第三章照明灯具及布置ppt课件

第三章照明灯具及布置 第一节照明灯具 灯具是透光 分配和改变光源光分布的器具 包括除光源外所有用于固定和保护光源的全部零 部件以及与电源连接所必须的线路附件 照明灯具对节约能源 保护环境和提高照明质量具有重要的作用 一 灯具的作用 利用灯具如反射罩 透光棱镜 格栅 或散光罩等 将光源所发出的光重新分配 照射到被照面上 满足各种照明场所的光分布 达到照明的控光作用 控光 保护光源免受机械损伤和外界污染 将灯具中光源产生的热量尽快散发出去 避免灯具内部温度过高 使光源和导线过早老化和损坏 保护光源 采用符合使用环境条件 如能够防尘 防水 确保适当的绝缘和耐压性 的电气零件和材料 避免带来的触电与短路 安全 灯具分功能性照明器具 也有装饰性照明器具 功能性主要考虑保护光源 提高光效 降低眩光 而装饰性就要达到美化环境和装饰的效果 所以要考虑灯具的造型和光线的色泽 美化环境 二 灯具的光学特性 灯具的光学特性主要有三项 1 发光强度的空间分布 发光强度的空间分布 灯具效率 灯具的保护角 灯具可以使电光源的光强在空间各个方向上重新分配 不同灯具的光强分布也不同 通常将空间各方向上光强的分配称为配光 用来表示这种配光的曲线又称为灯具配光曲线 可以进行照度 亮度 利用系数 眩光等照明计算 配光曲线常用极坐标法 直角坐标法和等光强曲线图三种方法表示 1 极坐标配光曲线 定义 以光源中心 灯具中心 为极坐标原点 测出灯具在位于测光平面上不同角度的光强值 从某一给定方向起 把灯具在各个方向的发光强度用矢量表示 连接矢量顶端得到的曲线 即为灯具配光的极坐标曲线 图3 1旋转轴对称灯具的配光曲线 二 灯具的光学特性 2 直角坐标配光曲线 直角坐标的纵轴表示光强大小 横轴表示投光角的大小 图3 2直角坐标配光曲线 3 等光强曲线图 为了正确表示发光体空间的光分布 假想发光体放在一球体内并发光射向球体表面 将球体表面上光强相同的各点连接起来形成封闭的等光强曲线图 图3 3等光强曲线图 二 灯具的光学特性 2 灯具的效率 定义 在规定条件下 测得的灯具发出的光通量占灯具内所有光源发出的总光通量的百分比 称为灯具效率 其定义式如下 效率与选用灯具材料的反射率或透射率以及灯具的形状有关 灯具效率永远是小于1的数值 灯具的效率越高说明灯具发出的光通量越多 入射到被照面上的光通量也越多 被照面上的照度越高 越节约能源 二 灯具的光学特性 在视野内由于亮度的分布或范围不适宜 在空间上存在着极端的亮度对比 以致引起不舒适和降低目标可见度的视觉状况称为眩光 3 灯具的保护角 限制眩光的方法一般是使灯具有一定的保护角 又叫遮光角 或改变安装位置和悬挂高度 或限制灯具的表面亮度 图3 4几种灯具的保护角示意图 保护角是指投光边界线与灯罩开口平面的夹角 用符号表示 范围 10 30 保护角越大 则配光曲线越狭小 效率也越低 保护角越小 配光曲线越宽 效率越高 在规定灯具的最低悬挂高度下 保护角把光源在强眩光视线角度区内隐藏起来 从而避免了直接眩光 它是评价照明质量和视觉舒适感的一个重要参数 室内一般照明灯具的遮光角和最低悬挂高度见表3 1 3 灯具的保护角 三 灯具的分类 照明灯具的分类 光通量在空间上下部分的分配比例 灯具的结构特点 灯具的安装方式 直接型 半直接型 漫射型 半间接型 间接型 开启型灯具 闭合型灯具 封闭型灯具 密闭型灯具 防爆型灯具 隔爆型灯具 防震型灯 防腐性灯具 壁灯 吸顶灯 嵌入式灯 吊灯 地脚灯 移动式灯 应急灯 防触电保护 0类 类 类和 类 1 按光通在空间分配特性分类 表3 2按光通在空间上下部分的分配比例分类 三 灯具的分类 用途最广泛 灯具的光通量利用率最高 光线集中 方向性很强 适用于工作环境照明 并且应当优先采用 1 直接型灯具 由于灯具的上下部分光通量分配比例较为悬殊和光线的集中 容易产生对比眩光和较重阴影 特点 缺点 a 直接型灯具的几种配光曲线 b 几种直接型灯具外形 图3 5直接型灯具配光曲线及外形图 1 直接型灯具 有较高的光通利用率 它能将较多的光线照射到工作面上 又能发出少量的光线照射顶棚 减小了灯具与顶棚间的强烈对比 使室内环境亮度更舒适 常用于办公室 书房等场所 图3 6半直接型灯具 2 半直接型灯具 特点 a 碗形灯 b 吸顶灯 c 荧光灯 d 吊灯 均匀漫射型灯具将光线均匀地投向四面八方 对工作面而言 光通利用率较低 这类灯具是用漫射透光材料制成封闭式的灯罩 造型美观 光线柔和均匀 适用于起居室 会议室和厅堂照明 图3 7均匀漫射型灯具 3 均匀漫射型灯具 a 组合荧光灯 b 乳白玻璃灯具 c 乳白玻璃灯具 大部分光线投向顶棚和上部墙面 增加了室内的间接光 光线更为柔和宜人 这类灯具上半部用透光材料制成 下半部用漫射透光材料制成 在使用过程中上半部容易积灰尘 会影响灯具的效率 图3 8半间接型灯具 4 半间接型灯具 这类灯具将光线全部投向顶棚 使顶棚成为二次光源 因此 室内光线扩散性极好 光线均匀柔和 几乎没有阴影和光幕反射 也不会产生直接眩光 但光通损失较大 不经济 常用与起居室和卧室 图3 9间接形灯具 5 间接形灯具 开启型灯具无灯罩 光源直接照射周围环境 闭合型灯具具有闭合的透光罩 但罩内外仍能自然通气 不防尘 封闭型灯具透光罩接合处作一般封闭 与外界隔绝比较可靠 罩内外空气可有限流通 密闭型灯具透光罩接合处严密封闭 具有防水 防尘功能 防爆型灯具透光罩及接合处 灯具外壳均能承受要求的压力 能安全使用在有爆炸危险的场所 隔爆型灯具灯具结构特别坚实 即使发生爆炸也不会破裂 适用于有可能发生爆炸的场所 防震型灯具这种灯具采取了防震措施 可安装在有振动的设施上 如行车 吊车 或有振动的车间 码头等场所 防腐型灯具灯具外壳采用防腐材料 且密封型好 适用于具有腐蚀性气体的场合 2 按灯具的结构分类 三 灯具的分类 为了保证电气安全 照明灯具所有带电部分必须采用绝缘材料等加以隔离 这种保护人身安全的措施称为防触电保护 它可以可分为0 和 四类 每一类灯具的主要性能及其应用情况见表3 3 3 按安装方式分类 4 按防触电保护分类 根据安装方式的不同 灯具大致可分为如下几类 壁灯 吸顶灯 嵌入式灯 吊灯 地脚灯 移动式灯 应急灯等 三 灯具的分类 表3 3灯具的防触电保护分类 4 按防触电保护分类 三 灯具的分类 四 LED灯具 1 LED射灯 1 MR16射灯 a MR161 1W b MR163 1W图3 10部分常用的MR16灯杯 2 E27 GU10射灯 a E271 1W b E273 1W c E2712 1W d GU103W图3 11部分常用的E27射灯 四 LED灯具 1 LED射灯 3 PAR灯 4 LED球泡灯 a 3WPAR30灯 b 7WPAR30灯 c 12WPAR38图3 12市面上部分PAR灯 a 圆形球泡灯 b 半球形球泡灯 c 3W球泡灯 d 7W球泡灯图3 13常见的LED球泡灯 四 LED灯具 3 LED天花灯 2 LED筒灯 图3 14市场上常见的LED筒灯 图3 15市场上常见的LED天花灯 4 LED日光灯 四 LED灯具 图3 16市场上常见的LED日光灯 5 LED光纤灯 6 LED台灯 7 LED玉米灯 8 LED吸顶灯 图3 17市场上常见的LED光纤灯 五 LED照明灯具的特点与应用 1 LED照明灯具的特点 1 寿命长 2 光效高 显色好发光效率1001m W 3 安装简便 4 发热量小 5 维护成本低 6 节能效果好 7 安全性高 8 快速响应 9 无光污染 10 光损低 11 色温可调 12 绿色环保 五 LED照明灯具的特点与应用 2 LED照明灯具应用 日常检修和应急类照明 主照明为泵类等室内设备 照明区域为设备及仪表等 灯具的安装高度一般为4 6m 照度要求为30lx左右 石化装置区域 泵房等室内设备区域 主照明为塔 罐 管线等室外或室内设备照明 局部照明区域为仪表设备或人行通道等 灯具的安装高度一般为2 4m 照度一般要求为201x左右 主要是管道 设备巡检 突发状况应急等需要的移动类防爆LED灯具 六 灯具的选择 首先满足使用功能和照明质量的要求 同时便于安装与维护 并且长期运行费用低 基于这些要求 应优先采用高效节能电光源和高效灯具 1 根据灯具的特性选择 1 根据灯具的配光曲线合理选择灯具 2 尽量选择不带附件的一体化灯具 3 尽量选择具有高保持率的灯具 选择灯具时 在保证满足使用功能和照明质量的前提下 应重点考虑灯具的效率和经济性 并进行初始投资费 年运行费和维修费的综合计算 其中初始投资费包括灯具费 安装费等 年运行费包括每年的电费和管理费 维修费包括灯具检修和更换费用等 2 根据灯具的效率和经济性选择 3 根据环境条件选择灯具 4 灯具形状应与建筑物风格相协调 5 符合防触电保护要求 六 灯具的选择 2 直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器 T8直管型荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器 不宜配用功耗大的传统电感镇流器 以提高光效 T5直管形荧光灯 大于14W 的应采用电子镇流器 因电感镇流器不能可靠启动T5灯管 7 照明设计选择镇流器的原则 1 自镇流荧光灯应配用电子镇流器采用电子镇流器 使灯管在高频条件下工作 可提高灯具光效和降低镇流器的自身功耗 有利于节能 并且发光稳定 消除了频闪和噪声 有利于提高灯管的寿命 目前我国的自镇流荧光灯大部分采用电子镇流器 4 国产36W荧光灯用镇流器性能对比见表3 10 3 高压钠灯 金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器 在电压偏差较大的场所 宜配用恒功率镇流器 功率较小者可配用电子镇流器 六 灯具的选择 第二节室内照明灯具的布置 一 概述 灯具布置 光的投射方向 工作面的照度 照度的均匀性 眩光的限制 阴影 确定灯具在房间内的空间位置 照明安装容量投资费用维护检修方便与安全 是否合理 3 灯具安装是否符合电气技术规范和电气安全的要求 并且便于安装 检修与维护 正确地选择布灯方式应着重考虑以下几方面 1 灯具布置必须以满足生产工作 活动方式的需要为前提 充分考虑被照面照度分布是否均匀 有无挡光阴影及引起的光的程度 2 灯具布置的艺术效果与建筑物是否协调 产生的心理效果及造成的环境气氛是否恰当 第二节室内照明灯具的布置 二 一般照明方式典型布灯法 1 点光源布灯 灯具与墙的间距取灯间距离的1 2倍 如果靠墙区域有工作桌或设备 灯距墙也可取l 3 l 4的灯间距 图3 18点光源布灯 第二节室内照明灯具的布置 2 线状光源布灯 靠墙光带与墙之间的距离一般取S 2 若靠墙有工作台可取S 3 S 4 光带端部与墙的距离不大于500mm 线状布灯方式下 房间内光带最少排数 线光源纵向灯具的个数 二 一般照明方式典型布灯法 第二节室内照明灯具的布置 a 光带布灯方式 b 间隔布灯方式 三 装饰布灯 1 天棚装饰布灯法 图3 21渐开型布灯 图3 22组合布灯 图3 20梅花形布灯 第二节室内照明灯具的布置 图3 24线状光源纵向布灯 线状光源横向布灯的特点是工作面照度分布均匀 并造成一种热烈气氛 且舒适感良好 线状光源纵向布灯的特点是诱导性好 工作面照度均匀 舒适感良好 线状光源格子布灯的特点是从各个方向进入室内时有相同的感觉 适应性好 有排列整齐感 照度分布均匀 舒适性好 图3 25线状光源格子布灯 图3 23线状光源横向布灯 三 装饰布灯 第二节室内照明灯具的布置 2 室内装修配合布灯法 图3 26发光天棚 图3 28彩色玻璃天棚 图3 29顶极藻井花灯 图3 30天花藻井装大型花灯 三 装饰布灯 第二节室内照明灯具的布置 图3 27光藻井 图3 31组合天棚式照明 3 组合天棚式和成套装置式照明 图3 32成套装置式照明 三 装饰布灯 第二节室内照明灯具的布置 为了达到良好的照明效果 避免眩光的影响 保证人们活动的空间 防止碰撞产生 避免发生触电 保证用电安全 灯具要具有一定的悬挂高度 对于室内照明而言 通常最低悬挂高度为2 4m 四 灯具的悬挂高度 与局部照明 重点照明 加强照明不同 大部分建筑物都会按均匀的布灯方式布灯 以满足照度分布均匀的基本条件 这些场所设计要求照度均匀度详见规范中的相关规定 五 满足照度分布均匀的合理性 第二节室内照明灯具的布置 照度是否均匀主要还取决于灯具布置间距和灯具本身光分布特性 配光曲线 两个条件 为了设计方便常常给出灯具的最大允许距高比值S H 当灯下面的照度E0等于相邻灯具中点处的照