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文檔簡介
4建筑電氣照明技術4.1
基本知識4.2
建筑電氣照明裝置4.3
建筑電氣照明設計基礎4.4
常用照明裝置的安裝4.5
應急照明的設置4建筑電氣照明技術4.1基本知識4.1基本知識
(1)
與所有物質(zhì)一樣,光也是一種物質(zhì),是物質(zhì)的一種存在形式,是能引起視覺的輻射能,它以電磁波的形式在空間傳播??梢姽獾牟ㄩL在380~780納米(nm)范圍內(nèi),不同波長的光給人的顏色感覺不同,如圖4.1所示。
(2)
光譜光源輻射的光往往由許多波長的單色光組成,把光線中不同強度的單色光按波長長短依次排列,稱為光源的光譜。4.1.1照明技術的基本概念4.1基本知識(1)與所有物質(zhì)一樣,光也是一種物質(zhì),
(3)光通量光源在單位時間內(nèi),向周圍空間輻射出的、使人眼產(chǎn)生光感覺的能量,稱為光通量,用符號Φ表示,單位為流[明](lm)。人們通常以電光源消耗1W電功率所發(fā)出的流明數(shù)(lm/W)來表征電光源的特性,稱為發(fā)光效率,簡稱光效。電光源的光效越高越好。人眼對可見光中波長為555nm的黃綠色光最靈敏,波長離555nm越遠(如波長較長的紅光和波長較短的紫光)靈敏度越低,所以光通量與光輻射的強弱及其波長都有關系。(3)光通量光源在單位時間內(nèi),向周圍空間輻射出的、使
(4)發(fā)光強度
發(fā)光強度是表征光源(物體)發(fā)光能力大小的物理量。光源在某一特定方向上單位立體角內(nèi)(每球面度,球的面積為4πR2所張球面度為4π)輻射的光通量,稱為光源在該方向上的發(fā)光強度(簡稱光強),用符號I表示,單位為坎[德拉](cd)。如圖4.2所示,對于向各方向均勻輻射光通量的光源,各方向的光強相等,其值為:(4)發(fā)光強度發(fā)光強度是表征光源(物體)發(fā)光能力大小
(5)照度對被照物體表面而言,它單位面積上所接受的光通量,稱為該被照面的照度,照度用符號E表示,單位為勒[克斯](lx)被光均勻照射的平面照度為:
表4.1給出了一些情況下的照度。(5)照度對被照物體表面而言,它單位面積上所接受的光
(6)亮度某一物體(或發(fā)光體)的表面亮度是該物體單位面積向視線方向發(fā)出的發(fā)光強度。亮度用符號L表示,其單位為坎[德拉]每平方米(cd/m2)。由于物體在各個方向的亮度不一定相同,因此常在符號L的右下角注明角度,用以表示與物體表面法線成α角方向的亮度。物體的亮度越大,人們就會感到它越亮。(6)亮度某一物體(或發(fā)光體)的表面亮度是該物體單位
(7)色溫色溫是電光源的技術參數(shù)之一。當光源的發(fā)光顏色與黑體(能吸收全部光能的物體)加熱到某一個溫度所發(fā)出的光的顏色相同時,稱該溫度為光源的顏色溫度,簡稱色溫。
(8)顯色性和顯色指數(shù)同一物體在不同的光源照射下,顯示出不同的顏色,光源對被照物體顏色呈現(xiàn)的真實程度稱為光源的顯色性。對同一物體,在被測光源的光照射下呈現(xiàn)的顏色,與在標準光源的光照射下呈現(xiàn)的顏色的一致程度愈高,Ra則愈大,顯色性愈好。表4.2所列是常用電光源的一般顯色指數(shù)Ra。(7)色溫色溫是電光源的技術參數(shù)之一。當光源的發(fā)光顏
(9)頻閃效應電光源在采用交流電源供電時,由于交流電做周期性的變化,因而電光源所發(fā)出的光通量也隨之做周期性的變化。這就會使人眼產(chǎn)生閃爍的感覺。在采用氣體放電燈作為照明光源時,若被照物體處于轉(zhuǎn)動狀態(tài),且轉(zhuǎn)動頻率剛好是電源頻率的整倍數(shù)時,則轉(zhuǎn)動的物體看上去就如沒有轉(zhuǎn)動一樣。這種在以一定頻率變化的光照射下,觀察到的物體運動顯現(xiàn)出不同于其實際運動的現(xiàn)象,稱為頻閃效應。頻閃效應易使人產(chǎn)生錯覺而造成事故。(9)頻閃效應電光源在采用交流電源供電時,由于交流電
(10)反射率當光通量投射到被照面后,一部分被反射,一部分透過被照面,一部分則為被照面所吸收。這就是在相同照度下,不同物體有不同亮度的原因。被物體反射的光通量中Φ′與射向物體的光通量Φ之比,叫做反射率或稱反射系數(shù)ρ,即建筑物內(nèi)墻壁及頂棚、地面的反射率的近似值如表4.3所示。(10)反射率當光通量投射到被照面后,一部分被反射,圖4.1電磁波譜圖4.1電磁波譜圖4.2發(fā)光強度的定義圖4.2發(fā)光強度的定義表4.1一些情況下照度值被照物體表面照度值(lx)無月夜晚的地面上0.002月夜里的地面上0.2中午太陽光下的地面上100000晴天室外太陽散射光(非直射)下的地面上1000白天采光良好的室內(nèi)100~500表4.1一些情況下照度值被照物體表面照度值(lx)無月夜表4.2常用電光源的一般顯色指數(shù)Ra光源顯色指數(shù)Ra光源顯色指數(shù)Ra白熾燈97高壓汞燈22~51日光色熒光燈80~94高壓鈉燈20~30白色熒光燈75~85金屬鹵化物燈60~65暖白色熒光燈80~90鈉鉈銦燈60~65鹵鎢燈95~99鏑燈85以上表4.2常用電光源的一般顯色指數(shù)Ra光源顯色指數(shù)Ra光源表4.3墻壁及頂棚、地面的反射率的近似值反射面性質(zhì)反射率(%)反射面性質(zhì)反射率(%)抹灰并大白粉刷的頂棚和墻面70~80混凝土地面10~25磚墻或混凝土面(石灰、大白)噴白50~60鋼板地面10~30墻、頂棚為水泥砂漿抹面30瀝青地面11~12混凝土屋面板30無色透明玻璃8~10紅磚墻30表4.3墻壁及頂棚、地面的反射率的近似值反射面性質(zhì)反射率(1)
照明方式
①一般照明在整個場所或場所的某部分照度基本上均勻的照明。對于工作位置密集而對光照方向又無特殊要求,或工藝上不適宜裝設局部照明裝置的場所,宜使用一般照明。
②局部照明局限于工作部位的固定的或移動的照明。對于局部地點需要高照度并對照射方向有要求時,宜采用局部照明。
③混合照明一般照明與局部照明共同組成的照明。對于工作位置需要較高照度并對照射方向有特殊要求的場所,宜采用混合照明。4.1.2照明方式及種類(1)照明方式4.1.2照明方式及種類按照明的功能,照明可分成如下幾類:
①工作照明正常工作時使用的室內(nèi)外、值班照明同時使用,但控制線路必須分開。
②事故照明當工作照明由于電氣事故而斷電后,為了繼續(xù)工作或從房間內(nèi)疏散人員而設置的照明。
③值班照明在非生產(chǎn)時間內(nèi)為了保護建筑物及生產(chǎn)的安全,供值班人員使用的照明。
④障礙照明裝設在建筑物上作為障礙標志用的照明。按照明的功能,照明可分成如下幾類:
⑤裝飾照明裝飾照明是為美化和裝飾某一特定空間而設置的照明。
⑥藝術照明藝術照明是通過運用不同的燈具、不同的投光角度和不同的光色制造出一種特定空間氣氛的照明。
另外,在照明的空間布置上還可以分為:
①整體照明為照亮整個場地,照度基本上均勻的照明。對于工作位置密度很大而對光照方向又無特殊要求,或受工藝技術條件限制不適合裝設局部照明的,宜采用整體照明。
⑤裝飾照明裝飾照明是為美化和裝飾某一特定空間而設置的
②局部照明局限于工作部位的固定或移動的照明。局部照明只能照射有限面積,對于局部地點需要高照度時或?qū)φ丈浞较蛴幸髸r可裝設局部照明。
③混合照明由整體照明與局部照明共同組成的照明。是在整體照明的基礎之上再加局部照明,有利于節(jié)約能源?;旌险彰髟诂F(xiàn)代室內(nèi)照明設計上應用非常普遍,如商場、展覽館、醫(yī)院等。②局部照明局限于工作部位的固定或移動的照明。局部照明
(1)照度標準
照度標準就是指工作面應有合適的最低照度值。在民用建筑照明設計中,應根據(jù)建筑性質(zhì)、建筑規(guī)模、等級標準、功能要求和使用條件等選定照度值。
(2)照明的質(zhì)量良好、舒適的光環(huán)境,是靠高質(zhì)量的照明效果達到的,而高質(zhì)量的照明效果又必須是對受照環(huán)境中的照度、亮度、眩光、陰影、顯色性、穩(wěn)定性等因素全面正確的處理才能實現(xiàn)。4.1.3電氣照明的基本要求(1)照度標準照度標準就是指工作面應有合適的最低照度在確定被照環(huán)境所需照度水平時,必須在考慮被觀察物的大小尺寸,要使電氣照明達到良好的質(zhì)量,必須處理好影響照明質(zhì)量的幾個主要因素。
①照度均勻與穩(wěn)定性
②適當?shù)牧炼确植?/p>
③限制眩光和減弱陰影
④光源的顯色性
(3)照明的經(jīng)濟性在照明設計中既要保證足夠的照度,又要注意節(jié)約電能。在確定被照環(huán)境所需照度水平時,必須在考慮被觀察物的大小尺4.2建筑電氣照明裝置1)
電光源的分類按電光源的發(fā)光原理電光源主要分為兩大類。(1)
熱輻射光源和電光源
熱輻射光源是當物體受熱且熱能足夠大,使原子或分子發(fā)生激烈的相互碰撞而激發(fā)產(chǎn)生的光的發(fā)射。電光源是利用電流將物體加熱到白熾程度而產(chǎn)生的光。
屬于熱輻射光源的燈有白熾燈、鹵鎢燈。4.2.1電光源的分類及參數(shù)4.2建筑電氣照明裝置1)電光源的分類4.2.1電(2)
放電光源
放電是指在電場作用下,載流子在氣體(或蒸氣)中產(chǎn)生和運動,而使電流通過氣體(或蒸氣)的過程。這個過程導致光的發(fā)射,可作為光源,即放電光源。這種光源具有發(fā)光效率高、使用壽命長等特點,很有發(fā)展前途。
按放電媒質(zhì)分為:
①氣體放電燈。是利用氣體中的放電發(fā)光,例如氙燈、氖燈等。(2)放電光源
②金屬蒸氣燈。是利用金屬蒸氣(如汞蒸氣、鈉蒸氣等)中的放電,而主要由金屬蒸氣產(chǎn)生光,例如汞燈、鈉燈等。
按放電形式分:
①輝光放電燈。這種燈由輝光放電產(chǎn)生光。放電要有陽極和陰極。放電時,陰極溫度不高,但要有足夠的電子發(fā)射,又叫冷陰極燈。
②弧光放電燈。是由弧光放電產(chǎn)生光。陰極工作在較高的溫度下,又叫熱陰極燈,如熒光燈、汞燈、鈉燈等。②金屬蒸氣燈。是利用金屬蒸氣(如汞蒸氣、鈉蒸氣等)中的2)
電光源的參數(shù)
(1)
額定電壓和額定電流光源在預定要求下工作所需要的電壓和電流分別叫做額定電壓和額定電流,額定值下工作具有最好的效果。(2)
額定功率燈泡(或燈管)在額定電流下工作所消耗的功率叫額定功率。2)電光源的參數(shù)(3)
發(fā)光效率燈泡(或燈管)所發(fā)出的光通量Φ與消耗的功率P之比叫發(fā)光效率,記作η,即:(4)
壽命
光源的壽命是指光源從初次通電工作的時候起到其完全喪失或部分喪失使用價值的時候止的全部點燃時間。壽命又分兩種:①全壽命②有效壽命(3)發(fā)光效率(5)
光色光色包括色表和顯色性兩個方面。色表指光源本身發(fā)光的顏色,即從外觀上看到的光的顏色。而顯色性則反映被照物體所體現(xiàn)出的顏色。(5)光色
1)
白熾燈
2)
鹵鎢燈
3)
熒光燈
4)
高壓氣體放電燈
5)
金屬鹵化物燈
6)
氙燈
4.2.2常用電光源1)白熾燈4.2.2常用電光源1)白熾燈
靠電能將燈絲加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光。(1)
白熾燈的構(gòu)造白熾燈的構(gòu)造如圖4.3所示,它主要由玻璃外殼、燈絲、支架、引線和燈頭組成。燈絲一般都用鎢絲制成。白熾燈的發(fā)光原理就是當鎢絲通過電流時,產(chǎn)生大量的熱,使燈絲溫度升高到白熾的程度(2400~3000K)而發(fā)光。1)白熾燈(2)
白熾燈的工作特性
①電流和功率白熾燈的電流決定于燈泡的供電電壓和燈絲電阻。燈泡的容量用功率來表征,白熾燈的功率等于流過燈絲的電流和工作電壓的乘積。
②光通量輸出白熾燈在運行中,其光通量的輸出隨電網(wǎng)電壓的變化而急劇地變化。(3)
發(fā)光效率燈泡的發(fā)光效率,鎢絲白熾燈的發(fā)光效率比較低,一般僅有10lm/W左右。(2)白熾燈的工作特性(4)
壽命平均壽命是許多燈泡壽命的算術平均值。一般白熾燈的平均壽命為1000h。(5)
光色白熾燈所發(fā)的光與日光相比仍有一定的差別,兩者相比,白熾燈的紅光部分較顯著。(6)
燈泡溫度白熾燈所消耗的電能首先變?yōu)闊崮埽渲杏泻苄∫徊糠钟洲D(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽猓园谉霟舨Aさ臏囟仁禽^高的。(7)
亮度白熾燈絲亮度很高,這樣的亮度能夠造成眩光。為了減少燈泡的表面亮度,有些燈泡其玻璃殼用磨砂玻璃或乳白玻璃制造。(4)壽命平均壽命是許多燈泡壽命的算術平均值。一般白熾燈2)
鹵鎢燈鹵鎢燈除在燈泡內(nèi)充入惰性氣體外還充入有少量的鹵族元素(氟、氯、溴、碘),這樣對防止玻殼黑化具有較高的效能。(1)
鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)為了使管壁處生成的鹵化物處于氣態(tài),管壁溫度要比普通白熾燈高得多,相應地鹵鎢燈的玻殼尺寸就要小得多,溫度也高得多,因而必須使用耐高溫石英玻璃或高硅氧玻璃。2)鹵鎢燈(2)
鹵鎢燈的光特性鹵鎢燈是在石英玻璃管內(nèi)封進鎢絲,充進惰性氣體和微量的磷或溴,制成雙端引出型鹵鎢燈。種鹵鎢燈,由于鹵鎢循環(huán)作用,而能防止管壁發(fā)黑,改進了燈的工作特性,使燈的光效比普通白熾燈有顯著的提高(約為18~21lm/W)。由于鹵鎢燈的充氣壓力比普通白熾燈高,所以壽命指數(shù)較低,并且容易受振動、沖擊而產(chǎn)生機械斷絲。顯色性好,一般顯色指數(shù)為Ra=97,色溫為3000~3200K。(2)鹵鎢燈的光特性3)
熒光燈熒光燈屬于放電光源,是靠低壓汞蒸氣放電,利用放電過程中的電致發(fā)光和熒光質(zhì)的光致發(fā)光,形成光源。它的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、價格便宜并且發(fā)光效率高、光色好、壽命長。常見的普通熒光燈是圓形截面的直長玻璃管子。在管子兩端各放一個電極。熒光燈的典型結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。3)熒光燈(1)熒光燈的工作原理熒光燈需要鎮(zhèn)流器和啟輝器才能正常工作。它的接線如圖4.5所示。(2)
熒光燈的工作特性熒光燈的電流分為額定工作電流和額定啟動電流兩項。額定工作電流根據(jù)燈管功率、燈管結(jié)構(gòu)和電流密度而定。額定啟動電流是啟動時預熱燈絲的電流,它比額定工作電流大。在工作電流下,燈管上產(chǎn)生的電壓降是熒光燈的管電壓。(1)熒光燈的工作原理4)
高壓氣體放電燈(1)
高壓汞燈高壓汞燈又名高壓水銀燈,它是靠高壓汞蒸氣放電而發(fā)光。這里所說的“高壓”是指工作狀態(tài)下的氣體壓力為1~5個大氣壓,以區(qū)別于一般低壓熒光燈。高壓汞燈的優(yōu)點是光效高、壽命長、省電、耐震。①高壓汞燈的結(jié)構(gòu)與工作過程高壓汞燈的結(jié)構(gòu)分外鎮(zhèn)流高壓汞燈和自鎮(zhèn)流高壓汞燈兩種。外鎮(zhèn)流高壓汞燈的構(gòu)造如圖4.6所示。4)高壓氣體放電燈
②高壓汞燈的工作特性a
光通量輸出和發(fā)光效率一般所說的光通量輸出和發(fā)光效率是指點燃100h以后的數(shù)值。目前高壓汞燈的發(fā)光效率為40~60lm/W。
b光色高壓汞燈的光色為淡藍-綠色,缺乏紅色成分
c壽命在運用中影響壽命的因素主要有:(1)啟動次數(shù);(2)啟動電流和工作電流。②高壓汞燈的工作特性(2)
鈉燈與汞燈一樣也是靠放電而發(fā)光。如在燈管內(nèi)放入適量的鈉和惰性氣體,就成為鈉燈。鈉燈具有省電、光效高、透霧能力強等特點。鈉燈分為高壓鈉燈和低壓鈉燈。
①高壓鈉燈的結(jié)構(gòu)和工作原理高壓鈉燈的電路原理簡圖如圖4.7。
②低壓鈉燈
低壓鈉燈具有很高的發(fā)光效率,可超過150lm/W。(2)鈉燈5)
金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈也是一種氣體放電燈。這種燈的優(yōu)點是:發(fā)光體小,光色和日光相似,顯色性也較高,光效也較高,達70lm/W左右。(1)
金屬鹵化物燈的構(gòu)造與工作原理普通的金屬鹵化物燈外形和結(jié)構(gòu)與汞燈相似。金屬鹵化物燈的發(fā)光原理與汞蒸氣放電光源相似。(2)
金屬鹵化物燈的種類
①鈉鉈銦燈
②鏑燈5)金屬鹵化物燈(3)
金屬鹵化物燈的工作特性金屬鹵化物燈有一個較長的啟動過程,在這個過程中燈的各個參數(shù)均發(fā)生變化。從啟動到參數(shù)基本穩(wěn)定要4min左右,而達到安全穩(wěn)定約要15min。金屬鹵化物燈在關閉或熄滅后,須等待10min左右才能再啟動,這是由于燈工作時溫度很高,放電管氣壓很高,啟動電壓升高,只有待冷卻到一定程度之后才能再啟動。(3)金屬鹵化物燈的工作特性6)
氙燈氙燈也是一種弧光放電燈。它具有功率大、光色好、體積小、亮度高、啟動方便等優(yōu)點,人們稱譽它為“小太陽”。氙燈按外形可分為管形和球形;按冷卻方式可分為自冷、水冷和風冷;按放電弧光長度可分為長弧、短弧;按充氣壓力可分為高壓、超高壓;按充氣元素可分為氙燈及汞氙燈等。氙燈可以制成在交流下和直流下應用的兩種。6)氙燈圖4.3白熾燈的構(gòu)造示意圖1—燈頭;2—康銅絲外導線;3—芯柱管;4—中心桿;5—支撐;6—燈絲;7—焊錫;8—排氣管;9—排氣孔;10—銅外導線;11—杜鎂絲;12—內(nèi)導線;13—玻殼;14—氬氣圖4.3白熾燈的構(gòu)造示意圖1—燈頭;2—康銅絲外導線;3圖4.4熒光燈管1—燈頭;2—燈腳;3—玻璃芯柱;4—燈絲(鎢絲,電極);5—玻管(內(nèi)壁涂覆熒光粉,管內(nèi)充惰性氣體);6—汞(少量)圖4.4熒光燈管1—燈頭;2—燈腳;3—玻璃芯柱;4—圖4.5熒光燈的接線圖圖4.5熒光燈的接線圖圖4.6高壓汞燈(a)高壓汞燈的構(gòu)造;(b)高壓汞燈的工作電路圖圖4.6高壓汞燈(a)高壓汞燈的構(gòu)造;(b)高壓汞燈圖4.7高壓鈉燈的電路原理圖圖4.7高壓鈉燈的電路原理圖
燈具是將光通量按需要進行再分配的控制器。
其主要作用是:使光源發(fā)出的光通量按需要方向照射,提高光源的利用率,減少眩光,保護光源免受機械損傷,產(chǎn)生一定的照明裝飾效果等。1)
燈具的特性
(1)
光分布
光強分布特性常用光強分布曲線或數(shù)值來表示。4.2.3燈具燈具是將光通量按需要進行再分配的控制器。4.2.3燈(2)
光效率
燈具的光效率是照明器輸出的光通量Φ與光源光通量Φs之比,即(3)
保護角通過燈絲或光軸的水平線M與燈光邊界線N之間所成的夾角,稱為保護角,如圖4.8所示。保護角可由下式?jīng)Q定:(2)光效率2)
燈具的分類燈具的分類方法具體如表4.4所示。(1)
燈具按光通量再分配情況分類燈具通常是按總光通量在空間的上半球和下半球的分配比例來分類的。如表4.4所列。
①直接型燈具
②半直接型燈具
③均勻漫射型燈具
④半間接型燈具
⑤間接型燈具2)燈具的分類(2)
按安裝方式分類
①懸吊式
②吸頂式
③壁裝式
其它還有:落地式、臺式、嵌入式等。
(2)按安裝方式分類3)
照明器的選擇
照明器是由電光源和燈具兩部分組成,照明器選擇得是否合理,將直接影響到照明質(zhì)量的好壞,影響人們?nèi)粘5纳詈凸ぷ?,從整體上講會影響到建筑物的整體美觀效果。它的選擇應從電光源、燈具和安裝方式上進行考慮。3)照明器的選擇(1)
電光源選擇
①照明裝置的初投資及運行費用
②光源光譜性質(zhì)
③光源工作的可靠性和工作特性
④環(huán)境條件(2)
燈具的選擇
①與光源種類配合
②環(huán)境條件
③光分布和效率
④限制眩光(1)電光源選擇圖4.8燈具的保護角圖4.8燈具的保護角表4.4燈具的分類類型光通量在空間的分布(%)上半球下半球直接型0~1090~100半直接型10~4090~60均勻漫射型40~6060~40半間接型60~9040~10間接型90~10010~0表4.4燈具的分類類型光通量在空間的分布(%)上4.3建筑電氣照明設計基礎燈具的布置就是確定燈具在房間的空間位置,這與它的投光方向、工作面的布置、照度的均勻度,以及限制眩光和陰影都有直接的影響。燈具布置是否合理,還關系到照明安裝容量和投資費用,以及維護、檢修是否方便等。燈具的布置應根據(jù)工作物的布置情況,建筑結(jié)構(gòu)形式和視覺工作特點等條件來進行。燈具的布置主要有兩種方式。4.3.1燈具的布置4.3建筑電氣照明設計基礎燈具的布置就是確定燈具在房間(1)
均勻布置燈具有規(guī)律地對稱排列,以便使整個房間內(nèi)的照度分布比較均勻。均勻布燈有正方形、矩形、菱形等。均勻布燈的方式,如圖4.9所示。(2)
選擇布置為適應生產(chǎn)要求和設備布置,加強局部工作面上的照度及防止工作面上出現(xiàn)陰影,而采用燈具位置隨工作表面安排的方式,稱選擇布置。(1)均勻布置
室內(nèi)一般照明,大部分采用均勻布置的方式,均勻布燈是否合理,主要取決于燈具的間距L和計算高度H(燈具距工作面垂直距離如圖4.10所示)的比值(稱距高比)是否恰當。實際距高比必須小于照明手冊中規(guī)定的燈具最大距高比。各種燈具最有利的L/H值,見表4.5,熒光燈的最大容許距高比值見表4.6。室內(nèi)一般照明,大部分采用均勻布置的方式,均勻布燈是否合理圖4.9燈具的均勻布置(a)正方形;(b)長方形;(c)菱形圖4.9燈具的均勻布置(a)正方形;(b)長方形;圖4.10燈具的計算高度示意圖圖4.10燈具的計算高度示意圖表4.5燈具最有利的距高比值燈具類型多列布置時的L/H單列布置時的L/H最有利值最大允許值最有利值最大允許值圓球燈,防水防塵燈2.33.21.92.5無罩,磨砂罩萬能型燈1.82.51.82.0深罩型燈,塔型燈1.51.81.51.7鏡面深罩型燈,下部有玻璃隔柵的熒光燈1.21.41.21.4表4.5燈具最有利的距高比值燈具類型多列布置時的L/表4.6熒光燈的最大允許距高比值表4.6熒光燈的最大允許距高比值1)
照度標準
民用建筑照明照度標準分級如下:
0.5、1、2、3、5、10、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000lx,共19級。
照度標準是指工作面或生活場所參考平面上的平均照度值。在使用時設計人員可根據(jù)建筑物功能、等級和使用條件選取適當?shù)臉藴手怠2煌ㄖ恼斩葮藴柿斜砣绺戒?、附錄6所示。4.3.2照度計算1)照度標準4.3.2照度計算2)燈具布置燈具布置實際上是確定燈具在室內(nèi)的空間位置,即燈具的水平位置和安裝高度;燈具的布置形式有一般照明的均勻布置和燈具的選擇性布置。(1)
燈具的均勻布置燈具的均勻布置是由兩個參數(shù)確定的,一是安裝高度,其次是水平間距。燈具的安裝高度主要從防止眩光、防止碰撞等方面考慮,燈具的水平間距卻是根據(jù)布置方式不同而不同。2)燈具布置
①燈具計算高度H的確定燈具懸掛高度的各種參數(shù)如圖4.10所示。圖中房間總高度為h,燈具懸掛高度為h1,工作面的高度為h2,燈具的垂吊高度為h3,計算高度H為:
H=h-h2-h3或H=h1-h2一般辦公室、教室、閱覽室等的工作面高度可取0.75m,庫房等取0.15m等。燈具的垂吊高度應根據(jù)室內(nèi)層高和建筑照明要求來確定,一般情況下,可在0~1.5m之間取值。①燈具計算高度H的確定
②燈具間距L的確定燈具均勻布置常用的形式有:正方形、長方形、菱形等。如圖4.9所示。
當燈具布置為正方形時,如圖4.9(a),燈間的距離為:
L=La=Lb
當燈具布置為長方形時,如圖4.9(b),燈間的距離為:②燈具間距L的確定
當燈具布置為菱形時,如圖4.9(c),燈間的距離為:墻邊有工作面時,燈具與墻邊的距離為:
l=(0.25~0.3)L墻邊無工作面時,燈具與墻邊的距離為:
l=(0.4~0.5)L
最邊上燈具與墻的距離:當燈具布置為菱形時,如圖4.9(c),燈間的距離為:燈具的選擇布置大多采用:壁燈、花燈、落地燈、臺燈和腳燈等。
燈具容量及數(shù)量的確定方法:
在已知房間面積、燈具的懸掛高度、燈具的布置(燈具數(shù)量)和室內(nèi)要求達到的照度,我們就能計算出每盞燈的額定功率。這種計算方法,稱為單位容量法。
單位容量法是根據(jù)已編制好的單位面積安裝功率來確定燈具的電功率。表4.7、4.8
、4.9、4.10和4.11列出了部分常用燈具的單位面積安裝功率。燈具的選擇布置大多采用:壁燈、花燈、落地燈、臺燈和腳燈等根據(jù)建筑物特點、建筑物功能和照明要求確定燈具型式;根據(jù)建筑物功能、房間照度標準、房間面積、計算高度確定單位面積安裝功率,并按下式計算出房間內(nèi)照明燈具(一般照明)的總功率:
P=SPS根據(jù)房間面積、房間使用功能及燈具的布置方式確定合適的距高比,即確定計算高度、燈間距離、燈具與墻距離,這樣房間的燈具數(shù)量N就定下了。則每盞燈的電功率P′為:根據(jù)建筑物特點、建筑物功能和照明要求確定燈具型式;根據(jù)建3)
電氣照明設計示例首先根據(jù)建筑物的功能、建筑物的結(jié)構(gòu)及國家規(guī)定的照度標準,選擇合理的照明方式、照明種類,合適的電光源和燈具,確定照明燈具的布置方案,進行照度計算和照度的檢驗計算。照明供電線路則應根據(jù)建筑規(guī)模大小、建筑物的特點、設備容量大小,選擇供電方式。3)電氣照明設計示例【例4.1】某教室已知其面積為7.6m×6.6m,高為3.8m。試進行燈具布置,用單位容量法確定燈具容量;進行燈具開關、插座的選擇布置;確定進線位置和導線敷設方式?!窘狻?1)
確定燈具類型教室一般要求照度均勻、照度適中、經(jīng)濟合理,所以選擇熒光燈,型號為YG2—1,帶反射罩,鏈吊式。照度確定查表附錄7可得,教室的照度標準為100、150、200lx,在這里考慮經(jīng)濟合理性對一般教室照度可取100lx?!纠?.1】某教室已知其面積為7.6m×6.6m,高為3.8(2)確定教室燈具安裝總功率教室面積:
S=7.6×6.6=50.16m2因房間高度為3.8m,考慮安全、避免碰撞,確定燈具垂吊高度h3=0.8m,教室課桌一般高度h2=0.75m,所以該教室燈具的計算高度為:
H=h-h2-h3=3.8-0.8-0.75=2.25m查表4.7,得教室單位面積安裝功率為PS=6.8W/m2,則該教室燈具安裝總功率為:
P=SPS=50.16×6.8=341.1W(2)確定教室燈具安裝總功率(3)確定燈具數(shù)量查表4.7,得YG2—1熒光燈的最大允許距高比為
(L/H)A-A=1.46,(L/H)B-B=1.28則燈間最大允許距離為:
LA-A=(L/H)A-AH=1.46×2.25=3.285m
LB-B=(L/H)B-BH=1.28×2.25=2.88m燈與墻之間的距離為:
L=(1/3~1/4)LA-A=1.095~0.82m,取L=0.9m又因為熒光燈端與墻距離應小于或等于0.5m,取0.4m;(3)確定燈具數(shù)量
如圖4.11所示,取9盞燈布置形式,則:
LA-A=(6.6-0.4-0.4)/2=2.9m≤3.285m滿足條件;
LB-B=(7.6-0.4-0.4-1.3)/2=2.75m≤2.88m滿足條件,所以確定為9盞熒光燈布置形式,如圖4.11所示,其中燈管長度為1.3m。(4)確定每盞熒光燈的功率
P′=P/N=341.1/9=37.9W取PN=40W,其布置形式及尺寸如圖4.11所示。如圖4.11所示,取9盞燈布置形式,則:(5)開關、插座位置確定教室的燈具開關布置,考慮到控制方便,所以將其安裝在門邊順手側(cè),采用暗裝形式,距地1.3m。每極開關控制三盞燈,即一個兩極開關,一個單極開關。插座的布置,考慮多媒體教學的需要,所以在黑板兩側(cè)各裝一個2+3孔單聯(lián)插座,暗裝且距地高度0.5m。插座與燈具分設各自的回路??紤]到教室的整體美觀效果、電氣的安全性能,所有的配電導線采用暗敷設;暗敷設線路應走捷徑,每段導線數(shù)量如圖中標注。(5)開關、插座位置確定表4.7帶反射罩熒光燈的單位面積安裝功率表4.7帶反射罩熒光燈的單位面積安裝功率表4.8不帶反射罩熒光燈的單位面積安裝功率表4.8不帶反射罩熒光燈的單位面積安裝功率表4.9乳白玻璃球型燈或乳白玻璃吸頂燈單位面積安裝功率表4.9乳白玻璃球型燈或乳白玻璃吸頂燈單位面積安裝功率表4.10廣照型防水防塵燈單位面積安裝功率表4.10廣照型防水防塵燈單位面積安裝功率建筑電氣照明技術課件表4.11配照型燈具單位面積安裝功率表4.11配照型燈具單位面積安裝功率圖4.11照明計算示意圖圖4.11照明計算示意圖4.4常用照明裝置的安裝在進行照明裝置安裝之前,土建應具有如下條件:
第一,對燈具安裝有妨礙的模板、腳手架應拆除;
第二,頂棚、墻面等的抹灰工作及表面裝飾工作已完成,并結(jié)束場地清理工作。照明裝置安裝施工中使用的電氣設備及器材,均應符合國家或部頒的現(xiàn)行技術標準,并具有合格證件,設備應有銘牌。所有電氣設備和器材到達現(xiàn)場后,應做仔細的驗收檢查,不合格或有損壞的均不能用以安裝。4.4常用照明裝置的安裝在進行照明裝置安裝之前,土建應(1)
安裝要求
①安裝的燈具應配件齊全,燈罩無損壞。
②螺口燈頭接線必須將相線接在中心端子上,零線接在螺紋的端子上;燈頭外殼不能有破損和漏電。
③照明燈具使用的導線最小線芯截面應符合有關的規(guī)定。
④燈具安裝高度:室內(nèi)一般不低于2.5m,室外不低于3m。4.4.1照明燈具安裝(1)安裝要求4.4.1照明燈具安裝
⑤地下建筑內(nèi)的照明裝置,應有防潮措施,燈具低于2.0m時,燈具應安裝在人不易碰到的地方,否則應采用36V及以下的安全電壓。
⑥嵌入頂棚內(nèi)的裝飾燈具應固定在專設的框架上,電源線不應貼近燈具外殼,燈線應留有裕量,固定燈罩的框架邊緣應緊貼在頂棚上,嵌入式日光燈管組合的開啟式燈具、燈管應排列整齊,金屬間隔片不應有彎曲扭斜等缺陷。
⑦配電盤及母線的正上方不得安裝燈具,事故照明燈具應有特殊標志。⑤地下建筑內(nèi)的照明裝置,應有防潮措施,燈具低于2.0m(2)
吊燈安裝安裝吊燈需要吊線盒和木臺兩種配件。木臺規(guī)格根據(jù)吊線盒或燈具法蘭大小選擇,要選擇合適,否則影響美觀。木臺固定好后,在木臺上裝吊線盒,從吊線盒的接線螺絲上引出軟線。軟線的另一端接到燈座上。軟線吊燈重量限于1kg以下,燈具重量超過1kg時,應采用吊鏈或鋼管吊燈具。
(2)吊燈安裝(3)
吸頂燈安裝吸頂燈安裝一般可直接將木臺固定在頂棚的預埋木磚上或用預埋的螺栓固定,然后再把燈具固定在木臺上。若燈泡和木臺距離太近(如半扁燈罩),應在燈泡與木臺間放置隔熱層(石棉板或石棉布等)。(4)
壁燈安裝壁燈可以安裝在墻上或柱子上。當安裝在墻上時,一般在砌墻時應預埋木磚,禁止用木楔代替木磚;當安裝在柱子上時,一般應在柱子上預埋金屬構(gòu)件或用抱箍將金屬構(gòu)件固定在柱子上,然后固定燈具。(3)吸頂燈安裝(5)
熒光燈安裝熒光燈(日光燈)的安裝方式有吸頂、吊鏈和吊管三種。安裝時應按電路圖正確接線;開關應裝在鎮(zhèn)流器側(cè);鎮(zhèn)流器、啟輝器、電容器要相互匹配,燈具要固定牢固。(6)
高壓汞燈安裝高壓汞燈安裝要按產(chǎn)品要求進行,要注意分清帶鎮(zhèn)流器還是不帶鎮(zhèn)流器。不帶鎮(zhèn)流器的高壓汞燈,一定要使鎮(zhèn)流器與燈泡相匹配,否則,會燒壞燈泡。安裝方式一般為垂直安裝。(5)熒光燈安裝(7)
碘鎢燈的安裝碘鎢燈的安裝,必須使燈具保持水平位置,傾斜角一般不能大于4°,否則將影響燈的壽命。碘鎢燈正常工作時,管壁溫度很高,所以應安裝在不能與易燃物接近處。碘鎢燈耐振性差,不能安裝在振動大的場所,更不能作為移動光源使用。碘鎢燈安裝時應按產(chǎn)品要求及電路圖正確接線和安裝。(7)碘鎢燈的安裝
照明配電箱有標準和非標準型兩種。照明配電箱的安裝方式有明裝和嵌入式暗裝兩種。(1)
照明配電箱安裝的技術要求
①在配電箱內(nèi),有交、直流或不同電壓時,應有明顯的標志或分設在單獨的板面上。
②導線引出板面,均應套設絕緣管。
③配電箱安裝垂直偏差不應大于3mm。暗設時,其面板四周邊緣應緊貼墻面,箱體與建筑物接觸的部分應刷防腐漆。4.4.2照明配電箱安裝照明配電箱有標準和非標準型兩種。照明配電箱的安裝方式有明
④照明配電箱安裝高度,底邊距地面一般為1.5m;配電板安裝高度,底邊距地面不應小于1.8m。
⑤三相四線制供電的照明工程,其各相負荷應均勻分配。
⑥配電箱內(nèi)裝設的螺旋式熔斷器(RL1),其電源線應接在中間觸點的端子上,負荷線接在螺紋的端子上。
⑦配電箱上應標明用電回路名稱。④照明配電箱安裝高度,底邊距地面一般為1.5m;配電板(2)
懸掛式配電箱的安裝懸掛式配電箱可安裝在墻上或柱子上。直接安裝在墻上時,應先埋設固定螺栓,固定螺栓的規(guī)格和間距應根據(jù)配電箱的型號和重量以及安裝尺寸決定。施工時,先量好配電箱安裝孔尺寸,在墻上劃好孔位,然后打洞,埋設螺栓(或用金屬膨脹螺栓)。待填充的混凝土牢固后,即可安裝配電箱。安裝配電箱時,要用水平尺校正其水平度,同時要校正其安裝的垂直度。(2)懸掛式配電箱的安裝(3)
嵌入式暗裝配電箱的安裝嵌入式暗裝配電箱的安裝,通常是按設計指定的位置,在土建砌墻時先把與配電箱尺寸和厚度相等的木框架嵌在墻內(nèi),使墻上留出配電箱安裝的孔洞,待土建結(jié)束,配線管預埋工作結(jié)束,敲去木框架將配電箱嵌入墻內(nèi),校正垂直和水平,墊好墊片將配電箱固定好,并做好線管與箱體的連接固定,然后在箱體四周填入水泥砂漿。(3)嵌入式暗裝配電箱的安裝(4)
配電箱的落地式安裝配電箱落地安裝時,在安裝前先要預制一個高出地面一定高度的混凝土空心臺,這樣可使進出線方便,不易進水,保證運行安全。進入配電箱的鋼管應排列整齊,管口高出基礎面50mm以上。(4)配電箱的落地式安裝開關的作用是接通或斷開照明燈具電源。根據(jù)安裝形式分為明裝式和暗裝式兩種。明裝式有拉線開關、扳把開關等;暗裝式多采用扳把開關(蹺板式開關)。
插座的作用是為移動式電器和設備提供電源。有單相三極三孔插座、三相四極四孔插座等種類。開關、插座安裝必須牢固、接線要正確,容量要合適。它們是電路的重要設備,直接關系到安全用電和供電。4.4.3開關、插座安裝開關的作用是接通或斷開照明燈具電源。根據(jù)安裝形式分為明裝1)
開關安裝的要求
(1)
同一場所開關的切斷位置應一致,操作應靈活可靠,接點應接觸良好。
(2)
開關安裝位置應便于操作,安裝高度應符合下列要求:
①拉線開關距地面一般為2~3m,距門框為0.15~0.2m。
②其它各種開關距地面一般為1.3m,距門框為0.15~0.2m。
(3)
成排安裝的開關高度應一致,高低差不大于2mm;拉線開關相鄰間距一般不小于20mm。1)開關安裝的要求
(4)
電器、燈具的相線應經(jīng)開關控制,民用住宅禁止裝設床頭開關。
(5)
蹺板開關的蓋板應端正嚴密,緊貼墻面。
(6)
在多塵、潮濕場所和戶外應用防水拉線開關或加裝保護箱。
(7)
在易燃、易爆場所,開關一般應裝在其它場所控制,或采用防爆型開關。
(8)
明裝開關應安裝在符合規(guī)格的圓木或方木上。(4)電器、燈具的相線應經(jīng)開關控制,民用住宅禁止裝設床2)
插座安裝要求
(1)
交、直流或不同電壓的插座應分別采用不同的形式,并有明顯標志,且其插頭與插座均不能互相插入。
(2)
單相電源一般應用單相三極三孔插座,三相電源應用三相四極四孔插座,在室內(nèi)不導電地面可用兩孔或三孔插座,禁止使用等邊的圓孔插座。
(3)
插座的安裝高度應符合下列要求:
①一般距地面高度為1.3m,在托兒所、幼兒園、住宅及小學等場所不應低于1.8m,同一場所安裝的插座高度應盡量一致。2)插座安裝要求
②車間及試驗室的明、暗插座一般距地面高度不低于0.3m,特殊場所暗裝插座一般不應低于0.15m,同一室內(nèi)安裝的插座高低差不應大于5mm,成排安裝的插座不應大于2mm。
(4)
舞臺上的落地插座應有保護蓋板。
(5)
在特別潮濕,有易燃、易爆氣體和粉塵較多的場所,不應裝設插座。
(6)
明裝插座應安裝在符合規(guī)格的圓木或方木上。
(7)
插座的額定容量應與用電負荷相適應。②車間及試驗室的明、暗插座一般距地面高度不低于0.
(8)
單相二孔插座接線時,面對插座左孔接工作零線,右孔接相線;單相三孔插座接線時,面對插座左孔接工作零線,右孔接相線,上孔接保護零線或接地線,嚴禁將上孔與左孔用導線相連接;三相四孔插座接線時,面對插座左、下、右三孔分別接A、B、C相線,上孔接保護零線或接地線。
(9)
明裝插座的相線上容量較大時,一般應串接熔斷器。
(10)
暗裝的插座應有專用盒,蓋板應端正,緊貼墻面。(8)單相二孔插座接線時,面對插座左孔接工作零線,右孔3)
開關和插座的安裝明裝時,應先在定位處預埋木榫或膨脹螺栓以固定木臺(方木或圓木),然后在木臺上安裝開關或插座。暗裝時,應設有專用接線盒,一般是先行預埋,再用水泥砂漿填充抹平,接線盒口應與墻面粉刷層平齊,等穿線完畢后再安裝開關或插座,其蓋板或面板應端正,緊貼墻面。安裝開關的一般方法如圖4.12所示。3)開關和插座的安裝圖4.12開關的安裝拉線開關;(b)暗扳把開關;(c)活裝扳把開關;(d)明管開關或插座;(e)明線開關或插座圖4.12開關的安裝拉線開關;(b)暗扳把開關;(c
從有利于推動照明節(jié)能的角度出發(fā),應采用節(jié)能與開發(fā)并舉、節(jié)能優(yōu)先的原則,同時還須打破傳統(tǒng)的不適應技術發(fā)展的設計觀念。
所謂的綠色照明是在照明工程中倡導節(jié)約能源、減少污染、保護環(huán)境、提高工作和生活質(zhì)量的一種標志性稱謂。是建立以節(jié)約照明用電、優(yōu)質(zhì)高效、安全舒適、有益環(huán)境、改善照明質(zhì)量和保護身心健康為目的的一項全面計劃。
4.4.4照明節(jié)能從有利于推動照明節(jié)能的角度出發(fā),應采用節(jié)能與開發(fā)并舉、節(jié)當前,無頻閃、無電磁輻射、光效高的直流熒光燈的問世以及太陽能照明的應用,再一次說明,節(jié)約照明用電不僅有巨大潛力,而且為合理照明節(jié)能設計、保護生態(tài)環(huán)境——實施綠色照明計劃提供了良好條件。
我國的綠色照明工程計劃預期目標是:
(1)
節(jié)約電力;
(2)
減少環(huán)境污染;
(3)
大力提高節(jié)電照明器具的產(chǎn)品質(zhì)量,完善質(zhì)量標準和設計體系。當前,無頻閃、無電磁輻射、光效高的直流熒光燈的問世以及太
研發(fā)不含汞的綠色照明光源和太陽能、風能等環(huán)保能源的有效利用,就是一項很具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g。
照明節(jié)能措施包括的內(nèi)容:
①根據(jù)視覺工作需要,精選照度水平;
②在所需的照度前提下,優(yōu)化照明節(jié)能設計,限定照明節(jié)能指標;
③在滿足顯色性要求的基礎上,采用高效光源
④掌握燈具光學特性,選用無眩光的高效燈具;研發(fā)不含汞的綠色照明光源和太陽能、風能等環(huán)保能源的有效利
⑤重視建筑環(huán)境,采用室內(nèi)反射比高且不易變色和變質(zhì)的材料;
⑥照明與室內(nèi)裝置的有效組合;
⑦充分利用天然采光;
⑧合理有效地控制照明設施;
⑨定期清掃照明燈具和房間,建立更換保養(yǎng)制度;
⑩處理好照明裝置的技術特性及其最初投資與長遠運行的綜合經(jīng)濟效益關系,減少污染,保護生態(tài)環(huán)境。⑤重視建筑環(huán)境,采用室內(nèi)反射比高且不易變色和變質(zhì)的材料4.5應急照明的設置應急照明包括疏散照明、安全照明和備用照明。
疏散照明是為使人員在緊急情況下能安全地從室內(nèi)撤離至室外或某安全地區(qū)(如避難間)而設置的照明及疏散指示標志;
備用照明是在正常照明失效時,為繼續(xù)工作或暫時繼續(xù)工作而設置的照明;
安全照明則是在正常照明突然中斷,為確保處于潛在危險的人員安全而設置的照明。4.5.1應急照明內(nèi)容4.5應急照明的設置應急照明包括疏散照明、安全照明和備
(1)備用照明:消防控制室、自備電源室、變電所、消防水泵房、防排煙機房、消防電梯機房、保安監(jiān)控室、BAS監(jiān)控中心、通信機房、大中型電子計算機房、銀行與證券公司等的營業(yè)大廳、避難層(間)以及人員密集場所,如觀眾廳、宴會廳、展覽廳、營業(yè)廳、演播廳、多功能廳等。
(2)疏散照明及指示標志:疏散樓梯間及其前室、消防電梯前室、地下室、疏散走道、公共出口及人員密集的公共活動場所等。
(3)安全照明:醫(yī)院的手術室、急救室等。4.5.2應急照明設置場所(1)備用照明:消防控制室、自備電源室、變電所、消防水
(1)
用于繼續(xù)工作的備用照明,其照度不小于正常照度水平,例如消防控制中心、配電室、控制室等重要機房。
(2)
用于暫時繼續(xù)工作的備用照明,其照度為正常照度的10%~50%,如觀眾廳、營業(yè)廳等重要場所。
(3)
疏散照明的照度水平應為正常照明的10%左右,如商場的營業(yè)大廳等。疏散指示標志照度最低為0.5lx,如樓梯間、公共走道、安全出口等。
(4)
安全照明的照度應保證不低于正常照度的5%~10%。4.5.3照度水平(1)用于繼續(xù)工作的備用照明,其照度不小于正常照度水平1)
供電時間應急照明的供電時間因其功能不同略有差異,用于繼續(xù)工作的備用照明,其供電時間應保證連續(xù)性,如消防控制中心、配電室等應至少滿足消防要求的8h以上。而用于暫時繼續(xù)工作的備用照明則應保證1h以上。疏散照明和安全照明應保證不少于20min供電,高度超過100m的建筑則不應少于30min。4.5.4應急照明的供電1)供電時間4.5.4應急照明的供電2)
供電系統(tǒng)應急照明的供電應按其負荷等級要求來確定。應急照明在一類防火等級的高層建筑中為一級負荷,在二類高層建筑中為二級負荷,因此應急照明應由專用的雙電源回路供電。并采用專用的應急照明配電箱(雙電源自動切換箱)。(1)
應急照明配電箱的設置
①一個應急配電箱供電區(qū)域主要考慮回路電壓降的大小,電壓偏移范圍為10%,因為通常情況下應急照明的安裝負荷較小。2)供電系統(tǒng)
②考慮管理上的方便,通??膳c正常照明配電箱設在同一處。
③若每層面積不大(不超過1000m2),且負荷較小,也可多層應急照明設一個配電箱,如每二至三層設一個。
④對于特別場所,應單獨設置配電箱以提高其可靠性和管理上的方便。
⑤考慮建筑防火分區(qū)的劃分,以滿足聯(lián)動控制系統(tǒng)的要求。②考慮管理上的方便,通??膳c正常照明配電箱設在同一處。(2)
供電方式應急照明配電箱的供電方式常用下列三種形式:
①鏈式供電,如圖4.13所示。
②放射式供電。
③樹干式供電。(2)供電方式(3)
備用電源的選用應急照明的備用電源可按負荷等級、供電時間要求等選擇下列相應的電源:
①柴油發(fā)電站低壓配電回路;
②變電所不同低壓母線段專用配電回路(無柴油發(fā)電站時);
③蓄電池組。(3)備用電源的選用圖4.13應急電源的鏈式供電圖4.13應急電源的鏈式供電
應急照明配電箱受消防聯(lián)動系統(tǒng)的控制,即采用聯(lián)動控制模塊單元的觸點去控制配電箱供電回路的閉合,配電箱系統(tǒng)的基本形式如圖4.14所示。4.5.5應急照明與消防聯(lián)動控制圖4.14應急照明配電箱系統(tǒng)圖應急照明配電箱受消防聯(lián)動系統(tǒng)的控制,即采用聯(lián)動控制模塊單
目前常用的一種內(nèi)部裝有小型密閉蓄電池、充放電轉(zhuǎn)換裝置及電光源的應急照明燈具。在交流電源正常供電時,光源可被正常點燃作為工作照明燈具,并且亮滅可控,而蓄電池被緩慢充電。當交流電源因故中斷時,蓄電池通過轉(zhuǎn)換電路自動向光源提供電能,使該燈具能繼續(xù)工作,為應急操作、人員疏散和信號指示提供一定的照度。它的光源可以是熒光燈、白熾燈和鹵鎢燈,如果是熒光燈的話,裝置內(nèi)還應有逆變器,其價格稍高一些。4.5.6正常、應急兩用照明裝置目前常用的一種內(nèi)部裝有小型密閉蓄電池、充放電轉(zhuǎn)換裝置及電4建筑電氣照明技術4.1
基本知識4.2
建筑電氣照明裝置4.3
建筑電氣照明設計基礎4.4
常用照明裝置的安裝4.5
應急照明的設置4建筑電氣照明技術4.1基本知識4.1基本知識
(1)
與所有物質(zhì)一樣,光也是一種物質(zhì),是物質(zhì)的一種存在形式,是能引起視覺的輻射能,它以電磁波的形式在空間傳播??梢姽獾牟ㄩL在380~780納米(nm)范圍內(nèi),不同波長的光給人的顏色感覺不同,如圖4.1所示。
(2)
光譜光源輻射的光往往由許多波長的單色光組成,把光線中不同強度的單色光按波長長短依次排列,稱為光源的光譜。4.1.1照明技術的基本概念4.1基本知識(1)與所有物質(zhì)一樣,光也是一種物質(zhì),
(3)光通量光源在單位時間內(nèi),向周圍空間輻射出的、使人眼產(chǎn)生光感覺的能量,稱為光通量,用符號Φ表示,單位為流[明](lm)。人們通常以電光源消耗1W電功率所發(fā)出的流明數(shù)(lm/W)來表征電光源的特性,稱為發(fā)光效率,簡稱光效。電光源的光效越高越好。人眼對可見光中波長為555nm的黃綠色光最靈敏,波長離555nm越遠(如波長較長的紅光和波長較短的紫光)靈敏度越低,所以光通量與光輻射的強弱及其波長都有關系。(3)光通量光源在單位時間內(nèi),向周圍空間輻射出的、使
(4)發(fā)光強度
發(fā)光強度是表征光源(物體)發(fā)光能力大小的物理量。光源在某一特定方向上單位立體角內(nèi)(每球面度,球的面積為4πR2所張球面度為4π)輻射的光通量,稱為光源在該方向上的發(fā)光強度(簡稱光強),用符號I表示,單位為坎[德拉](cd)。如圖4.2所示,對于向各方向均勻輻射光通量的光源,各方向的光強相等,其值為:(4)發(fā)光強度發(fā)光強度是表征光源(物體)發(fā)光能力大小
(5)照度對被照物體表面而言,它單位面積上所接受的光通量,稱為該被照面的照度,照度用符號E表示,單位為勒[克斯](lx)被光均勻照射的平面照度為:
表4.1給出了一些情況下的照度。(5)照度對被照物體表面而言,它單位面積上所接受的光
(6)亮度某一物體(或發(fā)光體)的表面亮度是該物體單位面積向視線方向發(fā)出的發(fā)光強度。亮度用符號L表示,其單位為坎[德拉]每平方米(cd/m2)。由于物體在各個方向的亮度不一定相同,因此常在符號L的右下角注明角度,用以表示與物體表面法線成α角方向的亮度。物體的亮度越大,人們就會感到它越亮。(6)亮度某一物體(或發(fā)光體)的表面亮度是該物體單位
(7)色溫色溫是電光源的技術參數(shù)之一。當光源的發(fā)光顏色與黑體(能吸收全部光能的物體)加熱到某一個溫度所發(fā)出的光的顏色相同時,稱該溫度為光源的顏色溫度,簡稱色溫。
(8)顯色性和顯色指數(shù)同一物體在不同的光源照射下,顯示出不同的顏色,光源對被照物體顏色呈現(xiàn)的真實程度稱為光源的顯色性。對同一物體,在被測光源的光照射下呈現(xiàn)的顏色,與在標準光源的光照射下呈現(xiàn)的顏色的一致程度愈高,Ra則愈大,顯色性愈好。表4.2所列是常用電光源的一般顯色指數(shù)Ra。(7)色溫色溫是電光源的技術參數(shù)之一。當光源的發(fā)光顏
(9)頻閃效應電光源在采用交流電源供電時,由于交流電做周期性的變化,因而電光源所發(fā)出的光通量也隨之做周期性的變化。這就會使人眼產(chǎn)生閃爍的感覺。在采用氣體放電燈作為照明光源時,若被照物體處于轉(zhuǎn)動狀態(tài),且轉(zhuǎn)動頻率剛好是電源頻率的整倍數(shù)時,則轉(zhuǎn)動的物體看上去就如沒有轉(zhuǎn)動一樣。這種在以一定頻率變化的光照射下,觀察到的物體運動顯現(xiàn)出不同于其實際運動的現(xiàn)象,稱為頻閃效應。頻閃效應易使人產(chǎn)生錯覺而造成事故。(9)頻閃效應電光源在采用交流電源供電時,由于交流電
(10)反射率當光通量投射到被照面后,一部分被反射,一部分透過被照面,一部分則為被照面所吸收。這就是在相同照度下,不同物體有不同亮度的原因。被物體反射的光通量中Φ′與射向物體的光通量Φ之比,叫做反射率或稱反射系數(shù)ρ,即建筑物內(nèi)墻壁及頂棚、地面的反射率的近似值如表4.3所示。(10)反射率當光通量投射到被照面后,一部分被反射,圖4.1電磁波譜圖4.1電磁波譜圖4.2發(fā)光強度的定義圖4.2發(fā)光強度的定義表4.1一些情況下照度值被照物體表面照度值(lx)無月夜晚的地面上0.002月夜里的地面上0.2中午太陽光下的地面上100000晴天室外太陽散射光(非直射)下的地面上1000白天采光良好的室內(nèi)100~500表4.1一些情況下照度值被照物體表面照度值(lx)無月夜表4.2常用電光源的一般顯色指數(shù)Ra光源顯色指數(shù)Ra光源顯色指數(shù)Ra白熾燈97高壓汞燈22~51日光色熒光燈80~94高壓鈉燈20~30白色熒光燈75~85金屬鹵化物燈60~65暖白色熒光燈80~90鈉鉈銦燈60~65鹵鎢燈95~99鏑燈85以上表4.2常用電光源的一般顯色指數(shù)Ra光源顯色指數(shù)Ra光源表4.3墻壁及頂棚、地面的反射率的近似值反射面性質(zhì)反射率(%)反射面性質(zhì)反射率(%)抹灰并大白粉刷的頂棚和墻面70~80混凝土地面10~25磚墻或混凝土面(石灰、大白)噴白50~60鋼板地面10~30墻、頂棚為水泥砂漿抹面30瀝青地面11~12混凝土屋面板30無色透明玻璃8~10紅磚墻30表4.3墻壁及頂棚、地面的反射率的近似值反射面性質(zhì)反射率(1)
照明方式
①一般照明在整個場所或場所的某部分照度基本上均勻的照明。對于工作位置密集而對光照方向又無特殊要求,或工藝上不適宜裝設局部照明裝置的場所,宜使用一般照明。
②局部照明局限于工作部位的固定的或移動的照明。對于局部地點需要高照度并對照射方向有要求時,宜采用局部照明。
③混合照明一般照明與局部照明共同組成的照明。對于工作位置需要較高照度并對照射方向有特殊要求的場所,宜采用混合照明。4.1.2照明方式及種類(1)照明方式4.1.2照明方式及種類按照明的功能,照明可分成如下幾類:
①工作照明正常工作時使用的室內(nèi)外、值班照明同時使用,但控制線路必須分開。
②事故照明當工作照明由于電氣事故而斷電后,為了繼續(xù)工作或從房間內(nèi)疏散人員而設置的照明。
③值班照明在非生產(chǎn)時間內(nèi)為了保護建筑物及生產(chǎn)的安全,供值班人員使用的照明。
④障礙照明裝設在建筑物上作為障礙標志用的照明。按照明的功能,照明可分成如下幾類:
⑤裝飾照明裝飾照明是為美化和裝飾某一特定空間而設置的照明。
⑥藝術照明藝術照明是通過運用不同的燈具、不同的投光角度和不同的光色制造出一種特定空間氣氛的照明。
另外,在照明的空間布置上還可以分為:
①整體照明為照亮整個場地,照度基本上均勻的照明。對于工作位置密度很大而對光照方向又無特殊要求,或受工藝技術條件限制不適合裝設局部照明的,宜采用整體照明。
⑤裝飾照明裝飾照明是為美化和裝飾某一特定空間而設置的
②局部照明局限于工作部位的固定或移動的照明。局部照明只能照射有限面積,對于局部地點需要高照度時或?qū)φ丈浞较蛴幸髸r可裝設局部照明。
③混合照明由整體照明與局部照明共同組成的照明。是在整體照明的基礎之上再加局部照明,有利于節(jié)約能源?;旌险彰髟诂F(xiàn)代室內(nèi)照明設計上應用非常普遍,如商場、展覽館、醫(yī)院等。②局部照明局限于工作部位的固定或移動的照明。局部照明
(1)照度標準
照度標準就是指工作面應有合適的最低照度值。在民用建筑照明設計中,應根據(jù)建筑性質(zhì)、建筑規(guī)模、等級標準、功能要求和使用條件等選定照度值。
(2)照明的質(zhì)量良好、舒適的光環(huán)境,是靠高質(zhì)量的照明效果達到的,而高質(zhì)量的照明效果又必須是對受照環(huán)境中的照度、亮度、眩光、陰影、顯色性、穩(wěn)定性等因素全面正確的處理才能實現(xiàn)。4.1.3電氣照明的基本要求(1)照度標準照度標準就是指工作面應有合適的最低照度在確定被照環(huán)境所需照度水平時,必須在考慮被觀察物的大小尺寸,要使電氣照明達到良好的質(zhì)量,必須處理好影響照明質(zhì)量的幾個主要因素。
①照度均勻與穩(wěn)定性
②適當?shù)牧炼确植?/p>
③限制眩光和減弱陰影
④光源的顯色性
(3)照明的經(jīng)濟性在照明設計中既要保證足夠的照度,又要注意節(jié)約電能。在確定被照環(huán)境所需照度水平時,必須在考慮被觀察物的大小尺4.2建筑電氣照明裝置1)
電光源的分類按電光源的發(fā)光原理電光源主要分為兩大類。(1)
熱輻射光源和電光源
熱輻射光源是當物體受熱且熱能足夠大,使原子或分子發(fā)生激烈的相互碰撞而激發(fā)產(chǎn)生的光的發(fā)射。電光源是利用電流將物體加熱到白熾程度而產(chǎn)生的光。
屬于熱輻射光源的燈有白熾燈、鹵鎢燈。4.2.1電光源的分類及參數(shù)4.2建筑電氣照明裝置1)電光源的分類4.2.1電(2)
放電光源
放電是指在電場作用下,載流子在氣體(或蒸氣)中產(chǎn)生和運動,而使電流通過氣體(或蒸氣)的過程。這個過程導致光的發(fā)射,可作為光源,即放電光源。這種光源具有發(fā)光效率高、使用壽命長等特點,很有發(fā)展前途。
按放電媒質(zhì)分為:
①氣體放電燈。是利用氣體中的放電發(fā)光,例如氙燈、氖燈等。(2)放電光源
②金屬蒸氣燈。是利用金屬蒸氣(如汞蒸氣、鈉蒸氣等)中的放電,而主要由金屬蒸氣產(chǎn)生光,例如汞燈、鈉燈等。
按放電形式分:
①輝光放電燈。這種燈由輝光放電產(chǎn)生光。放電要有陽極和陰極。放電時,陰極溫度不高,但要有足夠的電子發(fā)射,又叫冷陰極燈。
②弧光放電燈。是由弧光放電產(chǎn)生光。陰極工作在較高的溫度下,又叫熱陰極燈,如熒光燈、汞燈、鈉燈等。②金屬蒸氣燈。是利用金屬蒸氣(如汞蒸氣、鈉蒸氣等)中的2)
電光源的參數(shù)
(1)
額定電壓和額定電流光源在預定要求下工作所需要的電壓和電流分別叫做額定電壓和額定電流,額定值下工作具有最好的效果。(2)
額定功率燈泡(或燈管)在額定電流下工作所消耗的功率叫額定功率。2)電光源的參數(shù)(3)
發(fā)光效率燈泡(或燈管)所發(fā)出的光通量Φ與消耗的功率P之比叫發(fā)光效率,記作η,即:(4)
壽命
光源的壽命是指光源從初次通電工作的時候起到其完全喪失或部分喪失使用價值的時候止的全部點燃時間。壽命又分兩種:①全壽命②有效壽命(3)發(fā)光效率(5)
光色光色包括色表和顯色性兩個方面。色表指光源本身發(fā)光的顏色,即從外觀上看到的光的顏色。而顯色性則反映被照物體所體現(xiàn)出的顏色。(5)光色
1)
白熾燈
2)
鹵鎢燈
3)
熒光燈
4)
高壓氣體放電燈
5)
金屬鹵化物燈
6)
氙燈
4.2.2常用電光源1)白熾燈4.2.2常用電光源1)白熾燈
靠電能將燈絲加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光。(1)
白熾燈的構(gòu)造白熾燈的構(gòu)造如圖4.3所示,它主要由玻璃外殼、燈絲、支架、引線和燈頭組成。燈絲一般都用鎢絲制成。白熾燈的發(fā)光原理就是當鎢絲通過電流時,產(chǎn)生大量的熱,使燈絲溫度升高到白熾的程度(2400~3000K)而發(fā)光。1)白熾燈(2)
白熾燈的工作特性
①電流和功率白熾燈的電流決定于燈泡的供電電壓和燈絲電阻。燈泡的容量用功率來表征,白熾燈的功率等于流過燈絲的電流和工作電壓的乘積。
②光通量輸出白熾燈在運行中,其光通量的輸出隨電網(wǎng)電壓的變化而急劇地變化。(3)
發(fā)光效率燈泡的發(fā)光效率,鎢絲白熾燈的發(fā)光效率比較低,一般僅有10lm/W左右。(2)白熾燈的工作特性(4)
壽命平均壽命是許多燈泡壽命的算術平均值。一般白熾燈的平均壽命為1000h。(5)
光色白熾燈所發(fā)的光與日光相比仍有一定的差別,兩者相比,白熾燈的紅光部分較顯著。(6)
燈泡溫度白熾燈所消耗的電能首先變?yōu)闊崮?,其中有很小一部分又轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?,所以白熾燈玻璃殼的溫度是較高的。(7)
亮度白熾燈絲亮度很高,這樣的亮度能夠造成眩光。為了減少燈泡的表面亮度,有些燈泡其玻璃殼用磨砂玻璃或乳白玻璃制造。(4)壽命平均壽命是許多燈泡壽命的算術平均值。一般白熾燈2)
鹵鎢燈鹵鎢燈除在燈泡內(nèi)充入惰性氣體外還充入有少量的鹵族元素(氟、氯、溴、碘),這樣對防止玻殼黑化具有較高的效能。(1)
鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)為了使管壁處生成的鹵化物處于氣態(tài),管壁溫度要比普通白熾燈高得多,相應地鹵鎢燈的玻殼尺寸就要小得多,溫度也高得多,因而必須使用耐高溫石英玻璃或高硅氧玻璃。2)鹵鎢燈(2)
鹵鎢燈的光特性鹵鎢燈是在石英玻璃管內(nèi)封進鎢絲,充進惰性氣體和微量的磷或溴,制成雙端引出型鹵鎢燈。種鹵鎢燈,由于鹵鎢循環(huán)作用,而能防止管壁發(fā)黑,改進了燈的工作特性,使燈的光效比普通白熾燈有顯著的提高(約為18~21lm/W)。由于鹵鎢燈的充氣壓力比普通白熾燈高,所以壽命指數(shù)較低,并且容易受振動、沖擊而產(chǎn)生機械斷絲。顯色性好,一般顯色指數(shù)為Ra=97,色溫為3000~3200K。(2)鹵鎢燈的光特性3)
熒光燈熒光燈屬于放電光源,是靠低壓汞蒸氣放電,利用放電過程中的電致發(fā)光和熒光質(zhì)的光致發(fā)光,形成光源。它的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、價格便宜并且發(fā)光效率高、光色好、壽命長。常見的普通熒光燈是圓形截面的直長玻璃管子。在管子兩端各放一個電極。熒光燈的典型結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。3)熒光燈(1)熒光燈的工
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