建筑设备第九章课件.ppt
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1、第第9章章 建筑电气工程建筑电气工程 本章学习要点本章学习要点 1.电气照明的基本概念; 2.常用电光源特点和灯具种类; 3.建筑的照明种类和照度标准、灯具的选择及布置; 4.照度常用计算方法; 5.电气照明设计一般过程。 9.1 电气照明基本知识电气照明基本知识 9.1.1 照明的基本概念9.1.2 照明方式及种类 9.1.3 电气照明的基本要求 9.1.1 照明的基本概念照明的基本概念1.光度学基本知识光度学基本知识(1)光 光是一种电磁波不同波长的光给人的颜色感觉不同红外线:波长为340nm780nm;可见光:波长为780nm380nm;紫外线:波长为380nm10nm。 (2)光通量(
2、F)指光源在单位时间内,向周围空间辐射的使人眼产生光感的辐射能,是表征光源特性的光度量。单位:流明(lm)220v、100w的白炽灯光通量为1000lm。9.1.1 照明的基本概念照明的基本概念 (3)发光强度(I) 简称为光度、光强,指光源向周围空间某一方向单位立体角内辐射的光通量。单位:坎德拉(cd),是国际单位制中的基本单位。1cd = 1 lm/sr。 (4)亮度(L) 发光体在视线方向单位投影面上的发光强度。单位:熙提(sb),1sb=1cd/cm2。 (5)照度(E) 受照物体单位面积上接受的光通量。单位:勒克斯(lx),1lx = 1 lm/m2。照度与被照面的材料性质无关,与光
3、源的光通量成正比,故照度标准是照明设计的重要依据。 FI 9.1.2 照明方式及种类照明方式及种类 1照明的方式照明的方式(1)一般照明观众厅、会议厅、办公厅等的照明。 均匀照明 指为获得相同的照度而设置的照明。 分区照明 指需要提高房间内某些特定工作区 的照度。(2)局部照明指局限于特定工作部位的固定或移动 照明。(3)混合照明包括一般照明与局部照明。 9.1.2 照明方式及种类照明方式及种类 2、照明的种类、照明的种类 建筑照明的种类按用途分为: 正常照明 事故照明 警卫值班照明 障碍照明 彩灯和装饰照明9.1.3 电气照明的基本要求电气照明的基本要求 一般电气照明的基本要求一般电气照明的
4、基本要求 1. 合理的照度和照度的均匀性 2 .照度的稳定性 3. 合适的亮度分布 4. 光源的色温与显色性 5. 限制眩光 9.2 建筑电气照明装置建筑电气照明装置 9.2.1 电光源的分类及参数 9.2.2 室内常用照明电光源 9.2.3 照明灯具 9.2.1 电光源的分类及参数电光源的分类及参数 1.电光源的分类电光源的分类 (1)热辐射光源:白炽灯、卤钨灯等(2)气体放电光源:利用蒸汽的弧光放电或非金属的电离激发出可见光金属气体放电光源:汞灯、钠灯等。惰性气体放电光源:氙灯、汞氙灯、霓虹灯等。(3)金属卤化物灯:钠铊铟灯、金属卤素灯等。例: (1)钠铊铟灯 NTY色温5500K,光效8
5、0lm/w,寿命10002000h, 显色指数Ra:6070。广泛用于室内照明。 (2)镝灯DDG色温6000K,光效80lm/w,寿命500h,显色指数Ra85。适于舞台,体育馆,大厅摄影棚等照明。 (3)钪钠灯KNG色温3800K,显色指数Ra:6570。 9.2.1 电光源的分类及参数电光源的分类及参数2.照明电光源性能比较和选用照明电光源性能比较和选用(1)电光源性能比较光效高高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯;显色性好白炽灯、卤钨灯和荧光灯;寿命长高压汞灯、高压钠灯;能瞬时起动,再起动白炽灯、卤钨灯;受电压影响大:高压钠灯;小:荧光灯(2)电光源的选用按照明设施目的和用途选择光源;按环境
6、要求选择光源;按投资和年运行费选择光源。9.2.1 电光源的分类及参数电光源的分类及参数3.电光源的主要技术参数电光源的主要技术参数 (1)额定电压、额定电流和额定功率 (2)额定光通量和发光效率(3)平均寿命 (4)色表 (5)显色性 (6)频闪效应 室内常用照明电光源室内常用照明电光源 1、白炽灯、白炽灯 (见图9-1)(1)原理 白炽灯是最早出现的光源。即所谓第一代光源,它是将灯丝加热到白炽的程度,利用热辐射发出可见光。(2)特点 白炽灯具有显色性好,结构简单,使用灵活,能瞬时点燃,无频闪现象,可调光,可在任意位置点燃,价格便宜等特点。因其极大部分辐射为红外线,故光效最低。由于灯丝的蒸发
7、很快,所以寿命也较短。白炽灯的色温约为24002900K。(3)种类 白炽灯的种类很多,有普通型、磨砂型、漫射型、反射型、装饰型、局部照明灯、水下灯泡等。 1玻璃泡壳 2钨丝 3引线 4钼丝支架 5杜美丝6玻璃夹封 7排气管 8芯柱 9焊泥 10引线 11灯头 12焊锡触点 图9-1 白炽灯的结构9.2.2 室内常用照明电光源室内常用照明电光源2、卤钨灯、卤钨灯 (见图9-2)(1)原理白炽灯的钨丝在热辐射过程中蒸发并附着在灯泡内壁,使灯泡射出伪光通愈来愈低。为了减缓这种进程,通常在灯泡内充以惰性气体以抑制钨丝的蒸发。灯管所充的卤素为碘或溴。溴比磺的化学性活泼,所以清洁管壁的效果更好。溴乃无色
8、透明,故溴钨灯较碘钨灯的光效高,色温也有所提高。(2)特点 它与白炽灯比较,光效提高30,寿命增长50%。卤钨灯具有体积小、功率大、能够瞬时点燃、可调光、无频闪效应、显色性好和光通维持性好等特点。这种灯多用于较大空间、要求高照度的场所,其色温特别适用于电视转播摄象照明。 a)单端引出 b)两端引出 图9-2 卤钨灯外形 9.2.2 室内常用照明电光源室内常用照明电光源3、荧光灯、荧光灯(见图9-3)(1)原理 荧光灯是所谓第二代光源,它是一种低压汞蒸气放电灯。 (2)种类:按其荧光粉的不同可分为:日光色(6500K),与微阴的天空光相似;白色(4500K)与日出两小时后的太阳直射光相似;暖白色
9、(3000K),与白炽灯光接近。按外形不同可分为直管形、环形和U形;按灯丝工作方式分为热阴极式及冷阴极式;按用途分为普通照明及装饰用的彩色荧光灯管以及小功率高 光效的节能型灯管等 。图9-3 荧光灯的结构 9.2.2 室内常用照明电光源室内常用照明电光源4、高压汞灯、高压汞灯 (见图9-4)(1)原理 高压汞灯在接通电源后,第一主电极与辅助电极间首先击穿产生辉光放电,使管内的汞蒸发,再导致第一主电极与第二主电极击穿,发生弧光放电产生紫外线,使管壁荧光物质受激励而产生大量的可见光。 (2)特点高压汞灯具有光效高、耐震、耐热、寿命长等特点。但启动时间较长,不宜于作室内照明光源,也不能单独做为事故照
10、明光源。多用于车间、礼堂、展览馆等室内照明,或道路、广场的室外照明。高压汞灯的寿命通常是按每启动一次点燃5小时计算的,如果开关频繁则寿命缩短。 1外泡壳;2放电管;3、4主电极;5辅助电极;6灯丝;L镇流器材;C补偿电容器;S开关 图9-4 外镇流式高压汞灯的构造和工作线路图室内常用照明电光源室内常用照明电光源5、高压钠灯、高压钠灯(见图9-5) (1)原理 高压钠灯是在放电发光管内充入适量的氩或氙惰性气体,并加入足够的钠,主要以高压钠蒸气放电,其辐射光波集中在人眼较灵敏的区域内,故光效高,约为荧光高压汞灯的两倍,可达110lm/W。(2)特点 高压钠灯具有光效高、紫外线辐射小、透雾性能好、光
11、通维持性好、可任意位置点燃、耐震等特点,但显色性差,平均显色指数为21。它广泛用于道路照明,当与其它光源混光后,可用于照度要求高的高大空间场所。 S开关;L镇流器;H加热线圈;b双金属片;E1、E2电极;1陶瓷放电管;2玻璃外壳 图9-5 高压钠灯的构造和工作线路图室内常用照明电光源室内常用照明电光源6、金属卤化物灯、金属卤化物灯 金属卤化物灯是近年发展起来的所谓第三代光源,它与高压汞灯类似,但在放电管中除了充有汞和氢气外,还加充发光的金属卤化物(以碘化物为主)。如:镝灯、钠铊铟灯。 金属卤化物灯发光效率高、显色性能好、但平均寿命短。 照明灯具照明灯具 1.吊灯吊灯 吊灯主要是用于室内的一般照
12、明,由于它处于室内空间的中心位置,所以具有很强的装饰性,影响着室内的装饰风格。2.吸顶灯吸顶灯 吸顶灯的使用功能及特性基本与吊灯相同,只是形式上有所区别。与吊灯的不同是在使用空间上,吊灯多用于较高的性质比较重要空间环境中,而吸顶灯多用于较低的空间中。3.投射灯投射灯 投射灯是利用光束集中照射于某一物品、某一场地等的照明灯具,室内装饰照明常用于小型投光灯,主要用于物品的陈列及其它重点照明等。照明灯具照明灯具 4.台灯、地灯台灯、地灯 是以某种支撑物来支撑光源,从而形成统一的整体,当运用在台面上时叫台灯。运用在地面上时叫地灯。5.壁灯壁灯 安装于墙壁上的灯具叫壁灯。壁灯具有一定的功能性,如在无法安
13、装其他照明灯具的环境,就要考虑用壁灯来进行功能性的照明。壁灯设计得当可以创造出理想的艺术效果。 6.舞台灯舞台灯 在舞台照明上广泛使用的灯种。为演出时用于侧光、面光、顶光,及其它需要布光的场合,如礼堂、会场、剧场等。类型很多种如:聚光灯、散光灯、回光灯、柔光灯、追光灯、PAR灯、电脑灯、舞台幻灯等。 9.3常用照明装置的布置与安装常用照明装置的布置与安装 照明灯具的布置 照明灯具的安装 照明灯具的布置照明灯具的布置 1、布置原则、布置原则(1)合理的照度水平,并具有一定的均匀度;(2)适当的亮度分布;(3)必要的显色性和入射方向;(4)限制眩光作用和阴影的产生;(5)美观、协调。 照明灯具的布
14、置照明灯具的布置 2、灯具的高度布置、灯具的高度布置确定灯具的悬吊高度应考虑如下因素:(1)保证电气安全; (2)限制直接眩光; (3)便于维护管理; (4)和建筑尺寸配合;(5)应防止晃动;(6)应提高经济性。 照明灯具的布置照明灯具的布置 3、灯具的水平布置、灯具的水平布置 灯具的平面布置应考虑以下因素: (1)与建筑结构配合,做到考虑功能、照顾美观、防止阴影、方便施工; (2)与室内设备布置情况相配合,尽量靠近工作面,但不应装在大型设备的上方;(3)应保证用电安全,和裸露导电部分应保持规定的距离; (4)应考虑经济性。 室内一般照明通常采用均匀布置,均匀布置是否合理,主要取决于灯具的悬挂
15、高度及距高比是否恰当。常见的几种均匀布置方案见图9-6图9-6 灯具的均匀布置 照明灯具的安装照明灯具的安装 1. 白炽灯的安装白炽灯的安装 室内用白炽灯通常有吸顶式、壁式和悬吊式3种。 白炽灯安装的主要步骤与工艺要求:木台的安装。 挂线盒的安装。如图9-7(a)所示。 灯座的安装。如图9-7(b)所示。 开关的安装。 插座的安装。 (a)挂线盒接法 (b)灯座的打结方法 图9-7 挂线盒的安装 照明灯具的安装照明灯具的安装 2.荧光灯的安装荧光灯的安装荧光灯由灯管、灯架、镇流器、起辉器(启动器)及电容器等组成,接线如图9-8所示。 电路接好后,合上开关,应看到启辉器有辉光闪烁,灯管在3s内正
16、常发光。如果发现灯管不发光,说明电路或灯管有故障,应进行简单的故障分析,其步骤如下:先旋转灯管,使其四个点接触良好。旋转启辉器,使其两点接触良好。如果仍不能点燃灯管,更换启辉器或灯管。如果仍不能点燃灯管,检查线路。 S开关;L镇流器;EL灯管;K启辉器图9-8 荧光灯的接线图9.4 照明节能照明节能 9.4.1 照明节能措施9.4.2 节能灯具的选择9.4.3 照明控制系统的经济性9.4.4 有关电气设备节能的选择9.4.5 交流电动机的节电9.4.6 配电线路的合理配置照明节能措施照明节能措施 照明节能是电气设计中节能的重点,在建筑照明设计标准中提出将照明功率密度作为照明节能的评价标准,并规
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- 建筑设备 第九 课件
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