電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計

1、電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計1 本章內(nèi)容： 電氣照明的基本概念 照明的種類和照度標(biāo)準(zhǔn) 光源和燈具的選擇及布置 民用建筑常用照明技術(shù)措施的設(shè)計要求 照明的一般計算方法 照明設(shè)計的一般過程及工程實例 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計2 3.1.1光的概念 光是能量的一種形式 光是電磁波全波長范圍內(nèi)的一小部分 光包括：紫外線、可見光、紅外線 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計3 3.1.2光量及其單位 1.光通量： 按國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光度觀察者（標(biāo)準(zhǔn)人眼） 對光的感覺量為基準(zhǔn)來衡量光源在單位時間內(nèi)向周 圍空間輻射并引起光感的能量大小。 符號：， 單位：流明lm 1 lm = 1/683 W 光通量是表示一個光源發(fā)出能量

2、的多少，是光源 的一個基本參數(shù) 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計4 3.1.2光量及其單位 2.發(fā)光強度（光強） 光源在某一特定方向上的單位立體角 內(nèi)（單位球面度內(nèi)）所發(fā)出的光通量 單位：坎德拉cd 1cd=1 lm/1sr 反映發(fā)光強弱程度的物理量 I=d/d 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計5 3.1.2光量及其單位 3.照度 物體表面所得到的光通量與這個物體 表面積的比值 E= /S 單位：lx（勒克斯） 1 lx =1 lm/m2 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計6 3.1.2光量及其單位 4.亮度 被視物表面在某一視線方向或給定方 向的單位投影面上所發(fā)出或反射的發(fā)光 強度，稱為該物體表面在該方向的亮度。 L

3、= I/ S 單位：1 cd/ m2 =1 nt （尼脫） 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計7 3.1.3光源的色溫與顯色性 1.色溫： 當(dāng)某一種光源（熱輻射光源）的色品與 某一溫度下的完全輻射體（黑體）的色品 完全相同時，完全輻射體（黑體）的溫度 就是該光源的色溫。 用絕對溫標(biāo)K表示 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計8 3.1.3光源的色溫與顯色性 2.顯色性： 不同光譜的光源分別照射到同一顏色 的物體上時所顯現(xiàn)不同顏色的特性 通常用顯色指數(shù)表示光源的顯色性 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計9 3.1.4光源的色調(diào) 色調(diào)：光源的視覺顏色特性 暖色光：紅、橙、黃、棕色光 冷色光：蘭、青、綠、紫色光 中間色 電氣設(shè)計民

4、用電氣照明設(shè)計10 3.1.5眩光 眩光：由于亮度分布或亮度范圍不適合， 或在短時間內(nèi)相繼出現(xiàn)的亮度相差過大 的光時，造成觀看物體時感覺的不舒服。 引起眩光的原因：同時出現(xiàn)大的亮度差異 相繼出現(xiàn)的大亮度差異 亮度數(shù)值過大 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計11 3.1.5眩光 CIE（國際照明委員會）的統(tǒng)一眩光值 （UGR）可分為： 28，剛剛不可忍受 25，不舒適 22，剛剛不舒適 19，舒適與不舒適界限 16，剛剛可接受 13，剛剛感覺到 10，無眩光感覺 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計12 3.2.1照明種類 按光照的形式不同分為： 直接照明、間接照明、混合照明 按照明的用途分（參照建筑照明技術(shù)設(shè) 計標(biāo)

5、準(zhǔn)GB50034-2004） ： 正常照明、應(yīng)急照明、警衛(wèi)照明、值班 照明、障礙照明、裝飾照明、藝術(shù)照明 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計13 3.2.1照明種類： 1.正常照明： 所有工作場所均應(yīng)設(shè)置永久安裝的在正 常情況下使用的室內(nèi)外照明 可單獨使用；可與應(yīng)急照明、值班照明 同時使用，但控制線路分開。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計14 3.2.1照明種類： 2.應(yīng)急照明：正常照明的電源失效而啟用 的照明。 備用照明 安全照明 疏散照明 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計15 3.2.1照明種類： 3.值班照明： 在非工作時間供值班人員用的照明。 對照度要求不高，可利用正常工作照 明中能單獨控制的一部分，也可利用

6、應(yīng) 急照明，對其電源無特殊要求 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計16 3.2.1照明種類： 4.警衛(wèi)照明： 有警戒任務(wù)的場所，應(yīng)根據(jù)警戒范圍 的要求設(shè)置。 在重要的廠區(qū)、庫區(qū)、重要的建筑物 的周圍 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計17 3.2.1照明種類： 5.障礙照明： 有危及航行安全的建筑物、構(gòu)筑物上， 應(yīng)根據(jù)航行要求設(shè)置。 航空飛行要求 船舶航道要求 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計18 3.2.1照明種類： 6.裝飾照明：美化、裝飾或烘托某一特定 空間環(huán)境 7.藝術(shù)照明：運用不同的燈具、不同的投 光角度和不同的光色，制造出一種特定 的空間氛圍 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計19 3.2.2照明方式： 照明設(shè)備按其安

7、裝部位和使用功能構(gòu)成的 基本制式： 一般照明 分區(qū)一般照明 局部照明 混合照明 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計20 3.2.2照明方式： 1.一般照明 為照亮整個場地而設(shè)置的均勻照明。 采用一般照明在照度較高時，需要較高的 安裝功率。 如：辦公樓，學(xué)校教室，商店，機場，車 站、港口的旅客站、層高較低（4.5m以 下）的工業(yè)車間等。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計21 3.2.2照明方式： 2.分區(qū)一般照明 對于某一特定區(qū)域，不同地段進行不 同的工作，而且需要的照度不同，設(shè)置 分區(qū)一般照明。 選用照度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)貫徹該高則高和該低則低 的原則，有效節(jié)約能源。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計22 3.2.2照明方式： 3

8、.局部照明 對于特定的視覺工作使用的、為照亮 某個局部而設(shè)置的照明。 只能照射有限的面積，對局部地點需 較高照度、對照射方向有特殊要求。 不能只設(shè)局部照明 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計23 3.2.2照明方式： 4.混合照明 對于部分作業(yè)面要求照度高，但作業(yè) 面密度不大的場所，可增加照射距離近 的局部照明來提高作業(yè)照度。 節(jié)約能源，節(jié)省電費。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計24 3.2.3照度標(biāo)準(zhǔn) 照度標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于照明數(shù)量和質(zhì)量的規(guī)定 照度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 工作面上的照度（定量要求） 其他質(zhì)量特征（定性要求） 國家根據(jù)有關(guān)規(guī)定和實際情況制定了 各種工作場所的最低照度值或平均照度 值，稱為該工作場所的照度標(biāo)準(zhǔn)。

9、電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計25 3.2.3照度標(biāo)準(zhǔn) 我國的照度標(biāo)準(zhǔn)基本上采用間接法制定的， 即保證一定的視覺功能選擇最低照度值： 照度標(biāo)準(zhǔn)值分級： 0.5，1，3，5，10，15，20，30，50， 75，100，150，200，500，750，1000， 1500，2000，3000，5000lx 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計26 3.3.1電光源的選擇 總原則：應(yīng)采用高光效、壽命長、顯色性 好的光源。 要求：1.使用場所和環(huán)境要求 2.顯色性要求 3.色調(diào)要求 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計27 3.3.2燈具的選擇、分類 燈具指包括光源在內(nèi)的由照明附件組成的照 明裝置。 作用：配光和限制眩光，將光源

10、的光通量進 行合理分配，避免由光源引起的眩光，固 定光源和保護光源，裝飾和美化環(huán)境。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計28 1.燈具的光學(xué)特性 配光曲線（光強曲線）： 合理選擇和布置燈具、進行照明設(shè)計和照 度計算的依據(jù) 保護角：根據(jù)眩光作用的強弱確定，是評 價照明質(zhì)量和視覺舒適感的重要參數(shù) 效率：表示燈的光通量利用率，是燈具的 技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計29 2.分類 按安裝方式和用途分： 按光通量在上、下半球分配比例分類：直 射型、半直射型、漫射型、半間接型、間 接型 按燈具外殼結(jié)構(gòu)特點分： 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計30 3.3.3燈具的選擇 在滿足使用環(huán)境、房間用途、限制眩光 的要求下

11、，選擇效率高、維護檢修方便的 燈具。 按使用環(huán)境選擇 按光強分布特性選擇 燈具形狀與建筑物風(fēng)格相協(xié)調(diào) 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計31 3.3.4燈具的布置和安裝 1.燈具的高度布置 燈具的垂度hc、懸掛高度hs 最低懸掛高度的規(guī)定 垂度 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計32 2.燈具的平面布置 均勻布置：保證照度均勻，燈具排列均勻 布置方案：正方形、菱形、矩形 選擇布置：保證工作場所的設(shè)備設(shè)施等部 位的照度要求，有選擇地確定燈具的位置 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計33 3.燈具的合理布置 布置合理性的技術(shù)參數(shù)計算：燈具間距L、 計算高度h、距高比L/h 距高比小，燈具密度加大，照明均勻度好， 投資增加； 距

12、高比大，燈具密度減小，照明均勻度差， 投資減少。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計34 照度計算的任務(wù)： 在燈具形式、布置及光源的容量確定的情 況下，計算某點（或工作面）的照度，檢 驗是否符合照度標(biāo)準(zhǔn)要求，并調(diào)整布置。 根據(jù)需要的照度值及其他已知條件（燈具 類型及布燈方案、房間各個面的反射條件 及照明燈具污染等情況），確定光源的容 量或數(shù)量。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計35 3.4.1照度計算方法 基本方法： 逐點照度計算法 平均照度計算法 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計36 逐點照度計算法 根據(jù)每個電光源向被照點發(fā)射光通亮的直 射分量來計算被照點照度的計算方法 適用于任務(wù)，準(zhǔn)確度高，可以計算任意 工作點的照

13、度 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計37 平均照度計算法 按房間被照面所得到的光通量除以被照 面積而得出平均照度的計算方法，也稱光 通量法。 分為：利用系數(shù)法 單位容量法 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計38 利用系數(shù)法 根據(jù)房屋的空間系數(shù)等因素利用多次相互反 射的理論，求得燈具的利用系數(shù)，計算出到 達工作面的光通量之和，除以工作面面積， 即為工作面的平均照度。 適用于任務(wù)，進行燈具容量的計算和照度的 驗算。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計39 單位容量法 從光通量利用系數(shù)法演變而來的，將不同類型的燈 具、不同的室空間條件和不同的平均照度要求， 應(yīng)用利用系數(shù)法計算出單位面積安裝電功率，列 成計算表格，供設(shè)計使用。

14、適用于設(shè)計方案和初步設(shè)計的近似計算和一般照明 的計算，是一種常用的方法，用于確定燈具的數(shù) 量。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計40 3.4. 2利用系數(shù)法 1.基本公式： Eav工作面平均照度（lx） s每盞燈具中光源的總光通量（lm） N燈具盞數(shù) U利用系數(shù) K維護系數(shù) A工作面面積（m2） 燈具的發(fā)光效率 s av av s NUK E A E A N UK 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計41 U利用系數(shù) 表示室內(nèi)燈具投射到工作面上的光通量投射到工作面上的光通量（包 括直射光通量和經(jīng)墻面、地面和頂棚等多 次反射的光通量）與燈具中光源發(fā)出的總總 光通量光通量的比值。 與燈具的發(fā)光效率、配光特性、房間形狀

15、、發(fā)光效率、配光特性、房間形狀、 各表面的反射系數(shù)各表面的反射系數(shù)有關(guān) 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計42 2.計算步驟： 根據(jù)民用建筑不同房間和場所對照明設(shè)計 的要求，選擇照明光源和燈具。 確定利用系數(shù)： 空間系數(shù)（室空系數(shù)、 頂空系數(shù)、地空系數(shù)） 墻面平均反射系 數(shù) 頂空間的有效反射系數(shù)地空間的有 效反射系數(shù) 按公式計算燈具數(shù)量，據(jù)此布置一般的照 明燈具，確定布燈方案，并進行照度驗算。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計43 3.4. 3單位容量法 1.單位容量（單位水平面積上照明光源的安裝 功率）： （W/m2) 其中，P房間安裝光源的總功率（W） A房間的總面積（m2） n房間燈的總盞數(shù) P L 每盞

16、燈的功率（W） 0 L PnP P AA 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計44 2.計算步驟： 根據(jù)民用建筑不同房間和場所對照明設(shè)計 的要求，選擇照明光源和燈具。 根據(jù)已知的房間面積、計算高度、燈具型 號和平均照度要求，查相應(yīng)的單位面積照 明功率密度P0。 將查到值按公式P P0 A計算室內(nèi)一般照 明的總安裝容量，并根據(jù)每盞燈具的功率 計算燈具數(shù)量n= P/PL，確定布燈方案。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計45 例：某會議室面積為例：某會議室面積為189m2，天棚，天棚 距地面距地面4.5m，刷白的墻壁，窗子裝有白，刷白的墻壁，窗子裝有白 色窗簾，木制頂棚，采用熒光燈吸頂安色窗簾，木制頂棚，采用熒光燈吸頂

17、安 裝，熒光燈為直管形裝，熒光燈為直管形40RR。試確定照。試確定照 明燈具的功率和數(shù)量？明燈具的功率和數(shù)量？ 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計46 3.4.4照明節(jié)能 1.采用高效光源 2.采用高效燈具 3.選用合理的照度方案 4.采用合理的的建筑藝術(shù)照明設(shè)計 5.裝飾燈具總功率的50%計入照明功率密度值 6.設(shè)有重點照明的商店營業(yè)廳照明功率密度值 每平方米可增加5w 7.裝設(shè)必要的節(jié)能措施 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計47 3.5.1照明供電和設(shè)計的一般要求 1.電壓要求： 一般照明光源的電源電壓應(yīng)采用220v； 移動式和手提式燈具采用安全特低電壓供電 照明燈具的端電壓不宜大于其額定電壓的105%，

18、一般工作場所不宜低于額定電壓的95%，遠離變電 所的小面積一般工作場所可為90%，應(yīng)急照明和安 全特低電壓供電的照明可為90% 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計48 3.5.1照明供電和設(shè)計的一般要求 2.照明配電系統(tǒng)： 供照明用的配電變壓器的設(shè)置； 應(yīng)急照明的電源應(yīng)根據(jù)應(yīng)急照明的類別、場 所使用要求和該建筑物的電源特點設(shè)置（第 二電源、蓄電池組、應(yīng)急發(fā)電機、任意兩種 組合）； 三相配電干線的各項負荷應(yīng)分配平衡，最大 相負荷與最小相負荷電流差不宜超過30%； 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計49 疏散照明的出口標(biāo)志燈和指向燈宜用蓄電池 阻，安全照明的電源應(yīng)和該場所的電力線路 分別接自不同變壓器或不同饋電路，備

19、用照 明電源宜采用電力網(wǎng)或發(fā)電機。 照明配電箱宜設(shè)置在靠近照明負荷中心，便 于操作維修的位置。 每一照明單相分支回路的電流不宜超過16A， 所接電光源不宜超過25個。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計50 插座不宜和照明燈具接在同一分支路，民用 建筑每個插座可按100W計算，不大于10個。 居住建筑應(yīng)按戶設(shè)置電能表，工廠在有條件 時宜按車間設(shè)置電能表，辦公樓宜按租戶或 單位設(shè)置電能表。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計51 3.5.2照明的供電方式及控制方法 照明供電網(wǎng)： 變電所變電所 低壓配電屏低壓配電屏 用戶照明用戶照明 總配電箱總配電箱 分照明分照明 配電箱配電箱 各戶配電箱各戶配電箱 （燈具）（燈具）

20、 饋 電 線 干 線 支 線 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計52 3.5.2照明的供電方式及控制方法 照明線路的供電方式：一般采用單相交流電 220v二線制，當(dāng)電流超過30A時，宜采用 三相四線制。 照明控制方法及開關(guān)的安裝：在安全的前提下 根據(jù)便于使用、管理和維修的原則確定。 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計53 3.5.2照明的供電方式及控制方法 照明配電基本接線方式： 1.放射式 2.樹干式 3.混合式 4.鏈?zhǔn)?電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計54 3.5.2照明的供電方式及控制方法 典型的照明配電系統(tǒng)： 1.工業(yè)廠房照明配電系統(tǒng) 2.多層公共建筑的照明配電系統(tǒng) 3.住宅照明配電系統(tǒng) 4.高層建筑的照明配電

21、系統(tǒng) 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計55 3.5.2照明的供電方式及控制方法 照明控制方法： 常用低壓電器 刀開關(guān) 熔斷器 斷路器 漏電保護斷路器（漏電保護開關(guān)或觸電保護 器） 照明設(shè)備 燈具開關(guān) 電源插座 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計56 3.5.3照明負荷的計算 目的：為選擇導(dǎo)線和各類開關(guān)設(shè)備提供依據(jù) 1.需要系數(shù)法計算（在施工圖階段）： Pc = Kd Pe Pc ：照明計算功率（W） Pe ：照明設(shè)備安裝容量，包括光源和附件消耗 的功率（W） Kd：需要系數(shù) 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計57 3.5.3照明負荷的計算 2.單位面積容量法計算（在方案設(shè)計和初步設(shè)計 階段）： Pc = PDA Pc ：照明計算功率（W） PD ：單位建筑面積照明功率密度（W/m2） A： 被照建筑面積（m2） 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計58 3.5.3照明負荷的計算 3.照明線路的電流計算（選擇導(dǎo)線截面和各 類控制、保護電器的依據(jù)） 線路中同一光源 三相線路計算電流 單相線路計算電流 3 c c n P I U COS c c P I U COS 電氣設(shè)計民用電氣照明設(shè)計59 3.5.3照明負荷的計算 3.照明線路的電流計算（選擇導(dǎo)線截面和各 類控制、保護電器的依據(jù)） 白幟燈、鹵鎢燈與氣體放電燈混合的線 路計算電流 22