电气照明课件.ppt
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1、第十三章 电气照明主要内容主要内容l第一节 照明的基本知识l第二节 照明电光源和灯具l第三节 照明计算l第四节 照明电气设计一、照明的方式和种类(一)(一)照明方式照明方式 照明器按其布局方式或使用功能而构成的基本形式,称为照明方式。1、一般照明 为使整个照明场所获得均匀明亮的水平照度,照明器在整个场所基本均匀布置的照明方式,称为一般照明。分区一般照明 根据需要提高特定区域照度的一般照明称为分区一般照明。2、局部照明 以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。3、混合照明 由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。一、照明的方式和种类(二)(二)照明种类照明种类1、正常
2、照明 为满足正常工作而设置的室内外照明,称为正常照明。2、应急照明 在正常照明因事故熄灭后,供事故情况下继续工作、人员安全或顺利疏散的照明,称应急照明。它包括备用照明、安全照明和疏散照明三种。3、值班照明 在非工作时间供值班人员观察用的照明,称为值班照明。4、警卫照明 用于警戒室内外重点目标,改善对人员、财产、建筑物、材料和设备的保卫而安装的照明,称为警卫照明。5、障碍照明 为保障航空飞行安全,在高大建筑物和构筑物上安装的障碍标志照明,称为障碍照明。6、装饰照明 为美化和装饰某一特定空间而设置的照明,称为装饰照明。7、艺术照明 通过运用不同的灯具、不同的投光角度和不同的光色,制造出一种特定空间
3、气氛的照明称为艺术照明。艺术照明太阳能障碍灯消防应急灯、光字牌照明的基础知识l一、一、光的本质光的本质l 光是一种电磁波光是一种电磁波l红外线,波长为红外线,波长为340m780nm。l可见光,波长为可见光,波长为780nm380nm。l紫外线,波长为紫外线,波长为380nm10nm。光的电磁波理论认为光是能在空间传播的一种电磁波。光的电磁波理论认为光是能在空间传播的一种电磁波。电磁波波谱图l光谱光视效能光谱光视效能-光谱光视效率光谱光视效率l人眼的视觉神经对各种不同波长光的感光灵敏度是不一样的。对绿光最敏感,对红、蓝光灵敏度较低。另外,由于受生理和心里作用,不同的人对各种波长光的感光 灵敏度
4、也有差异。国际照明委员会(CIE)根据对许多人的大量观察结果,确定了人眼对各种波长光的平均相对灵敏度,称为“标准光度 观察者”光谱光视效率,或称为“视见函数”。1、光通量光源在单位时间内向周围空间辐射并能使人眼产生光感觉的能量,称为光通量,用符号表示,单位为lm(流明)。光通量是表明光源发光能力的一个基本参数。发光效率发光效率:电光源消耗1瓦电功率所产生的光通量(lm)数值。白白 炽炽 灯:灯:101020 20(lm/wlm/w)荧荧 光光 灯:灯:707080 80(lm/wlm/w)高压汞灯:高压汞灯:404050 50(lm/wlm/w)高压钠灯:高压钠灯:9090100 100(lm
5、/wlm/w)二、光量及其单位2.2.发光强度发光强度 光源在某一特定方向上单位立体角辐射的光通量,光源在某一特定方向上单位立体角辐射的光通量,称为光源在该方向上的发光强度。用符号称为光源在该方向上的发光强度。用符号“I”表示,表示,单位为单位为烛光(烛光(cd坎德拉)坎德拉)。发光强度是表征光源(物体)发光能力大小的物发光强度是表征光源(物体)发光能力大小的物理量。理量。Sr二、光量及其单位3、照度 单位面积上接受到的光量。用符号单位面积上接受到的光量。用符号“E”表表示,单位为示,单位为勒克司(勒克司(lx)。照度表征被照面照度表征被照面被照射的程度。被照射的程度。4 4、亮度、亮度 被视
6、物体在视线方向单位投影面上的发光强度,称为该物被视物体在视线方向单位投影面上的发光强度,称为该物体表面的亮度,用符号体表面的亮度,用符号“L”表示,单位为表示,单位为尼特(尼特(1nt=1cd/m2)或或熙提(熙提(1sb=1cd/cm2)(太阳亮度(太阳亮度1.6*109cd/m2荧光灯荧光灯104)亮度是亮度是表征物体明暗程度表征物体明暗程度的物理量。的物理量。二、光量及其单位l5、光出射度l发光体上单位面积发出的光通称为该发光体的光出射度,用M表示,单位rlxl反射比l透射比l吸收比光和视觉光和视觉l视觉视觉:光射入眼睛后产生的视知觉。l视觉是接受外界信息的重要途径,光线是引起视觉感知环
7、境的最重要的条件!l视觉过程视觉过程:射入-成像-化学反应形成脉冲电流-图像再现形成视觉l暗视觉暗视觉(杆状细胞)-明视觉明视觉(锥状细胞)l杆状细胞不能分辨颜色明适应明适应-暗适应暗适应l当人长时间在明亮环境中突然进入暗处时,最初看不见任何东西,经过一定时间后,视觉敏感度才逐渐增高,能逐渐看见在暗处的物体,这种现象称为暗适应暗适应(dark adaptation)。相反,当人长时间在暗处而突然进入明亮处时,最初感到一片耀眼的光亮,不能看清物体,只有稍待片刻才能恢复视觉,这称为明适应明适应(light adaptation)。第二节第二节 照明电光源和灯具照明电光源和灯具l一、光源的颜色l色温
8、:当光源的颜色与黑体在某一温度下所发出的光色一致时,此时黑体的温度就称为该光源的色温l显色性:光源显现被照物体颜色的性能。l显色指数(Ra):10080 较好 7950 一般90),寿命长(10000-20000小时),色温范围较宽(3000-6000),功率从几十瓦至上万瓦都有,因此它的应用非常广泛;但其启动(5-10min)与再启动时间(10-15min)长。高压钠灯高压钠灯(四)高强度气体放电灯(HID灯)二、常用电光源 高压钠灯的光效高,寿命长,约12000(现可达24000)小时,显色性较好(高显70),透雾性强,耐振动,耐雨雪,因此它广泛用于室内照明、街道照明、公路照明及广场照明等
9、;但其启动(5min)与再启动时间较长,对电压波动较敏感。高压钠灯照明效果HID灯的定义:灯管管壁单位面积所耗散的功率称作管壁负载。工作时放电管内的管壁负载及蒸汽压力高于普通荧光灯达到其数百倍乃至数千倍的气体放电灯,被称为高强度气体放电灯(HID灯)。(五)其他电光源 1.氙灯 二、常用电光源高亮度长弧氙灯电光源2.低压钠灯 3.霓虹灯 4.LED 5.无极荧光灯 6.光纤照明 超高压短弧氙灯1.氙灯 2.低压钠灯 3.霓虹灯 4.LED(半导体照明)5.无极荧光灯 6.光纤照明 二、常用电光源(五)其他电光源 LED半导体照明装饰夜景欧司朗ENDURA无极荧光灯微波硫灯光纤照明(一)电光源的
10、性能比较 三、电光源的选择应用(二)电光源的选择应用 三、电光源的选择应用(一)照明灯具的特性(一)照明灯具的特性三、三、照明灯具及其选择照明灯具及其选择1.配光特性定义:是指光源和照明器在空间各方向上的光强分布状态。表示方法:数学解析式法、表格法以及曲线法等(1)极坐标配光曲线:在通过光源中心的测光平面上,测出灯具在不同角度的光强,从某一给定的方向起,以角度为函数,将各个角度的光强用矢量标注出来,连接矢量顶端的连线就是灯具配光的极坐标配光曲线。乳白玻璃水晶吊灯的配光曲线简式荧光灯照明器的配光曲线(一)照明器的特性(一)照明器的特性三、三、照明器及其选择照明器及其选择2.配光特性(2)直角坐标
11、配光曲线:对于聚光很强的投光灯,其光强集中分布在一个很小的立体空间角内,极坐标配光曲线难以表达其光强的分布特性,因而配光曲线一般绘制在直角坐标系上,直角坐标的纵轴表示光强大小,横轴表示投光角的大小。直角坐标配光曲线(一)照明器的特性(一)照明器的特性三、三、照明器及其选择照明器及其选择2.保护角定义:照明器的遮光角又称作保护角,指的是灯具出光沿遮蔽光源发光体使之完全看不见的方位与水平线的夹角,以 表示 在此遮光角范围内光源的光线被遮挡,避免了直射眩光。一般照明器的遮光角(a)透明灯泡;(b)乳白灯泡;(c)双管荧光灯下方敞口控照型照明器;(d)双管荧光灯下口透明控照型照明器格栅性荧光灯的遮光角
12、(一)照明器的特性(一)照明器的特性三、三、照明器及其选择照明器及其选择3.光通量输出比(效率)定义:指的是在规定条件下,照明器发出的光通量 与照明器内的全部光源所发出的总光通量 的比值。照明器效率表明照明器对光源所发光通量的利用程度,照明器效率越高,光源光通量的利用率就越高。在选择照明器时,根据照明场所的情况和要求,应尽可能选用效率较高的照明器。照明器效率一般应在0.8以上。(二)照明器的分类(二)照明器的分类四、四、照明器及其选择照明器及其选择1.按安装方式和用途分类照明器按照安装方式分类(a)悬吊式;(b)吸顶式;(c)壁装式;(d)嵌入式;(e)半嵌入式;(f)落地式;(g)台式;(h
13、)庭院式;(i)道路广场式表4.19 按用途可分为实用性照明器和装饰性照明器。(二)照明器的分类(二)照明器的分类三、三、照明器及其选择照明器及其选择1.按安装方式和用途分类地铁车站照明演唱会舞台照明灯(二)照明器的分类(二)照明器的分类四、四、照明器及其选择照明器及其选择2.按外壳结构和防护等级分类 照明器按外壳结构特点分类(a)开启型;(b)闭合性;(c)密闭性;(d)防爆型;(e)安全型;(f)隔爆型3、按光通在空间的分布分、按光通在空间的分布分 CIE分类(上、下半球比例;室内照明器)分类(上、下半球比例;室内照明器)l直接照明器直接照明器 窄配光、中配光、宽配光窄配光、中配光、宽配光
14、l半直接照明器半直接照明器l直接间接照明器直接间接照明器l半间接照明器半间接照明器l间接照明器间接照明器直接型照明器(a)斗笠型搪瓷罩;(b)块板式镜面罩;(c)方型格栅荧光灯具;(d)棱镜透光板荧光灯具;(e)下射灯(普通灯泡);(f)下射灯(反射型灯);(g)镜面反射罩,单向格栅荧光灯;(h)点射灯(装在导轨上)半直接型照明器漫射型照明器间接型照明器4、按安装方式分类、按安装方式分类 悬吊式(吊绳、吊链、吊管)、嵌入式(完全或部分悬吊式(吊绳、吊链、吊管)、嵌入式(完全或部分嵌入式)、吸顶式、壁式、台式和落地式嵌入式)、吸顶式、壁式、台式和落地式安装方式安装方式新符号新符号旧符号旧符号吊吊
15、 式式线线 吊吊 式式链链 吊吊 式式管管 吊吊 式式WPCPXLG吸顶式吸顶式一般吸顶式一般吸顶式嵌入吸顶式嵌入吸顶式RDRD壁装式壁装式一般壁装式一般壁装式嵌入壁装式嵌入壁装式WRBRB5、按防触电保护分类 为了保证电气安全,照明器所有带电部分必须采用绝缘材料等加以隔离。照明器的这种保护人身安全的措施称为防触电保护,根据防触电保护方式,照明器可分为0、I、和四类,每一类照明器的主要性能及其应用情况见下表。照明器的选用照明器的选用照明器及其选择照明器及其选择1.选型的基本原则 选择照明器首先要满足使用功能和照明质量的要求,同时还要考虑安装与检修维护方便、运行费用低等因素。(1)合适的配光特性
16、和适宜的保护角;(2)满足使用场所环境条件要求;(3)具有合适的安全防护等级;(4)具有良好的经济性能,初投资及运行费用低;(5)与建筑风格和环境气氛相协调。照明器的选用照明器的选用照明器及其选择照明器及其选择(1)在各种办公室和公共建筑物中,房间的顶棚和墙壁均要求有一定的亮度,要求房间各面有较高的反射比,并需有一部分光直接射到顶棚和墙上,此时可采用半直接型、漫射型照明器,从而获得舒适的视觉条件与良好的艺术效果。为了节能,在有空调的房间内还可选用空调灯具。(2)在高大的建筑物内,照明器安装高度在06m以下时,宜采用深照型或配照型照明器;安装高度在615m时,宜采用特深照型照明器;安装高度在15
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