民用建筑电气照明设计.doc

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题 目： 民用建筑电气照明设计

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专 业： 电气工程及其自动化
年 级： 09年春季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 2010年 12月20日

II

民用建筑电气照明设计

内容摘要

电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观，环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。

关键词：电气照明；照明方式；设计

目 录

内容摘要 I
引 言 1
1 照明光源的选择 2
1.1 照明光源选择一般原则 2
1.1.1 室内照明光源。 2
1.1.2 有振动的场所光源。 2
1.1.3 对显色要求高的场所。 2
1.2 照明灯具的选择 2
1.2.1 使用安全： 2
1.2.2 提高能效： 3
1.2.3 合理考虑功能性（良好的照明效果）、装饰性（美观、协调）、经济性（性价比高）和能源效益的结合。 3
1.2.4 限制眩光提高能效： 3
2 照度和照明方式选择 3
2.1 照度选择 3
2.2 照明方式选择 3
2.2.1 一般照明。 4
2.2.2 局部照明。 4
2.2.3 混合照明。 4
3 照度的计算 4
3.1 照度计算 4
3.2 逐点照度计算法 5
3.3 利用系数法 5
3.4 单位容量法 5
参考文献 5

引 言

电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观，环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。

1 照明光源的选择
1.1 照明光源选择一般原则
照明光源选择一般原则在作具体照明设计时，光源选择是重要的环节之一。设计时，应根据被照对象和场所对光源特性(即色调、显色性、效率和频闪效应等)的要求，选择照明光源。
1.1.1 室内照明光源。
室内照明一般采用白炽灯、荧光灯或其它气体放电光源。在需要防止电磁波干扰和频闪效应的场所，不宜选用气体放电光源。
1.1.2 有振动的场所光源。
对于振动较大的场所，宜选用高压汞灯或高压钠灯。对于需要大面积照明且有高挂条件的场所，宜采用金属卤化物灯、高压钠灯或长弧氙灯。

1.1.3 对显色要求高的场所。
对于识别颜色要求较高的场所，宜采用显色指数较高的日光色荧光灯、白炽灯和卤钨灯。在同一场所内，当用一种光源不能满足光色要求时，可采用几种光源混光的办法解决。常用的有荧光高压汞灯与白炽灯(或卤钨灯)混光，而不同的混光光通量比，其显色效果也不同。

1.2 照明灯具的选择
灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。
灯具选择一般原则
1.2.1 使用安全：
防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险。
1.2.2 提高能效：
选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应，以及光通维持率高的灯具。
1.2.3 合理考虑功能性（良好的照明效果）、装饰性（美观、协调）、经济性（性价比高）和能源效益的结合。
1.2.4 限制眩光提高能效：
灯具由光源和灯罩(控照器)组成，灯具也称为照明器。其作用是：a.使光源发出的光通量按需要向某方向照射，以提高光源所发出的光通量的利用率；b.保护视觉，避免或减轻光源高亮度的刺激，减少眩光；c.保护灯泡或灯管免受机械损伤；d.对房间具有一定的装饰效果。
2 照度和照明方式选择
2.1 照度选择
照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70~80％，同样能起到节电的作用。被照物体表面单位面积接收到的光通量称为照度，符号为E，单位：勒克司（lx）。由于照度不考虑被照面的性质(反射、透射和吸收)，也不考虑观察者在哪个方向，因此它只能表明被照物体上光的强弱，并不表示被照物体的明暗程度。
2.2 照明方式选择
照明方式可分为：一般照明(包括分区一般照明)，局部照明和混合照明。在同一房间内，其工作区的某部分或某几部分较大面积需要较高照度时，应采用分区一般照明，以免为了达到这部分工作区的照度而使其他工作区的照度提高，造成不必要的电能消耗。局部照明是在某个局部需要有较高的照度或由于遮挡而使一般照明照射不到的某些范围内装设。当需要减小工作区内的反射眩光成为加强某方向光照以增强质感时，亦采取局部照明解决。通常我们采用一般照明与局部照明组成的混合照明。对正常照明来讲，由于建筑物的功能和生产工艺流程的要求不同，对照度的要求也不同，于是对照明方式的要求亦不同。
2.2.1 一般照明。
为在整个场地或场地的特殊局部的需要所设置的照度基本上均匀的照明，称为一般照明，而后者又常称为分区一般照明。一般照明由若干灯具对称均匀排列而成，它可获得较均匀的水平照度。对于工作位置密度很大而对光照方向无特殊要求或受条件限制不适宜装设局部照明的场所，可只单独装设一般照明，如公司、体育馆和教室等。它的优点是在工作表面和整个视界范围内，具有较佳的亮度对比；可采用高效大功率的灯泡，因而照明装置数量少，投资费用较小。
2.2.2 局部照明。
局部照明是为了满足某些部位(如工作面)的特殊需要而设置的固定或移动的照明。它只照亮一个有限的工作区。其优点是开闭灵活方便，并能有效地突出对象，一般在下列情况时应采用局部照明：a.局部区域需要有较高照度；b.由于遮挡而使一般照明照射不到的某些部位；c.视功能降低的人需要有较高的照度；d.需要减少工作区内的反射眩光；e.为加强某方向的灯光以增强实体感时。

2.2.3 混合照明。
由一般照明和局部照明组成的照明方式，称为混合照明。对于工作位置需要有较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，应采用混合照明。混合照明的优点是，可以在工作面(平面、垂直面或倾斜表面)上，甚至在工作的内腔里获得较高的照度，并易于改善光色，减少装置功率和节约运行费用。混合照明中的一般照明照度，应按该等级混合照明照度的5％~10％选取，但不宜低于30lx。
3 照度的计算
3.1 照度计算
照度计算是民用建筑电气没计过程中必不可少的重要环节。照度计算的任务是，根据需要的照度值及其他已知条件(如照明装置类型及布置、房间各个面的反射条件及照明灯具污染等情况)确定光源的容量或数量；或是在照明装置的类型、布置及光源的容量都巳确定的情况下计算某点的照度值。室内照度计算常用光通法及逐点法。光通法又称利用系数法，它适用于反射条件较好的房间。逐点法又称平方反比法，适用于采用直射光照明的场所。一般常以光通法计算工作面的平均照度，而以逐点法校验其某点的照度。
3.2 逐点照度计算法
逐点照度计算法逐点照度计算法是照度计算的最基本方法，常用它验算工作点的照度。它的特点是准确度高，可以计算出任何点上的照度。这种计算方法适用于局部照明、采用反射光灯具的照明、特殊倾斜面上的照明和其他需要准确计算照度的场合。某点的照度应是有多个光源对该点产生的照度总和，写成实用计算公式为
Es=Φ∑es/1000K(1)
式中Φ———每个灯具中光源的总光通量（lm）；K———补偿系数；Es———某点的水平照度（lx）;∑es———各灯具所产生的假设水平照度总和（lx）。
根据计算高度及计算点到灯具间的水平距离，查各种灯具的“等照度曲线”，就可得到该点的水平照度值。因为等照度曲线是以假设光源光通量为1000lm时所画的，所以公式中要除以1000，es称“假设”水平照度。
3.3 利用系数法
利用系数法利用系数法适用于均匀布置灯具的一般照明，是根据多次相互放射的理论求的灯具利用系数，再按照利用系数计算出要求达到平均照度所需的灯数。利用系数定义为室内的工作面上，由灯具的照射和墙、顶棚的反射而得到的光通量Fg与光源发出的光通量之比值，即Eav＝ΦNu/SK(2)
式中Φ———各灯具的光通量（lm）；N———灯具数；S———房间面积（m）2;K———照度补偿系数；Eav———工作面上的平均照度（lx）。
概算曲线是按被照面上平均照度为100lx时，房间面积与所用灯具数量的关系曲线。通过查不同灯具、条件下的概算曲线，可直接查得所需灯具数。
3.4 单位容量法
单位容量法这是根据不同灯具、不同计算高度、不同照度时的近似单位容量值表，计算出照明总容量及灯具数的一种简便方法。常用来估算照明负载或进行简单的照度计算。

参考文献
[1]韦课常.电气照明技术基础与设计[M].北京：电力工业出版社.
[2]胡乃定.现代民用建筑电气工程设计与施工[M].北京：中国电力出版社.
[3]朱银根.21世纪建筑电气设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社.

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