电气工程设计 马誌溪 第10章 照明电气设计新

电气工程设计机械工业出版社主编马誌溪2018/1/101第十章照明电气设计1概述2电光源与灯具3照度计算4电气照明的工程设计2018/1/1021概述电气照明是现代人工照明的极其重要的手段，是现代建筑中不可缺少的部分，在现代建筑中发挥了重要的作用。U电气照明基础（一）光（二）电气照明的种类2018/1/1031概述（一）光电磁波中紫外线、可见光和红外线统称为“光”。（1）可见光是能直接引起视觉反应的电磁波，一般波长为380780NM。（2）光的度量包括光通量、光强、照度、亮度。（3）光源的特性包括色温、显色性。（4）物体的光照性能三基本参数为反射比、吸收比、透射比。2018/1/1041概述（二）电气照片的种类（1）正常照明按照明方式分类1一般照明与位置几无关系的全区域均等照明；2局部照明满足特定位置高照度需要设置的照明；3混合照明两者叠加、混合。按工作场所分类1厂房照明2办公照明3教学照明4医院照明2018/1/1051概述（二）电气照片的种类（1）正常照明按工作场所分类5图书、博展照明6居住照明7高层建筑8宾馆照明9商业照明10影剧院、体育场11道路照明12露天照明13立面照明2018/1/1061概述（二）电气照明的种类（2）应急照明应急照明光源应为瞬间燃点型，疏散照明的维持时间不小于20/30MIN，疏散及备用照明的转换时间不大于15S，安全照明则不大于05S，分三种1）疏散照明2）安全照明3）备用照明（3）警卫值班照明（4）障碍照明2018/1/1071概述U照明节能（一）照明功率密度值（1）LPD即照明功率密度值，又称。（2LPD典型值书中表1027类列出最常见民用建筑的LPD值，工业照明的LPD值见相关行业标准。2018/1/1081概述U照明节能（二）设计中的节能措施（1）提高功率因数（2）供电布局（3）充分采用自然光（4）照明电气返回2018/1/1092电光源与灯具U光电源（一）分类表108电光源的分类2018/1/10102电光源与灯具U光电源二特性电光源的特性决定了它的应用场所，详情见书上表108。（三）电光源的选用（1）电光源选用节能优先当前常用电光源主要性能参数对比于表1010（2）镇流器的选择亦节能优先节能镇流器主要从低功耗节能型及高频电子型两方面发展，国产荧光灯用镇流器性能对比如表1013（3）其它附件的选用2018/1/10112电光源与灯具U光电源（三）电光源的选用（3）其它附件的选用1）推荐采用深抛物面型灯光灯具2）反射式、折射式、折反组合式灯具3）注意选用与光源相匹配的高效节能电器附件4）补偿电容器2018/1/10122电光源与灯具U灯具照明灯具是包括光源在内的所有照明附件所组成的装置，它能透光、分配和改变光源的光分布。它的作用是将光源发出的光通进行合理的再分配，满足照明的需要。一灯具的特性（1眩光由于视野中的亮度分布、亮度范围或极端的亮度对比引起的视觉不适或视觉下降感觉的现象。分直射眩光和反射眩光两种。（2遮光角发光体边缘和灯具出光边界的连线，与通过光源中心的水平线，其间的夹角为遮光角，又名保护角。2018/1/10132电光源与灯具U灯具一灯具的特性（3）灯具效率灯具输出光通与光源发出光通之比为灯具效率，是反映光源所发光能利用程度的物理量。表1014与表1015分别是普通灯具与荧光灯灯具的效率表。灯具类型格栅式蝠翼式嵌入式简式铝合金拼装式简灯吸顶式效率54182633842748578557表1014普通灯具的效率表1015荧光灯灯具的效率灯具出光口形式开敞式保护罩（玻璃或塑料）格栅高强度气体放电灯灯具透明磨砂、棱镜开敞式格栅或透光罩灯具效率7565556075602018/1/10142电光源与灯具U灯具一灯具的特性（4）配光特性指灯具在空间各方向的发光强度的分布特性，简称“光分布”，常以配光曲线来表现。配光曲线如图104。图104灯具按配光曲线的分类1正弦分布型2广照型3漫射型4配照型5深照型2018/1/10152电光源与灯具U灯具二灯具的分类按配光曲线1）正弦分布型、2）广照型、3）漫射型、4）配照型、5）深照型按上、下空间光通量分布国际照明学会CIE以此方法分类，见表1016按灯具结构分1）开启式、2）闭合式、3）封闭型、4）密闭型、5）防爆型2018/1/10162电光源与灯具U灯具三灯具的选用按使用环境普通环境无特殊防尘、防潮等要求的一般环境，优先选用配光合理、效率较高的灯具。特殊环境有特殊要求的场合，要使用专门防护结构及外壳的防护式灯具。按配光特性1）窄配光类（深照型）2）中配光类（中照型）3）宽配光类（广照型）4）漫射类（漫照型）2018/1/10172电光源与灯具U灯具三灯具的选用按高效节能原则1）处理好装饰效果与照明效率的关系2）尽可能考虑灯具材质及表面其他要求1）灯具选用还应充分适应建筑环境与安装条件的要求2）悬高确定后应根据限制眩光的要求选用灯具3）灯具必须与光源种类和功率大小完全配套4）按经济性原则选择时，主要考虑投资和年运行费2018/1/10182电光源与灯具U布灯一要求（1）安全第一，并方便使用及维护；（2）满足工作场所规定照度、保证工作面照度均匀、使生活活动区亮度分布合理；（3）光线照射方向适当，有效控制眩光、阴影；（4）尽可能减小安装容量，以减少投资及节能；（5）整齐、美观，与建筑空间协调一致。2018/1/10192电光源与灯具U布灯二布置方式（1）室内1均匀布置直管荧光灯条形光源均匀布置、点型光源菱形布置、点型光源矩形布局图（见图105）2）选择性布置（2）室外灯具1）集中布置2）分散布置3）集中与分散相结合A）条形光源均匀布置B）点形光源菱形布置C）点形光源矩形布置图105灯具均匀布置的示例2018/1/10202电光源与灯具U布灯三布灯尺寸（1）照明器的悬挂高度H室内照明器的悬挂高度不应过高或过低，过高则为保证工作面一定照度需要加大电源功率，不经济，且也不便维修；过低则不安全。一般以不发生眩光为限，表1017给出了悬挂高度的最小值。（2）照明器间距灯具间距离与灯具距工作面的计算高度H的比值为/H距高比，应满足灯具最大允许值才足以保证照度的均匀。2018/1/10213照度计算U方法一利用系数法（1）基本公式建筑物内的平均照度E为1010式中N照明灯具数，由布灯方案确定或计算安排；每个照明灯具的光通LM，查表1019或计算；S被照建筑、被照水平工作面积；K考虑灯具使用自身衰减及环境污染因素的照度补偿系数，查书表1020；U利用系数，取决于灯具自身结构型式、房间室空间比RCR及表面反射系数（P）查书表1021，灯具制造厂应提供对应不同的RCR和不同的反射系数每型灯具的利用系数U表，部分灯具的利用系数U见书附录7。2018/1/10223照度计算U方法一利用系数法（2）相关公式图106照明的室空间分配1）室空间三项系数右图为照明的室空间分配图室空间比RCR顶棚空间比CCR地板空间此FCR2018/1/10233照度计算U方法一利用系数法（2）相关公式2）反射系数带窗墙面的反射系数定义为式10143）最小照度手册上照度标准常以最低照度给出，需按下式换算得到平均照度10141015式中Z最小照度系数见书附录6。2018/1/10243照度计算U方法二单位容量法又称比功率法，按下式计算10161017式中不计镇流器损耗的总照明功率，W；不计镇流器损耗的单套灯具功率，W；N规定照度下所需灯具数；规定照度下单位面积安装功率。2018/1/10253照度计算U计算实例【实例101】一说明此实例是对同一民用建筑用两种方式进行计算照度，在掌握两种方式运算步骤及方法的同时应作对比。二条件某中学计算机室长12M，宽5M，装修后顶棚高38M，台面高08M，拟采用YG62240W荧光灯吸顶安装，灯具效率为86，假定墙面反射系数PQ为06，顶棚反射系数PT为07。确定房间内的灯具数及计算机桌桌面最低照度。2018/1/10263照度计算U计算实例【实例101】三解（1）采用利用系数法计算1）求根据专业规范，参照书附录7按电子计算机房的中值，取200LX，2）求查表1019,40W荧光灯光通为2400LM,两支并用224004800LM3）求U由题意知A12M、B5M、HRC380830M，故按式1011，室空间比RCR4252018/1/10273照度计算U计算实例【实例101】三解（1）采用利用系数法计算4）求U附录9中无法直接查到PT07、PQ06，且RCR425的U值，需经过两次插入计算方可得到第一次插入在PT07,RCR4情况下,根据PQ05、PQ07的UQ05052、UQ07062，求PQ06的URCR4和URCR5URCR405206205205057URCR504605604605051式中05是插入比例,（0605）/070505，U随PQ增大而增大。2018/1/10283照度计算U计算实例【实例101】三解第二次插入在PT07、PQ06情况下，根据URCR4057、URCR5051，求URCR425（1）采用利用系数法计算URCR4250570510570250555式中025是插入比例,42540/5040025，U随RCR增大而减小。计算结果见右表PQ706050PD20RCR4062057052425055550560510462018/1/10293照度计算U计算实例【实例101】三解（1）采用利用系数法计算5）求S及K由A、B值得SAB12560（M2按“清洁”条件，由书表1020查照度补偿系数K136）求灯数N将以上值代入式1010推出式取6套2018/1/10303照度计算U计算实例【实例101】三解（1）采用利用系数法计算7）求根据A、B尺寸6套灯具拟两排，每排三支，得距高比，查附录6最小照度系数Z为133由式1015推得取150（LX）2018/1/10313照度计算U计算实例【实例101】三解（2）采用比功率法1）查按题意查表1022得115，但此表对应。2）代入式1016及17取6套。可见两法结果一致。2018/1/10324电气照明的工程设计U作法一主要内容电气照明的工程设计主要根据土建设计所提供的建筑空间尺寸或道路、场地的环境状况，结合使用要求，按照明设计的有关规范、规程和标准进行。主要内容有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；选择有时要通过计算照明电气设备与线路；最终绘制出照明系统的供电概略图（原称“系统图”）及对应的系统安装图（原称“布置图”）。2018/1/10334电气照明的工程设计U作法二步骤（1）充分了解建筑方要求、投资水平、建筑期望值；（2）分析土建专业条件；（3）初步方案返回建筑方认可；（4）对需照明的大面积区域、重要地段进行照度计算，参照产品资料选用光源、灯具；（5）拟出屏、箱、柜的接线方案，对重要设备、线缆作选型、计算，进而作出支线和干线系统概略图；（6）考虑设备、器件及线缆的布局安装及敷设，同时要注意土建孔、洞、槽、沟的预制，作出安装图；（7）编制材料设备表及设计施工说明，送交校审及工程概、预算等后续处理。2018/1/10344电气照明的工程设计U作法三电气照明设计的普通性原则（1）安全供电1照明电网的保护体系2采用剩余电流保护装置3控制及保护措施（2）可靠供电1供电电源2合理设置应急、备用电源（3）高质供电1）电压偏移2）电压波动（4）准确计算2018/1/10354电气照明的工程设计U作法四住宅照明设计的要点（1）负荷及计量（2）照度水平（3）光源选择（4）不同房间的不同要求（5）电气安全五住宅照明设计的要点（1）光源选择（2）照度水平2018/1/10364电气照明的工程设计U工程实例一办公建筑电气照明施工图【实例102】1）电气照明配电系统概略图图107【实例102】某三层办公建筑的底层照明配电系统概略图2018/1/10374电气照明的工程设计U工程实例一办公建筑电气照明施工图【实例102】2）电气照明平面安装图图108【实例102】某三层办公建筑照明系统的平面安装图2018/1/10384电气照明的工程设计U工程实例（二）居民住宅电气照明配电系统概略图【实例103】（三）居民住宅电气照明平面安装图【实例104】（四）照明配电箱概略图【实例105】2018/1/10392018/1/10402电光源与灯具表1010常用电光源主要性能参数光源种类额定功率范围（W）光效（LM/W）显色指数（RA）色温（K）平均寿命（H）普通照明白炽灯1015001095992400290010002000卤钨灯6050002095992800330015002000普通直管型荧光灯4200706072全系列60008000三基色荧光灯2832908098全系列1200015000紧凑型荧光灯555608085全系列50008000荧光高压汞灯50100040354033004300500010000金属卤化物灯3535007565923000/4500/5600500010000高压钠灯35100010023/60/851950/2200/25001200024000高频无极灯55856085300040004000080000返回2018/1/10412电光源与灯具表1013镇流器性能对比表返回比较对象自身功耗/W系统光效比价格比较重量比寿命