电气设计民用电气照明设计PPT课件

.,1,3.民用建筑电气照明技术,本章内容：电气照明的基本概念照明的种类和照度标准光源和灯具的选择及布置民用建筑常用照明技术措施的设计要求照明的一般计算方法照明设计的一般过程及工程实例,.,2,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.1光的概念光是能量的一种形式光是电磁波全波长范围内的一小部分光包括：紫外线、可见光、红外线,.,3,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.2光量及其单位1.光通量：按国际标准规定的标准光度观察者（标准人眼）对光的感觉量为基准来衡量光源在单位时间内向周围空间辐射并引起光感的能量大小。符号：，单位：流明lm1lm=1/683W光通量是表示一个光源发出能量的多少，是光源的一个基本参数,.,4,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.2光量及其单位2.发光强度（光强）光源在某一特定方向上的单位立体角内（单位球面度内）所发出的光通量单位：坎德拉cd1cd=1lm/1sr反映发光强弱程度的物理量I=d/d,.,5,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.2光量及其单位3.照度物体表面所得到的光通量与这个物体表面积的比值E=/S单位：lx（勒克斯）1lx=1lm/m2,.,6,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.2光量及其单位4.亮度被视物表面在某一视线方向或给定方向的单位投影面上所发出或反射的发光强度，称为该物体表面在该方向的亮度。L=I/S单位：1cd/m2=1nt（尼脱）,.,7,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.3光源的色温与显色性1.色温：当某一种光源（热辐射光源）的色品与某一温度下的完全辐射体（黑体）的色品完全相同时，完全辐射体（黑体）的温度就是该光源的色温。用绝对温标K表示,.,8,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.3光源的色温与显色性2.显色性：不同光谱的光源分别照射到同一颜色的物体上时所显现不同颜色的特性通常用显色指数表示光源的显色性,.,9,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.4光源的色调色调：光源的视觉颜色特性暖色光：红、橙、黄、棕色光冷色光：兰、青、绿、紫色光中间色,.,10,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.5眩光眩光：由于亮度分布或亮度范围不适合，或在短时间内相继出现的亮度相差过大的光时，造成观看物体时感觉的不舒服。引起眩光的原因：同时出现大的亮度差异相继出现的大亮度差异亮度数值过大,.,11,3.民用建筑电气照明技术3.1照明技术的基本概念,3.1.5眩光CIE（国际照明委员会）的统一眩光值（UGR）可分为：28，刚刚不可忍受25，不舒适22，刚刚不舒适19，舒适与不舒适界限16，刚刚可接受13，刚刚感觉到10，无眩光感觉,.,12,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.1照明种类按光照的形式不同分为：直接照明、间接照明、混合照明按照明的用途分（参照建筑照明技术设计标准GB50034-2004）：正常照明、应急照明、警卫照明、值班照明、障碍照明、装饰照明、艺术照明,.,13,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.1照明种类：1.正常照明：所有工作场所均应设置永久安装的在正常情况下使用的室内外照明可单独使用；可与应急照明、值班照明同时使用，但控制线路分开。,.,14,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.1照明种类：2.应急照明：正常照明的电源失效而启用的照明。备用照明安全照明疏散照明,.,15,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.1照明种类：3.值班照明：在非工作时间供值班人员用的照明。对照度要求不高，可利用正常工作照明中能单独控制的一部分，也可利用应急照明，对其电源无特殊要求,.,16,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.1照明种类：4.警卫照明：有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置。在重要的厂区、库区、重要的建筑物的周围,.,17,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.1照明种类：5.障碍照明：有危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置。航空飞行要求船舶航道要求,.,18,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.1照明种类：6.装饰照明：美化、装饰或烘托某一特定空间环境7.艺术照明：运用不同的灯具、不同的投光角度和不同的光色，制造出一种特定的空间氛围,.,19,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.2照明方式：照明设备按其安装部位和使用功能构成的基本制式：一般照明分区一般照明局部照明混合照明,.,20,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.2照明方式：1.一般照明为照亮整个场地而设置的均匀照明。采用一般照明在照度较高时，需要较高的安装功率。如：办公楼，学校教室，商店，机场，车站、港口的旅客站、层高较低（4.5m以下）的工业车间等。,.,21,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.2照明方式：2.分区一般照明对于某一特定区域，不同地段进行不同的工作，而且需要的照度不同，设置分区一般照明。选用照度标准应贯彻该高则高和该低则低的原则，有效节约能源。,.,22,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.2照明方式：3.局部照明对于特定的视觉工作使用的、为照亮某个局部而设置的照明。只能照射有限的面积，对局部地点需较高照度、对照射方向有特殊要求。不能只设局部照明,.,23,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.2照明方式：4.混合照明对于部分作业面要求照度高，但作业面密度不大的场所，可增加照射距离近的局部照明来提高作业照度。节约能源，节省电费。,.,24,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.3照度标准照度标准是关于照明数量和质量的规定照度标准规定：工作面上的照度（定量要求）其他质量特征（定性要求）国家根据有关规定和实际情况制定了各种工作场所的最低照度值或平均照度值，称为该工作场所的照度标准。,.,25,3.民用建筑电气照明技术3.2电气照明种类和照明标准,3.2.3照度标准我国的照度标准基本上采用间接法制定的，即保证一定的视觉功能选择最低照度值：照度标准值分级：0.5，1，3，5，10，15，20，30，50，75，100，150，200，500，750，1000，1500，2000，3000，5000lx,.,26,3.民用建筑电气照明技术3.3电光源和灯具的选择、布置及照明节能,3.3.1电光源的选择总原则：应采用高光效、寿命长、显色性好的光源。要求：1.使用场所和环境要求2.显色性要求3.色调要求,.,27,3.民用建筑电气照明技术3.3电光源和灯具的选择、布置及照明节能,3.3.2灯具的选择、分类灯具指包括光源在内的由照明附件组成的照明装置。作用：配光和限制眩光，将光源的光通量进行合理分配，避免由光源引起的眩光，固定光源和保护光源，装饰和美化环境。,.,28,1.灯具的光学特性配光曲线（光强曲线）：合理选择和布置灯具、进行照明设计和照度计算的依据保护角：根据眩光作用的强弱确定，是评价照明质量和视觉舒适感的重要参数效率：表示灯的光通量利用率，是灯具的技术经济指标,.,29,2.分类按安装方式和用途分：按光通量在上、下半球分配比例分类：直射型、半直射型、漫射型、半间接型、间接型按灯具外壳结构特点分：,.,30,3.民用建筑电气照明技术3.3电光源和灯具的选择、布置及照明节能,3.3.3灯具的选择在满足使用环境、房间用途、限制眩光的要求下，选择效率高、维护检修方便的灯具。按使用环境选择按光强分布特性选择灯具形状与建筑物风格相协调,.,31,3.民用建筑电气照明技术3.3电光源和灯具的选择、布置及照明节能,3.3.4灯具的布置和安装1.灯具的高度布置灯具的垂度hc、悬挂高度hs最低悬挂高度的规定垂度,.,32,3.民用建筑电气照明技术3.3电光源和灯具的选择、布置及照明节能,2.灯具的平面布置均匀布置：保证照度均匀，灯具排列均匀布置方案：正方形、菱形、矩形选择布置：保证工作场所的设备设施等部位的照度要求，有选择地确定灯具的位置,.,33,3.民用建筑电气照明技术3.3电光源和灯具的选择、布置及照明节能,3.灯具的合理布置布置合理性的技术参数计算：灯具间距L、计算高度h、距高比L/h距高比小，灯具密度加大，照明均匀度好，投资增加；距高比大，灯具密度减小，照明均匀度差，投资减少。,.,34,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,照度计算的任务：在灯具形式、布置及光源的容量确定的情况下，计算某点（或工作面）的照度，检验是否符合照度标准要求，并调整布置。根据需要的照度值及其他已知条件（灯具类型及布灯方案、房间各个面的反射条件及照明灯具污染等情况），确定光源的容量或数量。,.,35,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,3.4.1照度计算方法基本方法：逐点照度计算法平均照度计算法,.,36,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,逐点照度计算法根据每个电光源向被照点发射光通亮的直射分量来计算被照点照度的计算方法适用于任务，准确度高，可以计算任意工作点的照度,.,37,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,平均照度计算法按房间被照面所得到的光通量除以被照面积而得出平均照度的计算方法，也称光通量法。分为：利用系数法单位容量法,.,38,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,利用系数法根据房屋的空间系数等因素利用多次相互反射的理论，求得灯具的利用系数，计算出到达工作面的光通量之和，除以工作面面积，即为工作面的平均照度。适用于任务，进行灯具容量的计算和照度的验算。,.,39,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,单位容量法从光通量利用系数法演变而来的，将不同类型的灯具、不同的室空间条件和不同的平均照度要求，应用利用系数法计算出单位面积安装电功率，列成计算表格，供设计使用。适用于设计方案和初步设计的近似计算和一般照明的计算，是一种常用的方法，用于确定灯具的数量。,.,40,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,3.4.2利用系数法1.基本公式：Eav工作面平均照度（lx）s每盏灯具中光源的总光通量（lm）N灯具盏数U利用系数K维护系数A工作面面积（m2）灯具的发光效率,.,41,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,U利用系数表示室内灯具投射到工作面上的光通量（包括直射光通量和经墙面、地面和顶棚等多次反射的光通量）与灯具中光源发出的总光通量的比值。与灯具的发光效率、配光特性、房间形状、各表面的反射系数有关,.,42,2.计算步骤：根据民用建筑不同房间和场所对照明设计的要求，选择照明光源和灯具。确定利用系数：空间系数（室空系数、顶空系数、地空系数）墙面平均反射系数顶空间的有效反射系数地空间的有效反射系数按公式计算灯具数量，据此布置一般的照明灯具，确定布灯方案，并进行照度验算。,.,43,3.4.3单位容量法1.单位容量（单位水平面积上照明光源的安装功率）：（W/m2)其中，P房间安装光源的总功率（W）A房间的总面积（m2）n房间灯的总盏数PL每盏灯的功率（W）,.,44,2.计算步骤：根据民用建筑不同房间和场所对照明设计的要求，选择照明光源和灯具。根据已知的房间面积、计算高度、灯具型号和平均照度要求，查相应的单位面积照明功率密度P0。将查到值按公式PP0A计算室内一般照明的总安装容量，并根据每盏灯具的功率计算灯具数量n=P/PL，确定布灯方案。,.,45,例：某会议室面积为189m2，天棚距地面4.5m，刷白的墙壁，窗子装有白色窗帘，木制顶棚，采用荧光灯吸顶安装，荧光灯为直管形40RR。试确定照明灯具的功率和数量？,.,46,3.民用建筑电气照明技术3.4照度计算,3.4.4照明节能1.采用高效光源2.采用高效灯具3.选用合理的照度方案4.采用合理的的建筑艺术照明设计5.装饰灯具总功率的50%计入照明功率密度值6.设有重点照明的商店营业厅照明功率密度值每平方米可增加5w7.装设必要的节能措施,.,47,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.1照明供电和设计的一般要求1.电压要求：一般照明光源的电源电压应采用220v；移动式和手提式灯具采用安全特低电压供电照明灯具的端电压不宜大于其额定电压的105%，一般工作场所不宜低于额定电压的95%，远离变电所的小面积一般工作场所可为90%，应急照明和安全特低电压供电的照明可为90%,.,48,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.1照明供电和设计的一般要求2.照明配电系统：供照明用的配电变压器的设置；应急照明的电源应根据应急照明的类别、场所使用要求和该建筑物的电源特点设置（第二电源、蓄电池组、应急发电机、任意两种组合）；三相配电干线的各项负荷应分配平衡，最大相负荷与最小相负荷电流差不宜超过30%；,.,49,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,疏散照明的出口标志灯和指向灯宜用蓄电池阻，安全照明的电源应和该场所的电力线路分别接自不同变压器或不同馈电路，备用照明电源宜采用电力网或发电机。照明配电箱宜设置在靠近照明负荷中心，便于操作维修的位置。每一照明单相分支回路的电流不宜超过16A，所接电光源不宜超过25个。,.,50,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,插座不宜和照明灯具接在同一分支路，民用建筑每个插座可按100W计算，不大于10个。居住建筑应按户设置电能表，工厂在有条件时宜按车间设置电能表，办公楼宜按租户或单位设置电能表。,.,51,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.2照明的供电方式及控制方法照明供电网：,变电所低压配电屏,用户照明总配电箱,分照明配电箱,各户配电箱（灯具）,馈电线,干线,支线,.,52,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.2照明的供电方式及控制方法照明线路的供电方式：一般采用单相交流电220v二线制，当电流超过30A时，宜采用三相四线制。照明控制方法及开关的安装：在安全的前提下根据便于使用、管理和维修的原则确定。,.,53,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.2照明的供电方式及控制方法照明配电基本接线方式：放射式树干式混合式链式,.,54,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.2照明的供电方式及控制方法典型的照明配电系统：工业厂房照明配电系统多层公共建筑的照明配电系统住宅照明配电系统高层建筑的照明配电系统,.,55,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.2照明的供电方式及控制方法照明控制方法：常用低压电器刀开关熔断器断路器漏电保护断路器（漏电保护开关或触电保护器）照明设备灯具开关电源插座,.,56,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.3照明负荷的计算目的：为选择导线和各类开关设备提供依据1.需要系数法计算（在施工图阶段）：Pc=KdPePc：照明计算功率（W）Pe：照明设备安装容量，包括光源和附件消耗的功率（W）Kd：需要系数,.,57,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.3照明负荷的计算2.单位面积容量法计算（在方案设计和初步设计阶段）：Pc=PDAPc：照明计算功率（W）PD：单位建筑面积照明功率密度（W/m2）A：被照建筑面积（m2）,.,58,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.3照明负荷的计算3.照明线路的电流计算（选择导线截面和各类控制、保护电器的依据）线路中同一光源三相线路计算电流单相线路计算电流,.,59,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.3照明负荷的计算3.照明线路的电流计算（选择导线截面和各类控制、保护电器的依据）白帜灯、卤钨灯与气体放电灯混合的线路计算电流,.,60,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.3负荷的计算住宅照明计算方法：按设计标准法确定住宅照明负荷根据住宅电气设计标准，分别确定照明电量和插座电量。按分类法确定每户的照明负荷一般住宅取每户1kW，有炊事用电的住宅用电量取每户34kW，有电淋浴器或空调的住宅另加3kW不同地区根据实际情况有所不同，天津市取50W/m2,.,61,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.4电气照明设计的一般过程1.电气照明设计的主要内容确定合理的照明种类和照明方式。选择照明光源及灯具，确定灯具布置方案。进行必要的照度计算和供电系统的负荷计算，照明电气设备与线路的选择计算。绘制照明系统布置图及相应的供电系统图。,.,62,3.民用建筑电气照明技术3.5民用建筑照明供电与照明设计,3.5.4电气照明设计的一般过程2.电气照明设计的程序收集初始资料：建筑图、设计任务书、照明电源的