第8章-建筑电气照明工程

1第8章建筑电气照明工程28.1电光源与灯具8.1.1电光源的分类及主要技术指标1电光源的分类热辐射光源气体放电光源利用电能使物体加热到白炽状态而发光的光源利用气体和蒸气放电而发光的光源白炽灯、卤钨灯荧光灯、气体放电灯电光源32电光源的相关参数额定光通—灯泡在额定工作情况下发出的光通量，表示光源的发光能力。发光效率―简称为光效。针对照明灯而言，是指光源发出的总光通量与电灯消耗电功率的比值，也就是单位功率的光通量。电光源每消耗1瓦的电功率所发出的光通量，单位lm/w。例如白炽灯的光效为6~12lm/w，荧光灯65~78lm/w。发光效率越高，说明在同样的亮度下，可以使用功率小的光源，即可以节约电能。4额定电压――指光源及其附件组成的回路所需电源电压的额定值。额定功率――指光源自身及其附件消耗的功率之和。起动时间――指光源接通电源开始至光源发出的光通量达到稳定值时所需的时间。有效寿命――指光源光通量衰减到初始值的70％时的寿命。全寿命――指光源从开始使用到无法使用的寿命。平均寿命――指光源有效寿命的平均值。5GB2796—8l规定了白炽灯和气体放电灯的型号标准。白炽光源的型号命名：例如PZ220-100-E27，PZ表示普通照明灯泡（光源名称见教材表2.4）；220表示额定工作电压220V；100表示额定功率100W；E表示螺口式灯头（B表示插口）；27表示灯头直径为27mm。3电光源型号的表示方法6气体放电光源的型号命名：例如：YH40RR，YH表示环形荧光灯管（光源名称见教材表2.4），40表示额定功率40W，RR表示日光色。78.1.2常用电光源1热辐射光源热辐射光源――利用物体通电使之发热到白炽状态而发光的原理所制造的光源。其功率因数接近1。（1）白炽灯1.白炽灯的结构灯头支架发光材料玻璃外壳惰性气体82、光电特性1）额定电压：光源只有在额定电压下工作，才能具有各种规定的特性，否则将会影响光通、光效、输出功率和寿命。2）发光效率[h]h—25Lm/W3）寿命1000H4）色温和显色性T/2400-2900K显色指数：99-10093、白炽灯的特点及应用有高度的集光性，便于光的再分配适合频繁开关，点灭性能及寿命影响小显色性能好光效较低特点10适用于家庭、宾馆、饭店及艺术照明信号照明、投光照明和小型建筑物照明电影、剧院和舞台布景照明应用11（2）卤钨灯1、发光原理在白炽灯的基础上改进,卤钨灯泡内所填充的气体含有部分卤族元素或卤化物。按充入的卤素不同分为碘钨灯和溴钨灯。当充入卤素物质的灯泡通电工作时，从灯丝蒸发出来的钨，在灯泡壁区域内与卤素化合，卤钨化合物在灯泡中扩散运动，在温度较高的灯丝周围又分解成卤素和钨，分解出来的钨重新沉积在灯丝上，而卤素再继续扩散到温度较低的灯泡壁区域与钨化合，形成卤钨循环。卤钨循环有效地抑制了钨的蒸发，延长了卤钨灯的使用寿命，有效的改善了普通白炽灯的黑化现象，同时还进一步提高了灯丝温度，获得较高的光效，减小了使用过程中光通量的衰减。122、卤钨灯的特点和应用：由于卤钨作用的原因，灯的寿命大大的提高（1500-2000）H温度升高，可见光增加，光色改善，显色性好。（99）透过率改善，光效提高。10—30Lm/W应用体育场、广场、会场、舞台、机场、商业和摄影等！水平安装避免与易燃物接触不宜作为移动式的局部照明133、卤钨灯分类：按充入灯泡内卤素的不同分：碘钨灯和溴钨灯；按灯泡外壳材料的不同分：硬质玻璃卤钨灯、石英玻璃卤钨灯；按工作电压的高低不同分：市电型卤钨灯和低电压型卤钨灯（6V/12V/24V）；按灯头结构的不同分：双端、单端卤钨灯；按色温的高低分：高色温3000K以上，中色温2800~3000K，低色温2800K以下卤钨灯；按应用领域分：室内照明、泛光照明、舞台照明、放映、幻灯、投影以及电影、电视、新闻摄影卤钨灯；按外形分：管形卤钨灯和柱形卤钨灯。14卤钨灯的结构及型号管形卤钨灯由钨丝、充入卤素的玻璃泡和灯头等构成。管状卤钨灯一般功率为100~2000W，灯管的直径为8~10mm，长80~330mm。1516柱形卤钨灯172气体放电光源（1）荧光灯利用汞蒸气在外加电源作用下产生弧光放电，可以发出大量的可见光和大量的紫外线，紫外线再激励管内壁的荧光粉使之发出大量的可见光。由镇流器、灯管、启辉器和灯座组成。汞Ar弧光放电电离荧光粉紫外线可见光18荧光灯的分类按灯管形状和结构分类直管型荧光灯高光通单端荧光灯紧凑型荧光灯19光电特性1、电压的波动影响其使用寿命。电压变化不宜大于正负5%，电压过高，寿命缩短，电压过低，启动困难。2、开关次数对寿命的影响3、环境温度和湿度的影响工作环境温度为18-25°C，相对湿度在60%以下对荧光灯的工作是有利的，相对湿度在75%-80%时，启动困难。环境温度对光效影响很大！在20°C光效最高低于10°C启动困难-5°C无法启动204、闪烁与频闪现象荧光粉在余辉作用产生闪烁感，当这种变化的光线用来照明周期性运动的物体时，就会降低视觉的分辩能力，这种现象称为频闪现象。大面积单相供电也会产生一定的频闪现象采取分相供电、电容移相、直流供电的方法消除频闪21日出2H以后的太阳直射光月光色冷白色暖白色微弱天空光相似接近自然光与白炽灯近似红光成份多6500K4300K2900K22荧光灯的特点及应用寿命长光通衰减少启动慢点燃迟发光效率高不能频繁启动环境要求高光色丰富显色性能好3000h3-5S25-67Lm/W温度湿度R70-99色温范围广23荧光灯的应用适用于进行较精细的工作，照度要求较高或进行长时间视觉工作的场所。光谱较连续，显色性好，故适于需要正确识别色彩的场所。节能的场所。光色特殊，故适合于无天然采光的空间照明或要求环境较舒适的场所，但悬挂不宜太高。不宜在开关频繁的场所和环境质量恶劣的地方使用，瞬时启动和调光的场所也不适合。242.高强度气体放电灯（HID灯）高强度气体放电灯是高压钠灯、高压汞灯、金属卤化物灯的统称。二、结构和工作原理结构由放电管、外泡壳和电极组成。原理是由于管壁温度高而建立发光电弧，放电管内的物质在高温下分解产生的金属蒸气激发泡壳上的荧光粉发出可见光。辅助电极主电极发光管外壳25高压荧光汞灯金属卤化物灯高压钠灯材料汞、Na、Ar荧光粉金属卤化物、汞Na、汞、N2温度400~5000C700~10000C3500C光效32~60Lm/W52~13064~150显色指数30~6060~9020~25色温5500K3000~6500K1900~2800K寿命1.0~2.0万h0.3~1.01.2~2.4启动时间4~8min4~10min4~8minHID灯特性比较26高压荧光汞灯金属卤化物灯高压钠灯频繁启动对寿命影响很大不明显不明显电压影响不容易启动和自熄，对寿命没有影响，对镇流器要求高环境影响影响较少经济性价格低廉昂贵适中安装要求无特定要求按光源厂家说明安装灯头向上点燃位置的变化影响光效、光色。（金卤灯）27HID灯的应用高压汞灯高大的厂房、体育场馆、一般的街道、广场、车站码头等。对光效要求不高对光色无特殊要求金属卤化物灯高压钠灯较繁荣街道、商业照明、广场照明、舞台摄影、体育场馆等主干道路灯照明、港口车站和广场照明等对光色要求较高对光色无特殊要求而光效较高的场所28氙灯光效22~50Lm/W显色指数94色温5500~6000K寿命1000h环境影响耐高温，耐低温，耐震，点燃时会产生紫外线和红外辐射电压影响启动要求较高电压经济性昂贵启动时间瞬时3.氙灯常被用于建筑施工现场、广场、车站、码头等需要高照度、大面积照明的场所应用特点29高压钠灯高压汞灯金属卤化物灯30LED灯313光源的选用首先满足照明设施的使用要求——照度、显色性、色温、启动、再启动时间等。按照明要求显色性和色温频繁启动调光及应急照明高大的空间照明紫外线要求32按环境要求温度和湿度的影响空调环境的要求电源质量的影响振动和易燃物的要求频闪现象其次要按环境条件选用：33照明器由光源、照明灯具及其附件组成。照明器的作用1、合理配光，重新分配光通量。2、防止眩光。3、提高光源的利用率。4、保护光源和照明安全。5、装饰美化环境。8.1.3照明器341照明器的光学特性照明器的光学特性主要有：配光曲线、遮光角和照明器效率。(1)配光曲线：配光曲线――光源采用不同的灯具在各个方向发光强度的分布称为配光，其配光以光源为中心，以曲线表示。一般照明灯具，配光曲线是绘制在极坐标上。3536（2）遮光角：遮光角（保护角）——光源光中心与灯具下缘连线同水平线之间的夹角。保护角可以遮住一定范围的直射光，达到限制眩光、保护视力的目的。ā37遮光角与光分布、效率的关系：遮光角愈大，光分布愈窄，效率愈低。遮光角愈小，光分布愈宽，效率愈高，克服眩光的作用减弱。āā38•眩光：眩光――视觉内存在强烈亮度对比或过高亮度，引起人眼产生不舒适的感觉或视力下降。分为直接眩光与反射眩光如白天看太阳；夜晚迎面汽车的远光灯照射等。直射眩光与人的视线角度有关。0°15°30°45°60°极强眩光区强烈眩光区中等眩光区微弱眩光区无眩光区39（3）灯具效率：灯具效率――从灯具射出的光通量(Φ1)与灯具内所有光源发出的光通量(Φ2)之比，称为灯具的效率。通常灯具的效率为0.5~0.9，与灯罩材料、形状及光学中心位置有关。各种照明器的效率：带反射罩型（狭照、中照）0.7以上广照型搪瓷0.6~0.7特广照型0.75以上乳白玻璃型0.5左右各种吸顶灯0.3~0.5开启式荧光灯具0.8以上格栅式荧光灯具0.45~0.6投光灯具0.6左右402．照明器的分类按配光方式分类按安装方式分类按结构特点分类按防触电保护分类41一、按配光方式分类①直接型②半直接型③漫射型④半间接型⑤间接型42直接照明型光通集中在下半球光的利用率高易获得局部地区高照度顶棚较暗，产生眩光适于高大空间的一般照明、厂房、大厅、体育馆等，常用的深照、中照、广照、嵌入式荧光灯、发光顶棚、点射灯等特性配光曲线向上光通0~10％向下100~90％43向上光通40~60％向下60~40％半直接照明型漫射型配光曲线特性具有直-间接照明特点，利用率中等、上下阴影得到改善，由于扩散作用，可减少眩光；反射率高能发挥好的效果，整个空间明亮需要创造环境气氛和要求经济性比较好的场所：办公大厅、学校、饭店和家庭等；常用各式玻璃灯具、开启式荧光灯、枝花吊灯等44向上光通60~90％向上光通90％以上半间接照明型间接型配光曲线特性向下光占极少部分，光的利用率较低，顶棚较亮。绝大部分或全部光向上发射，整个顶棚变成二次发光体，光线柔和、没有阴影适用于创造环境气氛为主，而不注重经济性能的场所：如反射型（金属）吊灯、暗槽反射灯、檐口照明等45464748按安装方式分类1.台灯和落地灯2.吊灯3.吸顶灯4.壁灯5.嵌入式灯49是以某种支撑物来支撑光源，从而形成统一整体的灯具——台灯、落地灯1、台灯和落地灯特点：功能性——补充照明移动性——移动功能装饰性——活跃气氛、丰富空间层次安全性——使用要求502、吊灯照明的广普性——功能性具有一般照明的特点，得到轻松的环境气氛。能使墙面、地面和顶棚均匀受光，并与重点照明结合使用，光线柔和、阴影减少。装饰性513、吸顶灯将照明器直接吸附在顶棚上的灯具。应尽量使用四周都能发出光线的灯具———顶棚有一定的照明，否则顶棚太暗，压抑感突出。选用半透明材料的灯具———顶棚不能太亮，即刺目又冲淡了灯具的形象效果。524、壁灯（1）具有一定的功能性楼梯间、不规则的卫生间高大的室空间弥补照度的不足（2）创造理想的艺术效果。——自身造型和发出光线产生装饰效果。——配合使用，可以丰富室内光环境，增强空间层次感，改善明暗对比。（3）电气要求。功率小-——白炽灯P＜80W荧光灯P＜40W535、嵌入式灯具即嵌入到顶棚内的照明灯具，又称为下射式照明灯具。1）灯具能保持建筑装饰品的整体统一和完美，不会因灯具的设置而破坏吊顶艺