新編-電氣照明系統(tǒng)-精品課件

1、 2.4 電氣照明系統(tǒng)一、光度學(xué)基本知識 1、可見光 波長：380780mm 2、光通量（流明lm） 指光源在單位時間內(nèi)，向周圍空間輻射的使人眼產(chǎn)生光感的 輻射能。 3、發(fā)光強度（坎德拉cd） 指光源向周圍空間某一方向單位立體角內(nèi)輻射的光通量。 4、亮度（cd / m ） 發(fā)光體在視線方向單位投影面上的發(fā)光強度。2 5、照度（勒克司lx） 受照物體單位面積上接受的光通量。二、照明與視覺的關(guān)系 1、視覺 人的眼睛，在接收光源直接發(fā)出的光或被物體反射的光，光 射入眼睛后產(chǎn)生的視知覺，是“光覺”（看見明亮）、“色覺”（看 見顏色）、“形覺”（看見物體的形狀），“動覺”（看見物體的運 動）、和“立體覺

2、”（看見物體的遠、近、深、淺）等的綜合。 人眼能否清楚地識別物體，與下列條件有關(guān) 物體的明亮程度及其與背景的亮度對比 物體的顏色和色對比以及光的顏色 物體的大小和視距的視角大小 觀察時間的長短 2、視覺的工作特點（1）視野范圍: 水平范圍180 垂直范圍130 中心視場30 范圍內(nèi)最清晰（2）明視覺和暗視覺 明視覺亮度在1.0 cd / m 以上的環(huán)境中人眼的視覺 暗視覺亮度在1.0 cd / m 以下的環(huán)境中人眼的視覺3、顏色感覺 人眼對不同波長的光所引起的不同的色覺000224、視度 在觀察周圍事物時，視覺的清晰程度5、影響視覺的因素 （1）亮度 物體只有具有一定的亮度才能在人煙的視網(wǎng)膜上

3、成像。 在一般亮度情況下，視力隨亮度的增加而提高。當(dāng)觀察對象 的周圍亮度與中心亮度相等或周圍稍暗時視力最好。若周圍 比中心亮，則視力顯著下降。過高的亮度或強烈的亮度對比， 則會引起眼睛的不舒適感而造成視力下降。 人眼的視覺亮度在 10 cd/m 10 cd/m -6 2 4 2（2）視角 物體的尺寸與物體到任眼的距離的比值為視角（3）亮度對比 只有被觀察的物體與其北京在亮度和顏色上存在差別時，人 眼才能正常分辨。差別越大，看得越清楚，視覺越好。（4）識別時間 指在一定的照度條件下，看清楚物體所用的時間。 視角大的物體 ，照度高的地方，識別時間越短 （5）眩光 視影響視覺的重要因素。 視力隨亮度

4、而顯著地變化。在一般亮度情況下，視力隨亮度的增加而提高。當(dāng)觀察對象的周圍亮度與中心亮度相等或周圍稍暗時視力最好。 若周圍比中心亮，則視力顯著下降。過高的亮度或強烈的亮度對比，則會引起眼睛的不舒適感而造成視力下降，這種現(xiàn)象稱為眩光。其原因是由于高亮度的刺激使瞳孔縮小;角膜或晶狀體等眼內(nèi)組織產(chǎn)生的光散射在眼內(nèi)形成光幕;視網(wǎng)膜受高亮度的刺激使眼的明暗適應(yīng)狀態(tài)變壞，甚至導(dǎo)致破壞。 產(chǎn)生眩光的主要因素 1）周圍暗，此時眼睛能適應(yīng)的亮度很低; 2）光源的亮度高; 3）光源靠近視線 4）光源的表觀面積和數(shù)量。 產(chǎn)生眩光的種類分為 直射眩光、反射眩光 和光幕眩光。 降低眩光的方法 利用眩光作用于式線角度的關(guān)系

5、可以減小和消除眩光；增大背景亮度；降低眩光源的面積；降低光源的亮度。 反射眩光產(chǎn)生于當(dāng)光源同眼晴的位置，剛好保持正反射關(guān)系。眩光的程度使人產(chǎn)生不舒適惑時，稱為不舒適眩光。能降低人眼視力的眩光。稱為礙視眩光。在有些情況下，可以利用眩光來創(chuàng)造某種必要的氣氛，例如很多數(shù)量小功率白熾燈泡組成花燈、串燈，用它來襯托富麗堂皇的環(huán)境，或者用投光燈把光投射在裝飾物上。產(chǎn)生金碧輝煌的感覺。當(dāng)然在多數(shù)情況下，我們的任務(wù)是限制那些不舒適的眩光和影響視力的眩光。 （6）明適應(yīng)和暗適應(yīng) 人的眼睛在明亮的條件下能看見物體，在微弱光亮下也能看見物體，除了靠變化瞳孔的大小來調(diào)節(jié)亮度之外，主要由視網(wǎng)膜的錐狀體細(xì)胞工作，在暗處時

6、由桿狀體工作。在照明條件急劇變化的情況下，視覺過程需要適應(yīng)，從黑暗中進入明亮的環(huán)境時，眼晴要經(jīng)過約2分鐘的時間才能重新恢復(fù)視力，這種現(xiàn)象稱為明適應(yīng)；從明亮處進入暗的環(huán)境時，眼睛達到適應(yīng)所需要的時間更長，要有3040分鐘才能完全恢復(fù)視力，這時稱為暗適應(yīng)。急劇和頻繁的適應(yīng)會增加眼睛的疲勞，使視力迅速下降。 （7）光譜靈敏度 人的視覺與光的波長有關(guān)，稱為光感的光譜靈敏度。明亮?xí)r視網(wǎng)膜錐狀體工作，最大相對靈敏度在波長為555nm的黃綠光處?；璋禃r視網(wǎng)膜桿狀體工作，最大相對靈敏度移到507nm處，此時光譜的色感覺消失了。因此，人的視覺是在錐狀體工作時有色覺，而且只有在明亮的條件下才會有良好的色感覺。由于

7、亮度不同，有的顏色有顯著的變化，有的顏色則大體上沒有什么變化。藍色（440470nm）、藍綠色（470500nm）、黃色（560600nm）等，在不同的亮度下色調(diào)并不變化。 三、照明方式和種類 1、照明的方式（1）一般照明觀眾廳、會議廳、辦公廳 均勻照明 獲得相同的照度而設(shè)置的照明 分區(qū)照明 需要提高房間內(nèi)某些特定工作區(qū)的照度（2）局部照明局限于特定工作部位的固定或移動照明。（3）混合照明一般照明與局部照明。 2、照明的種類 正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明等。四、電光源（一）分類 1、熱輻射光源。 如：白熾燈、鹵鎢燈 2、氣體放電光源 利用蒸汽的弧光放電或非金屬的電離激發(fā)出可

8、見光。（1）金屬氣體放電光源 如：汞燈、鈉燈（2）惰性氣體放電光源 如：氙燈、汞氙燈、霓虹燈（3）金屬鹵化物燈 如 ：鈉鉈銦燈、金屬鹵素?zé)簦ǘ?電光源的主要技術(shù)指標(biāo)1、額定電壓、額定電流和額定功率 額定電壓電光源正常工作的電壓 額定電流在額定電壓下工作通過的電流 額定功率在額定工作狀態(tài)下所消耗的有功功率。2、額定光通量和發(fā)光效率 發(fā)光效率光電源在額定工作狀態(tài)下每消耗1W的有功功率 所發(fā)出的光通量, 單位是 lm/w。發(fā)光效率越高越節(jié)能。3、平均壽命 電光源有效壽命的平均值。一般以小時表示。4、色表 光源發(fā)光的顏色稱為光源的色表，它可用色溫表示。色溫是指電光源發(fā)出光的顏色。 色溫在2000K時

9、呈橙色;2500K左右呈淺橙色;3000K左右為橙白色;4000K左右為白中略橙，45007500K白色（55006000K最為接近）;日光的平均色溫約為60006500K，藍天的色溫約在11000一20000K之間。5、顯色性 物體的顏色是物體對所照射的光源光譜有選擇地吸收、反射和透射的結(jié)果。光源的顯色性是電光源發(fā)出的光照射在物體上，對物體城線的顏色的真實程度。 由于光源顯色性的優(yōu)劣主要取決于它的光譜分布，民用建筑中一般要求:宴會廳、展覽廳等場所需選用顯色指數(shù)大于80的照明光源;顯色指數(shù)為6080的光源可用于辦公室。教室、餐廳及一般商店的營業(yè)廳;顯色指數(shù)在4060范圍內(nèi)的光源只能應(yīng)用在那些不

10、需特別識別色彩的庫房等建筑物內(nèi);對于室外庭院，可采用顯色指數(shù)低于40的光源。 6、頻閃效應(yīng) 指光通量隨交流電壓作周期性變化，使人產(chǎn)生閃爍感覺。（三）幾種常用的照明電光源1、白熾燈 （1）原理 白熾燈是最早出現(xiàn)的光源。即所謂第一代光源，它是將燈絲加熱到白熾的程度，利用熱輻射發(fā)出可見光。（2）特點 白熾燈具有顯色性好，結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，能瞬時點燃，無頻閃現(xiàn)象，可調(diào)光，可在任意位置點燃，價格便宜等特點。因其極大部分輻射為紅外線，故光效最低。 由于燈絲的蒸發(fā)很快，所以壽命也較短。白熾燈的色溫約為24002900K。（3）種類白熾燈的種類很多，有普通型 磨砂型、 漫射型、 反射型、 裝飾型 、局部照明

11、燈泡 、水下燈泡等。2、鹵 鎢 燈 （1） 原理 白熾燈的鎢絲在熱輻射過程中蒸發(fā)并附著在燈泡內(nèi)壁，使 燈泡射出偽光通愈來愈低。為了減緩這種進程，通常在燈泡內(nèi) 充以惰性氣體以抑制鎢絲的蒸發(fā)。 如果在玻殼內(nèi)所充填的惰性氣體另加入微量的鹵素物質(zhì)，利用鹵鎢的再生循環(huán)作用，被蒸發(fā)的鎢與鹵素結(jié)合成鹵化鎢，因燈管內(nèi)壁具有很高的溫度而不能附著其上，通過擴散或?qū)α鞯礁邷氐臒艚z附近又被分解為鹵素和鎢，其中鎢吸附在燈絲表面，鹵素又和蒸發(fā)出來的鎢反應(yīng)，防止管壁發(fā)黑。 燈管所充的鹵素為碘或溴。溴比磺的化學(xué)性活潑，所以清潔管壁的效果更好。溴乃無色透明，故溴鎢燈較碘鎢燈的光效高，色溫也有所提高。（2）特點 它與白熾燈比較，

12、光效提高30，壽命增長50%。鹵鎢燈具有體積小、功率大、能夠瞬時點燃、可調(diào)光、無頻閃效應(yīng)、顯色性好和光通維持性好等特點。這種燈多用于較大空間、要求高照度的場所，其色溫特別適用于電視轉(zhuǎn)播攝象照明。 3、熒 光 燈 （1）原理 熒光燈是所謂第二代光源，它是一種低壓汞蒸氣放電燈。 電感式鎮(zhèn)流器：（2）特點 熒光燈具有表面亮度低，表面溫度低，光效高，壽命長，顯色性較好，光通分布均勻等特點。它被廣泛用于進行精細(xì)工作、照度要求高或進行長時間緊張視力工作的場所。 熒光燈的額定壽命，是指每開關(guān)一次燃點3小時而言。開關(guān)頻繁時，使燈絲所涂發(fā)射物質(zhì)很快耗盡，縮短了燈管的使用壽命，因此它不適宜用于開關(guān)頻繁的場所。 （

13、3）種類： 按其熒光粉的不同可分為：日光色（6500K），與微陰的天空光相似；白色（4500K）與日出兩小時后的太陽直射光相似 ；暖白色（3000K），與白熾燈光接近。 按外形不同可分為直管形、環(huán)形和U形 按燈絲工作方式分為熱陰極式及冷陰極式 按用途分為普通照明及裝飾用的彩色熒光燈管以及小功率高光效的節(jié)能型燈管等。4、高 壓 汞 燈 （1）原理（2）特點 高壓汞燈具有光效高、耐震、耐熱、壽命長等特點。但啟動時間較長，不宜于作室內(nèi)照明光源，也不能單獨做為事故照明光源。多用于車間、禮堂、展覽館等室內(nèi)照明，或道路、廣場的室外照明。 高壓汞燈的壽命通常是按每啟動一次點燃5小時計算的，如果開關(guān)頻繁則壽命

14、縮短。 5、高 壓 鈉 燈 （1）原理（2）特點 高壓鈉燈具有光效高、紫外線輻射小、透霧性能好、光通維持性好、可任意位置點燃、耐震等特點，但顯色性差，平均顯色指數(shù)為21。它廣泛用于道路照明，當(dāng)與其它光源混光后，可用于照度要求高的高大空間場所。 6、金 屬 鹵 化 物 燈 金屬鹵化物燈是近年發(fā)展起來的所謂第三代光源，它與高壓汞燈類似，但在放電管中除了充有汞和氫氣外，還加充發(fā)光的金屬鹵化物（以碘化物為主）。 金屬鹵化物燈發(fā)光效率高、顯色性能好、但平均壽命短。（1）鏑燈（2）鈉鉈銦燈五、照明燈具1、分類（1）按燈具的結(jié)構(gòu)特點分（2）按燈具的的安裝方式分（3）按燈具的配光曲線分 2、選擇（1）通過環(huán)境

15、選擇燈具（2）按配光曲線選擇燈具特深照型、深照型、配照型、漫散型、廣照型等六、照明燈具的布置 包括確定燈具的高度布置和平面布置兩部分內(nèi)容。即確定燈具在空間內(nèi)的具體空間位置。 1、布置原則 燈具的布置應(yīng)滿足： （1）合理的照度水平，并具有一定的均勻度 （2）適當(dāng)?shù)牧炼确植? （3）必要的顯色性和入射方向 （4）限制眩光作用和陰影的產(chǎn)生 （5）美觀、協(xié)調(diào)2、燈具的高度布置 確定燈具的懸吊高度應(yīng)考慮如下因素 （1）保證電氣安全。 （2）限制直接眩光。 （3）便于維護管理。 （4）和建筑尺寸配合 （5）應(yīng)防止晃動 （6）應(yīng)提高經(jīng)濟性 照明燈具最低懸吊高度的規(guī)定3、燈具的水平布置 燈具的平面布置應(yīng)考慮以

16、下因素: （1）與建筑結(jié)構(gòu)配合，做到考慮功能、照顧美觀、防止陰影、 方便施工; （2）與室內(nèi)設(shè)備布置情況相配合，盡量靠近工作面，但不應(yīng)裝 在大型設(shè)備的上方。 （3）應(yīng)保證用電安全，和裸露導(dǎo)電部分應(yīng)保持規(guī)定的距離。 （4）應(yīng)考慮經(jīng)濟性。 常見的幾種布置方案：4、燈具合理布置的方法距高比法（L / h） L 燈具之間的間距 h 燈具的布置高度 H 房間高度 hF 工作面的高度 hc 燈具的垂度 hs懸掛高度 hs（1）部分燈具的最大允許距高比（2）對稱配光燈具的距高比計算正方形布置的燈具 : L = L1 =L2長方形布置的燈具: L = L1 L2菱形布置的燈具 : L = L1 + L2 22

17、七、照明質(zhì)量 1、合適的照度 2、照明的均勻度 3、合適的亮度分布 4、限制眩光 5、光源的顯色性 6、照度的穩(wěn)定性 7、姘閃效應(yīng)的消除 八、裝飾照明的主要方式1、燈光和燈具的色彩（1）與室內(nèi)墻面的色彩相協(xié)調(diào)（2）與室內(nèi)的窗簾、家具等色彩求得和諧（3）個人性格和喜好光源的顏色分類相關(guān)色溫顏色特征5300冷2、室內(nèi)裝飾照明的常用方式（1）花吊燈作為室內(nèi)裝飾重點（2）點光源吸頂或嵌入式直射光燈（3）光帶和光盒（4）空間枝形網(wǎng)狀照明（5）全發(fā)光天棚（6）光檐照明九、歌舞廳照明1、基礎(chǔ)照明 （1）頂棚嵌入式 （2）多燈組合嵌入式 （3）熒光線狀排列形式 （4）熒光燈組合嵌入式 （5）頂棚分段式 （6）

18、豪華吊燈式 （7）吸頂塑花燈式2、表演區(qū)照明3、歌舞廳效果照明（1）動態(tài)燈具：旋轉(zhuǎn)燈（2）靜態(tài)燈具：霓虹燈、聚光燈、星星燈、頻閃燈等。十、建筑物立面的泛光照明 1、一般規(guī)定 （1）采用在建筑物自身或在相鄰建筑物上設(shè)置燈具 （2）受照面的上半部的平均亮度宜為下半部的24倍。2、不同場合下建筑物立面照明的處理（1）沒有凹凸或缺乏建筑物細(xì)部的平立面（2）有垂線條的立面（3）有水平線的立面（4）建筑物有凸出部分（5）建筑物有凹進部分（6）有坡屋頂?shù)慕ㄖ铮?）正方形或長方形的建筑物（8）圓形構(gòu)筑物九、店面、櫥窗照明 1、基本照明、聚光照明、強調(diào)照明、特殊照明十、廣告、招牌照明 1、廣告照明：內(nèi)照式、霓虹燈式、電視墻 2、招牌照明：室內(nèi)霓虹燈式、室外霓虹燈式十一、水景裝飾照明 1、水中照明方式 2、水中照明燈具十二、人工照明標(biāo)準(zhǔn) 就是保證照明設(shè)計的結(jié)果使人的眼睛能輕松地、清晰地把被觀察物從背景上分辨出來，即滿足一定的視力條件，根據(jù)國家的經(jīng)濟和電力發(fā)展水平，由國家有關(guān)部門頒布的數(shù)量依據(jù)。1