建筑照明系统-课件.ppt
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1、浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气高层建筑电气设计高层建筑电气设计第六章第六章 建筑照明系统建筑照明系统1-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气2-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气3-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气4-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气5-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院
2、戚军戚军 建筑电气建筑电气7-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气照明系统的发展已超越了单纯照明系统的发展已超越了单纯照明的观念,逐步上升到一种照明的观念,逐步上升到一种文化和艺术的境界,并且与光文化和艺术的境界,并且与光学、美学、建筑学和园林艺术学、美学、建筑学和园林艺术溶为一体,成为一门综合性的溶为一体,成为一门综合性的设计工艺。设计工艺。8-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气本章学习内容本章学习内容1 12 23 34 45 59-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气
3、照明的基础知识照明的基础知识 第一节第一节第六章第六章 建筑照明系统建筑照明系统10-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.1 照明的基础知识照明的基础知识本章目录本章目录11-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气一、照明技术的有关概念一、照明技术的有关概念6.1 照明的基础知识照明的基础知识12-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气光源在单位时间内向外辐射出的、能使人眼产生光源在单位时间内向外辐射出的、能使人眼产生光感觉(光感觉(可见光)可见光)的能量。符号为的能量。符号
4、为,单位为,单位为流明流明(lm)。光通量是说明光源发光能力的基本量。通常该参数在产光通量是说明光源发光能力的基本量。通常该参数在产品出厂的技术参数表中给定。例如:品出厂的技术参数表中给定。例如:220 V/40 W 普通白炽灯的光通量为普通白炽灯的光通量为350 lm;220 V/40 W 荧光灯的光通量大于荧光灯的光通量大于2 000 lm;220 V/40 W LED灯的光通量大于灯的光通量大于4 000 lm;6.1 照明的基础知识照明的基础知识光通量光通量13-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气光源在光源在给定方向给定方向上、上、单位立体角单
5、位立体角内辐射的光通量。内辐射的光通量。符号为符号为I I,单位为,单位为坎德拉坎德拉(cdcd)。1 cd=1 lm/sr1 cd=1 lm/sr srsr为立体角,为立体角,1 1个圆球对应个圆球对应4 4个立体角个立体角立体角图发光强度 dId6.1 照明的基础知识照明的基础知识发光强度发光强度14-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气例如:例如:40W白炽灯,看作点光源时,其向空间发送的光白炽灯,看作点光源时,其向空间发送的光通量约为通量约为350lm,其立体角为,其立体角为4,则,则 发光强度发光强度 如果给其加上反光罩,其光通量并未改变,但其
6、在如果给其加上反光罩,其光通量并未改变,但其在空间的分布发生了变化,光罩下面空间的光强提高,更空间的分布发生了变化,光罩下面空间的光强提高,更明亮。明亮。不改变光源的前提下,调整光强在各个方向的分布,可改善光强。350284Icd6.1 照明的基础知识照明的基础知识15-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气裸光源(裸光源(40w)配灯具光源(配灯具光源(40W)平均光强为平均光强为28cd平均光强为平均光强为7080cd如配镜面反射罩,光如配镜面反射罩,光强可达数百强可达数百cd6.1 照明的基础知识照明的基础知识16-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大
7、学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气 配光曲线是反映照明设备配光曲线是反映照明设备技术性能的一个重要概念。技术性能的一个重要概念。又叫光强分布曲线,表征又叫光强分布曲线,表征灯具在空间各个方向的光强灯具在空间各个方向的光强分布特性。分布特性。6.1 照明的基础知识照明的基础知识配光曲线配光曲线17-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气立体角图dEdA被照物体表面单位面积接收到的光通量,被照物体表面单位面积接收到的光通量,符号为符号为E,单位为,单位为勒克司勒克司(lx)。u照度用来表征被照面上接收光的强弱照度用来表征被照面上接收光的强弱u照度不考虑
8、被照面的性质照度不考虑被照面的性质(反射、透射和吸收反射、透射和吸收)、不考虑观察者、不考虑观察者在哪个方向,因此它在哪个方向,因此它只客观表明只客观表明被照物体上光的强弱,并不被照物体上光的强弱,并不表示被照物体的明暗程度。表示被照物体的明暗程度。6.1 照明的基础知识照明的基础知识照度照度18-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气一般情况下:一般情况下:1 lx1 lx仅能够辨别物体轮廓;仅能够辨别物体轮廓;5 lx5 lx看书阅读还比较困难看书阅读还比较困难 50 lx50 lx只能用于短时阅读只能用于短时阅读;白天采光良好的室内照度为白天采光良好
9、的室内照度为100 100 500 lx500 lx 照度照度是照明工程中重要的参数,是照明工程中重要的参数,照度计算照度计算是照明工程设是照明工程设计的主要任务之一,设计要满足照明标准中规定的照度要计的主要任务之一,设计要满足照明标准中规定的照度要求求。照度照度是计算照明光源用电负荷的主要依据,照明空间的是计算照明光源用电负荷的主要依据,照明空间的照度可用照度可用照度计照度计测量。测量。6.1 照明的基础知识照明的基础知识19-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气 在同样照度的平面上,放置两在同样照度的平面上,放置两个同样大小的物体,一个个同样大小的物
10、体,一个,一个一个,看上去表面为白色的,看上去表面为白色的物体要亮的多。物体要亮的多。人体视觉并不取决于物体的照度,而是取决人体视觉并不取决于物体的照度,而是取决于被视物体于被视物体沿视线方向上的发光强度沿视线方向上的发光强度。为什麽?为什麽?6.1 照明的基础知识照明的基础知识20-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气coscosIIILAAA光源在光源在给定方向给定方向、单位投影面积上单位投影面积上的的发光强度发光强度。符号为符号为L,单位为,单位为尼特尼特(nt)、cd/m2。p人眼对明暗的感觉不是取决于人眼对明暗的感觉不是取决于物体上的照度物体上
11、的照度,而是取,而是取决于决于物体在眼睛视网膜上成像的照度物体在眼睛视网膜上成像的照度。p表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量。表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量。p亮度与被照面的材料特性有关。亮度与被照面的材料特性有关。6.1 照明的基础知识照明的基础知识亮度亮度21-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气常见亮度常见亮度光源光源亮度(亮度(cd/m2)太阳表面太阳表面1.6 109以上以上 晴天的天空晴天的天空8000阴天阴天5600 荧光灯荧光灯(0.515)104白炽灯白炽灯(2020)1066.1 照明的基础知识照明的基础知识22-
12、浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气16.1 照明的基础知识照明的基础知识吸收比吸收比反射比反射比透射比透射比23-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气简称为光效,是指光源发出的总光通量与电灯消耗电功率的简称为光效,是指光源发出的总光通量与电灯消耗电功率的比值比值,也就是,也就是单位功率的光通量单位功率的光通量。单位。单位lm/W6.1 照明的基础知识照明的基础知识光源光源光源光源光源光源白炽灯白炽灯730荧光灯荧光灯40100气体放电灯气体放电灯30150发光效率发光效率24-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学
13、信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.1 照明的基础知识照明的基础知识光源的显色性光源的显色性同一颜色的物体在具有不同光谱能量分布同一颜色的物体在具有不同光谱能量分布的光源照射下,显出不同的颜色,即光源对被照物体颜色显现的的光源照射下,显出不同的颜色,即光源对被照物体颜色显现的性质。性质。光源的显色指数光源的显色指数指在被测光源照射下物体的颜色与指在被测光源照射下物体的颜色与日光日光参照光源参照光源照射下该物体颜色相符合的程度。符号为照射下该物体颜色相符合的程度。符号为Ra。颜色失真越少,显色指数越高颜色失真越少,显色指数越高,光源的显色性好光源的显色性好。050一般一般优良优良很差很差
14、10080Ra显色性和显色指数显色性和显色指数25-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气 Ra分级分级 适应场所举例适应场所举例 Ra90 油画、颜色匹配、颜色检验、画展、鲜花店油画、颜色匹配、颜色检验、画展、鲜花店 Ra80 印刷、油漆、食品分拣、商场、客房、住宅、印刷、油漆、食品分拣、商场、客房、住宅、医院、办公室、教室、会议室控制室、机电医院、办公室、教室、会议室控制室、机电装配、表面处理装配、表面处理 Ra60 机械加工、热处理机械加工、热处理 Ra40 铸造铸造 Ra20 库房、通风室、泵房库房、通风室、泵房 RaRa分级及应用场所举例分级及应
15、用场所举例6.1 照明的基础知识照明的基础知识26-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.1 照明的基础知识照明的基础知识27-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气当光源的发光颜色与当光源的发光颜色与(能吸收全部光能辐射的物体能吸收全部光能辐射的物体)被加热到某一温度所发出的光的颜色相同时的温度。被加热到某一温度所发出的光的颜色相同时的温度。u色温色温用绝对温度表示,用绝对温度表示,绝对温度绝对温度等于摄氏温度加等于摄氏温度加 273 273 K K。例如温度为。例如温度为2 000 K2 000 K的光源发出的
16、光呈橙色,的光源发出的光呈橙色,3000 3000 K K左右呈橙白色,左右呈橙白色,4500 4500 7000 7000 K K近似白色近似白色。u光源中含有短波蓝紫光多,色温就高;含有长波红橙光源中含有短波蓝紫光多,色温就高;含有长波红橙色光多,色温就低。色光多,色温就低。6.1 照明的基础知识照明的基础知识色温色温28-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气太阳(大气外)太阳(大气外)6500钨丝白炽灯(钨丝白炽灯(100W)2740太阳(在地表面)太阳(在地表面)40005000钨丝白炽灯(钨丝白炽灯(1000W)2920蓝色天空蓝色天空1800
17、022000荧光灯(日光色)荧光灯(日光色)6500月亮月亮4125荧光灯(冷白色)荧光灯(冷白色)4300蜡烛蜡烛1925荧光灯(暖白色)荧光灯(暖白色)2900煤油灯煤油灯1920高压钠灯高压钠灯21006.1 照明的基础知识照明的基础知识29-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.1 照明的基础知识照明的基础知识二、照明质量二、照明质量30-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气房间或场所房间或场所参考平面及其高度参考平面及其高度 照度标准值(照度标准值(lx)UGRRa普通办公室普通办公室0.75m水平面水
18、平面3001980高档办公室高档办公室0.75m水平面水平面5001980会议室会议室0.75m水平面水平面3001980接待室、前台接待室、前台0.75m水平面水平面30080营业厅营业厅0.75m水平面水平面3002280设计室设计室实际工作面实际工作面5001980文件整理、复印、发行室文件整理、复印、发行室0.75m水平面水平面30080资料、档案室资料、档案室0.75m水平面水平面20080表表6-4 6-4 办公楼建筑照明的照度标准值办公楼建筑照明的照度标准值6.1 照明的基础知识照明的基础知识详见详见P135-137P135-13731-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工
19、程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气照明照明的均匀度是规定表面上的的均匀度是规定表面上的最小照度最小照度与与平均照平均照度度之比之比。照度不均匀容易导致视觉疲劳。照度不均匀容易导致视觉疲劳。作业区域:作业区域:0.70.7作业区域周围:作业区域周围:0.50.56.1 照明的基础知识照明的基础知识32-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.1 照明的基础知识照明的基础知识 太暗太暗很难察觉物体的存在很难察觉物体的存在 太亮太亮人眼感觉不舒服人眼感觉不舒服33-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.1 照明的基础知
20、识照明的基础知识光源光源颜色宜与室内表面的配色互相协调;颜色宜与室内表面的配色互相协调;照明照明光源的颜色质量取决于光源本身的表面颜光源的颜色质量取决于光源本身的表面颜色及其显色性能;色及其显色性能;光源光源的色温;的色温;光源光源颜色的外观效果还与照度有关。颜色的外观效果还与照度有关。34-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.1 照明的基础知识照明的基础知识采取的措施:采取的措施:照度补偿照度补偿控制电压波动控制电压波动控制灯具摆动控制灯具摆动35-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.1 照明的基础知识照
21、明的基础知识由交流电源供电的光源,其光通量会发生周期性的变由交流电源供电的光源,其光通量会发生周期性的变化,使人眼产生明显的闪烁感觉,即频闪效应。化,使人眼产生明显的闪烁感觉,即频闪效应。当物体转动频率是灯光闪烁频率的整数倍时,容易造当物体转动频率是灯光闪烁频率的整数倍时,容易造成错觉,酿成事故。成错觉,酿成事故。措施:措施:p分相接入电源回路。如二个荧光灯接入两相,光分相接入电源回路。如二个荧光灯接入两相,光通量波动深度由通量波动深度由55%55%降至降至23%23%,三个荧光灯接入三相,三个荧光灯接入三相,降至降至5%5%。p单相供电的两根荧光灯管采用移相接法。单相供电的两根荧光灯管采用移
22、相接法。36-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气照明电光源及灯具的种类与选择照明电光源及灯具的种类与选择 第二节第二节第六章第六章 建筑照明系统建筑照明系统37-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.2 照明电光源及灯具的种类与选择照明电光源及灯具的种类与选择本章目录本章目录38-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.2 照明电光源及灯具的种类与选择照明电光源及灯具的种类与选择18071807年英国的戴维制年英国的戴维制成了碳极弧光灯。成了碳极弧光灯。“电烛电烛”187
23、91879年,年,美国著名电美国著名电学家和发明家爱迪生点学家和发明家爱迪生点燃了第一盏真正有广泛燃了第一盏真正有广泛实用价值的电灯,揭开实用价值的电灯,揭开了电应用于日常生活的了电应用于日常生活的序幕。序幕。18781878年,美国的布拉年,美国的布拉许利用弧光灯在街道和许利用弧光灯在街道和广场照明取得了成功。广场照明取得了成功。一、电光源一、电光源39-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.2 照明电光源及灯具的种类与选择照明电光源及灯具的种类与选择白炽灯白炽灯卤钨灯卤钨灯荧光灯荧光灯高压汞灯高压汞灯高压钠灯高压钠灯金属卤化物灯金属卤化物灯LED灯
24、灯热辐射发光光源热辐射发光光源气体放电发光光源气体放电发光光源半导体发光光源半导体发光光源电光源电光源第一代电光源第二代电光源第三代电光源40-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气电光源技术特性比较电光源技术特性比较41-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气灯灯 头头支支 架架发光材料发光材料玻璃外壳玻璃外壳惰性气体惰性气体6.2 照明电光源及灯具的种类与选择照明电光源及灯具的种类与选择功率因数接近功率因数接近1 1;显色性显色性好;好;发光效率发光效率低;低;抗震性较差;抗震性较差;有有黑化现象;黑化现象;平均寿
25、命一般达平均寿命一般达1000h1000h;电源电压变化会直接影响其使电源电压变化会直接影响其使用寿命和发光效率。用寿命和发光效率。42-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气双端式双端式6.2 照明电光源及灯具的种类与选择照明电光源及灯具的种类与选择43卤钨化合物卤钨化合物卤素卤素钨钨卤钨循环卤钨循环43-浙江工业大学信息工程学院浙江工业大学信息工程学院 戚军戚军 建筑电气建筑电气6.2 照明电光源及灯具的种类与选择照明电光源及灯具的种类与选择由于卤钨作用的原因,灯的寿命大大的提高(由于卤钨作用的原因,灯的寿命大大的提高(1500 2000)h;温度升高
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