建筑电气(第2版)段春丽-第6章 建筑照明系统.ppt
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1、建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)第第6 6章章 建筑照明系统建筑照明系统 建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)第第6 6章章 建筑照明系统建筑照明系统 照明的基本知识照明的基本知识6.16.1 照明电光源及灯具的种类与选择照明电光源及灯具的种类与选择 6.26.2 灯具的布置与照度计算灯具的布置与照度计算6.36.3 建筑物内照明设计建筑物内照明设计6.46.4 照明电气线路的控制照明电气线路的控制6.56.5 建筑照明系统案例分析建筑照明系统案例分析6.66.6建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)6.1照明的基础知识照明的基础知识1照明的照明的光学概光
2、学概念念2照明方照明方式及种式及种类类3 照明照明 质量质量4 照度照度5 绿色绿色 照明照明建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)光光能引起视觉的能引起视觉的电磁波电磁波建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)1.光通量光通量光源在单位时间内向周围空间辐射出去的光源在单位时间内向周围空间辐射出去的,并能使并能使人眼产生光感的能量人眼产生光感的能量,称为称为光通量光通量,以以符号符号表示表示,单位为单位为lm(lm(流明流明)。表表6-16-1常用光源的光通量常用光源的光通量光光 源源 种种 类类光通量光通量/lm光光 源源 种种 类类光通量光通量/lm太阳太阳月亮月亮蜡烛蜡烛卤钨灯卤钨灯 500W
3、钠灯钠灯 60W白炽灯白炽灯 100W白炽灯白炽灯 1000W3.910288101611.31050050001570021000荧光灯荧光灯 20W荧光灯荧光灯 40W荧光灯荧光灯 100W汞灯汞灯 250W汞灯汞灯 400W汞灯汞灯 700W荧光汞灯荧光汞灯 400W12003300900010500215003950021000建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)2.照度照度 投射到被照物体表面的光通量与该物体被照面积投射到被照物体表面的光通量与该物体被照面积的比值的比值,即单位面积即单位面积S S上接收到的光通量上接收到的光通量称为被称为被照面的照面的照度照度,以以符号符号E E表示
4、表示,单位为单位为lx(lx(勒克斯勒克斯)。E=d/ds 1lx=1 lm/m2 单位被照射面积上所接受的光通量单位被照射面积上所接受的光通量建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)3.显色性和显色指数显色性和显色指数(Ra)光源显现被照物体颜色的性能称为光源显现被照物体颜色的性能称为显色性显色性。物体在某光源照射下显现颜色与日光照射下物体在某光源照射下显现颜色与日光照射下显现颜色相符的程度称为显现颜色相符的程度称为某光源的显色指某光源的显色指数。数。显色指数越高显色指数越高,则显色性能越好则显色性能越好。日光显色指数定为日光显色指数定为100。镝灯镝灯:Ra80荧光灯、金属卤化物灯荧光灯、金属
5、卤化物灯:60Ra80荧光高压汞灯荧光高压汞灯:40Ra60高压钠灯高压钠灯:Ra40。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)4.发光强度发光强度光源在某一方向上光通量的空间密度光源在某一方向上光通量的空间密度,称为称为光源在光源在这一方向上的发光强度。这一方向上的发光强度。单位立体角单位立体角(球面度球面度)内的光通量称为发光强度内的光通量称为发光强度,简简称称光强光强。用。用符号符号I I表示表示,单位是单位是cdcd(坎德拉坎德拉)。I=d/d 1cd=1 lm/sr 式中式中光源在光源在立体角内所辐射出的光通量立体角内所辐射出的光通量(lm);(lm);光源发光范围的立体角光源发光范围的
6、立体角(srsr)。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)5.亮度亮度通常把光源表面沿线方向上每单位面积的发光强通常把光源表面沿线方向上每单位面积的发光强度度,称为光源的称为光源的亮度亮度,以以符号符号L表示表示,单位为单位为cd/m2。发光面积上直接射入人眼的光发光面积上直接射入人眼的光强部分才能反应物体的明亮程度强部分才能反应物体的明亮程度 建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)6.色温色温光源发出的光与黑体光源发出的光与黑体(能吸收全部光源的物能吸收全部光源的物体体)加热到在某一温度所发出光的颜色相同加热到在某一温度所发出光的颜色相同(对气体放电光源为相似对气体放电光源为相似)时时,称该温度
7、为光称该温度为光源的颜色温度源的颜色温度,简称简称色温色温。色温以热力学温度色温以热力学温度K K表示表示(摄氏温度摄氏温度,加上加上273)273)光源中含有光源中含有短波蓝紫光多短波蓝紫光多,色温就高色温就高含有含有长波红橙色光多长波红橙色光多,色温就低色温就低建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)7.色表色表色表色表指光源颜色给人的直观感觉指光源颜色给人的直观感觉,照明光源照明光源的颜色质量取决于光源的表观颜色及其显的颜色质量取决于光源的表观颜色及其显色性能。色性能。室内照明光源的颜色室内照明光源的颜色,可根据相关色温
8、分为可根据相关色温分为三类三类冷色冷色(相关色温大于相关色温大于5300K)暖色暖色(相关色温小于相关色温小于3300K)中间色中间色(相关色温为相关色温为33005300K)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)8.光效光效光源所发出的光通量光源所发出的光通量和该光源所消耗的电和该光源所消耗的电功率功率P P的比值称为发光效率的比值称为发光效率,简称简称光效光效,用符用符号号光表示光表示,单位是单位是lm/Wlm/W。光效越高光效越高,照明光源的电能利用率就越高照明光源的电能利用率就越高,它它是评价各种光源的重要参数。是评价各种光源的重要参数。发光效率是研究光源和选择光源的重要标志之一发光效率
9、是研究光源和选择光源的重要标志之一光=/P 建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)9.配光曲线配光曲线图6-1高压钠灯GGY-400配光曲线 电光源在空间对各个方向的发光强度是不同的电光源在空间对各个方向的发光强度是不同的,在极在极坐标图上标出各方位的发光强度值所连成的曲线就是坐标图上标出各方位的发光强度值所连成的曲线就是配光曲线配光曲线。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)10.统一眩光值统一眩光值(UGR)它是度量处于视觉环境中的照明装置发出的它是度量处于视觉环境中的照明装置发出的光对光对人眼引起不舒适感主观反应的心理参量。人眼引起不舒适感主观反应的心理参量。式中式中L Lb b背景亮度背景
10、亮度(cd/m2);(cd/m2);L La a观测者方向每个灯具的亮度观测者方向每个灯具的亮度(cd/m2);(cd/m2);每个灯具发光部分对观察者眼睛所形成的立体角每个灯具发光部分对观察者眼睛所形成的立体角(srsr););P P每个单独灯具的位置指数。每个单独灯具的位置指数。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)11.眩光值眩光值(GR)式中式中L Lv1v1由灯具发出的光直接射向眼睛所产生的由灯具发出的光直接射向眼睛所产生的 光幕亮度光幕亮度(cd/m2)(cd/m2)L Lveve由环境引起直接入射到眼睛的光所产生的由环境引起直接入射到眼睛的光所产生的 光幕亮度光幕亮度(cd/m2)
11、(cd/m2)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)6.1.2照明方式及种类照明方式及种类1.照明方式(1)(1)一般照明一般照明为照亮整个场所而设置的均匀照明。即在整为照亮整个场所而设置的均匀照明。即在整个房间的被照面上产生同样照度。一般照明的照明器在被个房间的被照面上产生同样照度。一般照明的照明器在被照空间均匀布置照空间均匀布置,适用于除旅馆客房外的对光照方向无特适用于除旅馆客房外的对光照方向无特殊要求的场所。殊要求的场所。(2)(2)分区一般照明分区一般照明为照亮工作场所中某一特定区域为照亮工作场所中某一特定区域,而设置而设置的均匀照明。的均匀照明。(3)(3)局部照明局部照明特定视觉工作
12、用的、为照亮某个局部而设置特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明。局限于工作部位的固定的或移动的照明的照明。局限于工作部位的固定的或移动的照明,是为了是为了提高房间内某一工作地点的照度而装设的照明系统。提高房间内某一工作地点的照度而装设的照明系统。(4)(4)混合照明混合照明一般照明与局部照明组成的照明。对于工作一般照明与局部照明组成的照明。对于工作位置需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所位置需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所,宜采宜采用混合照明。此时用混合照明。此时,一般照明照度宜按不低于混合照明总一般照明照度宜按不低于混合照明总照度的照度的5%10%5%10%选取选取,且不
13、低于且不低于20lx20lx。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)2.照明种类照明种类正常照明应急照明值班照明警卫照明障碍照明建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)(1)正常照明正常照明在正常情况下使用的室内外照明在正常情况下使用的室内外照明,是能顺利是能顺利完成工作、保证安全通行和能看清周围的完成工作、保证安全通行和能看清周围的物体而永久安装的照明。所有居住房间、物体而永久安装的照明。所有居住房间、工作场所、公共场所、运输场地、道路以工作场所、公共场所、运输场地、道路以及楼梯和公众走廊等及楼梯和公众走廊等,都应设置正常照明
14、。都应设置正常照明。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)(2)应急照明应急照明因正常照明的电源失效而启用的照明因正常照明的电源失效而启用的照明,是指是指当正常工作照明因故障熄灭后当正常工作照明因故障熄灭后,为了避免人为了避免人身伤亡、继续维持重要工作而设置的照明。身伤亡、继续维持重要工作而设置的照明。应急照明应急照明(也称事故照明也称事故照明)疏散照明疏散照明安全照明安全照明备用照明备用照明建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)1)疏散照明疏散照明用于用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。在正常照明因故障熄灭后,为了避免发生意外事在正常照明因故障熄灭后,
15、为了避免发生意外事故,而需要对人员进行安全疏散时,在故,而需要对人员进行安全疏散时,在出口和通出口和通道道设置的设置的指示出口位置及方向的疏散标志灯和照指示出口位置及方向的疏散标志灯和照亮疏散通道亮疏散通道而设置的照明。而设置的照明。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)2)安全照明安全照明用于用于确保处于潜在危险之中的人员安全的应急照明。确保处于潜在危险之中的人员安全的应急照明。在正常照明因电源失效后在正常照明因电源失效后,为确保处于潜在危险状为确保处于潜在危险状态下的人员安全而设置的照明态下的人员安全而设置的照明,如使用圆盘锯等作如使用圆盘锯等作业场所业场所。3)备用照明备用照明用于确保正常
16、活动继续或暂时继续进行的应急照明用于确保正常活动继续或暂时继续进行的应急照明,是在当正常照明因故障熄灭后是在当正常照明因故障熄灭后,可能会造成爆炸、可能会造成爆炸、火灾和人身伤亡等严重事故的场所火灾和人身伤亡等严重事故的场所,或或停止工作将停止工作将造成很大影响或经济损失的场所而设的继续工作用造成很大影响或经济损失的场所而设的继续工作用的照明的照明,或或在发生火灾时为了保证消防作用能正常在发生火灾时为了保证消防作用能正常进行而设置的照明进行而设置的照明。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)(3)值班照明值班照明在非工作时间里在非工作时间里,为需要夜间值守或巡视值班的车为需要夜间值守或巡视值班的
17、车间、商店营业厅、展厅等场所提供的照明。间、商店营业厅、展厅等场所提供的照明。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)(4)警卫照明警卫照明用于警戒而安装的照明。在重要的厂区、库区用于警戒而安装的照明。在重要的厂区、库区等有警戒任务的场所等有警戒任务的场所,为了防范的需要为了防范的需要,应根据警应根据警戒范围的要求设置警卫照明。戒范围的要求设置警卫照明。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)(5)障碍照明障碍照明在可能危及航行安全的建筑物或构筑物上安装在可能危及航行安全的建筑物或构筑物上安装的标志照明的标志照明建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)6.1.3照明质量照明质量1.合适的照度2.照明的均匀
18、度3.合适的亮度分布4.选用适宜的光源颜色、色温与显色性5.照度的稳定性6.频闪效应的消除建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)表6-2光源的颜色分类色色 表表 分分 组组色色 表表 特特 征征相关色温相关色温/K适合场所示例适合场所示例暖暖5300设计室、计算机房、高照度场所设计室、计算机房、高照度场所建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)6.1.4照度照度1.照度的一般要求1)1)民用建筑照度标准所规定的照度民用建筑照度标准所规定的照度,是指作业是指作业面或参考平面上的平均维护照度。照度标面或参考平面上的平均维护照度。照度标准的作业面或参考平面及其高度根据建筑准的作业面或参考平面及其高度根据建
19、筑功能的不同有所不同。功能的不同有所不同。2)2)照度标准值应按照度标准值应按0.5 lx0.5 lx、1 lx1 lx、2 lx2 lx、3 lx3 lx、5 5 lxlx、10 lx10 lx、15 lx15 lx、20 lx20 lx、30 lx30 lx、50 lx50 lx、75 75 lxlx、100 lx100 lx、150 lx150 lx、200 lx200 lx、300 lx300 lx、500 lx500 lx、750 lx750 lx、1000 lx1000 lx、1500 lx1500 lx、2000 lx2000 lx、3000 lx3000 lx、5000 lx5
20、000 lx分级。分级。3)3)视觉工作对应的照度分级范围视觉工作对应的照度分级范围,见表见表6-36-3。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)表表6-3视觉工作对应的照度分级范围视觉工作对应的照度分级范围视视 觉觉 工工 作作照度分级范围照度分级范围/lx照照 明明 方方 式式适用场所示例适用场所示例简单视觉工作的照简单视觉工作的照明明30一般照明一般照明普通仓库等普通仓库等一般视觉工作的照一般视觉工作的照明明50500一般照明或混合一般照明或混合照明照明设计室、办公室内、设计室、办公室内、教室、报告厅等教室、报告厅等特殊视觉工作的照特殊视觉工作的照明明7502000一般照明或混合一般照明或
21、混合照明照明大会堂、综合性体大会堂、综合性体育馆等育馆等建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)6.1.4照度照度1.照度的一般要求4)照度除标明外均应为作业面或参考平面上的维持照度除标明外均应为作业面或参考平面上的维持平均照度平均照度,各类房间或场所的维持平均照度不应低各类房间或场所的维持平均照度不应低于规定的照度标准值。于规定的照度标准值。5)公共建筑和工业建筑常用房间或场所的不舒适眩公共建筑和工业建筑常用房间或场所的不舒适眩光应采用统一眩光值光应采用统一眩光值(UGR)评价评价,其最大允许值不其最大允许值不宜超过规定值。宜超过规定值。6)公共建筑和工业建筑常用房间或场所的一般照明公共建筑和工
22、业建筑常用房间或场所的一般照明照度均匀度为表面上的最小照度与平均照度之比照度均匀度为表面上的最小照度与平均照度之比,符号是符号是U0,其值不应低于规定值。其值不应低于规定值。7)常用房间或场所的显色指数常用房间或场所的显色指数(Ra)不应低于规定值。不应低于规定值。建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)表6-4 办公楼建筑照明的照度标准值房间及场所房间及场所参考平面及其高度参考平面及其高度照度标准值照度标准值/lxUGRU0Ra普通办公室普通办公室0.75m水平面水平面300190.6080高档办公室高档办公室0.75m水平面水平面500190.6080会议室会议室0.75m水平面水平面3001
23、90.6080视频会议室视频会议室0.75m水平面水平面750190.6080接待室、前台接待室、前台0.75m水平面水平面2000.4080服务大厅、营业厅服务大厅、营业厅0.75m水平面水平面300220.4080设计室设计室实际工作面实际工作面500190.6080文件整理、复印、文件整理、复印、发行室发行室0.75m水平面水平面3000.4080资料、档案室资料、档案室0.75m水平面水平面2000.4080建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)表表6-5商业建筑照明的照度标准值商业建筑照明的照度标准值房间及场所房间及场所参考平面及其高度参考平面及其高度照度标准值照度标准值/lxUGRU
24、0Ra一般商店营业厅一般商店营业厅0.75m水平面水平面300220.6080一般室内商业街一般室内商业街地面地面200220.6080高档商店营业厅高档商店营业厅0.75m水平面水平面500220.6080高档超室内商业街高档超室内商业街地面地面300220.6080一般超市营业厅一般超市营业厅0.75m水平面水平面300220.6080高档超市营业厅高档超市营业厅0.75m水平面水平面500220.6080仓储式超市仓储式超市0.75m水平面水平面300220.6080专卖店营业厅专卖店营业厅0.75m水平面水平面300220.6080农贸市场农贸市场0.75m水平面水平面200250.4
25、080收款台收款台台面台面5000.6080建筑电气(第二版)建筑电气(第二版)表表6-6旅馆建筑照明的照度标准值旅馆建筑照明的照度标准值房间或场所房间或场所参考平面及其高度参考平面及其高度照度标准值照度标准值/lxUGRU0Ra客房客房一般活动区一般活动区0.75m水平面水平面7580床头床头0.75m水平面水平面15080写字台写字台台面台面30080卫生间卫生间0.75m水平面水平面15080中餐厅中餐厅0.75m水平面水平面200220.6080西餐厅西餐厅0.75m水平面水平面1500.6080酒吧间、咖啡厅酒吧间、咖啡厅0.75m水平面水平面750.4080多功能厅、宴会厅多功能厅
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