建筑照明系统PPT课件.ppt

1 2 3 4 5 6 7 建筑照明概述 电气照明在人们的生活和工作中是不可缺少的 良好的照明度对提高工作效率 保证安全生产和保护人们的视力等方面都有重要的作用 照明设计 特别是现代高层建筑的电气照明设计 与装饰工程有着密切韵关系 它不仅应用光学和电学方面的知识 还涉及建筑学 生理学和美学等方面 是一门综合性的技术 8 2 1建筑照明系统的分类 按照在建筑中所起主要作用的不同 可将建筑照明系统分为视觉照明系统和气氛照明系统两大类 1 视觉照明系统是指在自然采光不足之处或夜间 提供必要的照度 满足人们的视觉要求 属生理要求 以保证所从事的生产生活正常进行而采用的照明系统 9 根据具体的工作条件 又可分为工作照明 事故照明和障碍照明三种 1 工作照明是保证人们的工作和生活正常进行所采用的照明 工作照明是电气照明中的基本类型 在建筑内 正常情况下需要照明的全部空间所采用照明都是工作照明 警卫照明和检修设备而使用的移动照明等均为工作照明 10 2 事故照明是当工作照明因事故而中断时 供暂时继续工作或人员疏散用的照明 事故照明又包括备用照明和应急照明备用照明是供人们暂时继续工作用的事故照明 应在下列场所采用 当工作照明故障 由于工作中断或误操作将引起火灾 爆炸 人员中毒等严重危险的场所 如锅炉房 烘气站 可能引起生产过程长期破坏的场所 如电子计算机房 重要的生产车间 如水泵房等 11 应急照明是供人员安全疏散用的事故照明 应在下列场所采用 工作人数超过60人的生产车间 或当工作照明熄灭后由于生产继续进行或人员通行容易发生事故的地方 工作人数超过50人的生产车间或影剧院 大礼堂等公共场所 供人员往外疏散的通行房间 楼梯 太平门等处 应急灯应涂成红色或注上箭头 文字说明等标记 12 事故照明应采用能瞬时可靠点燃的白炽灯或卤钨灯 若事故照明平时作为工作照明的一部份经常点燃 而且当发生事故时不需要切换事故照明电源的情况下 也可采用其它电光源 13 3 障碍照明是装设于高大建筑物的顶部 作为飞行障碍标志的照明 凡高于50m的建筑物均应装设障碍灯 高于100m的烟囱除在顶部装设外 还应在其二分之一高处安装障碍灯 灯下应设平台以便维护 一般高层建筑物只在顶端装设 水平面积较大的高层建筑物或集群高层建筑物 尚应在外侧转角的顶端装障碍灯 灯下也应设维修平台 每盏灯不应小于100W 最高端的障碍灯不得少于两盏 14 2 气氛照明系统是指创造和渲染某种气氛和人们所从事的活动相适应 即满足人们的心理要求 而采用的照明系统 包括建筑彩灯和专用彩灯 15 1 建筑彩灯节假日夜晚用于装饰整幢建筑物的照明系统 节日彩灯用来显示建筑物的艺术造型 以增添节日之夜的欢乐气氛 泛光照明是以高强度气体放电灯作为泛光灯 装在邻近的房屋和装置上 从不同角度照射主建筑 光线均匀 有层次 可达到理想的艺术效果 2 专用彩灯是满足各种专门需要的气氛照明 如喷泉照明 舞池照明等 16 2 2光的度量及光与视觉 2 2 1光的度量人眼所感觉到的光是电磁波谱中很窄的一部分 它的波长范围约在380 760nm之间 这段波长的电磁波称为可见光 波长在10 380nm之间的光称紫外光 波长在780 34000nm之间的光称为红外线 也称红外光 光的辐射能在传播过程中 不同波长的可见光会引起人的视觉不同的色感觉 将依次展现出不同的颜色 17 波谱曲线图 380780nm 可见光 1014nm 10 7nm 18 1 光通量是指光源在单位时间内向周围空间辐射出去的 能引起光感的电磁能量 它是根据人眼对光的感觉来评价的 单位为光瓦或流明1光瓦 683流明 lm 19 2 发光强度 简称光强 是指光源在某一特定方向上单位立体角 单位球面度 内所发出的光通量 单位为坎德拉 cd 1cd 1lm 1sr 20 裸光源 40w 配灯具光源 40W 平均光强为28cd 平均光强为70 80cd 如配镜面反射罩 光强可达数百cd 21 光通与光强的关系 在光通量不变的情况下 随着配置灯具的不同 发光强度可以发生变化 从应用中可以发现 上图 光通在空间的分布更为集中 密度更大 相应的光强也提高了 22 3 照度是指被照面积上所接受的光通量 即是光通量的表面密度 能否看清物体 与这个物体所得到的光通量有关 单位为勒克斯 lx 1lx 1lm 1m2 23 常见照度晴朗满月夜0 2Lx白天良好采光100 500Lx晴天室外太阳散射1000Lx中午太阳直射10万Lx20Lx是刚能识别人脸 作为交通区域内的最低照度 100Lx是交通区能接受的照度水平 效果最好 200Lx是所有工作室以及人需要在其中停留较长时间的最低照度 照度是计算照明光源用电负荷的主要依据 24 4 亮度被视物体在视线方向单位投影面上的发光强度称为该被视物表面的亮度 单位是坎德拉每平方米 cd m2 亮度与被照面的材料特性有关 25 常见亮度 cd m2 太阳表面1 6 109以上晴天的天空8000阴天5600荧光灯 0 5 15 104白炽灯 20 30 106 26 四个常用单位从不同的角度表达了物体的光特性 光通量 表示了发光体发出了光能数量发光强度 光通量在空间的分布状况照度 鉴定被照面的照明情况亮度 表征一个物体的明亮程度 27 5 显色性和显色指数 Ra 光源显现被照物体颜色的性能称为显色性 显色系数是物体的心理色符合程度的度量 基本等级 光源的显色指数愈高 其显色性能愈好 0 50 一般 优良 很差 100 80 R0 28 应用 Ra值的高低 对于现代建筑场所建立良好的照明环境有很大意义 不仅是辨别识别对象颜色的需要 对视觉效果和视看舒适性也有很大影响 光源的显色指数高 被视对象和人物的形象会显得更真实 生动 反之 就会变得不好看 失去其本来的豪华和光泽 标准 连续工作的场所 Ra不小于80 灯高度大于6m的场所 Ra可降低 实用场所举例见下表 29 Ra分级及应用场所 30 6 色温 T 光源发出的光与黑体 能吸收全部光源的物体 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 时 称该温度为光源的颜色温度 简称色温 单位 K 光源中含有短波蓝紫光多 色温就高 含有长波红橙色光多 色温就低 例如 5000K护眼灯接近中午阳光 光谱连续无频闪 31 常见光源的色温 K 32 7 色表色表指光源颜色给人的直观感觉 照明光源的颜色质量取决于光源的表观颜色及其显色性能 色表和显色性构成了光源的光色 单位 K 室内照明光源的颜色 可根据相关色温分为三类 冷色 相关色温大于5300K 暖色 相关色温小于3300K 中间色 相关色温3300 5300K 33 光源发光的颜色 2000K橙色2500K左右浅橙色3000K左右橙白色4000K白中略橙4500K 7500K近于白色6000K 6500K日光色温11000 20000K蓝天色温 34 色温和色表 35 照度的变化影响色感觉的差异 36 8 发光效率 消耗单位电功率所发出的光通量 简称光效 单位 lm w 37 9 配光曲线配光曲线是照明设备技术性能的一个重要概念 电光源在空间对各个方向的发光强度是不同的 在极座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 38 39 光射入眼睛后的视知觉是光觉 看明亮 色觉 看颜色 形觉 看物形状 动觉 看物运动 立体觉 看远近 深浅 的综合 人眼能否清楚地识别物体与下列条件有关 1 物体的明亮程度及其背景的亮度对比 2 物体颜色 色对比及光的颜色 3 物体的大小和视距的视角大小 4 观察时间的长短 2 2 2光与视觉 40 光对人眼的视觉有3个最重要的功能 识别物体形态 形态感觉 颜色 色觉 和亮度 光觉 人眼能辨别颜色 是由于人眼的视网膜上有两种感光细胞 称为圆柱细胞和圆锥细胞 它们都能接受光的刺激产生明亮的感觉 但是 这两种细胞的感光性能并不相同 圆锥细胞对光的感受性较低 只在明亮条件下起作用 圆柱细胞对光的感受性较高 但只在昏暗的条件下才起作用 41 这两种细胞对光感的光谱灵敏度也不同 圆锥细胞最大灵敏度在频率为f 5 4x1014Hz处 而圆柱细胞最大灵敏度在频率f 5 9x1014Hz处 这就形成了明暗两种视觉的 工作制 黄昏 暗视觉圆柱细胞工作时 冷色光显得明亮 而在白天亮度较高 即明视觉圆锥细胞工作时 暖色光显得明亮 42 圆柱细胞虽然对光感受性很高 但它却不能分辨颜色 而圆锥细胞感受光刺激时 才有颜色感觉 即只有在照度较高比较明亮的条件下 才有好的色感 在低照度的暗视觉中 色感则很差 此时 各种颜色的物体都给人以灰色之感 此外 由于人眼对光变化的感觉大致与亮度的对数成正比 故在较高照度下 增减10多个勒克斯并无明显的感觉 若非突变 则不会察觉 因此 一般并不要求精确地将照度控制在某一数值上 只要求控制到一个合理的范围 明适应 从黑暗中进入明亮处的环境时 需要2min才能重新恢复视力 暗适应 从明亮处进入暗的环境时 需要30 40min才能完全恢复视力 43 明视照明的基本条件 1 合理照度水平 并具有一定的均匀度 2 照度水平作为照明质量最基本的技术指标之一 3 适宜的亮度分布 4 必要的显色性 5 限制眩光作用 44 2 2 3眩光 视野中有较高的亮度或强亮度对比时 人眼睛就会感到不快 使可见度降低 这种现象称为眩光 眩光有以下几种 1 直接眩光和反射眩光当高亮度的光源 照明器 窗子等表面直接进入眼内所引起的眩光称为直接眩光 而发光体的光通过光泽表面反射入眼内而引起的眩光称为反射眩光 45 2 减能眩光和不快眩光凡能降低人眼视力的眩光称为减能眩光或失能眩光 凡使人产生不快感的眩光称为不快眩光 实际上后者也是一种减能眩光 在书写文字或阅读材料时 由于纸面的扩散反射中含有少量的镜面反射 从而降低了视觉作业的对比度 好象在作业上蒙上一层 光幕 这种反射眩光称为光幕反射 对于教室中的照明 应尽量减少黑板光幕反射的作用 以提高视觉功能和可见度 46 室内照明中眩光的评价和计算方法 有些采用眩光指数来表明眩光的程度 定性的 难以观察的 可以接受的 不舒适的 难以忍受的等 实用的方法是 限制光源的亮度和表观面积 这里限制的范围与人眼 灯具间的相对位置有关 47 产生眩光的主要因素 1 周围暗 此时眼睛能适应的亮度很低 2 光源的亮度高 3 光源靠近视线 4 光源的表观面和数量 眩光在有些情况下可以制造某种气氛 例如 串联白炽灯组成花灯 射灯投射在装饰物上 水晶灯等 48 消除眩光的实用方法 1 限制光源的亮度和表观面积 2 对截光型灯具控制其保护角 3 工作位置及视线相对固定下 尽量避开产生光幕放射的区域布置灯 4 适当提高环境亮度 减低对比度 5 采用无光泽的材料消除放射眩光 49 2 3常用电光源电光源有钨丝白炽灯 卤钨灯 荧光高压汞灯 高压钠灯和金属卤化物灯等 种类很多 但按发光原理可以分为热辐射电光源和气体放电光源两大类 50 2 3 1电光源的种类 第一代电光源从发光原理来说属于热辐射光源 即普通的白炽灯 它是通过钨丝白炽体高温辐射来发光的 其中可见光部分仅占很小的比率 紫外线很少 绝大部分是红外线 可见光部分约占2 3 左右 白炽灯的光视效能很低 仅为10 181m W 寿命比较短 约为1000小时 51 第二代电光源是气体放电光源 气体放电光源是利用蒸气的弧光放电或非金属电离激发而发出可见光 如荧光灯 氙灯等 它们的共同特点是光效高 寿命长 荧光灯的光视效能为25 671m W 平均寿命为2000 3000小时 高压汞灯的光视效能为30 501m W 寿命为2500 5000小时 氙灯的光视效能为20 371m W 寿命稍短 约为500 1000小时 52 第三代电光源仍属气体放电光源 但为高效的气体放电 它的光视效能达1001m W 寿命较长 达2000 3000小时 金属卤化物和高压钠灯 低压钠灯均属第三代电光源 第四代电光源LED灯 绿色灯光源 省电 寿命长 53 2 3 2电光源的主要参数 1 额定电压和额定电流指电光源在规定的工作电压下 流过电光源的工作电流 在额定状态下工作时 电光源的光视效能最高 2 额定功率这是指灯泡或灯管在额定状态下所消耗的有功功率 54 3 发射光通量和光视效能电光源的发射光通量 即光通量输出 是指其在额定状态下工作时发出的光通量 光视效能是电光源每消耗1W电功率所发出的光通量 发射光通量和光视效能都是随着使用时间的延长而逐渐降低的 它们是表征电光源经济效果的参量 55 4 寿命电光源的寿命有全寿命 有效寿命和平均寿命之分 全寿命是指光源不能再启燃发光的使用时间 有效寿命是指电光源的发光强度 或光通量 下降到初始值的70 时的使用时间 平均寿命是每批抽样试品有效寿命的平均值 一般所指的寿命是指平均寿命 56 5 光谱能量分布光谱能量分布函数表示电光源发射各种频率或波长的光的成份和相对强度的分布状况 按频率或波长所对应的相对强度绘制的曲线称为该电光源相对光谱能量分布曲线 57 6 光色人眼观察光源所发出光的颜色 称为光源的色表 光源照射到物体上所显现的颜色的性能 称为光源的显色性 色表和显色性构成了光源的光色 光源的色表和显色性之间没有必然的联系 因为具有不同的光谱能量分布的光源可能有相同的色温 但显色性可能差别很大 如 荧光高压汞灯的光谱成分和日光接近 光色发亮如同日光 但光谱能量分布和日光相差很大 58 2 3 3多种光源的混合使用 在一种光源不能达到照明效果时 可在同一场所采用多种光源混合照明 例如 高压汞灯虽然是功率大并且光视效能高的一种光源 但它的光色较差 不宜在室内单独使用 可以与白炽灯 或碘钨灯 混合使用 称为混光 混光使用的主要目的是提高光的显色性 混光光通比FH按下式定义 59 当FH 30 时 这种混光使用对所有色彩识别能达到良好的效果 也就是说 当白炽灯容量近似为高压汞灯容量的2倍时 可以得到良好的光色 当FH 30 50 时 除橙色只能达到中等效果外 其他色彩均能达到良好的效果 因此这可以用于对色彩要求一般的场所 当FH 50 70 时 只能用于色彩要求较低的场所 一般地说 只要白炽灯容量不小于高压汞灯的容量 人们在视觉上就无明显的不舒适感 60 2 4灯具的特性与分类 3 4 1灯罩的作用 1 提高光源所发出的光通量的利用率 换句话说 灯罩可以使光源光通量重新分布 并把它分配在需要的方向范围内 2 减轻由光源引起的眩光 保护视觉 对光源也起一定的保护作用 3 装饰美化的效果 61 2 4 2配光及其表示法在研究灯具的作用时 其配光是最重要的一个特性 因为它是决定使用场所 布灯方案和进行计算的基本依据 配光 光源光通的重新分布灯具的配光曲线表示灯具的发光强度的空间分布状况 所以又称为发光强度分布曲线 62 大部分灯具的形状是以它的轴线为对称的旋转体 所以它们的发光强度的空间分布也是以轴线为对称的 因此 只须用通过灯具轴线的一个截面上的配光曲线 就能说明该灯具发光强度的空间分布的状况 这种配光称为对称配光 有些灯具形状是不对称的 如荧光灯 则需要有通过灯具轴线的几个截面上的配光曲线 才能说明该灯具发光强度的空间分布状况 这种配光称为非对称配光 63 2 4 3空间等照度曲线在不同高度上 按相同照度的连线轨迹可绘制空间等照度曲线 不同照度具有不同的空间等照度曲线 可组成空间等照度曲线族 64 2 4 4灯具的保护角和效率光源下端与灯具下缘连线同水平线之间的夹角称为保护角 保护角是用以衡量灯罩保护人眼不受光源照明部分耀眼的程度 以减小眩光的作用 眩光的强弱与视角有一定的关系 灯具的保护角过小对于保护眼睛来说是不利的 为了减小眩光 应使光线不致与水平视线成等于或小于27 的角度射出 若使保护角达到27 有困难 应在灯泡外装上一层散光罩 或使灯具悬挂合适的高度 65 灯具的光通量与光源的光通量的比值 称为灯具的效率 式中 F为从灯具射出的光通量 F 为光源的光能量 66 2 4 5灯具的分类 1 按光源情况分 1 按类型 白炽灯 卤钨灯 荧光灯 2 按数目 普通灯具 组合灯具2 按控照器情况分 1 按结构形式 开启式 保护式 密闭式 防爆式 2 按配光曲线 直射型 半直射型 漫射型 反射型 半反射型 67 照明电光源的种类电气照明装置主要包括电光源 控制开关 插座 保护器和照明灯具 光源与灯具1 光源的分类 1 热辐射光源白炽灯 卤钨灯 2 气体放电光源荧光灯 3 半导体发光源 68 2 光源 1 白炽灯构造 灯头 支架 发光材料 玻璃外壳 惰性气体 2020 1 7 69 70 工作原理 发光体是用金属钨拉制的灯丝 钨丝熔点很高 即使在高温下仍能保持固态 点亮时白炽灯的灯丝温度高达3000 炽热的灯丝便产生了光辐射 使白炽灯发出了明亮的光芒 71 白炽灯的特点及应用 1 有高度的集光性 便宜光的再分配 2 适合频繁开光 点灭性能及寿命影响小 3 显色性能好 4 光效较低适用于家庭 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 有高度的集光性 便于光的再分配 显色性能好 光效较低 有高度的集光性 便于光的再分配 有高度的集光性 便于光的再分配 有高度的集光性 便于光的再分配 显色性能好 有高度的集光性 便于光的再分配 显色性能好 有高度的集光性 便于光的再分配 显色性能好 有高度的集光性 便于光的再分配 显色性能好 有高度的集光性 便于光的再分配 有高度的集光性 便于光的再分配 有高度的集光性 便于光的再分配 显色性能好 72 2 卤钨灯 碘钨灯 溴钨灯 石英玻璃管 金属支架 灯丝 双端式 单端式 工作原理 石英管中充以微量卤化物 碘化物 溴化物 利用卤钨在里面循环提高发光效率 73 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 管表面温度高达600度 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 25Lm W缺点 对电压波动较敏感 应用 汽车灯 复印机加热 摄影 仪器卤钨灯 现代显微镜等体育场 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 40 74 3 荧光灯 低压汞灯 荧光灯是一种预热式低压汞蒸气放电灯 由放电产生的紫外线辐射激发荧光粉而发光 光效能20 50lm w 工作原理 汞Ar e 自持放电 电离 荧光粉 紫外线 可见光 75 荧光灯的能量转换示图 荧光灯 灯管电极发热34 紫外线63 可见光3 紫外线发热38 荧光粉发光25 对流传导热辐射 可见光 40W 100 28 72 76 荧光灯的分类 1 按启动方式分类 2 按功率分类 3 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 77 按其色温荧光灯 1 日光色色温6500K 2 白光色4500K 3 暖白色3000K 4 三基色 由蓝 绿 红三色会成白色多铝酸镁钡 蓝色 多铝酸镁 绿色 氧化钇 红色 78 优点 光色好 光线柔和 温度低 发光率为白灯泡的2 3倍 寿命长3000小时适于精细工作 长时间视力紧张工作缺点 不能频繁启动 低温下启动困难 需启辉器 50HZ交流电频闪效应明显 应三相平衡 79 光电特性1 电压的波动影响其使用寿命 2 开关次数对寿命的影响3 环境温度和湿度的影响4 闪烁与频闪现象5 其它特性 80 荧光灯线路如图 81 4 高压汞灯 高压汞灯的构造图1 外泡壳2 放电管3 4 主电极5 辅助电极6 限流电阻7 自镇流灯丝L外镇流器C 补偿电容器S 开关 82 辅助电极 主电极 发光管 外壳 83 高压汞灯具的特点 有功率大 光效高 耐震 耐热 寿命长等特点 显色性差 84 5 金属卤化物灯有功率大 光效高 寿命长等特点 好的光色性 接近自然光 金属卤化物灯的构造1一加热线圈2一双金属双片3 4一主电极S一开关L一镇流器 85 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 金卤灯 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 86 6 半导体灯特点 有节能 环保和长寿命提供颜色和光谱照明 光的方向性好 照射光线不易发散等特点 87 7 太阳能草坪灯 88 2 5照明质量与灯具的布置良好的视觉不是单纯地依靠充足的光通量 还须要有一定的照明质量的要求 照明质量主要指照度的均匀性 视野内的亮度分布和照度的稳定性等几个方面 它又与灯具的布置有关 因此 只有合理的布置灯具 才能获得良好的照明质量 89 2 5 1照明的质量照明质量包括许多方面 质量不是一个简单的数值 也不是一个客观的照明条件 而是人们对照明的主观评价 90 1 照度的均匀性通常总是希望被照场所内的照度均匀或比较均匀 照度的均匀度是按在给定的工作面的最低照度与其平均照度的比值来衡量的 即 式中Uni 照度均匀度 Emin 最低照度 1x Eav 平均照度 1x 91 一般照明的照度均匀度要求在0 7以上 但不得大于最大允许值 若大于最大允许值 将会造成布灯的困难 均匀度的倒数称为最小照度系数 记为Z 在合理布灯的情况下 一般均匀照明的照度均匀度应在0 7以上 则其最小照度系数应在1 43以下 影响均匀度的最主要因素是灯具布置的距高比 即灯具之间的距离L和灯具的计算高度h 工作面至灯具的垂直距离 的比值 在实际布灯中 只要其距高比小于有关照明手册中查出该类灯具的最大允许距高比的值 但不低于0 7时 就能满足照度均匀度的要求 这个比值范围 是既考虑经济的年电能消耗和照明设备投资 又考虑有一定的照度均匀性条件而制定出来的 92 2 视野内的亮度分布照明环境不但应使人能清楚地观看事物 而且要给人们以舒适感 所以在整个视野内 如房间的各个表面 要有合适的亮度分布 当视野内存在不同亮度的表面时 眼睛要被迫适应它 如果这种亮度差别即亮度的对比度很大 就会使眼睛很快疲劳 故要求视野内亮度较均匀 不要有过大的差别 93 人眼能察觉出不均匀的相邻表面亮度比为1 1 4 但要达到这样的高标准很困难 所以在一些资料中推荐的教室 办公室 车间内各表面的亮度比 均低于此值 在电照设计时 为了满足各表面亮度比的要求 必须使工作面上的照度比顶棚 墙面上的照度高许多倍 才有可能使顶棚 墙面和工作面亮度相协调 94 在实际工作场所中 亮度比过大主要是由光源的高亮度造成的 这可以采用具有保护角的合适灯具和降低灯具表面亮度等办法来解决 工作面的亮度差别控制在1 3左右较为合适 这是指工作面反光系数大致相等的条件而言 对一般照明 可采取控制灯具的距高比来解决 95 3 照度的稳定性为了保证照度在使用过程中不低于标准值 应预先考虑光源老化 灯具污染 房间污染等不利因素 在设计时可适当增加光源的功率 这就是照度的补偿问题 照度的补偿用照度补偿系数Kb来表征 国外资料大多采用减光系数KJ 减光系数与补偿系数互为倒数关系 如对于清洁环境 减光系数为0 75 白炽灯 其倒数为1 3 这就是清洁环境的照度补偿系数 96 一般的电压波动所引起的光通量减小 在照度计算时不予考虑补偿 因为从视觉功能上仍能满足视觉工作的要求 但每秒20次以下的低频波动 对眼睛就极为有害 应该避免 这种波动是由于用电高峰和网络内有启动频繁的大功率电机设备 造成电压不稳定所致 解决的办法是动力和照明电源分开 以及照明变压器增设调压器等 97 4 频闪效应的消除对于交流供电的气体放电光源 其光通量也发生周期性的变化 最大光通量和最小光通量差别很大 使人眼产生明显的闪烁感觉 即频闪效应 当观察转动物体时 若物体转动频率是灯光闪烁频率的整数倍时 则转动的物体看上去好象没有转动一样 因而造成错觉 容易发生事故 98 交流电供电的光源所发射光通量是波动的 其波动程度以波动深度来衡量 即 式中 光通量波动深度 Fmax 光通量最大值 Fmin 光通量最小值 Fav 光通量平均值 99 2 5 2灯具的布置灯具的布置就是确定灯具在房间内的空间位置 它与光的投射方向 工作面的照度 照度的均匀性 眩光的限制以及阴影等都有直接的影响 灯具的布置是否合理 关系到照明安装容量和投资费用 以及维护检修是否方便与安全 灯具的布置 应根据生产设备的布置情况 建筑结构形式和视觉工作特点等条件来进行 100 布灯的方式主要考虑下面两种情况 1 均匀布置适用于要求整个工作面照度分布均匀并且灯具间距和行距都保持一定的布灯方式 2 选择布置主要适应生产要求和设备布置 使局部工作面上的照度加强或防止有阴影的布灯方式 常用灯具布置方案平面布置 均匀布置时 灯具的平面布置一般采用矩形 菱形等方式竖向布置 指光源至地面的垂直距离 悬挂高度 101 a b 灯具的距高比a hr值的确定b L值的确定 102 距高比 灯具间距 计算高度如 简式荧光灯 1 40W YG1 1型 最大允许距高比 A A1 46其悬挂高度为2mB B1 28E 1 28 103 距高比值小 均匀度好 经济性差 距高比值过大 均匀度差 确定灯与墙壁的距离 靠墙处无工作面0 4 0 5L靠墙处有工作面0 25 0 3L 2 室外布置既要保证目标物有必要的照度 又要避免正常视线范围内的阴影和眩光 1 明视照明 为保证行人 车辆等夜间行走或进行各种活动而设置的 2 明视照明的灯具布置 104 105 2 6室内照明设计 2 6 1室内照明设计的意义 1 对于办公建筑 不仅要考虑办公桌上水平照度的效率 还必须做成供整个室内环境舒适的照明 2 对于学校教室照明 则是为教学提供必要的视觉条件 以取得好的教学效果 106 2 6 2灯具的选择原则 1 光源应根据建筑物各房间的不同照度标准 对光色和显色性的要求 环境条件 温度 湿度等 建筑特点 对照明可靠性的要求 根据基建投资情况结合考虑长年运行费用 包括电费 更换光源费 维护管理费和折旧费等 根据电源电压等因素 确定光源的类型 功率 电压和数量 107 2 技术性主要指满足配光和限制眩光的要求 高大的厂房宜选深照型 宽大的车间宜选广照型 配照型灯具 使绝大部分光线直接照到工作面上 一般公共建筑可选半直射型 较高级的可选漫射型灯具 通过顶棚和墙壁的反射使室内光线均匀 柔和 108 3 济济性应综合从初投资和年运行费用全面考虑 满足照度要求而耗电最少就算最经济 故应选光效高 寿命长的灯具为宜 109 4 使用性应结合环境条件 建筑结构情况等安装使用中的各种因素加以考虑 环境条件干燥 清洁房间尽量选开启式灯具 潮湿处 如厕所 卫生间 可选防水灯头保护式 特别潮湿处 如厨房 浴室 可选密闭式 防水防尘灯 有易燃易爆物场所 如化学车间 应选防爆灯 室外应选防雨灯具 易发生碰撞处应选带保护网的灯其 安装条件应结合建筑结构情况和使用要求 确定灯具的安装方式 选用相应的灯具 110 5 功能性不同建筑有不同的特点 不同房间有不同的功能 灯具的选择应和这些特点和功能相适应 特别是临街建筑的灯光 应和周围的环境 其它建筑和马路的灯光 相协调 以便创造一个美丽和谐的城市夜景 111 2 6 3照度标准照度标准是根据识别物体的大小 物体与背景的亮度对比 国民经济的发展情况等因素来规定必须的物体亮度 由于亮度的现场测量和计算都较复杂 故标准规定的是工作面上的照度值 在没有专门规定工作位置的情况下 通常以假想的水平工作面照度作为设计标准 对于站立的工作人员水平面距地0 9m 对坐着的人是0 75m 或0 8m 照度标准有 工业建筑照度标准 和 民用建筑照度标准 112 2 6 4各类建筑的照明 1 住宅建筑住宅建筑的照明主要应满足人们不同居住水平 不同居住条件的生活需要 在住宅或公寓照明中 常用的光源有白炽灯和荧光灯两种 住宅建筑照明的平均照度值 各房间的照度不能要求一致 如起居室 卧室30 751x 餐厅50 1001x 厨房50 1001x 走道 楼梯15 301x等 一般地说 高照度能创造活跃 愉快的气氛 低照度能创造轻快 宁静的气氛 113 2 办公建筑办公室是人们长时间进行公务活动的场所 不能只考虑工作面的照明 要造成整个房间的视觉环境舒适工作照明 确定办公建筑的照度应该从视力 心理 节能等方面综合考虑 通常在读书之类的视觉工作中至少需要5001x 为了进一步减少眼睛的疲劳就需要1000 20001x 办公室一般照明的照度值 可在75 l501x范围内选取 对于有计算机显示屏的工作场所 或设计室 绘图室 打字室等可以取200 5001x 114 3 学校建筑学校的教室 实验室 绘图室等合适的照度值一般是100 3001x 教室黑板上的垂直照度平均值不宜低于2001x 电化教学中演播区内主光垂直照度宜在2000 30001x 书库架上 距地面0 25m处 的垂直照度为20 50lx 115 设计照度标准应注意的问题 1 符合下列一项 作业面的照度可按标准值分级提高一级 1 视觉要求高的精细作业场所 眼睛至对象的距离大于500mm时 2 连续长时间紧张视觉作业 对视觉器官不良影响时 3 识别对象是移动的 要求识别时间短促而辨认困难时 4 视觉作业对操作安全有重要影响 5 识别对象亮度对比小于0 3时 6 作业精细度要求较高且生产差错会造成很大损失 7 视觉能力低于正常能力时 8 建筑等级和功能要求高时 116 2 符合下列条件之一及以上时 作业面或参考平面的照度 可按照度标准值分级降一级 1 进行很短时间的作业时 2 作业精度或速度无关紧要时 3 建筑等级和功能要求低时 117 3 作业面邻近周围的照度可低于作业面照度 不低于下表数值 作业面照度 lx 作业面邻近周围照度 lx 750500500300300200 200与作业面照度相同注 邻近周围指作业面外0 5m范围之内 118 4 在一般情况下 设计照度值与照度标准值相比较 可有 10 10 的偏差 5 应急照明的照度标准值宜符合下列规定 1 备用照明的照度值除另有规定外 不低于该场所一般照度值的10 2 安全照明的照度值不低于该场所一般照度值的5 3 疏散通道疏散照明的照度值不低于0 5lx 119 2 7照明计算 2 7 1照明计算的目的和方法 一 照明计算的目的其目的是使空间获得符合视觉要求的亮度分配 使工作面上达到适宜的亮度标准 故照明计算的实质是进行亮度的计算 因亮度计算相当困难 故以直接计算与亮度成正比的照度值 从而间接反映亮度值使计算简化 因而所谓照明计算 实际是做照度计算 120 二 照明计算的方法照明计算的方法很多 但从计算工作的内容和程序上可分为两类 1 已知照明系统和照度标准 求所需光源的功率和总功率 用以进行照明的设计 2 己知照明系统和光源的功率与总功率 求在某点产生的照度 用以进行照明的验算 无论哪一种方法 都很难做到完全符合照度标准 一般认为工作面上任何一点的照度不低于最低照度 照度标准值 不超出20 就算正确 就认为布灯合理 满足要求 121 目前国内在一般照明工程中常用的照明计算方法 大体分为两大类 平均照度的计算平均照度的计算适合于进行一般均匀照明的水平照度计算 只可求出被照面上的平均照度 而求不出其上的照度分布 可用于进行照明工程的设计 点照度的计算点照度计算法可求出工作面任何一点的照度 也可求出其上的亮度分布 这种方法多用于进行照明的验算 122 2 7 2利用系数法 一 利用系数是指投射到被照面上的光通量F与房