)

15、間等要求條件下，根據(jù)光源、燈具及鎮(zhèn)流器等的效果、壽命和價(jià)格在進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定。（1）高度較低房間，如辦公室、教師、會(huì)議室及儀表、電子等生產(chǎn)車(chē)間宜采用細(xì)管徑直管熒光燈。（2）商店?duì)I業(yè)廳宜采用細(xì)管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈（3）高度較高的工業(yè)廠房，應(yīng)按照生產(chǎn)使用要求，采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，亦可采用大功率細(xì)管徑直管熒光燈。（4）一般情況下，室內(nèi)外照明不應(yīng)采用普通照明白熾燈。但下列場(chǎng)所可采用白熾燈。只有在要求瞬間啟動(dòng)和連續(xù)調(diào)光的場(chǎng)所，使用其他光源技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí)。開(kāi)關(guān)燈頻繁的場(chǎng)所。對(duì)防止電磁干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所。照度要求不高，且照明時(shí)間較短的場(chǎng)所或有特殊要求的場(chǎng)所。

16、13.2.3 13.2.3 燈具的布置燈具的布置1.室內(nèi)燈具布置原則室內(nèi)燈具布置應(yīng)遵循的原則滿足以下要求：規(guī)定的照度及工作面上照度均勻；光線的射向適當(dāng)，無(wú)眩光、無(wú)陰影；燈泡安裝容量至最??；維修方便；布置整齊美觀并與建筑空間相協(xié)調(diào)。2.燈具的高度光源種類燈具形式光源功率/W最低懸掛高度/m白熾燈有反射罩601001502003005002.02.53.54.0有乳白玻璃反射罩1001502003005002.02.53.0鹵鎢燈有反射罩500100020006.07.0熒光燈無(wú)反射罩402.03.0有反射罩402.0熒光高壓汞燈有反射罩1252504003.55.06.5高壓汞燈有反射罩1252

17、504004.05.56.5金屬鹵化物燈搪瓷反射罩鋁拋光反射罩40010006.014.0高壓鈉燈搪瓷反射罩鋁拋光反射罩2504006.07.03.3.燈具的平面布置燈具的平面布置（1）燈具的均勻布置燈具的均勻布置是指燈具間距按一定規(guī)律進(jìn)行均勻排列的方式。他不考慮房間內(nèi)或工作場(chǎng)所內(nèi)的設(shè)備、設(shè)施的具體位置，只考慮房間內(nèi)或工作場(chǎng)所內(nèi)獲得較均勻的照度。均勻布置方式適用于一般公共建筑的室內(nèi)燈具的布置，如教室、實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室等。（2）燈具的分區(qū)布置燈具的分區(qū)布置是指燈具的位置是根據(jù)特定區(qū)域?qū)φ斩鹊奶厥庖髞?lái)確定的。在工業(yè)建筑中，對(duì)工作面應(yīng)增加燈具的布置密度來(lái)提高照度。在公共建筑和民用建筑中，如大廳、商場(chǎng)等場(chǎng)所，應(yīng)考慮裝飾美觀和體現(xiàn)環(huán)境