電氣工程設計 馬誌溪 第10章 照明電氣設計新

電氣工程設計機械工業(yè)出版社主編馬誌溪2018/1/101第十章照明電氣設計1概述2電光源與燈具3照度計算4電氣照明的工程設計2018/1/1021概述電氣照明是現(xiàn)代人工照明的極其重要的手段，是現(xiàn)代建筑中不可缺少的部分，在現(xiàn)代建筑中發(fā)揮了重要的作用。U電氣照明基礎（一）光（二）電氣照明的種類2018/1/1031概述（一）光電磁波中紫外線、可見光和紅外線統(tǒng)稱為“光”。（1）可見光是能直接引起視覺反應的電磁波，一般波長為380780NM。（2）光的度量包括光通量、光強、照度、亮度。（3）光源的特性包括色溫、顯色性。（4）物體的光照性能三基本參數(shù)為反射比、吸收比、透射比。2018/1/1041概述（二）電氣照片的種類（1）正常照明按照明方式分類1一般照明與位置幾無關系的全區(qū)域均等照明；2局部照明滿足特定位置高照度需要設置的照明；3混合照明兩者疊加、混合。按工作場所分類1廠房照明2辦公照明3教學照明4醫(yī)院照明2018/1/1051概述（二）電氣照片的種類（1）正常照明按工作場所分類5圖書、博展照明6居住照明7高層建筑8賓館照明9商業(yè)照明10影劇院、體育場11道路照明12露天照明13立面照明2018/1/1061概述（二）電氣照明的種類（2）應急照明應急照明光源應為瞬間燃點型，疏散照明的維持時間不小于20/30MIN，疏散及備用照明的轉換時間不大于15S，安全照明則不大于05S，分三種1）疏散照明2）安全照明3）備用照明（3）警衛(wèi)值班照明（4）障礙照明2018/1/1071概述U照明節(jié)能（一）照明功率密度值（1）LPD即照明功率密度值，又稱。（2LPD典型值書中表1027類列出最常見民用建筑的LPD值，工業(yè)照明的LPD值見相關行業(yè)標準。2018/1/1081概述U照明節(jié)能（二）設計中的節(jié)能措施（1）提高功率因數(shù)（2）供電布局（3）充分采用自然光（4）照明電氣返回2018/1/1092電光源與燈具U光電源（一）分類表108電光源的分類2018/1/10102電光源與燈具U光電源二特性電光源的特性決定了它的應用場所，詳情見書上表108。（三）電光源的選用（1）電光源選用節(jié)能優(yōu)先當前常用電光源主要性能參數(shù)對比于表1010（2）鎮(zhèn)流器的選擇亦節(jié)能優(yōu)先節(jié)能鎮(zhèn)流器主要從低功耗節(jié)能型及高頻電子型兩方面發(fā)展，國產(chǎn)熒光燈用鎮(zhèn)流器性能對比如表1013（3）其它附件的選用2018/1/10112電光源與燈具U光電源（三）電光源的選用（3）其它附件的選用1）推薦采用深拋物面型燈光燈具2）反射式、折射式、折反組合式燈具3）注意選用與光源相匹配的高效節(jié)能電器附件4）補償電容器2018/1/10122電光源與燈具U燈具照明燈具是包括光源在內的所有照明附件所組成的裝置，它能透光、分配和改變光源的光分布。它的作用是將光源發(fā)出的光通進行合理的再分配，滿足照明的需要。一燈具的特性（1眩光由于視野中的亮度分布、亮度范圍或極端的亮度對比引起的視覺不適或視覺下降感覺的現(xiàn)象。分直射眩光和反射眩光兩種。（2遮光角發(fā)光體邊緣和燈具出光邊界的連線，與通過光源中心的水平線，其間的夾角為遮光角，又名保護角。2018/1/10132電光源與燈具U燈具一燈具的特性（3）燈具效率燈具輸出光通與光源發(fā)出光通之比為燈具效率，是反映光源所發(fā)光能利用程度的物理量。表1014與表1015分別是普通燈具與熒光燈燈具的效率表。燈具類型格柵式蝠翼式嵌入式簡式鋁合金拼裝式簡燈吸頂式效率54182633842748578557表1014普通燈具的效率表1015熒光燈燈具的效率燈具出光口形式開敞式保護罩（玻璃或塑料）格柵高強度氣體放電燈燈具透明磨砂、棱鏡開敞式格柵或透光罩燈具效率7565556075602018/1/10142電光源與燈具U燈具一燈具的特性（4）配光特性指燈具在空間各方向的發(fā)光強度的分布特性，簡稱“光分布”，常以配光曲線來表現(xiàn)。配光曲線如圖104。圖104燈具按配光曲線的分類1正弦分布型2廣照型3漫射型4配照型5深照型2018/1/10152電光源與燈具U燈具二燈具的分類按配光曲線1）正弦分布型、2）廣照型、3）漫射型、4）配照型、5）深照型按上、下空間光通量分布國際照明學會CIE以此方法分類，見表1016按燈具結構分1）開啟式、2）閉合式、3）封閉型、4）密閉型、5）防爆型2018/1/10162電光源與燈具U燈具三燈具的選用按使用環(huán)境普通環(huán)境無特殊防塵、防潮等要求的一般環(huán)境，優(yōu)先選用配光合理、效率較高的燈具。特殊環(huán)境有特殊要求的場合，要使用專門防護結構及外殼的防護式燈具。按配光特性1）窄配光類（深照型）2）中配光類（中照型）3）寬配光類（廣照型）4）漫射類（漫照型）2018/1/10172電光源與燈具U燈具三燈具的選用按高效節(jié)能原則1）處理好裝飾效果與照明效率的關系2）盡可能考慮燈具材質及表面其他要求1）燈具選用還應充分適應建筑環(huán)境與安裝條件的要求2）懸高確定后應根據(jù)限制眩光的要求選用燈具3）燈具必須與光源種類和功率大小完全配套4）按經(jīng)濟性原則選擇時，主要考慮投資和年運行費2018/1/10182電光源與燈具U布燈一要求（1）安全第一，并方便使用及維護；（2）滿足工作場所規(guī)定照度、保證工作面照度均勻、使生活活動區(qū)亮度分布合理；（3）光線照射方向適當，有效控制眩光、陰影；（4）盡可能減小安裝容量，以減少投資及節(jié)能；（5）整齊、美觀，與建筑空間協(xié)調一致。2018/1/10192電光源與燈具U布燈二布置方式（1）室內1均勻布置直管熒光燈條形光源均勻布置、點型光源菱形布置、點型光源矩形布局圖（見圖105）2）選擇性布置（2）室外燈具1）集中布置2）分散布置3）集中與分散相結合A）條形光源均勻布置B）點形光源菱形布置C）點形光源矩形布置圖105燈具均勻布置的示例2018/1/10202電光源與燈具U布燈三布燈尺寸（1）照明器的懸掛高度H室內照明器的懸掛高度不應過高或過低，過高則為保證工作面一定照度需要加大電源功率，不經(jīng)濟，且也不便維修；過低則不安全。一般以不發(fā)生眩光為限，表1017給出了懸掛高度的最小值。（2）照明器間距燈具間距離與燈具距工作面的計算高度H的比值為/H距高比，應滿足燈具最大允許值才足以保證照度的均勻。2018/1/10213照度計算U方法一利用系數(shù)法（1）基本公式建筑物內的平均照度E為1010式中N照明燈具數(shù)，由布燈方案確定或計算安排；每個照明燈具的光通LM，查表1019或計算；S被照建筑、被照水平工作面積；K考慮燈具使用自身衰減及環(huán)境污染因素的照度補償系數(shù)，查書表1020；U利用系數(shù)，取決于燈具自身結構型式、房間室空間比RCR及表面反射系數(shù)（P）查書表1021，燈具制造廠應提供對應不同的RCR和不同的反射系數(shù)每型燈具的利用系數(shù)U表，部分燈具的利用系數(shù)U見書附錄7。2018/1/10223照度計算U方法一利用系數(shù)法（2）相關公式圖106照明的室空間分配1）室空間三項系數(shù)右圖為照明的室空間分配圖室空間比RCR頂棚空間比CCR地板空間此FCR2018/1/10233照度計算U方法一利用系數(shù)法（2）相關公式2）反射系數(shù)帶窗墻面的反射系數(shù)定義為式10143）最小照度手冊上照度標準常以最低照度給出，需按下式換算得到平均照度10141015式中Z最小照度系數(shù)見書附錄6。2018/1/10243照度計算U方法二單位容量法又稱比功率法，按下式計算10161017式中不計鎮(zhèn)流器損耗的總照明功率，W；不計鎮(zhèn)流器損耗的單套燈具功率，W；N規(guī)定照度下所需燈具數(shù)；規(guī)定照度下單位面積安裝功率。2018/1/10253照度計算U計算實例【實例101】一說明此實例是對同一民用建筑用兩種方式進行計算照度，在掌握兩種方式運算步驟及方法的同時應作對比。二條件某中學計算機室長12M，寬5M，裝修后頂棚高38M，臺面高08M，擬采用YG62240W熒光燈吸頂安裝，燈具效率為86，假定墻面反射系數(shù)PQ為06，頂棚反射系數(shù)PT為07。確定房間內的燈具數(shù)及計算機桌桌面最低照度。2018/1/10263照度計算U計算實例【實例101】三解（1）采用利用系數(shù)法計算1）求根據(jù)專業(yè)規(guī)范，參照書附錄7按電子計算機房的中值，取200LX，2）求查表1019,40W熒光燈光通為2400LM,兩支并用224004800LM3）求U由題意知A12M、B5M、HRC380830M，故按式1011，室空間比RCR4252018/1/10273照度計算U計算實例【實例101】三解（1）采用利用系數(shù)法計算4）求U附錄9中無法直接查到PT07、PQ06，且RCR425的U值，需經(jīng)過兩次插入計算方可得到第一次插入在PT07,RCR4情況下,根據(jù)PQ05、PQ07的UQ05052、UQ07062，求PQ06的URCR4和URCR5URCR405206205205057URCR504605604605051式中05是插入比例,（0605）/070505，U隨PQ增大而增大。2018/1/10283照度計算U計算實例【實例101】三解第二次插入在PT07、PQ06情況下，根據(jù)URCR4057、URCR5051，求URCR425（1）采用利用系數(shù)法計算URCR4250570510570250555式中025是插入比例,42540/5040025，U隨RCR增大而減小。計算結果見右表PQ706050PD20RCR4062057052425055550560510462018/1/10293照度計算U計算實例【實例101】三解（1）采用利用系數(shù)法計算5）求S及K由A、B值得SAB12560（M2按“清潔”條件，由書表1020查照度補償系數(shù)K136）求燈數(shù)N將以上值代入式1010推出式取6套2018/1/10303照度計算U計算實例【實例101】三解（1）采用利用系數(shù)法計算7）求根據(jù)A、B尺寸6套燈具擬兩排，每排三支，得距高比，查附錄6最小照度系數(shù)Z為133由式1015推得取150（LX）2018/1/10313照度計算U計算實例【實例101】三解（2）采用比功率法1）查按題意查表1022得115，但此表對應。2）代入式1016及17取6套?？梢妰煞ńY果一致。2018/1/10324電氣照明的工程設計U作法一主要內容電氣照明的工程設計主要根據(jù)土建設計所提供的建筑空間尺寸或道路、場地的環(huán)境狀況，結合使用要求，按照明設計的有關規(guī)范、規(guī)程和標準進行。主要內容有確定合理的照明種類和照明方式；選擇照明光源及燈具；確定燈具布置方案；進行必要的照度計算和供電系統(tǒng)的負荷計算；選擇有時要通過計算照明電氣設備與線路；最終繪制出照明系統(tǒng)的供電概略圖（原稱“系統(tǒng)圖”）及對應的系統(tǒng)安裝圖（原稱“布置圖”）。2018/1/10334電氣照明的工程設計U作法二步驟（1）充分了解建筑方要求、投資水平、建筑期望值；（2）分析土建專業(yè)條件；（3）初步方案返回建筑方認可；（4）對需照明的大面積區(qū)域、重要地段進行照度計算，參照產(chǎn)品資料選用光源、燈具；（5）擬出屏、箱、柜的接線方案，對重要設備、線纜作選型、計算，進而作出支線和干線系統(tǒng)概略圖；（6）考慮設備、器件及線纜的布局安裝及敷設，同時要注意土建孔、洞、槽、溝的預制，作出安裝圖；（7）編制材料設備表及設計施工說明，送交校審及工程概、預算等后續(xù)處理。2018/1/10344電氣照明的工程設計U作法三電氣照明設計的普通性原則（1）安全供電1照明電網(wǎng)的保護體系2采用剩余電流保護裝置3控制及保護措施（2）可靠供電1供電電源2合理設置應急、備用電源（3）高質供電1）電壓偏移2）電壓波動（4）準確計算2018/1/10354電氣照明的工程設計U作法四住宅照明設計的要點（1）負荷及計量（2）照度水平（3）光源選擇（4）不同房間的不同要求（5）電氣安全五住宅照明設計的要點（1）光源選擇（2）照度水平2018/1/10364電氣照明的工程設計U工程實例一辦公建筑電氣照明施工圖【實例102】1）電氣照明配電系統(tǒng)概略圖圖107【實例102】某三層辦公建筑的底層照明配電系統(tǒng)概略圖2018/1/10374電氣照明的工程設計U工程實例一辦公建筑電氣照明施工圖【實例102】2）電氣照明平面安裝圖圖108【實例102】某三層辦公建筑照明系統(tǒng)的平面安裝圖2018/1/10384電氣照明的工程設計U工程實例（二）居民住宅電氣照明配電系統(tǒng)概略圖【實例103】（三）居民住宅電氣照明平面安裝圖【實例104】（四）照明配電箱概略圖【實例105】2018/1/10392018/1/10402電光源與燈具表1010常用電光源主要性能參數(shù)光源種類額定功率范圍（W）光效（LM/W）顯色指數(shù)（RA）色溫（K）平均壽命（H）普通照明白熾燈1015001095992400290010002000鹵鎢燈6050002095992800330015002000普通直管型熒光燈4200706072全系列60008000三基色熒光燈2832908098全系列1200015000緊湊型熒光燈555608085全系列50008000熒光高壓汞燈50100040354033004300500010000金屬鹵化物燈3535007565923000/4500/5600500010000高壓鈉燈35100010023/60/851950/2200/25001200024000高頻無極燈55856085300040004000080000返回2018/1/10412電光源與燈具表1013鎮(zhèn)流器性能對比表返回比較對象自身功耗/W系統(tǒng)光效比價格比較重量比壽命