供电与照明工程规划设计.

第四章供电与照明工程规划设计（9学时）本章主要内容：第一节供电的基本知识第二节园林照明第三节园林供电设计第四节供电平面图及系统图的绘制第一节供电的基本知识一、交流电源1、大小和方向随时间作周期性变化的电压和电流分别称为交流电压和交流电流，统称为交流电。2、以交流电的形式产生电能或供给电能的设备，称为交流电源，如发电厂的发电机、公园内的配电变压器、配电盘的电源刀闸、室内的电源插座等等，都可以看作是用户的交流电源。3、三相发电机星形接法中，三个绕组的末端被连在一起形成公共端——中性线——零线。和三个绕组起端相连接的输电线形成相线，也叫火线。火线与中性线间的电压就叫相电压U1。三根火线之间的电压叫线电压U2。线电压和相电压的关系是U2=√3*U1；如：日常用电系统中的三相四线制中电压为380/220V，即线电压为380V，相电压为220V。目前家庭用电一般采用五线制，五线入户，即红、黄、绿、蓝、黄绿双色线。国家标准是：火线----红、黄、绿；零线----蓝色（或黑）；地线----黄绿双色线。二、输配电概述发电厂、电力网和用电设备组成的统一整体称为电力系统。而电力网是电力系统的一部分，它包括变电所、配电所以及各种电压等级的电力线路。根据我国规定，交流电力网的额定电压等级有：220Ｖ、380Ｖ、3kＶ、6kＶ、10kＶ、35kＶ、110kＶ、220kＶ等。习惯上把１kV及以上的电压称为高压，１kＶ以下的称为低压。在我国的电力系统中，220kＶ以上电压等级都用于大电力系统的主干线，输送距离在几百公里。各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离线路电压/kV线路结构输送功率/kW输送距离/km0.380.386610103563110220500750架空线电缆线架空线电缆线架空线电缆线架空线架空线架空线架空线架空线架空线≤100≤175≤2000≤3000≤3000≤50002000～150003500～3000010000～50000100000～500000500000～/≤0.25≤0.353～10≤85～15≤1020～5030～10050～150200～300≤550/三、配电变压器变压器的外壳一般均附有铭牌，上面标有变压器在额定工作状态下的性能指标。在使用变压器时，必须遵照铭牌上的规定。1、型号2、额定容量变压器在额定使用条件下的输出能力，以视在功率千伏安（kＶＡ）计。三相变压器的额定容量是按标准规定为若干等级。3、额定电压变压器各绕组在空载时额定分接头下的电压值，以Ｖ（伏）或kＶ（千伏）表示。一般常用的变压器，其高压侧电压为6300、10000Ｖ等，而低压侧电压为230、400Ｖ等。4、额定电流表示变压器各绕组在额定负载下的电流值。以安培表示。在三相变压器中，一般指线电流。根据不同的分类方式，可分为如下：1、按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。2、按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。3、按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。4、按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。5、按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。第二节园林照明一、光和电光源（一）光的性质与强弱1、色温光源的发光颜色与温度有关当光源的发光颜色与黑体（指能吸收全部沟通的物体）加热到某一温度所发出的姿色相同时温度，就称为该光源的颜色温度简称色温。不同的光产生不同的色调，有的显示暖色调，有的显示冷色调。用绝对温标Ｋ（开尔文）来表示。2、光的强弱（1）光通量：指单位时间内光通过的大小，计量单位为流明（1m）（2）光强：光源在某一单位方向上发出的强度，计量单位为坎德拉（cd）（3）照度：光照射到一定表面上光通量的密度。计量单位为勒克斯（lx）（4）亮度：发光面在某一方向的发光强度与可看到面积的乘积，计量单位为尼脱（nt）（5）光效：电光源将电能转化为光的能力，以发光量除以输入功率来表示。即每瓦流明数（Lm/w）常见户外场所的照度要求场地名称规定照度平面照度（1x）停车场地面，停车区域5-10-15主干道行车侧地面，行车区域2-3-5步行道地面，人行区域1-2-3公园干道地面，人行区域1-2-3住宅区主干道地面，人行区域1-2-3住宅区散步道地面，人行区域0.5-1公园休闲区地面，人行区域0.5-13、色温、亮度与气氛的关系光色对人有一定的生理和心理作用。在生理作用方面：红色使人神经兴奋，蓝色使人沉静，夜晚看到火或红色的灯感到物体的距离近，而看到蓝色则会感到物体的距离远。这是由于红黄色光的波长较长有近感，而蓝色光波较短，有远感的原因，在心理作用方面：红色能使人食欲增强，而且蓝色则使人食欲减退。人看到红色、橙色易联想到火，看到蓝色易联想到水。因此我们把红橙黄称为暖色，把青蓝紫称为冷色，而白、灰、黑属于冷色范畴。色温与亮度的关系也影响环境的气氛。当使用色温高的光源，如亮度不够、均匀度不好时，会给人一种阴森可怕的感觉。所以在医院、学校，行人稀少的地方，慎用色温高的光源，同时特别注意亮度的要求。相反使用色温低的光源，两度太高则会使环境变得闷热、压抑。所以在使用色温低的光源时，也罢应注意控制光的亮度。一般情况下室内照明如使用白炽灯，照度在50-200lx，而用日光灯、金卤灯，照度往往需要在300-500lx以上。4、光色的应用色温值光色气氛效果相应的电光源＞5000K带蓝的白色清凉、幽静高级金卤灯、镝灯3300-5000K白色爽快、明亮日光灯、白色金卤灯、白色荧光灯、汞灯＜3300K带黄的白色稳重、祥和白炽灯、高压钠灯（二）光的照明质量由照度水平、照明均匀度、亮度分布、光的方向性、眩光和显色性等因素决定，并用视觉效能、视觉舒适感和经济性进行评价的照明技术指标。1、照度水平：指工作面上的照度值，由视觉工作条件决定，各国的照明标准有明确的规定。执行照度标准是研究、讨论照明质量的前提。2、照明均匀度：在给定面上的最低照度与平均照度之比。通常使用的平均照度有水平工作面上的平均平面照度和空间的平均柱面照度。3、亮度分布：通常人们注意的中心是视野内最亮的部分。在环境中若需获得全部信息，则视野内最亮部分与最暗部分的亮度比应小于104:1。为了使物体外观变化保持最小，亮度比应控制在10:1以上。视野内各部分的亮度比宜为:视觉作业和工作面之间的最大亮度比为3:1；视觉作业和周围环境之间的最大亮度比为10:1；光源和背景之间的最大亮度比为20:1；视野中的最大亮度比为40:1。4、光的方向性：方向性光线和漫射光线同时照射到物体上可产生较好的立体造型效果。另一方面还可根据需要,起着显示某一特点或掩盖某些缺点的作用。因此,对于不同的照明对象和场合，要求这两种光线具有相应的比例。5、眩光：指由于光亮度的分布或光照范围不适宜，或在空间或时间上存在亮度的对比极端，以致于引起不舒适感或观看明显物体的能力减弱，或二者兼有之的视觉条件。眩光一般可分为失能眩光和不舒适眩光（见道路照明）。6、显色性：同一颜色的物体，在不同光谱组成的照明光源照射下，可显出不同的颜色，这一现象称为光源的显色性。照明光源的显色性用显色指数表示，即标准颜色在标准光源照射下,显色指数定为100。当标准颜色被所测试的光源照射时，颜色在视觉上的失真程度，就和这个光源的显色指数有关。显色指数越大，失真就越小。白炽灯、卤钨灯、镝灯等的显色指数大于85，适用于辨色要求高的视觉工作；日光色荧光灯、钠灯、钍灯、铟灯等的显色指数为70～80，适用于一般辨色工作；高压汞灯、高压钠灯等的显色指数低于50，不能用于需要辨色的视觉工作。（三）电光源的种类电光源是一种把电能转换成光能的装置，通常把电光源叫做电灯。种类：1、按发光原理可分为：热辐射光源、气体放电光源和场致光源。（1）热辐射光源：白炽灯和卤钨灯；（2）电致发光光源：场致发光灯（EL发光板）和半导体发光灯（LED）；（3）气体放电发光光源：氖灯、霓虹灯、荧光灯、汞灯、钠灯、氙灯。2、按阴极（灯丝）情况可分为：热阴极管和冷阴极管。3、按发光波长或用途可分为：照明光源和其他光源。4、按玻壳形状可分为：管型和泡型。5、按管径粗细可分为：超细管型、细管型、普通管型。6、按玻璃材质可分为：普通玻璃、硬玻璃、石英玻璃。7、按发光颜色可分为：无色（即透明）、白色、黑色和彩色。8、按灯内充气与否可分为：充气管（灯）或真空管。目前电光源几乎全是充气管(灯)。9、按灯头形状可分为单端型和双端型。（四）照明方式（电光源的选择）为园林中不同的环境确定照明光源，要根据环境对照明的要求和不同光源的照明特点，做出选择。1、一般照明：是不考虑局部的特殊需要，为整个被照场所而设置的照明。这种照明方式的一次投资少，照度均匀。2、局部照明：对于景区（点）某一局部的照明。当局部地点需要高照度并对照度方向有要求时，宜采用局部照明，但在整个景区（点）不应只设局部照明而无一般照明。3、混合照明：由一般照明和局部照明共同组成的照明。在需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场合宜采混合照明。此时，一般照明照度按不低于混合照明总照度5％～10％选取，且最低不低于20lx（勒克司）。（五）园林灯具选择1、灯具的分类：（1）按结构分类可分为：开启型、闭合型、密封型及防暴型。（2）按光通量在空间上、下半球的分布情况，可分：为直射型灯具、半直射型灯具、漫射型灯具、半反射型灯具、反射型灯具等。而直射型灯具又可分为广照型、均匀配光型、配照型、深照型和特深照型五种。（3）按景观功能可分为：①庭院灯：高度一般3.5～4.0m。②草坪灯：一般高度为0.40～0.70m，不超过1.0m，灯具表面尽可能艺术化。③水池灯：要有十分好的水密性，一般选用钨卤灯。④园路灯：分功能性和装饰性路灯两种；一般高度为6～12m。⑤地埋灯、投光灯：⑥广场灯：用大功率灯具，采用高强度气体电光源，光效高，照射面大。⑦小品灯：造型优美。⑧灯带、霓虹灯：体现建筑、构筑物轮廓线。庭院灯草坪灯水池灯园路灯地埋灯投光灯广场灯小品灯灯带、霓虹灯照明景观实景、效果图2、灯具选用：灯具应根据使用环境条件、场地用途光强分布限制眩光等方面进行选择。（1）在正常环境中，宜选用开启式灯具；（2）在潮湿或特别潮湿的场所可选用密闭型防水灯或带防水防尘密封式灯具。（3）可按光强分布特性选择灯具。光强分布特性常用配光曲线表示。如灯具安装高度在6m及以下时，可采用深照型灯具；安装高度在6～15时，可采用直射型灯具；当灯具上方有需要观察的对象时，可采用漫射型灯具，对于大面积的绿地，可采用投光灯等高光强灯具。二、公园、绿地的照明原则1、不要泛泛设置照明措施，而应结合园林景观的特点，以最充分体现其在灯光下的景观效果为原则来布置照明措施。2、关于灯光的方向和颜色的选择应以能增加树木、灌木和花卉的美观为主要前提。3、对于水面、水景照明景观的处理上，注意如以直射光照在水面上，对水面上本身作用不大，但却能反映其附近被灯光所照亮的小桥、树木或园林建筑呈现出波光粼粼，有一种梦幻似的意境。4、对于公园和绿地的主要园路，宜采用低功率的路灯装在3～5m高的灯柱上，柱距20～40m，效果较好，也可每柱两灯，需要提高照度时，两灯齐明。也可隔柱设置控制灯的开关来调整照明。5、在设计公园、绿地园路装照明灯时，要注意路旁树木对道路照明的影响，可以采取适当减少灯间距，加大光源的功率，也可以根据树型或树木高度不同，安装照明灯具时，采用较长的灯柱悬臂，以使灯具突出树缘外或改变灯具的悬挂方式等以弥补光损失。6、无论是白天或默认照明设备均需隐蔽在视线之外，最好全部敷设电缆线路。7、彩色装饰灯可创造节日气氛，特别反映在水中更为美丽，但是这种装饰灯光不易获得一种宁静、安祥的气氛，也难以表现出大自然的壮观景象，只能有限度地调剂使用。附：建筑照明设计二十条守则1、在建筑照明中，人工照明与日光或自然光具有同等重要的意义。2、日光可以通过人工照明加以补充。人工