第3章　電氣照明

3.1　電氣照明的基礎(chǔ)知識(shí)

電氣照明是指利用一定的裝置和設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換成光能，為人們的日常生活、工作和生產(chǎn)提供的照明。電氣照明一般由電光源、燈具、電源開關(guān)和控制線路等組成。良好的照明條件是保證安全生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和保證人的視力健康的必要條件。

3.1.1　電氣照明的常用物理量

（1）光

光是電磁波輻射到人的眼睛，經(jīng)視覺神經(jīng)轉(zhuǎn)換為光線，即能被肉眼看見的那部分光譜。它僅僅是電磁輻射光譜非常小的一部分。

（2）光譜

光線依波長大小順序之分布稱為光譜。每種光源都可以依其波長組成而在光譜圖上顯示出其光譜能量分布圖。太陽光及白熾燈泡之光譜能量分布為連續(xù)曲線，而一般放電燈為非連續(xù)曲線。

（3）光通量

光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光能稱為光源的光通量，單位為流明（lm）。一般用光通量表示電光源發(fā)光的能力。如額定功率為15W的白熾燈泡的光通量為110lm，60W的白熾燈泡其光通量為630lm。

（4）照度及亮度

照度是指單位面積上接收到的光通量，照度符號(hào)是E，照度單位是勒克斯（lx），即

式中　A——被照面積，m²；

Φ——A面積上接收到的總光通量，lm；

E——照度，lx。

1勒克斯（lx）相當(dāng)于1平方米被照面積上光通量為1流明（lm）時(shí)的照度。

亮度是指發(fā)光體在視線方向單位投影面上的發(fā)光強(qiáng)度。其單位是cd/m²。這里所指的發(fā)光體不是光源，由于所有受照物體都是反射光線，因此對(duì)于人眼來說均可視為間接發(fā)光體。應(yīng)該指出的是，發(fā)光體的亮度值實(shí)際上與視線無關(guān)。

（5）顯色性和顯色指數(shù)

太陽光和白熾燈均輻射連續(xù)光譜，在可見光的波長（380～760nm）范圍內(nèi)，包含著紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各種色光。物體在太陽光和白熾燈的照射下，顯示出它的真實(shí)顏色，但當(dāng)物體在非連續(xù)光譜的氣體放電燈的照射下，顏色就會(huì)有不同程度的失真。把光源對(duì)物體真實(shí)顏色的呈現(xiàn)程度稱為光源的顯色性。

光源的顯色指數(shù)是指在待測(cè)光源照射下的物體的顏色，與在另一相近色溫的黑體或日光參照光源照射下相比，物體顏色相符合的程度。一般顯色指數(shù)用Ra表示。顏色失真越少，顯色指數(shù)越高，光源的顯色性越好。國際上規(guī)定參照光源的顯色指數(shù)為100。

3.1.2　對(duì)電氣照明的質(zhì)量要求

對(duì)照明的要求，主要是由被照明的環(huán)境內(nèi)所從事活動(dòng)的視覺要求決定的。一般應(yīng)滿足下列要求。

①照度均勻。指被照空間環(huán)境及物體表面應(yīng)有盡可能均勻的照度，這就要求電氣照明應(yīng)有合理的光源布置，選擇適用的照明燈具。

②照度合理。根據(jù)不同環(huán)境和活動(dòng)的需要，電氣照明應(yīng)提供合理的照度。各類建筑中不同場所一般照明的推薦照度值見表3-1。

③限制眩光。集中的高亮度光源對(duì)人眼的刺激作用稱為眩光。眩光損壞人的視力，也影響照明效果。為了限制眩光，可采用限制單只光源的亮度，降低光源表面亮度（如用磨砂玻璃罩），或選用適當(dāng)?shù)臒艟哒趽踔鄙涔饩€等措施。實(shí)踐證明，合理地選擇燈具懸掛高度，對(duì)限制眩光的效果十分顯著。一般照明燈具距地面最低懸掛高度的規(guī)定值見表3-2。

3.1.3　電氣照明的方式

電氣照明有室內(nèi)照明、室外照明和特殊照明等多種形式，室內(nèi)照明按燈具布置方式又可分為以下幾種。

①一般照明　是指不考慮特殊或局部的需要，為照亮整個(gè)工作場所而設(shè)置的照明。這種照明燈具往往是對(duì)稱均勻排列在整個(gè)工作面的頂棚上，因而可以獲得基本均勻的照明，如居民住宅、學(xué)校教室、會(huì)議室等處主要采用一般照明作為基本照明。

②局部照明　是指利用設(shè)置于特定部位的燈具（固定的或移動(dòng)的），用于滿足局部環(huán)境照明需要的照明方式，如辦公學(xué)習(xí)用的臺(tái)燈、檢修設(shè)備用的手提燈等。

③混合照明　是指由一般照明和局部照明共同組成的照明方式，實(shí)際應(yīng)用中多為混合照明。如居民家庭、飯店賓館、辦公場所等處，都是在采用一般照明的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要再在某些部位裝設(shè)壁燈、臺(tái)燈等局部照明燈具。

3.1.4　電氣照明的種類

電氣照明可分為以下幾種。

①正常照明　正常工作時(shí)使用的室內(nèi)、室外照明。一般可以單獨(dú)使用。

②應(yīng)急照明　正常照明因故障熄滅后，供故障情況下繼續(xù)工作或人員安全通行的照明稱為應(yīng)急照明。應(yīng)急照明主要由備用照明、安全照明、疏散照明等組成。應(yīng)急照明光源一般采用瞬時(shí)點(diǎn)亮的白熾燈或鹵鎢燈，燈具通常布置在主要通道、危險(xiǎn)地段、出入口處，在燈具上加涂紅色標(biāo)記。

③警衛(wèi)照明　用于有警衛(wèi)任務(wù)的場所，根據(jù)警戒范圍的需要裝設(shè)警衛(wèi)照明。

④值班照明　在重要的車間和場所設(shè)置的供值班人員使用的照明稱為值班照明。值班照明可利用正常照明中能單獨(dú)控制的一部分，或應(yīng)急照明中的一部分。

⑤障礙照明　裝設(shè)在高層建筑物或構(gòu)筑物上，作為航空障礙標(biāo)志（信號(hào)）用的照明，并應(yīng)執(zhí)行民航和交通部門的有關(guān)規(guī)定。障礙照明采用能穿透霧氣的紅光燈具。

⑥標(biāo)志照明　借助照明以圖文形式告知人們通道、位置、場所、設(shè)施等信息。

⑦景觀照明　包括裝飾照明、庭院照明、外觀照明、節(jié)日照明、噴泉照明等，常用于烘托氣氛、美化環(huán)境。

3.1.5　電氣照明的設(shè)計(jì)與電光源的選擇

（1）電氣照明設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的要素

①在照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)視覺要求、作業(yè)性質(zhì)和環(huán)境條件，使工作區(qū)或空間獲得良好的視覺功效、合理的照度、適宜的亮度分布以及舒適的視覺環(huán)境。

②在確定照明方案時(shí)，應(yīng)考慮不同類型的建筑對(duì)照明的特殊要求，處理好電氣照明與自然采光的關(guān)系、合理使用建設(shè)資金，盡可能地采用節(jié)能高效的燈具，充分注意技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系。

③應(yīng)重視空間的清晰度，消除不必要的陰影，控制光熱和紫外線輻射產(chǎn)生的不利影響。

④應(yīng)有適宜的亮度分布和照度水平，盡可能地限制眩光，以減少煩躁和不安。

⑤應(yīng)有利于人的活動(dòng)安全、舒適和正確識(shí)別周圍環(huán)境，注意人和周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)。

（2）電光源的選擇

選擇光源應(yīng)根據(jù)使用場所、建筑性質(zhì)、視覺要求、照明的數(shù)量和質(zhì)量要求來選擇。例如，白熾燈適用于照明開關(guān)頻繁、要求瞬時(shí)啟動(dòng)或要求避免頻閃效應(yīng)的場所；識(shí)別顏色要求較高和藝術(shù)需要的場所；需要調(diào)光和需要防止電磁波干擾的場所。鹵鎢燈適用于照度要求較高、顯色性要求較好、且無振動(dòng)的場所，要求頻閃效應(yīng)小和需要調(diào)光的場所。熒光燈適用于懸掛高度較低、要求照度又較高的場所及識(shí)別顏色要求較高的場所。