《照明电气设计大全》PPT课件

cosφ=P/S
S Q 功率因数角
φ
P
φ又称功率因数角，是电路总
电压与电流的相位差。
第一节 基本知识 一 照明技术的基本概念
(1) 与所有物质一样，光也是一种物质，是物质的一 种存在形式，是能引起视觉的辐射能，它以电磁波的形式 在空间传播。可见光的波长在380~780纳米(nm)范围内， 不同波长的光给人的颜色感觉不同。
对照明配电线路 — 5%电压偏移 对应急照明 — 5% ~ 10%的偏移
（5）照明的经济性 在照明设计中既要保证足够 的照度，又要注意节约电能（选择高效、节能的 光源和灯具）。
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第二节 电气照明设计
一 灯具布置 灯具的布置就是确定灯具在房间的空间位
置，这与它的投光方向、工作面的布置、照度的 均匀度，以及限制眩光和阴影都有直接的影响。 灯具布置是否合理，还关系到照明安装容量和投 资费用，以及维护、检修是否方便等。
2 灯具间距L 灯具均匀布置常用的形式有：正方形、长方形、
菱形等。如图5.5
图5.5 灯具的均匀布置
(a) 正方形；(b) 长方形；（c） 菱形
当灯具布置为正方形时，如图5.3（a），灯间的距离 为：
L La Lb
当灯具布置为长方形时，如图5.3（b），灯间 的距离为：
L LaLb
当灯具布置为菱形时，如图5.3（c），灯间的距离 为：
灯具的布置应根据工作物的布置情况，建 筑结构形式和视觉工作特点等条件来进行。
灯具的布置主要有两种方式：
（1） 灯具有规律地对称排列，以便使整个房间内
的照度分布比较均匀。均匀布灯有正方形、矩形、 菱形等。均匀布灯的方式，如图5.3所示。 （2）
为适应生产要求和设备布置，加强局部工作 面上的照度及防止工作面上出现阴影，而采用灯 具位置随工作表面安排的方式，称选择布置。
80～90 95～99
光源 高压汞灯
高压钠灯
金属卤化物 灯
灯 镝灯
显色指数Ra 22～51 20～30
60～65
60～65 85以上
(9) 频闪效应 电光源在采用交流电源供电时， 由于交流电做周期性的变化，因而电光源所发 出的光通量也随之做周期性的变化。这就会使 人眼产生闪烁的感觉。
在采用气体放电灯作为照明光源时，若被 照物体处于转动状态，且转动频率刚好是电源 频率的整倍数时，则转动的物体看上去就如没 有转动一样。这种在以一定频率变化的光照射 下，观察到的物体运动显现出不同于其实际运 动的现象，称为频闪效应。频闪效应易使人产 生错觉而造成事故。
L L2a L2b
墙边有工作面时，灯具与墙边的距离为： l=(0.25～0.3)L
l=（0.4～0.5）L
3 距高比（L/H）
室内一般照明，大部分采用均匀布置的方式， 均匀布灯是否合理，主要取决于灯具的间距L和计 算高度H(灯具距工作面垂直距离如图5.4所示)的比 值(称距高比)是否恰当。
实际距高比必须小于照明手册中规定的灯具最大 距高比。各种灯具最有利的L/H值,见5.4表,荧光灯 的最大容许距高比值见表5.5。
图5.1 电磁波谱
(2) 光谱 光源辐射的光往往由许多波长的单色光 组 成，把光线中不同强度的单色光按波长长短依次排 列，称为光源的光谱。 (3) 光通量 光源在单位时间内，向周围空间辐射 出 的、使人眼产生光感觉的能量，称为光通量，用符 号Φ表示，单位为流明(lm)。人们通常以电光源消 耗1W电功率所发出的流明数(lm／W)来表征电光源的 特性，称为发光效率，简称光效。电光源的光效越 高越好。
2）照度计算的方法
➢光通法—光通法的核心是缺定灯具的利用系数
利用系数法 光通法 单位容量法
概算曲线法
此法考虑了直射光和反射光两个部分所产生的照度 计算结果为水平面上的平均照度。
➢照度计算的逐点法
平方反比法 逐点法 等照度曲线法
方位系数法
此法只考虑直射光产生的照度，可以计算任一面 上某一点的照度。
H h h2 h3
H h1 h2
图5.4 灯具的计算高度示意图
一般办公室、教室、阅览室等的工作面高度可取 0.75m，库房等取0.15m等。灯具的垂吊高度应 根据室内层高和建筑照明要求来确定，在设计和安 装照明灯具时，要满足规范规定的最低悬挂高度要 求。
白炽灯（ 100W）— 最低悬挂要求为2.5m 无反射罩荧光灯（ 36W）— 最低悬挂高度2.0m; 功率 36W — 3.0m 带反射罩高压汞灯、金属卤化物等— 4.0 ~ 8.0m
面上 白天采光良好的室内
照度值（lx） 0.002 0.2 100000
1000
100～500
(6) 亮度 某一物体(或发光体)的表面亮度是该 物体单位面积向视线方向发出的发光强度。亮度 用符号L表示，其单位为坎［德拉］每平方米 (cd/m2)。
由于物体在各个方向的亮度不一定相同，因 此常在符号L的右下角注明角度，用以表示与物体 表面法线成α角方向的亮度。
墙面 作业面
反射比 0.6~0.9 0.1~0.5 0.3~0.8 0.2~0.6
➢墙面平均反射系数 ➢顶棚有效反射系数 ➢地面有效反射系数一般取值为20%。
4）维护系数 由于环境、灰尘的等原因需要对灯具进行维护,需要
引入一个维护系数K。 对清洁的环境来说，维护系数可取0.8;对一般的清
洁环境，维护系数可取0.7;对污染环境较重的室内环 境K取0.6；对室外环境，K取0.5。 2 利用系数的确定
表5.4 灯具最有利的距高比值
灯具类型
多列布置时的L/H
单列布置时的L/H
最有利值 最大允许值 最有利值 最大允许值
圆球灯，防水防尘灯
2.3
3.2
1.9
2.5
无罩，磨砂罩万能型 灯
1.8
2.5
1.8
2.0
深罩型灯，塔型灯
1.5
1.8
1.5
1.7
镜面深罩型灯，下部 有玻璃隔栅的荧光灯
1.2
1.4
1.2
度基本上均匀的照明。对于工作位置密集而对光 照方向又无特殊要求，或工艺上不适宜装设局部 照明装置的场所，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 动的照明。对于局部地点需要高照度并对照射方 向有要求时，宜采用局部照明。
③ 混合照明 一般照明与局部照明共同组 成的照明。对于工作位置需要较高照度并对照射 方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。
对同一物体，在被测光源的光照射下呈现的颜 色，与在标准光源的光照射下呈现的颜色的一致 程度愈高，Ra则愈大，显色性愈好。表5.2所列 的是常用电光源的一般显色指数Ra。
表5.2 常用电光源的一般显色指数Ra
光源 白炽灯 日光色荧光
灯
白色荧光灯
暖白色荧光 灯
卤钨灯
显色指数Ra 97
80～94
75～85
建筑照明电气设计
第一节 基本知识 第二节 电气照明设计 第三节 照明电气设计的一般要求 第四节 照明光源和灯具 第五节 常用照明装置的安装
前言：功率因数
功率和功率因数
视在功率
交流电路中，电路端电压和电流有效值的乘
积称为视在功率。用S表示。
单位：伏安（VA）
S P2 Q2
SQ
φ
P
功率因数
有功功率与视在功率的比值
人眼对可见光中波长为555nm的黄绿色光最灵 敏，波长离555nm越远(如波长较长的红光和波长较 短的紫光)灵敏度越低，所以光通量与光辐射的强弱
(4) 发光强度 发光强度是表征光源(物体)发光能力大小 光源在某一特定方向上单位立体角内(每球面度，球的
面积为4πR2所张球面度为4π）辐射的光通量，称为光源 在该方向上的发光强度(简称光强)，用符号I表示，单位为 坎［德拉］(cd)。
图5.2 发光强度的定义
如图5.2所示，对于向各方向均匀辐射光通量的光源，各方向的 光强相等，其值为：
— 光通量
I
— 立体角
s r2
(5) 照度 对被照物体表面而言，它单位面积上所接受的 光通量，称为该被照面的照度，照度用符号E表示，单位为 勒［克斯］（lx
被光均匀照射的平面照度为：
E
s
s受光面积
于1。
2）室形系数 照明空间的形状会对光源的光通量分布产生影响
照明空间的高矮、表面面积等大小都会影响利用系数
i
ab
H a b
s H(ab)
a—房间宽度
b—房间长度
H—灯具计算高度（灯具平面到工作面平面）
3）反射系数（有效空间反射比）
表5.6 长时间工作面房间的反射比（反射系数）
表面名称 屋顶面 地面
L I Scos
物体的亮度越大，人们就会感到它越亮。
(7) 色温 色温是电光源的技术参数之一。当光 源的发光颜色与黑体(能吸收全部光能的物体） 加热到某一个温度所发出的光的颜色相同时，称 该温度为光源的颜色温度，简称色温。 (8) 显色性和显色指数 同一物体在不同的光源 照射下，显示出不同的颜色，光源对被照物体颜 色呈现的真实程度称为光源的显色性。
反射面性质
反射率(%)
抹灰并大白粉刷的 顶棚和墙面
砖墙或混凝土面(石 灰、大白)喷白
墙、顶棚为水泥砂 浆抹面
混凝土屋面板
红砖墙
70～80
50～60 30 30 30
反射面性质 混凝土地面 钢板地面 沥青地面 无色透明玻璃
反射率(%) 10～25 10～30 11～12 8～10
二 照明方式及种类
1 ① 一般照明 在整个场所或场所的某部分照
求出室形系数（室空间比）、顶棚有效反射系数、墙 壁平均反射系数、地面反射系数，可以查表5.7得到Ф。
(10) 反射率 当光通量投射到被照面后，一部 分被反射，一部分透过被照面，一部分则为被 照面所吸收。这就是在相同照度下，不同物体