建筑电气PPT课件

精品课件 1 第六章建筑照明系统 2006 9 精品课件 2 精品课件 3 精品课件 4 精品课件 5 精品课件 6 精品课件 7 精品课件 8 通过以上分析照明系统的发展已超越了单纯照明的观念 逐步上升到一种文化和艺术的境界 并且与光学 美学 建筑学和园林艺术溶为一体 成为一门综合性的设计工艺 精品课件 9 6 1照明的基础知识 光的本质1 辐射能能量的发射和传播过程 称为辐射 而这种能量形式 辐射能 2 照明工程中 光是指辐射能的一部分 即能产生视觉的辐射能 3 可见光在波谱范围内仅占极小的比例 4 任何物体只要能发出 380 780 NM波长的辐射能就可以用于采光 光源的形成 精品课件 10 5 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 精品课件 11 波谱曲线图 380780nm 可见光 1014nm 10 7nm 精品课件 12 6 1 1照明的光学概念 1 光通量 光通量是指单位时间内辐射能量的大小 它是根据人眼对光的感觉来评价的 光通量的实质是表征光源辐射能量的能力 是光度量概念中最基本的物理量 单位 流明 Lm 精品课件 13 2 照度 E 1 被照面单位面积上接受的光通量称为照度 2 照度是用来表达被照面上光的强弱的 判别被照物上的照明情况 3 E A单位 勒克司 Lx 4 1Lx表示在1M2面积上均匀分布1Lm光通量的照度值 精品课件 14 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 精品课件 15 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 精品课件 16 3 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 精品课件 17 4 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 1 显色系数是物体的心理色符合程度的度量 2 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 精品课件 18 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 实用场所举例见表1 精品课件 19 Ra分级及应用场所举例 精品课件 20 5 发光强度 I 光源在指定方向上单位立体角内发出的光通量 是光通量的立体角密度发光强度 简称光强 它表示不同方向光通量的分布情况 单位 坎德拉 cd I 单位立体角 光通量 0 精品课件 21 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 精品课件 22 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 精品课件 23 6 亮度 L 1 亮度表示光源单位面积上的发光强度 2 其表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量 3 单位 尼特 cd m2 4 亮度与被照面的材料特性有关 精品课件 24 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 20 106 精品课件 25 7 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 精品课件 26 常见光源的色温 K 精品课件 27 8 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 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 精品课件 28 色温和色表 精品课件 29 照度的变化影响色感觉的差异 精品课件 30 9 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 精品课件 31 10 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 精品课件 32 精品课件 33 11 眩光在视觉内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比 可引起不舒适感 并造成视觉降低的现象 称为眩光 1 影响眩光的因素 a 环境较暗 眼晴的适应亮度很低 即使亮度低的光 也会出现眩光 b 亮度越高 眩光越突出 c 光源的大小 d 生理因素 精品课件 34 精品课件 35 2 眩光分为直接眩光和反射眩光 直接眩光又分为失能眩光和不舒适眩光 3 克服眩光的意义 眩光对人的生理和心理都有明显的影响 而且会较大的影响工作效率和生活质量 严重的还会产生恶性事故 所以对眩光的研究有着重要的意义 精品课件 36 6 1 2照明方式1 照明方式照明装置按照其分布特点分为三种照明方式 1 一般照明 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照空间均匀布置 适用于除旅馆客房外的对光照方向无特殊要求的场所 2 分区一般照明 对某一特定区域 如进行工作的地点 设计成不同的照度来照亮该一区域的一般照明 精品课件 37 3 局部照明 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 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 4 混合照明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 宜采用混合照明 此时 一般照明照度宜按不低于混合照明总照度的5 10 选取 且不低于20lx 精品课件 38 照明种类照明种类可分为正常照明 应急照明 值班照明 警卫照明和障碍照明 1 正常照明 在正常情况下使用的室内外照明 是能顺利地完成工作 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 工作场所 公共场所 运输场地 道路以及楼梯和公众走廊等 都应设置正常照明 精品课件 39 2 应急照明 因正常照明的电源失效而启用的照明 是指当正常工作照明因故障熄灭后 为了避免人身伤亡 继续维持重要工作而设置的能的照明 应急照明 也称事故照明 包括疏散照明 安全照明和备用照明 1 疏散照明 用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明 是在正常照明因故障熄灭后 为了避免发生意外事故 而需要对人员进行安全疏散时 在出口和通道设置的指示出口位置及方向的疏散标志灯和照亮疏散通道而设置的照明 精品课件 40 2 安全照明 在正常照明发生故障 为确保处于潜在危险之中的人员安全的照明 如使用圆盘锯等作业场所 3 备用照明 用于确保正常活动继续进行的照明 是在当正常照明因故障熄灭后 可能会造成爆炸 火灾和人身伤亡等严重事故的场所 或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的照明 或在发生火灾时为了保证消防能正常进行而设置的照明 精品课件 41 应急照明一般在下列场所设置 1 封闭楼梯间 防烟楼梯间及其前室 消防电梯间及其前室 合用前室和避难层 间 2 配电室 消防控制室 消防水泵房 防烟排烟机房 供消防用电的蓄电池室 自备发电机房 电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间 3 观众厅 每层面积超过400m2的展览厅 多功能厅 餐厅和营业厅 建筑面积超过200m2的演播室 精品课件 42 4 多层建筑内建筑面积超过300m2的地下室 半地下建筑的 室 中的公共活动房间 5 公共建筑的疏散走道和高层居住建筑内走道长度超过20m的内走道 应急照明可作为正常一般照明的一部分 经常点燃 在发生故障时应能保证继续点燃 消防控制室 消防水泵房 防烟排烟机房 配电室和自备发电机房 电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明 仍应保证正常照明的照度 供人员疏散用 照度不应小于0 5lx 精品课件 43 3 值班照明 是在非工作时间里 为需要值班的车间 商店营业厅 展厅等大面积场所提供的照明 它对照度要求不高 可以利用工作照明中能单独控制的一部分 也可利用应急照明 对其电源没有特殊要求 4 警卫照明 在重要的厂区 库区等有警戒任务的场所 为了防犯的需要 应根据警戒范围的要求设置警卫照明 精品课件 44 5 障碍照明障 在飞机场周围建设的高楼 烟囱 水塔等 对飞机的安全起降可能构成威胁 应按民航部门的规定 装设障碍标志灯 建筑物上安装的障碍标志灯的电源应按一级负荷等级要求供电 船舶在夜间航行时航道两侧或中间的建筑物 构筑物或其他障碍物 可能危及航行安全 应按交通部门有关规定 在有关建筑物 构筑物或障碍物上装设障碍标志灯 精品课件 45 6 1 3照明质量1 合适的照度 精品课件 46 2 照明的均匀度照明的均匀度是规定表面上的最小照度与平均照度之比 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6 1 4照度1 照度标准照度的一般要求 精品课件 47 1 民用建筑照度标准所规定的照度2 照度标准值的分级3 视觉工作对应的照度分级范围4 用于备用照明2 部分建筑照度标准6 1 5绿色照明1 绿色照明概念 绿色照明 是指节约能源 保护环境 有利于提高人们生产 工作 学习效率和生活质量 保护身心健康的照明 精品课件 48 绿色照明是推广使用效率高 寿命长 安全和性能稳定的电光源 照明电器附件以及调光控制器件组成的照明系统 节约照明用电 以节约能源 保护环境 提高照明质量 2 照明节电 1 合理选定照度 2 合理选用光源 3 合理选择照明灯具 4 合理确定照明方案 5 改善照明器的控制和管理 精品课件 49 6 2照明电光源及灯具的种类与选择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 6 2 1光源与灯具1 光源的分类 1 热辐射光源 2 气体放电光源 3 半导体发光源 精品课件 50 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 精品课件 51 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 精品课件 52 白炽灯的特点及应用适用于家庭 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 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 精品课件 53 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 精品课件 54 2 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 40 精品课件 55 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 一 工作原理 汞Ar e 自持放电 电离 荧光粉 紫外线 可见光 精品课件 56 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 精品课件 57 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 精品课件 58 精品课件 59 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 精品课件 60 荧光灯线路如图 精品课件 61 4 高压汞灯 图6 7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 精品课件 62 辅助电极 主电极 发光管 外壳 精品课件 63 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 精品课件 64 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 图6 8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 精品课件 65 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 精品课件 66 6 半导体灯 50年 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 精品课件 67 7 太阳能草坪灯 精品课件 68 6 2 2控照器1 控照器的作用 1 重新分配光源发出的光通量 2 限制光源的眩光作用 3 减少和防止光源的污染 4 保护光源免遭机械破坏 5 安装和固定光源 6 与光源相配合 起到一定的装饰作用 2 制作材料 一般用金属 玻璃或塑料3 类型 反射型 折射型和透射型等 精品课件 69 2 控照器的特性配光曲线 光效率和保护角1 灯具的遮光角是指灯具出光沿口遮蔽光源发光体使之完全看不见的方位与水平面的夹角 精品课件 70 保护角1 灯具的遮光角是指灯具出光沿口遮蔽光源发光体使之完全看不见的方位与水平面的夹角 2 功能是限制光源的直射光 对于任意位置的平视观察者眼睛的入射角的最小值 因此具有限制或消除眩光的作用 精品课件 71 遮光角与光分布 效率的关系 遮光角愈大 光分部愈窄 效率愈低 遮光角愈小 光分部愈宽 效率愈高 克服眩光的作用减弱 精品课件 72 照明器的效率 1 从灯具射出的光通量与灯具内所有光源发出的光通量之比 称为灯具的效率 0 S2 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 精品课件 73 6 2 3灯具的种类按CIE配光方式分类1 直接型2 半直接型3 漫射型 直接 半直接 4 半间接型5 间接型 精品课件 74 直接照明型 光通集中在下半球 有窄光 中宽光各种形式 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 向上光通用0 10 特性 配光曲线 精品课件 75 半直接照明型漫射型 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 特性 配光曲线 向下60 40 向上光通用40 60 向下90 60 精品课件 76 半间接照明型间接型 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 向上光通90 以上 特性 配光曲线 向上光通60 90 精品课件 77 6 2 4灯具的选择考虑的因素有如下几个 1 光通量与光分布 2 限制眩光 3 场所的环境 4 经济性原则 5 艺术性原则 精品课件 78 6 3灯具的布置与照度计算6 3 1灯具的布置 1 室内布置 1 均匀布置2 选择布置 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 精品课件 79 a b 图6 9灯具的距高比a hr值的确定b L值的确定 精品课件 80 距高比 灯具间距 计算高度如 简式荧光灯 1 40W YG2 1型 最大允许距高比 A A1 46其悬挂高度为2mB B1 28 精品课件 81 距高比值小 均匀度好 经济性差 距高比值过大 经济性 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 精品课件 82 精品课件 83 6 3 2建筑物立面照明1 建筑物轮廓装设串灯2 霓虹灯照明3 投光立面照明6 3 3道路照明1 路灯和庭院灯具类型2 路灯布置6 3 4特种照明1 障碍照明2 水下照明 精品课件 84 高柱庭院灯 精品课件 85 精品课件 86 精品课件 87 精品课件 88 三 高杆灯 精品课件 89 地灯 墙灯 水池灯 精品课件 90 6 3 5照度计算2 控照器的特性1 基本公式 1 工作面上的平均照度 lx 6 8 N 灯具数量 套 光源的光通量 Lm U 利用系数 指投射到工作面上的光通量与光源光通量之比 K 维护系数 A 工作面面积 m2 精品课件 91 2 室空间比RCR 精品课件 92 hr 室内灯具计算高度 m l 房间长度 m b 房间宽度 m RI 室形指数 3 灯具数量 4 灯具单位容量 精品课件 93 P 室内所需灯具的功率 W Po 单位面积的功率 W m2 A 室内被照面积 m2 Eav 平均照度 lx 精品课件 94 表6 1 1居住建筑每户照明功率密度值 精品课件 95 2 计算方法 1 查曲线法 根据反射比 室空间比求出利用系数1 N E2 E N灯具数量的概算曲线N 计算实装灯数时No 从曲线上查出的灯具数量 套 E 实际照度 1x 精品课件 96 2 查表法根据室空间比 确定灯型求出单位面积功率每个灯的安装功率3 应用实例 精品课件 97 1 查曲线法 某办公室有吊顶 图6 12 长19 2m 宽12 8m 净高2 6m 工作面高0 75m 顶棚 墙面和桌面反射比分别为0 7 0 5 0 1 采用直接照明时 照度为500lx 光源和灯具选用飞利浦的TLD36W 840 3350型和TESl00 236 1C E2型双管荧光灯照明吸顶安装 使用环境比较洁净 求吊顶上的装灯数量 精品课件 98 1 填写原始数据 2 计算室空间比 按公式6 9计算 3 取灯具维护系数 维护系数K 0 80 4 确定利用系数 5 灯具安装数量N EavA UK 19 4套 精品课件 99 2 查表法 某工作间无吊顶 图6 13 长12m 宽6m 层高3 6m 顶棚 墙面 地面反射比分别为0 7 0 5 0 2 拟选用40W单管荧光灯 距顶0 6m吊链安装 地面满足照度标准为1001x时 计算需装灯数量 精品课件 100 1 填写原始数据 2 计算室空间比RCR 5hr I b Ib 5x3 12 6 12x6 3 753 确定灯具单位容量值 4 单位面积容量P PoAEav 0 0556x12x6x100 400 32W5 灯具安装数量N P P单 400 32 40 盏 10盏 精品课件 101 6 4建筑物内照明设计6 4 1照明设计的目的基本原则 实用 经济 安全 美观 6 4 2照明设计的内容照明供电设计 灯具设计照明供电设计 电源 供电方式照明配电网络形式选择电气设备导线和敷设方式 精品课件 102 灯具设计 选择照明方式选择电光源确定照度标准选择照明器并进行布置进行照度计算确定电光源的安装功率成果 设计施工图6 4 3照明设计步骤1 了解建设单位的使用要求 精品课件 103 2 收集有关技术资料和技术标准设计 3 确定照度标准 4 选择电光源 照明方式 安装方式5 进行照度计算6 方案比较7 进行配电线路设计8 绘制照明平面图和系统图9 绘制材料总表10 编