6園林照明和供電工程

1、第六章 園林照明與供電工程本章主要內容：照明技術的理論根底照明電光源及燈具照明的方式和質量風景園林景觀裝飾照明設計供用電的根本概念照明配電系統(tǒng)園林景觀用電量估算園林供電配電導線的選擇園林配電線路的布置第一節(jié). 風景園林照明設計光源與照明常用術語1新型電光源主要特性2園林照明光源及燈具選擇3照明的方式和質量4光源與照明常用術語光的波長人眼可見光波長范圍是380nm780nm.380nm為紫外線， 780nm為紅外線。發(fā)光物體的顏色有其所發(fā)光所含的波長而定。光通量光源單位時間內輻射能量的大小，即光源發(fā)出光的量叫光通量（），單位為流明lm.發(fā)光效率光源發(fā)出的總光通量與燈的功率之比，即單位功率的光通量

2、，單位為lm/w.如白熾燈的發(fā)光效率為7.1-17lm,熒光燈為25-67lm.光源與照明常用術語照度被照射面單位面積接受光通量的密度。照度E=光通量/面積A, 照度單位是lx。1 lx =1lm/m2.色溫顯色性光源對物體的顯色能力稱為顯色性，用顯色指數(shù)Ra表示。將白晝自然光的顯色指數(shù)定義為100，指數(shù)越高，顏色失真越少。常見光源的顯色指數(shù)將表6-1.光源發(fā)光的色度與黑體在某一溫度下所發(fā)光的色度完全相同時,此時黑體的溫度就是該光源的色溫。黑體溫度與光色對照表800k-紅；3000k-黃白；4000k-白；5000k-冷白；8000k-藍白。常見光源的顯色指數(shù)光源的色調不同顏色的光照射同一物體

3、上,在人的視覺上會產(chǎn)生不同的效果。紅、橙、黃給人以溫暖的感覺,稱為暖色,藍、青、綠、紫色則給人以寒冷的感覺,稱為冷色。光的顏色可直接影響人們的情緒喜怒哀樂,光的這種特性叫色調。光源色調的運用：暖色是前進色,使人感覺距離變近；冷色是后退色,使人感覺距離變大。暖色里的明色有柔軟感,冷色里的明色有光滑感；暖色的物體感覺密度大、鞏固,冷色則看起來輕一些。同一色調中,暗色感覺重些,明色好似輕些。在狹窄空間里宜選用冷色里的明色,易造成寬敞、明亮的感覺。一般紅色、橙色有興奮作用,藍色、綠色有安靜作用,紫色有抑制作用。色溫在3300k以下,穩(wěn)重氣氛；3000-5000k,爽快氣氛,5000k以上有冷的氣氛。園

4、林景觀照明的電光源分類汞燈新型電光源我們把除白熾燈和高壓水銀燈之外的高效節(jié)能、顯色性能好的新型光源稱為新型電光源,主要有緊湊型熒光燈高顯色鈉燈金屬鹵鎢燈氙氣燈無極燈LED燈光纖燈緊湊型熒光燈緊湊型熒光燈(CFL)簡稱為節(jié)能燈,是普通百姓家喻戶曉的節(jié)能產(chǎn)品,特別是配有電子鎮(zhèn)流器和選用E27螺口燈頭的一體化型產(chǎn)品,這類產(chǎn)品而且公認它為目前取代白熾燈唯一適宜光源。9W-15W的節(jié)能燈已完全可適宜家庭照明所用,18W以上緊湊型熒光燈可以直接取代100W以上的白熾燈,現(xiàn)還有85 W和150 W大功率緊湊型熒光燈產(chǎn)品的出現(xiàn),可局部取代HID氙氣燈光源的使用。顯色指數(shù)Ra80. 高顯色鈉燈高壓鈉燈使用時發(fā)出

5、金白色光,具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不誘蟲等優(yōu)點。廣泛應用于道路、高速公路、機場、碼頭、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。發(fā)光譜偏黃,顯色指數(shù)Ra20-30高顯色高壓鈉燈主要應用于體育館、展覽廳、娛樂場、百貨商店和賓館等場所照明。金屬鹵鎢燈金屬鹵化物燈有兩種,一種是石英金鹵燈,另一種是陶瓷金鹵燈。金鹵燈是目前世界上最優(yōu)秀的電光源之一,它具有高光效(65140lm/w),長壽命(500020000h),顯色性好(Ra6595)結構緊湊、性能穩(wěn)定等特點。它兼有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈的優(yōu)點、克服了這些燈的缺陷,金鹵燈聚集了氣體放電光源的主要優(yōu)點,用途越

6、來越廣。可用于投影儀,放電影。另有低壓鹵鎢燈用于園林室外照明。 氙氣燈氙氣燈,也叫HID氣體放電燈。是用包裹在石英管內的高壓氙氣替代傳統(tǒng)的鎢絲,提供更高色溫、更聚集的照明。 由于氙燈是采用高壓電流激活氙氣而形成的一束電弧光,可在兩電極之間持續(xù)放電發(fā)光。氙氣燈的色溫從3000K到12000K,其中6000K的色溫與太陽光相似,但含較多的綠色與藍色成份,因此呈現(xiàn)藍白色光。氙氣燈發(fā)射的光通量是鹵素燈的2倍以上,同時電能轉化為光能的效率也比鹵素燈提高70%以上,所以氙氣燈具有比較高的能量密度和光照強度。常用于投影儀和汽車前燈。 無極燈無極燈是高頻等離子體放電無極燈的簡稱,是一種代表照明技術高光效、長壽

7、命、高顯色性未來開展方向的新型光源。無極燈由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三局部組成。它是通過高頻發(fā)生器的電磁場以感應的方式耦合到燈內,使燈泡內的氣體電離,形成等離子體。等離子受激原子返回基態(tài)時輻射出紫外線。燈泡內壁的熒光粉受到紫外線激發(fā)產(chǎn)生可見光。無極燈沒有電極,是靠電磁感應原理與熒光放電原理相結合而發(fā)光,所以它不存在限制壽命的元件,所以光源理論壽命長達6萬10萬小時,可以大大減少更換光源維護費用,特別適用于換燈困難或對平安要求及高的重要場所。特點1、發(fā)光效率高,高頻無極燈70Lm/W,低頻無極燈75Lm/W。2、顯色指數(shù)達80以上,被照物顏色不失真。3、寬電壓工作,工作頻率高達2.45GHz,沒

8、有頻閃效應?？煽焖賳?。 4、功率因數(shù)可高達0.95以上。無極燈應用 低頻無極燈LED燈是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體,上下兩層裝有電極,中間有導電材料,可以發(fā)光的材料在兩電極的夾層中,光的顏色根據(jù)材料性質的不同而有所變化。LED的工作電壓低,采用直流驅動方式,超低功耗（單管0.030.06W）,電光功率轉換接近100%,在相同照明效果下比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。屬于典型的綠色照明光源。光纖照明 光纖照明,透過光纖導體的傳輸,可以將光源傳導到任意的區(qū)域里,是近年興起的的高科技照明技術。光纖在照明里的應用方式,分成兩種,一種是端點發(fā)光,另一種是體發(fā)光。端點發(fā)光的局部主要是由兩種組件所組成：

9、光投射主機以及光纖。投射主機包含了光源、反射罩以及濾色片。反射罩主要的目的在于增加光照的強度,而濾色片則可以進行色彩的演變,變換出不同的效果。體發(fā)光則是光纖本身就是發(fā)光體,會形成一個柔性的光條。 霓虹燈霓虹燈是一種低氣壓冷陰極輝光放電燈。它由燈管和高壓變壓器組成。燈管由玻管、電極室組成。玻管內充有工作氣體,玻管內壁有的涂有熒光粉。霓虹燈是靠充入玻璃管內的低壓惰性氣體,在高壓電場下冷陰極輝光放電而發(fā)光。霓虹燈的光色是由充入惰性氣體的光譜特性決定：光管型霓虹燈充入氖氣,霓虹燈發(fā)紅色光；熒光型霓虹燈充入氬氣及汞,霓虹燈發(fā)藍色、黃色等光。隨著LED技術進步,傳統(tǒng)霓虹燈逐漸被LED所取代。風景園林照明燈

10、具根本要求1投送光效率高，以直接照明效率最高2盡可能限制眩光，可采用燈罩和改變安裝位置4安全可靠，防護等級符合標準要求主要是安全、防塵、防水等3檢修方便，燈具外觀漂亮與園林環(huán)境相協(xié)調風景園林常用燈具形式水下燈庭院燈埋地燈草坪燈裝飾帶燈園林景觀照明投光、泛光燈園林照明燈具主要種類地燈草坪燈插地射燈光纖燈地燈泛光燈庭院燈水下彩燈高桿廣場燈燈具的有效光效照明方式燈具應設在隱蔽處用LED光帶沿建筑輪廓敷設投泛光照明水景照明輪廓照明多用于強調雕塑、建筑立面、喬木照明使重點建筑對象輪廓在夜景中突出顯現(xiàn)燈具設在水面以下可突出被照物的某一特征,多為彩光,用于渲染噴泉姿態(tài)景觀照明方式景觀照明的質量要求陰影控制眩

11、光限制照明均勻度適當照度合理達標4、3、2、1、園林照明環(huán)境與光源選擇在需要正確分辨顏色的場所,要用顯色指數(shù)高的光源,如鹵鎢燈、氙燈、無極燈等。重點區(qū)域對區(qū)分顏色要求高的場所宜選用氙燈、鹵鎢燈、三基色節(jié)能熒光燈。附屬建筑和邊緣區(qū)域的園路等,宜選用高壓鈉燈或緊湊型熒光燈。需頻繁開關燈的場所宜選用白熾燈或低壓鹵鎢燈。中心廣場,立交橋、主要出入口場地等需大面積照明的場所可采用高桿氙燈或金屬鹵化物燈。道路照明一般用高壓鈉燈。震動大的場所宜選用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈。公園綠地照明的幾種方法1、樹木照明：可采用側面投光照亮整個樹冠；可在樹冠下面向上投光照亮樹冠局部；在樹冠上布置多串LED星星燈,將樹枝繞上

12、,再通過控制器閃動,就變成了一些七彩閃動的LED圣誕樹燈了。2、建筑小品照明泛光照明 建筑立面的泛光照明就是用投光（泛光）燈按設計計算的一定角度直接照射建筑物立面,重塑建筑物的夜間的形象。其效果不僅能顯現(xiàn)建筑物的全貌,而且能將建筑物的造型,立體感,飾石材料和材料質感,乃至裝飾細部處理都能有效地表現(xiàn)出來。建筑輪廓照明 就是用線光源(串燈、霓虹燈、美耐燈、導光管、LED光條、通體發(fā)光光纖等)直接勾畫建筑輪廓。用窄光束光照射建筑物邊緣也可起到勾勒輪廓的作用。3、水景照明水景的形式很多,有水面開闊,碧波蕩漾的大湖水景,也有溪澗、噴泉、瀑布和水泥池等水景。水面的夜景照明方法主要是利用水面造景實景和岸邊樹

13、木及欄桿的照明在水面形成倒影。倒影與實景,相互對照,襯托、正反相映,加上倒影的動態(tài)效果,美不勝收。對于噴泉,瀑布可利用水下照明,將相同或不同顏色的水下燈,按一定圖案排列向上照射,效果神奇,別有情趣。4、雕塑照明雕塑照明多采用側光,投光和泛光,所需燈的數(shù)量和布燈的位置應視被照物的形式而定,其照明目的是把雕塑小品照亮,但不要求均勻,依靠光影以及亮度的差異,把雕塑小品的形和體充分顯示出來。對雕塑的照明燈應選擇窄光束燈具最好設在左前、右前側上方,配以適當?shù)墓庠?人像的面部不能有陰影,不能產(chǎn)生眩光。 5、道路草坪照明道路照明應根據(jù)道路的寬度和功能確定,作為主干道且道路較寬時可考慮使用路燈或庭院燈,使用路

14、燈時一般燈桿間距可按25-35米設置；使用庭院燈時,燈桿間距可按15-25米,燈桿高度為3.5-4米。作為宅間路,步行路、林間小路等道路較窄時可考慮使用庭院燈或草坪燈,草坪燈間距為6-8H（H為草坪燈距地安裝高度）。草坪燈的設置應防止直射光進入人的視野。 游樂和運動場所照明不能采用頻閃效應明顯的光源如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、和金屬鹵化物燈。宜采用無極燈或LED燈。對樹木的輪廓照明一般在地面安裝假設干個投光燈采用多方位照射,使樹木的輪廓與暗色背景形成反差；或者在主要樹枝上安裝微型串串燈（滿天星）；不要試圖利用燈光改變植物的顏色,但可以利用燈光增色,例如秋景的黃色可用黃色投光燈來增色。綠地照明

15、防止采用大量產(chǎn)生籃紫光高壓汞燈,以免對昆蟲產(chǎn)生引誘作用。限制眩光的方法：1、利用燈罩控制光源的投射方向； 2、把燈具按裝在3m以上或1m以下； 3、采用間接照明燈具； 4、通過適當降低光源亮度,提高環(huán)境亮度,減小亮度比照來減少反射眩光。6.游樂和運動場所照明一、供用電根本知識DBCA電源 配電變壓器供電電壓照明配電方式 供用電根本概念第二節(jié). 園林供電工程二、供電系統(tǒng)示意圖一、供電系統(tǒng)示意圖三、園林用電量估算 S總= S照+ S動 1.動力用電量具有較強的季節(jié)性和間歇性,計算公式為：S動=kcp動/cosP動-所有動力設備功率總和-動力設備平均效率,取值0.86cos-動力設備平均功率因數(shù),取

16、值0.75Kc-各類動力設備同時需求供電系數(shù),計算取值0.752.照明用電量估算,一般按照不同性質建筑物的單位面積容量法（ W/M2）估算：P-照明設備容量（kw）S-建筑物照明面積（m2）W-單位容量（w/m2） 見表6-6單位建筑面積照明容量一般情況下,公園綠地照明和動力可共用一臺變壓器供電。從供電可靠性和技術經(jīng)濟合理性考慮,遵循以下原則：1.變壓器額定容量必須大于該公園綠地總用電負荷2.變壓器宜設在用電負荷中心3.當動力嚴重影響照明質量時,可考慮單獨設置一臺照明變壓器。4.盡可能選用節(jié)能防火低噪聲的干式變壓器,就是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。5.變壓器的進出線須采用鎧裝電纜直埋

17、敷設,不得影響園林景觀。用戶變壓器的額定電壓：高壓側6.3kv或10kv,低壓側400v230v.變壓器額定容量以功率千伏安（kva）表示。四、園林供電變壓器選擇干式變壓器1.低壓動力線的負荷電流比較大,應先按導線發(fā)熱條件選擇截面,然后再校驗其電壓損耗和機械強度。2.低壓照明線對電壓降要求較嚴格,應先按電壓損耗條件選導線截面,然后再校驗發(fā)熱條件和機械強度。KI載I工作3、按允許電壓損耗5%-10%選擇導線截面 公式為;S導線截面,mm2K同時工作需要系數(shù)（PL)負荷力矩的總和,kw mC計算系數(shù),三相四線制供電線路銅線為77,鋁線為46.3； 單相220v供電時,銅線為12.6,鋁線為7.75

18、,一般鋁線系數(shù)約為銅線的0.6倍。一般要求道路照明末端處電壓允許偏差為+5%,-10%。五、配電導線選擇電功率的計算公式電纜是用來輸送電能的,而電功率的計算式為kW=1.732UICOS式中：kW-電功率,單位kWU-電壓,單位 I-電流,單位 ACOS-系統(tǒng)自然功率因數(shù) 一般取0.75由上式可見,要輸送電能,線路中就要有電流流過,線路通過的電流越大,輸送的電功率就越多。載流量,就是指線路導線所輸送的電流量。具體每種規(guī)格的導線允許的最大載流量,國家標準有規(guī)定。運用時,負載所要求的最大負載電流,必須小于導線在空氣中的長期允許載流量。例如：25平方毫米的銅芯線,在空氣中的長期允許載流量為105A,

19、當你的主設備運行時,運行電流就只能小于或等于105A,決不能大于105A。低壓電線載流量估算口訣“二點五下乘以九,往上減一順號走。三十五乘三點五,雙雙成組減點五。條件有變加折算,高溫九折銅升級。穿管根數(shù)二三四,八七六折滿載流?！岸c五下乘以九,往上減一順號走說的是25mm2及以下的各種截面鋁芯絕緣線,其載流量約為截面數(shù)的9倍。如25mm2導線,載流量為 259=225(A)。從4mm2及以上導線的載流量和截面數(shù)的倍數(shù)關系是順著線號往上排,倍數(shù)逐次減l,即4mm28、6mm27、10mm26、16mm25、 25mm24?！叭宄巳c五,雙雙成組減點五,說的是35mm2的導線載流量為截面數(shù)的3

20、5倍,即3535=1225(A)。從50mm2及以上的導線,其載流量與截面數(shù)之間的倍數(shù)關系變?yōu)閮蓚€線號成一組,倍數(shù)依次減05。即50mm2、70mmmm2導線的載流量為截面數(shù)的3倍；95mm2、 120mm2導線載流量是其截面積數(shù)的25倍,依次類推。 低壓電線載流量估算口訣條件有變加折算,高溫九折銅升級。上述口訣是鋁芯絕緣線、明敷在環(huán)境溫度25的條件下而定的。假設鋁芯絕緣線明敷在環(huán)境溫度長期高于 25的地區(qū),導線載流量可按上述口訣計算方法算出,然后再打九折即可；當使用的不是鋁線而是銅芯絕緣線,它的載流量要比同規(guī)格鋁線略大一些,可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個線號的載流量。如16mm2銅線的載

21、流量,可按25mm2鋁線計算。 對于電纜,口訣中沒有介紹。一般直接埋地的高壓電纜,大體上可直接采用第一句口訣中的有關倍數(shù)計算。比方35平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設的載流量為353=105安。95平方毫米的約為952.5238安。三相四線制中的零線截面,通常選為相線截面的1/2左右。當然也不得小于按機械強度要求所允許的最小截面。在單相線路中,由于零線和相線所通過的負荷電流相同,因此零線截面應與相線截面相同。六.風景園林照明電氣設計箱變及照明配電箱設置根據(jù)園林景觀工程的范圍,決定室外箱變的位置和數(shù)量。一般公園在半徑400 m范圍內時,可采用一個箱變供電,并盡量設在用電負荷中心。如長度超過,應考慮增加箱變數(shù)量。2.室外配電箱的布置 一般配電箱的供電半徑約150 m,超過這個距離也應增加配電箱的數(shù)量。3.箱內配電回路的劃分 按照明燈具的使用功能的不同劃分成不同配電支路。一般情況下,用做功能性照明(庭院道路燈、草坪燈)和景觀照明(照樹燈、照墻燈及地埋裝飾燈等)的燈具應采用不同的路由,且各回路漏電斷路器后均加裝接觸器,作為手動或自動開關燈具之用。各回路接觸器通過控制線路和弱電控制器相連接,可實現(xiàn)智能自動控制。4.依照標準要求,照明配電箱的進線總開關應采用四極隔離開關。即3根相線,1根