第7章防雷接地系統(tǒng)及實(shí)例

過(guò)電壓7.1

建筑物的防雷等級(jí)分類7.2

建筑物的防雷接地裝置及措施7.3

低壓配電系統(tǒng)的接地的方式和作用7.4

建筑物等電位連接7.5

防雷接地工程實(shí)例7.61.過(guò)電壓的分類過(guò)電壓是指電氣設(shè)備上或線路上出現(xiàn)的超過(guò)正常工作要求的電壓。7.1過(guò)電壓

內(nèi)部過(guò)電壓1雷電過(guò)電壓22.雷云放電過(guò)程雷電作為一種壯觀的自然現(xiàn)象，是大氣中的放電現(xiàn)象。7.1過(guò)電壓

在雷雨季節(jié)，地面上的水分受熱變蒸汽氣上升，與冷空氣相遇之后凝成水滴，形成積云。云中水滴受強(qiáng)氣流摩擦產(chǎn)生電荷，小水滴容易被氣流帶走，形成帶負(fù)電的云；較大水滴形成帶正電的云。由于靜電感應(yīng)，大地表面與云層之間、云層與云層之間會(huì)感應(yīng)出異性電荷，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定的值時(shí)，即發(fā)生雷云與大地或雷云與雷云之間的放電。雷電的形成過(guò)程可以分為氣流上升電荷分離放電三個(gè)階段3.雷電過(guò)電壓的基本形式7.1過(guò)電壓

雷電有多方面的破壞作用，其危害一般分成兩種類型：一是直接破壞作用，主要表現(xiàn)為雷電的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)；二是間接破壞作用主要表現(xiàn)為雷電產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。直接破壞作用熱效應(yīng)機(jī)械效應(yīng)間接破壞作用靜電感應(yīng)電磁感應(yīng)7.2建筑物的防雷等級(jí)分類

1.雷暴日雷電的大小與多少和氣象條件有關(guān)，評(píng)價(jià)某地區(qū)雷電活動(dòng)的頻繁程度，一般以雷暴日為單位。在一天內(nèi)只要聽(tīng)到雷聲或者看到雷閃就算一個(gè)雷暴日。由當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站統(tǒng)計(jì)的多年雷暴日的年平均值，稱為年平均雷暴日數(shù)。年平均雷暴日數(shù)越多，說(shuō)明該地區(qū)雷電活動(dòng)越頻繁，因此防雷要求就越高，防雷措施越需要加強(qiáng)。年平均雷暴日數(shù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)（站）的資料確定，詳見(jiàn)圖集【19D數(shù)據(jù)】表9.22。2.建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)（1）建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：N=kNgAe式中：N——建筑物預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)（次/a）；k——校正系數(shù)，在一般情況下取1；Ng——建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度（次/km2/a）；Ae——與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積（km2）。7.2建筑物的防雷等級(jí)分類

2.建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)（2）雷擊大地的年平均密度，首先應(yīng)按當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定；若無(wú)此資料，可按下式計(jì)算：Ng=0.1Td式中：Td——年平均雷暴日（d/a），根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定；（3）與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積應(yīng)為其實(shí)際面積向外擴(kuò)大后的面積。其計(jì)算方法應(yīng)符合下列規(guī)定：1）當(dāng)建筑物的高度小于100m時(shí)，其每邊的擴(kuò)大寬度D和等效面積Ae應(yīng)按式（7-3）、式（7-4）計(jì)算，圖形表達(dá)見(jiàn)圖7-1所示。7.2建筑物的防雷等級(jí)分類

2.建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)式中：D——建筑物每邊的擴(kuò)大寬度（m）；L、W、H——分別為建筑物的長(zhǎng)、寬、高（m）。7.2建筑物的防雷等級(jí)分類

2.建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)2）當(dāng)建筑物的高度小于100m，同時(shí)其周邊在2D范圍內(nèi)有等高或比它低的其他建筑物，這些建筑物不在所考慮建筑物以hr＝100（m）的保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)按式（7-4）算出的Ae可減去（D／2）×（這些建筑物與所考慮建筑物邊長(zhǎng)平行以米計(jì)的長(zhǎng)度總和）×10-6（km2）。當(dāng)四周在2D范圍內(nèi)都有等高或比它低的其他建筑物時(shí)，其等效面積可按下式計(jì)算：3）當(dāng)建筑物高度等于或大于100m等其余情況，建筑物的等效面積計(jì)算詳見(jiàn)【防雷規(guī)10】附錄A及【電手冊(cè)】。3.建筑物的防雷分類建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求進(jìn)行分類。根據(jù)【防雷規(guī)10】建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求分為三類，即一類防雷建筑物、二類防雷建筑物、三類防雷建筑物。3.建筑物的防雷分類建筑物的雷電防護(hù)分類應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃為第一類防雷建筑物：1）凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者；2）具有0區(qū)或有1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。（2）在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃為第二類防雷建筑物（【電與智能通用22】7.1.1條）：1）高度超過(guò)100m的建筑物；2）預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.25次/a的建筑物。3.建筑物的防雷分類建筑物的雷電防護(hù)分類應(yīng)符合下列規(guī)定：（3）在可能發(fā)生對(duì)地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)劃為第三類防雷建筑物（【電與智能通用22】7.1.2條）：1）高度超過(guò)20m，且不高于100m的建筑物；2）預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的建筑物；3）在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；4）在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。7.3.1建筑物的防雷接地裝置防雷裝置一般由接閃器、引下線和接地裝置等三個(gè)部分組成，其材料規(guī)格選用及其做法見(jiàn)【防雷規(guī)10】、【19D數(shù)據(jù)】表9.1～9.10及【民電標(biāo)19】第11章相關(guān)表。1.接閃器接閃器就是專門用來(lái)接受雷云放電的金屬物體。接閃器的類型有避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷環(huán)等，都是經(jīng)常用來(lái)防止直接雷擊的防雷設(shè)備。專門敷設(shè)的接閃器應(yīng)由下列的一種或多種方式組成：

獨(dú)立接閃桿；直接裝設(shè)在建筑物上的接閃桿、接閃帶或接閃網(wǎng)；金屬屋面等。7.3.1建筑物的防雷接地裝置2.引下線引下線是連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體，用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置，其作用是構(gòu)成雷電能量向大地泄放的通道。

引下線可以專門敷設(shè)，宜在各專設(shè)引下線距地面0.3m～0.8m處設(shè)置斷接卡。可利用建筑物內(nèi)的金屬構(gòu)件如立柱主筋作為引下線，在離地0.5m～1m處設(shè)置接地電阻測(cè)試板；7.3.1建筑物的防雷接地裝置3.接地裝置無(wú)論是工作接地還是保護(hù)接地，都是經(jīng)過(guò)接地裝置與大地連接的。接地裝置包括接地體和接地線兩部分，它是防雷裝置的重要組成部分。接地裝置的主要作用是向大地均勻的泄放電流，使防雷裝置對(duì)地電壓不至于過(guò)高。接地體分為人工接地體和自然接地體兩種。

人工接地體：人工接地體是利用圓鋼、角鋼、鋼管、扁鋼等制成一定形狀并敷設(shè)在地下。自然接地體：利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地體，不再專門設(shè)置人工接地體。7.3.2建筑物體的防雷接地措施1.防雷接地基本規(guī)定為防止或減少建筑物遭受雷擊而產(chǎn)生生命危險(xiǎn)及物理?yè)p壞，各類防雷建筑物應(yīng)采用由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置綜合組成的防雷裝置（LPS）進(jìn)行防護(hù)，并應(yīng)符合以下基本規(guī)定:

（1）各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)防直擊雷的外部防雷裝置（接閃器、引下線及接地裝置），并應(yīng)采取防閃電電涌侵入的措施。（2）各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)內(nèi)部防雷裝置（包括防閃電感應(yīng)、防反擊以及防閃電電涌侵入和防生命危險(xiǎn)），并應(yīng)符合相應(yīng)要求。7.3.2建筑物體的防雷接地措施2.防雷措施

1防直擊雷2防閃電感應(yīng)3防閃電電涌侵入4防側(cè)擊雷(1)防直擊雷建筑物宜采用裝設(shè)在建筑物上的避雷針或避雷帶或其混合的接閃器；引下線不應(yīng)少于兩根；建筑物宜利用鋼筋混凝土屋面板、梁、柱和基礎(chǔ)鋼筋作為接閃器、引下線和接地裝置。針對(duì)磚或鋼筋混凝土煙囪，這類建筑物為防止直擊雷可在建筑物最易遭受雷擊的部位裝設(shè)避雷帶或避雷針，進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)。(2)防閃電感應(yīng)對(duì)非金屬屋面應(yīng)敷設(shè)避雷網(wǎng)，室內(nèi)一切金屬管道和設(shè)備，均應(yīng)良好接地并且不得有開(kāi)口環(huán)路，以防止感應(yīng)過(guò)電壓。(3)防閃電電涌侵入室外低壓配電線路應(yīng)采用電纜直接埋地敷設(shè)；在入戶處應(yīng)將各種電纜的金屬外皮、鋼管接到等電位連接帶或防閃電感應(yīng)的接地裝置上；采用架空線路時(shí)，在電纜與架空線路的連接處，應(yīng)裝設(shè)戶外型電涌保護(hù)器（避雷器）。架空金屬管道、埋地或地溝內(nèi)的金屬管道，在進(jìn)出建筑物處，應(yīng)與防雷接地裝置相連。(4)防側(cè)擊雷均壓環(huán)是高層建筑物為防側(cè)擊雷而設(shè)計(jì)的環(huán)繞建筑物周邊的水平避雷帶。在建筑設(shè)計(jì)中當(dāng)高度超過(guò)滾球半徑時(shí)(一類30米，二類45米，三類60米)，每隔3層設(shè)一均壓環(huán)，就近層的金屬門、窗與均壓環(huán)連接。在設(shè)計(jì)上均壓環(huán)可利用圈梁內(nèi)兩條主筋焊接成閉合圈，此閉合圈必須與所有的引下線連接。各類防雷建筑物的防雷措施見(jiàn)【防雷規(guī)10】表13.8單支接閃桿的保護(hù)范圍

7.3.3接閃器的保護(hù)范圍及計(jì)算接閃器的保護(hù)范圍，以它能防護(hù)直擊雷的空間來(lái)表示，【防雷規(guī)10】中規(guī)定采用的“滾球法”來(lái)確定。（1）當(dāng)接閃桿高度h小于或等于hr時(shí)：1）距地面hr處作一平行于地面的平行線。2）以桿尖為圓心，hr為半徑作弧線交于平行線的A、B兩點(diǎn)。3）以A、B為圓心，hr為半徑作弧線，弧線與桿尖相交并與地面相切。弧線到地面為其保護(hù)范圍。保護(hù)范圍為一個(gè)對(duì)稱的錐體。4）接閃桿在hx高度的平面上和地面上的保護(hù)半徑，應(yīng)按下列公式計(jì)算：1.單支接閃桿的保護(hù)范圍確定方法式中：rx——接閃桿在hx高度的平面上的保護(hù)半徑（m）；hr——滾球半徑，按表7-2的規(guī)定取值（m）；hx——被保護(hù)物的高度（m）；ro——接閃桿在地面上的保護(hù)半徑（m）。表7-2各類防雷建筑物的滾球半徑及防雷網(wǎng)格建筑物的防雷類別滾球半徑hr/m接閃網(wǎng)網(wǎng)格尺寸/m第一類防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二類防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三類防雷建筑物60≤20×20或≤24×16下表為各類防雷建筑物的滾球半徑及防雷網(wǎng)格（2）當(dāng)接閃桿高度h大于hr時(shí)，在接閃桿上取高度等于hr的一點(diǎn)代替單支接閃桿桿尖作為圓心。其余的做法應(yīng)符合本條第1款的規(guī)定。式7-6和式7-7中的h用hr代入。2.兩支不等高接閃桿的保護(hù)范圍及確定詳見(jiàn)【防雷規(guī)10】附錄D及【電手冊(cè)】第13.9.2。7.4.1接地概述專門為接地而裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等稱為自然接地體。1.接地電阻和接地電流

接地電阻是指電流從埋入地中的接地體流向周圍士壤時(shí)，接地體與大地遠(yuǎn)處的電位差與該電流之比、而不是接地體的表面電阻。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，電流就通過(guò)接地體向大地做半球形散開(kāi)，如下圖所示7.4.1接地概述接觸電壓、跨步電壓7.4.2接地的類型和作用為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要，要求電氣設(shè)備采取接地措施。電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的接地，按其作用不同分為工作接地保護(hù)接地重復(fù)接地接零防雷電接地隔離接地靜電接地防腐接地電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的接地，按其作用不同分為7.4.3低壓配電系統(tǒng)的接地方式電氣設(shè)備的金屬外殼可能因絕緣損壞而帶電，為防止這種電壓危及人身安全而人為地將電氣設(shè)備的金屬外殼與大地做金屬連接稱為保護(hù)接地。接地工作接地IT系統(tǒng)TT系統(tǒng)TN系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)保護(hù)接地7.4.3低壓配電系統(tǒng)的接地方式1.TN-S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)：即五線制系統(tǒng)，三根相線分別為L(zhǎng)1,L2,L3,一根零線N,一根保護(hù)線PE,僅電力系統(tǒng)中性點(diǎn)一點(diǎn)接地，用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分直接連接到PE線上，如下圖所示。7.4.3低壓配電系統(tǒng)的接地方式2.TN-C系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)：四線制系統(tǒng)，三根相線分別為L(zhǎng)1,L2,L3,一根中性線與保護(hù)線合并的PEN線，將用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接到PEN線上，如下圖所示。7.4.3低壓配電系統(tǒng)的接地方式3.TN-C-S系統(tǒng)

TN-C-S系統(tǒng)：在TN-C系統(tǒng)的末端將PEN線分為PE線和N線，分開(kāi)后不允許再合并，不能再接地，如下圖所示。7.4.3低壓配電系統(tǒng)的接地方式4.TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)：TT系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（金屬外殼）通過(guò)與系統(tǒng)接地點(diǎn)（此接地點(diǎn)通常指中性點(diǎn)）無(wú)關(guān)的接地體直接接地，如下圖所示。7.4.3低壓配電系統(tǒng)的接地方式5.IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)：指電力系統(tǒng)不接地或經(jīng)過(guò)高阻抗接地，為三線制系統(tǒng)。三根相線分別為L(zhǎng)1，L2,L3,用電設(shè)備的外露部分采用各自的PE線接地，如下圖所示。7.4.3低壓配電系統(tǒng)的接地方式6.TN、TT及IT系統(tǒng)的兼容性

（1）TN系統(tǒng)與TT系統(tǒng)的兼容性。1）同一電源供電的不同建筑物，可分別采用TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)。各建筑物應(yīng)分別實(shí)施總等電位聯(lián)結(jié)；2）同一建筑物內(nèi)宜采用TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)中的一種。這是因?yàn)門T系統(tǒng)需要分設(shè)接地極，在同一建筑物內(nèi)難以實(shí)施；3）TN系統(tǒng)可以向總等電位聯(lián)結(jié)作用區(qū)以外的局部TT系統(tǒng)（如室外照明）供電。7.4.3低壓配電系統(tǒng)的接地方式6.TN、TT及IT系統(tǒng)的兼容性

（2）IT系統(tǒng)與TN或TT系統(tǒng)的兼容性。1）同一電源供電范圍內(nèi)，IT系統(tǒng)不能與TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)兼容。同一電源供電范圍是指由同一變壓器或發(fā)電機(jī)供電的有直接電氣聯(lián)系的系統(tǒng)；2）同一建筑物內(nèi)IT系統(tǒng)可以與TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)兼容，只要IT系統(tǒng)與TN系統(tǒng)或TT系統(tǒng)不并聯(lián)運(yùn)行。7.4.4電涌保護(hù)方式在電網(wǎng)中，為保護(hù)電氣設(shè)備，變電站會(huì)在一次系統(tǒng)上安裝避雷器，防止雷電波的直接侵入。避雷器通過(guò)改變電源線和地之間的絕緣電阻，使得過(guò)電壓被放電到地面，從而把過(guò)電壓引到地面，保護(hù)設(shè)備。（1）按工作原理分類電壓開(kāi)關(guān)型限壓型1.電涌保護(hù)器SPD分類7.4.4電涌保護(hù)方式（2）按用途電源系統(tǒng)SPD按在不同系統(tǒng)中的不同使用要求分類信號(hào)系統(tǒng)SPD天線系統(tǒng)SPD按電磁環(huán)境I、II、III級(jí)按端口型式和連接方式7.4.4電涌保護(hù)方式（1）電涌保護(hù)形式單相電涌保護(hù)器三相電涌保護(hù)器2.低壓供電系統(tǒng)的電涌保護(hù)7.4.4電涌保護(hù)方式（1）TN-C-S保護(hù)系統(tǒng)2.低壓供電系統(tǒng)的電涌保護(hù)系統(tǒng)中的N線（中線）和PE線（地線）從變壓器低壓側(cè)合為一條PEN線，此位置只需在相線-PEN線之間加裝電涌保護(hù)器即可，在進(jìn)入建筑物總配電箱之后，PEN線分為N線和PE線獨(dú)立布線，PEN線接于建筑物內(nèi)總等電位接地以接入大地，如下圖所示。其余類型浪涌保護(hù)器的選擇接線詳見(jiàn)【防雷規(guī)10】附錄J、【電手冊(cè)】表13.11。7.4.4電涌保護(hù)方式2.低壓供電系統(tǒng)的電涌保護(hù)TN-C-S電涌保護(hù)接線圖7.5.1等電位連接的作用將建筑物電氣裝置內(nèi)外露可導(dǎo)電部分、電氣裝置外可導(dǎo)電部分、人工或自然接地體用導(dǎo)體連接起來(lái)，以達(dá)到減少電位差的目的，稱為等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)對(duì)用電安全、防雷以及電子信息設(shè)備的正常工作和安全使用，都是十分必要的。根據(jù)理論分析，等電位聯(lián)結(jié)作用范圍越小，電氣上越安全。實(shí)際上，安全接地也是等電位聯(lián)結(jié)，它是以大地電位為參考電位的大范圍的等電位聯(lián)結(jié)。7.5.2等電位聯(lián)結(jié)的組成及分類1.總等電位聯(lián)結(jié)（MEB）總等電位連接作用于全建筑物，在一定程度上能夠降低建筑物內(nèi)間接接觸電擊的接觸電壓和不同金屬部件之間的電位差，并能消除來(lái)自于建筑物外經(jīng)電氣線路和各種金屬管道引入的危險(xiǎn)故障電壓的危害?？偟入娢慌c局部等電位聯(lián)結(jié)如下圖所示?？偟入娢慌c局部等電位聯(lián)結(jié)圖7.5.2等電位聯(lián)結(jié)的組成及分類2.局部等電位聯(lián)結(jié)（LEB）局部等電位聯(lián)結(jié)是在一局部場(chǎng)所范圍內(nèi)將各可導(dǎo)電部分連通。當(dāng)電源網(wǎng)絡(luò)阻抗過(guò)大，使自動(dòng)切斷電源的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能滿足防電擊要求時(shí)；TN系統(tǒng)內(nèi)自同一配電箱供電給固定式和移動(dòng)式兩種電氣設(shè)備，而固定設(shè)備保護(hù)電器切斷電源時(shí)間不能滿足移動(dòng)設(shè)備防電擊要求時(shí)；為滿足浴室、游泳池、醫(yī)院手術(shù)室、農(nóng)牧業(yè)等場(chǎng)所對(duì)移動(dòng)設(shè)備防電擊要求時(shí)；為滿足防雷和信息系統(tǒng)抗干擾的要求時(shí)，應(yīng)做局部等電位聯(lián)結(jié)。將PE母線或PE干線、公用設(shè)施的金屬管道以及建筑物的金屬結(jié)構(gòu)互相連通，以便能夠簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)該局部范圍內(nèi)的多個(gè)輔助等電位連接，稱為局部等電位連接。7.5.2等電位聯(lián)結(jié)的組成及分類3.輔助等電位聯(lián)結(jié)（SEB）將兩導(dǎo)電部分用導(dǎo)線直接進(jìn)行等電位連接，使故障接觸電壓降低至接觸電壓限值以下，稱為輔助等電位連接。在建筑物做了總等電位聯(lián)結(jié)之后，在伸臂范圍內(nèi)的某些外露可導(dǎo)電部分與裝置外可導(dǎo)電部分之間，再用導(dǎo)線附加連接，以使其間的電位相等或接近。下列情況需進(jìn)行輔助等電位連接：（1）電源網(wǎng)絡(luò)阻抗過(guò)大，使自動(dòng)切斷電源的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能滿足防電擊要求時(shí)。（2）自TN系統(tǒng)同一配電箱供給固定式和移動(dòng)式兩種電氣設(shè)備,而固定式設(shè)備保護(hù)電器切斷電源時(shí)間不能滿足移動(dòng)式設(shè)備防電擊要求時(shí)。（3）為滿足浴室、游泳池、醫(yī)院手術(shù)室等場(chǎng)所對(duì)防電擊的特殊要求時(shí)。當(dāng)需要在局部場(chǎng)所范圍內(nèi)進(jìn)行多個(gè)輔助等電位連接時(shí)，可通過(guò)局部等電位連接端子板。7.6防雷接地工程實(shí)例7.6.1屋頂防雷工程屋面防雷平面圖7.6防雷接地工程實(shí)例7.6.2基礎(chǔ)接地工程地下室及變配電房接地大樣圖第8章建筑照明系統(tǒng)及實(shí)例

照明技術(shù)的基本知識(shí)8.1

照明光源與燈具選擇8.2

照明布置選擇及照度計(jì)算8.3

照明設(shè)計(jì)8.4

應(yīng)急照明設(shè)計(jì)及實(shí)例8.5光是一種電磁波，可見(jiàn)光是電磁波波譜里很小的一部分。人眼對(duì)黃綠光最敏感，在輻射功率相同的條件下會(huì)感到黃綠色光最亮，而藍(lán)、紫色光和紅光很暗。電氣照明常用的光學(xué)物理量包括以下幾種。1.光通量光通量表示光源在單位時(shí)間內(nèi)向四周發(fā)射的引起人體視覺(jué)感應(yīng)的輻射能量，用符號(hào)φ表示，單位lm（流明）。光通量大小描述了光源的發(fā)光能力。40W的熒光燈光通量約2400lm，40W的白熾燈光通量約為350m，雖然都是40W，但熒光燈的發(fā)光能力比白熾燈強(qiáng)。8.1.1照明的光學(xué)特性

2.光強(qiáng)光強(qiáng)是發(fā)光強(qiáng)度的簡(jiǎn)稱，表示光源向空間某一給定方向的單位立體角?內(nèi)所傳播的輻射光通量。立體角單位為球面度（sr）；光強(qiáng)用符號(hào)I表示，單位為cd（坎德拉）。

光強(qiáng)描述了光源發(fā)出的光通量在空間的分布情況。光源光通量一定時(shí)，光強(qiáng)大小只與光通量在空間的分布密度有關(guān)。光源不變，調(diào)整光強(qiáng)在各個(gè)方向上的分布，可改善光強(qiáng)。（8-1）3.配光曲線光強(qiáng)各方向的分布曲線叫配光曲線，是用來(lái)進(jìn)行照度計(jì)算的一種基本技術(shù)資料。不同燈具配光曲線不同，多以極坐標(biāo)表示，聚光很強(qiáng)的投光燈也可以繪在直角坐標(biāo)上。4.照度照度是物體被照亮的程度，表示為被照物體表面單位面積ds（m2）上獲得的輻射光通量。用符號(hào)E表示，單位lx（勒克斯）。（8-2）投射到物體表面的光通量多，照度高，容易看清楚物體。1lx僅能辨別物體輪廓，5～50lx看書閱讀還比較困難，白天采光良好的室內(nèi)的照度約100～500lx，正常辦公閱讀工作照度大致為300lx。根據(jù)照明需求，不同場(chǎng)所，國(guó)家規(guī)定了相應(yīng)的照度值。光源一定時(shí)，照度與被照物體表面的位置有關(guān)，距光源近的物體表面，投射到物體表面的光通量多，照度高。照明工程的主要任務(wù)之一即是使照明具有足夠的照度以滿足人體視覺(jué)的要求。5.亮度亮度是發(fā)光體（既指光源，又指被光照射產(chǎn)生反射光的物體）在視覺(jué)方向上的單位投影面上的發(fā)光強(qiáng)度。用符號(hào)L表示，單位cd/m2。發(fā)光體的光強(qiáng)一定時(shí)，發(fā)光體面積S越大，亮度越小。利用這一特性，可以采用加大發(fā)光體面積來(lái)減小發(fā)光體對(duì)眼睛的刺激改善眩光。亮度是用來(lái)描述發(fā)光體表面光亮程度的物理量，照度是描述看清物體程度的物理量。作為照明用途，應(yīng)選用光通量大（照度高）的光源。6.光源的發(fā)光效能光源的發(fā)光效能指光源發(fā)出的光通量與光源功率之比，簡(jiǎn)稱光效，符號(hào)ηG，單位lm/W。光效高，照明光源的電能利用率就高。光效是評(píng)價(jià)光源的重要參數(shù)。

（8-3）7.燈具效率燈具效率定義為燈具發(fā)出的光通量與燈具內(nèi)的光源發(fā)出的總光通量之比，燈具效率是描述燈具對(duì)入射光反射能力強(qiáng)弱的無(wú)量綱參量。燈具效率ηD表示為：

8.眩光眩光是度量處于視覺(jué)環(huán)境中的照明裝置發(fā)出的光對(duì)人眼引起不舒適感主觀反應(yīng)的心理參數(shù)。視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜，或存在極端的對(duì)比，會(huì)引起不舒適感覺(jué)或降低觀察細(xì)部或目標(biāo)能力的視覺(jué)現(xiàn)象，稱為眩光。公共建筑和工業(yè)建筑物內(nèi)房間或場(chǎng)所的不舒適眩光應(yīng)采用統(tǒng)一眩光值（UGR）評(píng)價(jià)，根據(jù)【照明標(biāo)準(zhǔn)13】其最大允許值宜符合照度標(biāo)準(zhǔn)表內(nèi)的規(guī)定。。室外體育場(chǎng)所和其它室外場(chǎng)地照明裝置引起的不舒適眩光應(yīng)采用眩光值（GR）評(píng)價(jià)，其最大允許值同樣應(yīng)符合【照明標(biāo)準(zhǔn)13】的規(guī)定。（8-4）9.光源的色溫與顯色性光可以分解為按波長(zhǎng)排列的由單一頻率的單色光所形成的圖像，稱為光譜。以黑體在某一溫度下所輻射的光的顏色作基準(zhǔn)，用K為計(jì)算單位表達(dá)光源色品的數(shù)值被稱為色溫，也叫色度。通過(guò)選擇不同色溫的光源，可以營(yíng)造與環(huán)境相適應(yīng)的視覺(jué)效果。色溫大于5300K的光源，光色偏白，稱為冷色光，冷飲室、教室、計(jì)算機(jī)房等場(chǎng)所，可以用6500K白色熒光燈等冷色光源，營(yíng)造涼爽清醒的效果；色溫在3300～5000K之間，稱為中間色，光色白中略偏紅，人體視覺(jué)會(huì)產(chǎn)生溫和的感覺(jué)，車站、商場(chǎng)等場(chǎng)所，常采用金屬鹵化物燈等中間色照明光源，營(yíng)造輕松活躍的效果，；色溫小于3300K，光色偏紅，稱為暖色光，賓館的大堂、酒吧等場(chǎng)所，適宜以暖色照明光源，營(yíng)造親切溫暖、賓至如歸的效果。光的顯色性是指與參考標(biāo)準(zhǔn)光源相比較，光源顯現(xiàn)物體顏色的特性。光的顯色性是評(píng)價(jià)照明質(zhì)量的指標(biāo)，以顯色指數(shù)度量，符號(hào)是Ra。顯色指數(shù)最大值為100，表示色樣在該照明光源照射下，色樣與其真實(shí)的顏色完全一致。顯色指數(shù)低于100，表示在該照明光源照射下，物體會(huì)產(chǎn)生色差。顯色指數(shù)高，色差小，對(duì)顏色的分辨能力高。不同光源顯色指數(shù)不同，如白熾燈顯色指數(shù)為95以上，熒光燈的顯色指數(shù)50～93，高壓鈉燈的顯色指數(shù)為21。照明工程中在選用光源時(shí)，應(yīng)根據(jù)照明空間的性質(zhì)，考慮光源的顯色性影響。不同場(chǎng)所顯色指數(shù)的要求在【照明標(biāo)準(zhǔn)13】中也有具體規(guī)定。照度、顯色指數(shù)、色溫是現(xiàn)代照明工程中選用光源的三要素，三者配合質(zhì)量是現(xiàn)代照明工程的重要指標(biāo)。8.1.2照明方式與種類1.照明方式按【照明標(biāo)準(zhǔn)13】的規(guī)定，照明的基本方式分為一般照明、分區(qū)一般照明、局部照明、混合照明及重點(diǎn)照明五種方式。（1）一般照明

為照亮整個(gè)場(chǎng)所而設(shè)置的均勻照明。各場(chǎng)所均應(yīng)采用一般照明，并應(yīng)滿足場(chǎng)所視覺(jué)活動(dòng)性質(zhì)的需求。（2）分區(qū)一般照明

為照亮工作場(chǎng)所中某一特定區(qū)域而設(shè)置的均勻照明。同一場(chǎng)所的不同區(qū)域有不同的照度要求時(shí)應(yīng)采用分區(qū)一般照明。（3）局部照明 為特定視覺(jué)工作用的、為照亮某個(gè)局部用的照明方式。對(duì)于部分作業(yè)面照度要求高，但作業(yè)面密度又不大的場(chǎng)所，若只采用一般照明，會(huì)大大增加安裝功率，增加局部照明來(lái)提高局部作業(yè)面照度，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面更合理。局部照明是為照亮某個(gè)局部用，只設(shè)局部照明會(huì)形成亮度分布不均勻，因此在一個(gè)工作場(chǎng)所內(nèi)不應(yīng)只設(shè)局部照明。（4）混合照明

由一般照明與局部照明組成的照明方式。采用混合照明的空間，要求一般照明與局部照明的照度相差不能過(guò)大，否則會(huì)影響視覺(jué)效果。（5）重點(diǎn)照明

為提高指定區(qū)域或目標(biāo)的照度，使其比周圍區(qū)域突出的照明。商業(yè)建筑和展覽建筑內(nèi)常根據(jù)展示要求設(shè)置重點(diǎn)照明，重點(diǎn)照明區(qū)域的照度與其周圍背景的照度比不宜小于3：1。2.照明種類按照明的功能將照明分為正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明等五種基本類型。不同種類的照明對(duì)照明配電要求不同，在配電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意區(qū)分。（1）正常照明在正常情況下使用的室內(nèi)外照明。正常照明是以工作和生活為目的選擇照度標(biāo)準(zhǔn)而永久安裝的照明，一般場(chǎng)所均應(yīng)設(shè)置正常照明。（2）應(yīng)急照明因正常照明的電源失效而啟用的照明。應(yīng)急照明包括備用照明、安全照明和疏散照明。三種照明類型的功能有所不同，照明設(shè)計(jì)的要求也不同。備用照明是用于確保正?；顒?dòng)繼續(xù)或暫時(shí)繼續(xù)進(jìn)行的應(yīng)急照明。例如消防中心、監(jiān)控中心、變電所等場(chǎng)所，要有保證正常照明的電源失效后繼續(xù)工作的照明。安全照明是用于確保處于潛在危險(xiǎn)之中的人員安全的應(yīng)急照明。例如賓館、影劇院等人員集中的建筑，應(yīng)設(shè)置安全照明，以避免在正常照明失效后造成混亂和擁擠，導(dǎo)致人員傷亡。疏散照明是用于確保疏散通道被有效地辨認(rèn)和使用的應(yīng)急照明。疏散照明分為用于指示出口位置和方向的疏散指示標(biāo)志燈和為照亮疏散通道而設(shè)置的照明。作為疏散標(biāo)志用的光源應(yīng)選擇高亮度的光源以確保標(biāo)志醒目，作為照明用的光源應(yīng)滿足基本的照度要求以確保疏散的視覺(jué)需要。（3）值班照明

非工作時(shí)間，為需要值班的場(chǎng)所而設(shè)置的照明。通常在大面積場(chǎng)所和重要的場(chǎng)所宜設(shè)值班照明，例如商場(chǎng)、銀行、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所宜設(shè)置值班照明。值班照明可根據(jù)具體情況選用正常照明配電回路或應(yīng)急照明配電回路供電，并能夠單獨(dú)控制。（4）警衛(wèi)照明 用于警戒而設(shè)置的照明。有警戒要求的場(chǎng)所，應(yīng)根據(jù)警戒范圍的要求設(shè)置警衛(wèi)照明。例如建筑小區(qū)、廠區(qū)、校區(qū)、倉(cāng)庫(kù)區(qū)域等的周邊界限都可考慮設(shè)置警衛(wèi)照明；對(duì)一些特殊的建筑物（如金庫(kù)、監(jiān)獄）等的警衛(wèi)照明應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電要求設(shè)計(jì)，其余警衛(wèi)照明可根據(jù)具體情況選用二級(jí)或三級(jí)負(fù)荷供電要求設(shè)計(jì)。（5）障礙照明

在可能危及航行安全的建筑物或構(gòu)筑物上安裝的標(biāo)志燈，例如在飛機(jī)場(chǎng)附近的高層建筑、煙囪、水塔等建筑物，可能對(duì)飛機(jī)起降構(gòu)成威脅，應(yīng)按當(dāng)?shù)孛窈郊敖煌ú块T的規(guī)定設(shè)置障礙標(biāo)志燈；位于船只航道兩側(cè)或中間的建筑物或其它障礙物，可能危及航行安全，也應(yīng)按當(dāng)?shù)睾竭\(yùn)部門的要求，設(shè)置障礙標(biāo)志燈。障礙標(biāo)志通常采用專用的障礙照明設(shè)備，以一定的頻率閃動(dòng)，以提示存在障礙物；障礙照明不允許在夜間中斷標(biāo)志顯示，屬于一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)按建筑物的最高負(fù)荷類別設(shè)計(jì)。除五種基本照明類型外，照明設(shè)計(jì)中還有為觀賞建筑物設(shè)置的景觀照明、為營(yíng)造藝術(shù)效果設(shè)置的裝飾性光彩照明等類型。這類照明光源的選擇注重營(yíng)造視覺(jué)效果和襯托建筑主體，一般對(duì)供電無(wú)特別要求，但其配電回路應(yīng)能夠單獨(dú)控制。8.1.3照明質(zhì)量與照度設(shè)計(jì)的一般要求1.照度及均勻度要求照度是照明設(shè)計(jì)最基本的要求?！菊彰鳂?biāo)準(zhǔn)13】第5章規(guī)定了各類建筑場(chǎng)所不同功能與用途的照明空間一般照明的照度及照度均勻度標(biāo)準(zhǔn)，照明設(shè)計(jì)時(shí)要滿足照度標(biāo)準(zhǔn)的要求。各類視覺(jué)工作對(duì)應(yīng)的照度范圍宜按【民電標(biāo)19】表10.3.2選取。除了合理的照度外，為了減輕因頻繁適應(yīng)照度變化較大的環(huán)境而對(duì)人眼所產(chǎn)生的視覺(jué)疲勞，室內(nèi)照度的分布應(yīng)該具有一定的均勻度，照度均勻度是指工作面上的最低照度與平均照度之比值（U。），一般不應(yīng)低于【照明標(biāo)準(zhǔn)13】第5章的規(guī)定。2.眩光限制在建筑照明設(shè)計(jì)中，室內(nèi)一般照明直接眩光的限制，應(yīng)根據(jù)光源亮度、光源和燈具的表觀面積、背景亮度以及燈具位置等因素進(jìn)行綜合確定。通常采取下列措施：（1）眩光限制首先應(yīng)從直接性燈具的保護(hù)角（或遮光角）來(lái)加以限制。長(zhǎng)期工作或停留的房間/場(chǎng)所，保護(hù)角應(yīng)限制在10°～30°之間，詳見(jiàn)【照明標(biāo)準(zhǔn)13】表4.3.1。（2）燈具安裝應(yīng)選用合理的距高比。（3）對(duì)于要求統(tǒng)一眩光值UGR≤22的照明場(chǎng)所，可采取：將燈具安裝在不易形成眩光的區(qū)域；限制光源的亮度，降低燈具的表面亮度；房間各表面采用低光澤度的裝飾材料；在視線方向采用特殊配光燈具或采取間接照明方式；照亮頂棚和墻面以減小亮度比，并應(yīng)避免出現(xiàn)光斑等多種措施來(lái)降低眩光值。（4）長(zhǎng)時(shí)間視覺(jué)工作場(chǎng)所內(nèi)照度分布當(dāng)照明燈具采用嵌入式安裝時(shí)，頂棚的反射系數(shù)宜大于0.6，且頂棚的照度不宜小于工作區(qū)照度的1/10；作業(yè)面照度、作業(yè)面鄰近區(qū)照度和作業(yè)面背景區(qū)域一般照明照度之間的比值應(yīng)符合現(xiàn)行【照明標(biāo)準(zhǔn)13】的規(guī)定。3.綠色照明和節(jié)能要求節(jié)能是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，在照明設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)中，要始終貫徹節(jié)能要求。照明功率密度（LPD）值是指單位面積的照明安裝功率（含鎮(zhèn)流器，變壓器的功耗），單位為：W/平方米。【照明標(biāo)準(zhǔn)13】第6章規(guī)定了各類建筑的照明功率密度值LPD，且大部分照明功率密度值屬于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，必須嚴(yán)格執(zhí)行。選擇綠色、高效、節(jié)能的光源和燈具，必須滿足照度和照明功率密度的要求。4.光源顏色及顯色性要求除上述的基本指標(biāo)外，在評(píng)價(jià)照明質(zhì)量時(shí)，還要考慮光源的顯色指數(shù)、色溫等與環(huán)境相適應(yīng)，考慮燈具的造型與建筑空間和照明要求相協(xié)調(diào)。對(duì)長(zhǎng)期工作或停留的房間或場(chǎng)所，照明光源的顯色指數(shù)不宜低于80，在燈具安裝高度大于6m的工業(yè)建筑場(chǎng)所，顯色指數(shù)可低于80，但必須能夠辨別安全色。照明光源色表適用場(chǎng)所宜按【民電標(biāo)19】表10.3.4選取；【照明標(biāo)準(zhǔn)13】對(duì)各種場(chǎng)所的顯色指數(shù)有具體規(guī)定。房間或場(chǎng)所照明功率密度（W/m2）對(duì)應(yīng)照度值（lx）顯色指數(shù)眩光值現(xiàn)行值≤目標(biāo)值≤現(xiàn)行值（參考平面）RaUGRUO教室、閱覽室98300課桌面80190.6實(shí)驗(yàn)師98300實(shí)驗(yàn)桌面80190.6美術(shù)教室1513.5500桌面90190.6多媒體教室983000.75m水平面80190.6電子信息機(jī)房983000.75m水平面80190.6計(jì)算機(jī)教室、電子閱覽室1513.55000.75m水平面80190.6樓梯間43.5100地面80220.4教室黑板1513.5500黑板面80-0.7宿舍54.5150地面80220.4車庫(kù)2.5275地面80-0.6表8-1教育建筑照度、功率密度與顯色指數(shù)5.照明方式要求照明設(shè)計(jì)應(yīng)考慮建筑對(duì)照明的特殊要求，選擇合理的照明方式，處理好照明及自然采光的關(guān)系，正確選用燈光控制方案，在滿足照度基本要求的前提下，減少電能損耗，達(dá)到經(jīng)濟(jì)和節(jié)能的目的。6.照度的穩(wěn)定性要求照度的不穩(wěn)定主要是由于光通量的變化所致，而光通量變化主要是電源波動(dòng)引起的。照明設(shè)計(jì)要采取措施保證照明供電電壓的質(zhì)量。一般情況下，對(duì)照明配電線路，允許有±5%的電壓偏移，在難以滿足時(shí)，允許有+5%～-10%的電壓偏移，對(duì)應(yīng)急照明，允許有+5%～-10%的電壓偏移。光源擺動(dòng)、光源照度會(huì)隨使用時(shí)間而減少等也會(huì)影響視覺(jué)。一般照度設(shè)計(jì)可以通過(guò)照度補(bǔ)償、控制電壓波動(dòng)和燈具擺動(dòng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)照度的穩(wěn)定性。7.頻閃效應(yīng)的消除交流電源供電的電源，光通量會(huì)發(fā)生周期性的變化，當(dāng)最大光通量與最小光通量差別很大時(shí)，會(huì)使人眼產(chǎn)生明顯的閃爍感覺(jué)或產(chǎn)生視覺(jué)誤差，被稱為頻閃效應(yīng)。一般光通量波動(dòng)深度在25%以下時(shí)，可以避免頻閃效應(yīng)。因此在采用可能產(chǎn)生頻閃效應(yīng)的氣體放電燈照明的場(chǎng)所，可以采用相鄰的燈分相接入、將單相供電的兩根熒光燈管移相接入的方式、改用直流供電或使用電子鎮(zhèn)流器等方式消除頻閃效應(yīng)影響。8.2.1常用照明光源分類1.光源的分類（1）熱輻射光源熱輻射光源指利用電流將特殊的物體加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光的光源。主要有白熾燈、鹵鎢燈兩種光源，以鎢絲為輻射體，以熱輻射方式產(chǎn)生可見(jiàn)光。因其發(fā)光原理，熱輻射光源工作時(shí)，表面會(huì)有明顯的溫升現(xiàn)象，光效一般較低，但顯色指數(shù)較高，功率因數(shù)高。（2）氣體放電光源氣體放電光源指利用電流在流過(guò)特殊的氣體時(shí)，使氣體放電而發(fā)光的光源，以原子輻射方式產(chǎn)生可見(jiàn)光。熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、氤燈等都是常見(jiàn)的氣體放電光源，這類光源一般有明顯的頻閃效應(yīng)。氣體放電光源按放電方式的不同，又可分為輝光放電光源和弧光放電光源兩種類型。（3）半導(dǎo)體光源半導(dǎo)體光源的發(fā)光原理是利用半導(dǎo)體材料的特性，向半導(dǎo)體二極管的PN結(jié)施加正向電壓，使N區(qū)電子越過(guò)PN結(jié)注入P區(qū)，與P區(qū)空穴復(fù)合，以光子的形式釋放能量而產(chǎn)生可見(jiàn)光。發(fā)光二極管是半導(dǎo)體照明光源的雛形，由于發(fā)光二極管不可能產(chǎn)生具有連續(xù)譜線的白光，而且產(chǎn)生的光通量小，不足以提供足夠的照度，最初僅限于作為標(biāo)志使用；隨著技術(shù)進(jìn)步，半導(dǎo)體光源具有體積小、重量輕、耗電低、壽命長(zhǎng)、亮度高、響應(yīng)快等普通光源無(wú)法相比的優(yōu)點(diǎn)，被稱為綠色光源，LED燈正逐步發(fā)展為當(dāng)今光源主流。照明設(shè)計(jì)及選型時(shí)參見(jiàn)【19D數(shù)據(jù)】第8章：電照明光源分類及應(yīng)用場(chǎng)、所光源色溫顯色性、常用光源性能參數(shù)、LED替代其它燈具表、各類燈具效率及光源發(fā)光效能及能效等級(jí)。常用照明光源分類及其基本特性如表8-3所示。光源分類主要形式發(fā)光原理一般特性熱輻射光源白熾燈、鹵鎢燈熱輻射顯色指數(shù)較高，功率因數(shù)高，光效較低氣體放電光源輝光放電冷陰極燈、霓虹燈原子輻射方式有明顯的頻閃效應(yīng)，顯色指數(shù)低，光效較高；輝光放電光源不需要專用的啟動(dòng)器件弧光放電光源需要專用啟動(dòng)器件，高壓弧光放電光源功率大，但外表面積卻較小；弧光放電光源在建筑照明中廣泛采用弧光放電低壓弧光放電熒光燈、低壓鈉燈高壓弧光放電高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈半導(dǎo)體光源LED燈光子形式光效高、體積小、耗電低、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快表8-3常用照明光源分類及其基本特性2.常用照明光源應(yīng)用場(chǎng)合白熾燈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，顯色性好，價(jià)格低廉，安裝使用方便，適應(yīng)范圍大，曾在建筑照明中應(yīng)用較廣泛。但白熾燈光效低、壽命短、能耗大，發(fā)熱量及安全性方面都均不能與熒光節(jié)能燈和LED燈相比，已退出歷史舞臺(tái)。鹵鎢燈的功率通常較大，不適宜辦公和生產(chǎn)場(chǎng)所的照明，主要用于大空間照明，例如體育館、大會(huì)堂等照明，其高顯色性和色溫范圍特別適宜于演播室和舞臺(tái)照明；熒光燈廣泛用于辦公和生產(chǎn)照明，按【照明標(biāo)準(zhǔn)13】的規(guī)定，高度較低的房間，如辦公室、教室、會(huì)議室、電子等生產(chǎn)車間宜采用直管型熒光燈；商店的營(yíng)業(yè)廳宜采用直管型或緊湊型熒光燈。高壓鈉燈結(jié)構(gòu)也與高壓汞燈相似，但其光效是三種高壓弧光放電光源中最高的；高壓鈉燈體積較小，亮度高，透霧性強(qiáng)，適合于交通道路、航運(yùn)、機(jī)場(chǎng)跑道等需要高亮度和高可見(jiàn)性好的場(chǎng)所，一般較少用作室內(nèi)照明。金屬鹵化物燈是在高壓汞燈基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的照明光源，其放電管內(nèi)填充了金屬鹵化物。金屬鹵化物燈的外形和結(jié)構(gòu)與高壓汞燈相似，但光效更高，光源的顯色性等性能更好按金屬鹵化物燈的光學(xué)特性，適用于各種照明場(chǎng)所，但由于其啟動(dòng)設(shè)備復(fù)雜，啟動(dòng)需要較長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定，且價(jià)格較高，目前主要應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)的探照燈，影視攝像設(shè)備的光源和影劇院的裝飾照明等。LED燈是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能，且工作電壓很低（有的僅一點(diǎn)幾伏）；工作電流很??；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長(zhǎng)；通過(guò)調(diào)制通過(guò)的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。8.2.2照明燈具照明燈具指具有配光特性的光源支架。燈具具有以下作用：一是作為光源支架，支撐和固定光源；二是改變光源的配光曲線，利用燈具的反射和遮光特性，改變光源的光強(qiáng)在空間各個(gè)方向上的分布，進(jìn)而改變照明效果，防止直接眩光；三是具有裝飾、美化環(huán)境的特性；四是可以保護(hù)光源、防止意外事故。1.按照明燈具光通量分布的分類根據(jù)CIE（國(guó)際照明委員會(huì)）的建議，按光通量在燈具上下兩個(gè)半球空間的分布比例，可將照明燈具分為直接型、半直接型、全漫射型、半間接型和間接型等五類。其分類和特征如表8-4所示。類型直接型半直接型漫射型半間接型間接型配光曲線

光通量分布上半球：0％～10％下半球：100％～90％上半球：10％～40％下半球：90％60％上半球：40％～60％下半球：60％～40％上半球：60％～90％下半球：40％～10％上半球：90％～100％下半球：10％～0％燈罩材料不透光材料半透光材料漫射透光材料半透光材料不透光材料表8-4按光通在空間上下部分的分配比例分類直接型燈具一般采用非透明且反射性好的材料制造，燈具下方敞開(kāi)，光源的光通量基本集中在燈具的下半球空間。嵌入式格柵日光燈、防潮吸頂燈、鏡面燈等為典型的直接型燈具。半直接型燈具一般采用半透明材料制造，燈具下方敞開(kāi)，光源上射的光通量增加，使照明空間的光照比較柔和，同時(shí)保持光源下方的工作面仍可獲得較大的照度，又減少了燈具與頂棚間的強(qiáng)烈對(duì)比，可以產(chǎn)生一定的環(huán)境氛圍?；ㄊ降鯚?、簡(jiǎn)式的熒光燈、下方敞口燈具.方型吸頂燈、具有透光作用的燈罩等均屬于半直接型燈具。全漫射型燈具又稱直接-間接型燈具，一般采用具有漫射透光特性的材料制造，通常為封閉式燈罩，直接眩光小，但光通量利用率較低。造型美觀，可以產(chǎn)生一定的環(huán)境氛圍，有裝飾性效果，多用于公共場(chǎng)所。單吊燈、乳白玻璃球置燈具是典型的漫射型燈具。半間接型燈具的特性與半直接型燈具相反，光源上射的光通量大，增加了室內(nèi)的間接光，光線更加柔和。但光通量的利用率低，上半部容易積灰塵，一般在照明要求不高，以產(chǎn)生環(huán)境氛圍為主的公共場(chǎng)所。傘型罩單吊燈、反射型吊燈、反射型壁燈等屬于半間接型燈具。間接型燈具的特性與直接型燈具相反，光通量基本集中在燈具的上半球空間，空間照明基本靠屋頂或其它物體的反射，可以在很大程度上減小眩光和陰影，光照柔和，但光通量利用率最低，不經(jīng)濟(jì)。反射型吊燈、反射型壁燈等均屬于間接型燈具。2.按外殼防護(hù)等級(jí)分類照明燈具具有保護(hù)光源、防止意外事故的特性。按我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外殼防護(hù)等級(jí)的分類原則，其形式為“IPXX”，IP為外殼防護(hù)等級(jí)分類的特征字符，后面的XX為特征數(shù)字，第一個(gè)特征數(shù)字表示防止人體觸及或接近外殼內(nèi)部帶電部分、防止固體異物進(jìn)入外殼內(nèi)部的防護(hù)等級(jí)，分為0～6級(jí)，數(shù)字越大，要求越高；第二個(gè)特征數(shù)字表示防止水進(jìn)入外殼內(nèi)部的防護(hù)等級(jí)，分為0～8級(jí)，數(shù)字越大，要求越高。例如，防護(hù)等級(jí)IP44的燈具，第一個(gè)數(shù)字“4”表示燈具可防止大于1mm的固體異物進(jìn)人外殼內(nèi)部，第二個(gè)數(shù)字“4”表示燈具具有防濺水的保護(hù)，具體的防護(hù)等級(jí)說(shuō)明可查閱相關(guān)手冊(cè)獲取。對(duì)外殼防護(hù)有要求的場(chǎng)所，在照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按外殼防護(hù)等級(jí)分類注明燈具的防護(hù)等級(jí)。3.按防觸電保護(hù)分類燈具的人體可接觸部分都應(yīng)該是絕緣的，但不同的使用場(chǎng)所，對(duì)防止觸電的要求不同。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按防觸電保護(hù)要求，將其分為0類、Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類共四類。每一類燈具的主要性能及其應(yīng)用情況見(jiàn)表8-5。燈具等級(jí)燈具主要性能應(yīng)用說(shuō)明0類保護(hù)依賴基本絕緣是在易觸及外殼和帶電體間的絕緣適用環(huán)境好的場(chǎng)合，且燈具安裝維護(hù)方便，如空氣干燥、塵埃少、木地板等條件下的吊燈等I類除基本絕緣外，易觸及的部分及外殼有接地裝置，一旦基本絕緣實(shí)效時(shí)，不致有危險(xiǎn)用于金屬外殼燈具，如投光燈、路燈、庭院燈等，提高了安全程度Ⅱ類除基本絕緣外，易觸及的部分及外殼有接地裝置，.一旦基本絕緣失效時(shí)，不致有危險(xiǎn)絕緣性好，安全程度高，適用于環(huán)境差、人經(jīng)常觸摸的燈具，如臺(tái)燈、手提燈等Ⅲ類采用特低安全電壓交流有效值<50V，且燈內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生高于此值的電壓，不存在觸電危險(xiǎn)燈具安全程度最高，用于惡劣環(huán)境，如機(jī)床工作臺(tái)燈、水下照明燈、兒童用燈表8-5燈具的防觸電保護(hù)分類4.其它分類方式燈具按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類，可分為開(kāi)啟型、閉合型、封閉型、密閉型、防爆型、防腐型等；按安裝方式分類，可分為吸頂式、嵌人頂棚式（鑲嵌式）、嵌人墻壁式、懸掛式、壁式（壁燈）、移動(dòng)式等；按燈具外形分類，則種類繁多，常見(jiàn)的有筒燈、金屬格柵燈、壁燈、吸頂燈、吊燈等。5.照明燈具選擇的基本原則在照明工程與設(shè)計(jì)中，光源與燈具要統(tǒng)一考慮，使燈具、光源、使用環(huán)境相互配合，既保證照明質(zhì)量，又實(shí)現(xiàn)美化裝飾的效果。安全、節(jié)能是建筑照明設(shè)計(jì)的主題，確保安全使用選擇高效的燈具、提高光源的利用率是基本原則。在具體選用過(guò)程中，通常應(yīng)先考慮燈具的使用環(huán)境與安全要求、配光特性，然后再考慮燈具的經(jīng)濟(jì)性和裝飾性。根據(jù)照明空間的功能要求，考慮節(jié)能要求，選擇高效的光源與燈具，選擇相適宜的顯色指數(shù)、色溫的光源；具有安全隱患的特殊場(chǎng)所，應(yīng)按照使用條件。選擇滿足外殼防護(hù)等級(jí)要求的燈具；有防觸電要求的場(chǎng)所，應(yīng)選擇能滿足相應(yīng)的防觸電保護(hù)分類條件的燈具。正規(guī)的燈具，在其產(chǎn)品手冊(cè)中會(huì)標(biāo)注產(chǎn)品的外殼防護(hù)等級(jí)和防觸電保護(hù)分類。燈具的配光特性要求主要指應(yīng)根據(jù)照明空間的功能要求選擇具有合適的光通量分布的燈具。例如，對(duì)一般的辦公室、教室等，既要保證整個(gè)空間有一定的亮度，又要保證工作面的基本照度，可以選用半直接型配光特性的燈具；如果需要限制眩光，可以選用格柵式熒光燈具等，降低光源表面亮度。燈具的經(jīng)濟(jì)性主要在滿足照明質(zhì)量和安全條件的前提下，降低燈具初期投資費(fèi)用和考慮運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。初期投資費(fèi)用一般要進(jìn)行方案比較和產(chǎn)品選型，運(yùn)行費(fèi)用要考慮使用周期和燈具清潔等費(fèi)用。燈具的裝飾性主要涉及美學(xué)藝術(shù)，燈具價(jià)格高、材料好，并不一定有美的效果，燈具與環(huán)境的協(xié)調(diào)才是最基本的因素。另外，【照明標(biāo)準(zhǔn)13】對(duì)熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈燈具的效率有具體要求，開(kāi)敞式熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈燈具的效率不應(yīng)低于75%，格柵式的效率不應(yīng)低于60%。8.3.1光源與燈具布置 1.光源與燈具的懸掛高度光源與燈具的懸掛高度指光源與燈具到照明空間地面的垂直高度。燈具懸掛的高度主要根據(jù)使用場(chǎng)所的層高，考慮到防眩光的要求、防觸電安全的要求以及燈具防碰撞的要求等來(lái)確定。室內(nèi)照明燈具的高度一般不得低于2.4m，當(dāng)?shù)陀诖酥禃r(shí)，要采用封閉式燈罩或帶有保護(hù)網(wǎng)的光源。光源與燈具的懸掛高度還與光源類別、電功率大小、燈具的特性等因素有關(guān)。一般而言光源電功率大，要求懸掛高度高，利于安全與降低眩光；燈具的反射性能好，可以適當(dāng)提高懸掛高度，以利于降低眩光，反射性能差，可以適當(dāng)降低懸掛高度，以利于保證照度要求。2.光源與燈具布置（1）燈具的平面布置光源與燈具布置主要考慮照明方式。室內(nèi)燈具平面布置的方式可分為均勻布置和選擇性布置兩種。均勻布置是采用同類型燈具按固定的幾何圖形均勻排列，可使整個(gè)區(qū)域有均勻的照度。選擇性布置是根據(jù)環(huán)境對(duì)燈光的不同要求，選擇布燈的方式和位置。一般只有在需要局部照明或定向照明時(shí)，根據(jù)情況才考慮用選擇性布置。室內(nèi)燈具作為一般照明使用時(shí)通常采用均勻布置方式，使照明空間獲得均勻的照度分布。燈具間距為L(zhǎng)時(shí)，為了保持整個(gè)場(chǎng)所的照度均勻度，靠邊的燈具不能離墻太遠(yuǎn)，一般在0.25～0.5L之間，當(dāng)靠墻有視覺(jué)工作要求時(shí)，燈具與墻的距離不應(yīng)大于0.75m。（1）燈具的平面布置布置線狀光源時(shí)，一般光帶與窗平行，光線從側(cè)面投向工作桌，燈管的長(zhǎng)度方向與工作桌長(zhǎng)度方向垂直，這樣可以減少光幕反射引起的視覺(jué)功能下降?？繅鈳c墻之間的距離一般取L/2，若靠墻有工作臺(tái)可取L/3～L/4。對(duì)熒光燈等非均勻結(jié)構(gòu)尺寸的光源或燈具，在布置時(shí)，要考慮其光通量的均勻性，在教室等環(huán)境布置熒光燈，要將熒光燈與講臺(tái)黑板平面垂直布置，燈具距墻面的距離不宜超過(guò)燈具之間距離的一半。（2）距高比要求為獲得均勻的照度分布，燈具到工作面的垂直距離h和燈具之間的水平距離L要滿足一定的限制條件，用燈具的“距高比L/h”來(lái)描述這種限制條件，對(duì)同一種光源和燈具，距高比不變時(shí)，照度的均勻性也相同。常見(jiàn)燈具平面布局方案有長(zhǎng)方形、正方形、菱形等，不同布局方案中，燈具之間的水平距離有所區(qū)別，圖8-1是三種布局的燈具之間的水平距離示意圖。圖8-2展示了燈具的懸掛高度hs與距高比中L及h的取值關(guān)系。圖8-1

點(diǎn)光源均勻布燈平面圖圖8-2燈具布置的立面圖燈具布置的實(shí)際距高比小于或等于最大允許距高比時(shí)，可以獲得均勻的照度分布。在h一定的條件下，L/h值小，照度的均勻度就好，但由于布置的燈具較多，經(jīng)濟(jì)性差；L/h值過(guò)大，則不能保證照度的均勻度。每種燈具均有一個(gè)最佳的距高比，只要實(shí)際采用L/h的數(shù)值在此范圍之內(nèi)，就能夠滿足照度均勻度的要求，并且具有較小的電能消耗。根據(jù)研究，各種燈具最有利的距高比如表8-6所示。燈具種類距高比L/h宜采用單行布置的房間高度H多行布置單行布置乳白玻璃圓球燈、散照型放水防塵燈、天棚燈2.3～3.21.9～2.51.3h無(wú)漫透射罩的配照型燈1.8～2.51.8～2.01.2h搪瓷深照型燈1.6～1.81.5～1.81.0h鏡面深照型燈1.2～1.41.2～1.40.75h有反射罩無(wú)格柵的熒光燈1.4～1.5

有反射罩帶格柵的熒光燈1.2～1.4

8.3.2照明計(jì)算1.照明計(jì)算中的利用系數(shù)U照明空間的室空間形狀、表面材料、燈具配光特性和燈具的效率等會(huì)對(duì)光源的光通量分布產(chǎn)生影響，引入利用系數(shù)來(lái)描述這種影響，利用系數(shù)U定義為投射到工作面的光通量和所有光源發(fā)出的總光通量之比。（8-5）2.室形指數(shù)（8-6）（8-7）式中：RI——室形指數(shù)；RCR——室空間比；L——房間長(zhǎng)度；

w——房間寬度；

H——燈具的計(jì)算高度（燈具平面到工作面的垂直距離）；3.有效空間反射比照明空間的表面材料會(huì)對(duì)光源的光通量分布產(chǎn)生影響。一般而言，照明空間表面的顏色深，則對(duì)入射的光通量吸收多，反射的光通量少；照明空間表面的顏色淺，對(duì)入射的光通量吸收少，反射的光通量多。顯然，利用系數(shù)與照明空間的表面對(duì)光通量的反射性能也有關(guān)。反射比小，表示空間表面反射的光通量較少，被表面吸收的光源的光通量多；反射比太高，則容易產(chǎn)生眩光，影響照明質(zhì)量。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間工作的房間，對(duì)照明空間表面的反射比有要求，即在選擇屋頂面、地面、墻面的裝飾材料時(shí)，要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。4.維護(hù)系數(shù)照明設(shè)備在使用一定周期后，由于環(huán)境、灰塵等因素的影響，照度會(huì)下降，為保持要求的照度，需要對(duì)光源與燈具進(jìn)行擦拭維護(hù)。在照明計(jì)算中，引入維護(hù)系數(shù)K描述這種影響。維護(hù)系數(shù)定義為在規(guī)定表面上的平均照度與該裝置在相同條件下新裝在同一表面上的平均照度之比，維護(hù)系數(shù)K是一個(gè)小于1的無(wú)量綱參數(shù)，其取值主要考慮環(huán)境條件。在查表求利用系數(shù)U時(shí)，要考慮維護(hù)系數(shù)的影響，見(jiàn)表8-8。環(huán)境污染特征工作房間或場(chǎng)所舉例維護(hù)系數(shù)K燈具擦洗次數(shù)（次/年）清潔住宅臥室.辦公室、餐廳、閱覽室、繪圖室等0.802一般商店?duì)I業(yè)廳、候車候船室、影劇院觀眾廳等0.752污染嚴(yán)重廚房0.603室外開(kāi)敞空間雨蓬、站臺(tái)0.6525.利用系數(shù)法照明空間工作面的平均照度E，考慮維護(hù)系數(shù)K后，由式（8-5）可知，（8-8）或（8-9）

式中，Eav——工作面平均照度，lx；N——照明器具數(shù)量，具；A——工作面面積，m2；

K——維護(hù)系數(shù)；

U——利用系數(shù)；

Φ——光源燈具的光通量，lm。利用系數(shù)法計(jì)算的步驟：①確定工作面平均照度（標(biāo)準(zhǔn)）（lx）：按照【照明標(biāo)準(zhǔn)13】預(yù)選定；②計(jì)算室空比RCR或RI；③取燈具維護(hù)系數(shù)：根據(jù)相應(yīng)的建筑類型選取符合標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)系數(shù)值；④確定利用系數(shù)：根據(jù)【照明手冊(cè)】中不同燈具的利用系數(shù)表，在不同房間條件查取利用系數(shù)。影響因素有：頂棚反射比、墻面反射比、地面反射比、室形系數(shù)等值；⑤根據(jù)公式（8-9）計(jì)算燈具安裝數(shù)量（即設(shè)計(jì)計(jì)算）；⑥由設(shè)計(jì)燈具數(shù)量，根據(jù)式（8-8），校核照度及功率密度LPD是否滿足要求（即校核計(jì)算）?？紤]到照明設(shè)計(jì)時(shí)布燈的需要和光源功率及光通量的變化不是連續(xù)的，根據(jù)我國(guó)國(guó)情，規(guī)定了設(shè)計(jì)照度值與照度標(biāo)值比較，裝10個(gè)燈具以上的照明場(chǎng)所可以有±10％的偏差；當(dāng)小于或等于10個(gè)燈具時(shí)，允許適當(dāng)超過(guò)此偏差。圖8-3高校教室照明平面圖頂棚反射比（%）705030墻反射比（%）7050301070503010503010地面反射比（%）101010RCR/RI8.33/0.60.380.280.220.180.350.270.210.170.250.200.176.25/0.80.470.370.300.260.450.360.300.250.310.270.235.0/1.00.500.410.350.300.460.380.330.290.360.310.284/1.250.540.460.40.360.50.430.380.340.440.400.361.66/3.00.660.600.600.540.540.520.510.490.480.470.431.25/4.00.70.660.620.590.620.590.560.610.580.560.531/5.00.720.680.650.620.670.640.620.590.600.580.56表8-9

IEC42848型燈具利用系數(shù)表（U）L/h=1.256.照明計(jì)算的單位容量法利用系數(shù)法做照明設(shè)計(jì)，需要考慮室形指數(shù)、反射比等因素對(duì)利用系數(shù)進(jìn)行修正，計(jì)算過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。在實(shí)際應(yīng)用中，以利用系數(shù)法為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)簡(jiǎn)化，得到更簡(jiǎn)便的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，稱為照明單位容量法。可作為方案設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段估算照明負(fù)荷的依據(jù)，施工圖設(shè)計(jì)階段仍是利用系數(shù)法。單位容量法又稱比功率法，其計(jì)算出發(fā)點(diǎn)是根據(jù)照明空間的光源種類、燈具形式、照度標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際使用效果，按一定的室形指數(shù)、反射比、維護(hù)系數(shù)等條件，預(yù)先將各種光源和燈具在不同照度標(biāo)準(zhǔn)下的單位被照面積所需的電功率制成表格，照明計(jì)算時(shí)根據(jù)對(duì)應(yīng)情況查表直接求得單位面積電功率。單位容量法計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，比較適用于估算照明負(fù)荷的電功率。（8-10）式中：P——照明空間所需的電功率，W；C——校正系數(shù)，在不滿足單位容量計(jì)算條件時(shí)采用，可修正選??；A——照明空間平面面積，m2；E——照明空間的照度標(biāo)準(zhǔn)值，Lx；

——照度為1lx時(shí)的照明單位容量，如表8-10所示。在實(shí)際條件不滿足單位容量計(jì)算表的編制條件時(shí)需要進(jìn)行校正，主要考慮反射比、燈具效率、光源功率三個(gè)因素，對(duì)應(yīng)有三個(gè)校正系數(shù)式（8-10）的校正系數(shù)為如表8-11、8-13所示，當(dāng)燈具效率當(dāng)

。更多修正內(nèi)容可以查閱《照明設(shè)計(jì)手冊(cè)》。室形指數(shù)RCR/RI直接形燈具半直接形全漫射型半間接形間接形備注L/h≤<0.9L/h≤<1.3編制條件：1.熒光燈的光效為60lm/w（220V,40W）。2.燈具效率不小于70%,裝有遮光格柵時(shí)不小于55%3.維護(hù)系數(shù)為0.734.照明空間反射比：頂棚70%墻面50%；地面20%在與上述條件不符時(shí),要進(jìn)行校正,高壓氣體放電光源的單位容量可參照此表選擇。6.25/0.80.07290.08330.07290.07070.10550.11735/10.06480.05690.06140.05980.08940.10123.33/1.50.05190.04580.05070.04760.07320.08082.5/2.00.04670.04090.04490.04170.06680.07322/2.50.04400.03830.04170.03830.06030.06461.66/3.00.04240.03650.03950.03650.05600.06241.25/4.00.03950.03430.03700.03380.05060.05601/5.00.03890.03290.03540.03240.04850.0528表8-1040W熒光燈單位容量p0計(jì)算表（W/m2·Ix）反射比頂棚ρc0.70.60.4墻面ρw0.40.40.3地板ρf0.20.20.2C111.081.27表8-11房間內(nèi)各部分反射比不同時(shí)的修正系數(shù)C1光源類型及額定功率（W）緊湊型熒光燈（220V）緊湊型節(jié)能熒光燈（220V）101318261824364055C21.0710.9290.9640.9290.90.80.7450.6860.688額定光通量（lm）5608401120168012001800290035004800光源類型及額定功率（W）T5熒光燈（220V）T8熒光燈（220V）142128358418303658C20.7640.720.700.6770.7620.8730.7930.7170.762額定光通量（lm）110017502400310042501260230032005000表8-12光源不是40W熒光燈時(shí)的調(diào)整系數(shù)C2熒光燈的數(shù)量N為：N=966/40=24只；根據(jù)辦公室平面尺寸和熒光燈性質(zhì)，采用雙管熒光燈，分3行4列均勻布置，總共12具雙管日光燈，見(jiàn)圖；L1=2.63m，L2=2.36m,L==2.5m距高比L/h=1.13，滿足均勻度要求。節(jié)能校核：該辦公室的功率密度值LPD=，所選燈具不夠節(jié)能，此方案不合理、不能用，需要重新選用光效高的光源。另選LED單燈管T8-26W一體化高效節(jié)能燈，其光效遠(yuǎn)高于普通40w的熒光燈，此時(shí)功率密度值LPD為：，可滿足強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求。此例也說(shuō)明照明計(jì)算只是一種近似計(jì)算，需要以計(jì)算為依據(jù)，綜合考慮各方面因素，選擇合理的、滿足照明節(jié)能強(qiáng)制性條文要求的設(shè)計(jì)方案。選擇高效節(jié)能型光源是降低能耗的有效方式。8.4.1照明設(shè)計(jì)的目的電氣照明設(shè)計(jì)主要是根據(jù)建筑專業(yè)提供的建筑平面、立面和剖面圖及總平面圖，結(jié)合建設(shè)方及用戶使用要求，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范滿足進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，滿足實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全，美觀原則。根據(jù)視覺(jué)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(jué)功效、合理的照度和顯色性，處理好人工照明與天然照明之間的關(guān)系，采用節(jié)能優(yōu)質(zhì)高效燈具及節(jié)能控制技術(shù)，合理采用智能照明控制系統(tǒng)等，設(shè)計(jì)創(chuàng)造適宜的亮度分布以及舒適的視覺(jué)環(huán)境。8.4.2照明設(shè)計(jì)的內(nèi)容電氣照明設(shè)計(jì)一般由照明供電設(shè)計(jì)和燈具設(shè)計(jì)兩部分組成。電氣照明供電設(shè)計(jì)包括確定電源負(fù)荷等級(jí)及和供電方式，選擇照明配電網(wǎng)絡(luò)形式，選擇電氣設(shè)備、導(dǎo)線和敷設(shè)方式，確定照明配電及控制箱。照明燈具設(shè)計(jì)包括選擇照明方式、選擇電光源、確定照度標(biāo)準(zhǔn)、選擇照明器并進(jìn)行布置、進(jìn)行照度計(jì)算，確定電光源的安裝功率。最終以照明施工圖的形式來(lái)表達(dá)。（1）在制訂設(shè)計(jì)計(jì)劃之前，要認(rèn)真調(diào)查照明場(chǎng)所的面積，頂相高度、周圍裝修狀況、所在場(chǎng)所的作業(yè)性質(zhì)、配線和器具安裝以及維修的難易程度等。（2）根據(jù)國(guó)家照明標(biāo)準(zhǔn)決定建筑各功能房間、公共房間等所需的照度及功率密度。（3）照明方式包括：一般照明，一般照明與局部照明并用，局部照明或直接照明，半直接照明、全面擴(kuò)散照明、半間接照明、間接照明以及多種形式并用的照明方式等。設(shè)計(jì)時(shí)，可從中選擇最佳的照明方式。（4）照明燈具的選擇適宜的節(jié)能優(yōu)質(zhì)高效燈具。（5）根據(jù)條件進(jìn)行照度計(jì)算，決定光源位置，燈具數(shù)量和排列方法。8.4.3照明設(shè)計(jì)程序及要點(diǎn)（1）根據(jù)建筑使用性質(zhì)及策劃定位，了解建設(shè)單位的使用要求，如投資水平，豪華程度，工種分布情況、視覺(jué)要求、對(duì)顏色分辨要求、照明標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模大小、對(duì)災(zāi)害時(shí)疏散人員要求等，并以此明確設(shè)計(jì)方向。（2）收集有關(guān)技術(shù)資料和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。了解建筑及土建等的專業(yè)情況，如建筑平面圖、立面圖及建筑周圍環(huán)境狀況（需要建筑夜景照明時(shí)）、電源進(jìn)線的方位、結(jié)構(gòu)情況，空間環(huán)境，潮濕情況、燈具樣本，設(shè)備及有無(wú)易燃易爆物品、建筑內(nèi)裝飾情況等。（3）確定照度標(biāo)準(zhǔn)。（4）根據(jù)建設(shè)單位和工程的要求，選擇各種電光源設(shè)備、設(shè)計(jì)照明方式，確定燈具種類安裝方式、燈具部位并確定其安裝方法。（5）進(jìn)行照度計(jì)算、眩光計(jì)算、校核節(jié)能指標(biāo)，確定燈具的功率，調(diào)整平面布局。計(jì)算照明設(shè)備總?cè)萘?，以便選擇電度表及各種控制設(shè)備和保護(hù)設(shè)備。（6）復(fù)雜的大型工程需要進(jìn)行方案比較，評(píng)價(jià)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)情況，最終確定最佳方案。（7）確定供電電壓，進(jìn)行配電線路設(shè)計(jì)，進(jìn)行功率統(tǒng)計(jì)和負(fù)荷計(jì)算，分配三相負(fù)載，使其盡量平衡。計(jì)算干線的截面、型號(hào)及敷設(shè)部位，選擇變壓器、配電箱、配電柜及各種高低壓電器的規(guī)格容量。（8）繪制照明平面圖和配電及控制系統(tǒng)圖，標(biāo)注型號(hào)規(guī)格及尺寸。（9）繪制設(shè)備材料總表，提供資料給造價(jià)專業(yè)編制工程概算或預(yù)算。（10）與建筑及土建等專業(yè)協(xié)調(diào)溝通并相互提交資料。（11）編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，主要內(nèi)容包括進(jìn)線方式、主要設(shè)備、材料的規(guī)格型號(hào)及做法等。（12）設(shè)計(jì)時(shí)需要注意事項(xiàng)：各種類型建筑物不同功能房間均有不同的照度標(biāo)準(zhǔn)和功率密度及其它指標(biāo)要求參見(jiàn)【照明標(biāo)準(zhǔn)13】。（13）建筑物照明通常分為工作房間照明（普通負(fù)荷），公共走道樓梯間等公共照明（保障負(fù)荷），消防應(yīng)急疏散及備用照明（消防負(fù)荷）；其照明指標(biāo)不同、各成系統(tǒng)、配電系統(tǒng)線路、性質(zhì)做法完全不同。（14）對(duì)于詳細(xì)功能不確定，將來(lái)存在二次分隔裝修設(shè)計(jì)時(shí)，工作房間照明（普通負(fù)荷）設(shè)計(jì)到配電箱即可（并注明二次裝修確定配電箱），避免重復(fù)建設(shè)浪費(fèi)，但各項(xiàng)照明指標(biāo)必須注明：如照度E、照明功率密度LPD等；應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)則必須設(shè)計(jì)到位，便于審圖及施工驗(yàn)收。8.4.4照明供電與節(jié)能智能控制1．照明供電與智能控制的主要設(shè)計(jì)依據(jù)（1）【民電標(biāo)19】第10章：1）10.2照明方式與種類；2）10.5照明光源與燈具；3）10.6照明供電與控制；4）10.7景觀照明（室內(nèi)外光彩照明），一般重要公共建筑都需要設(shè)計(jì)，詳見(jiàn)工程圖實(shí)例附圖8+1及視頻解讀；5）【民電標(biāo)19】第25.2光伏發(fā)電系統(tǒng)作為建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)定內(nèi)容,是建筑電氣綠色設(shè)計(jì)中重要組成部分，【節(jié)能再生規(guī)21】也有要求，詳見(jiàn)實(shí)例附圖8+2光伏發(fā)電（掃碼看圖）。（2）【照明標(biāo)準(zhǔn)13】第7章：1）7.1照明電壓；2）7.2照明配電系統(tǒng)；3）7.3照明控制。（3）【電與智能通用22】4.5節(jié)有最新的要求：1）室外照明配電終端回路還應(yīng)設(shè)置剩余電流動(dòng)作保護(hù)電器作為附加防護(hù)；2）當(dāng)正常照明燈具安裝高度在2.5m及以下，且燈具采用交流低壓供電時(shí)，應(yīng)設(shè)置剩余電流動(dòng)作保護(hù)電器作為附加防護(hù)。（4）【電手冊(cè)】第4章4.2照明及控制。2．照明節(jié)能設(shè)計(jì)照明設(shè)計(jì)節(jié)能體現(xiàn)以人為本，注重舒適、健康的環(huán)境、包括個(gè)性化、智能化、健康化、藝術(shù)化。在滿足規(guī)定的照度和照明質(zhì)量要求的前提下，通過(guò)采用高效節(jié)能照明產(chǎn)品，提高質(zhì)量，優(yōu)化照明設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能節(jié)能。照明節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，主要是提高系統(tǒng)（光源、燈具、啟動(dòng)設(shè)備等）的總效率；綜合考慮照明方式、控制、天然光利用以及加強(qiáng)維護(hù)管理等。照明節(jié)能是建筑節(jié)能的一部分，不斷發(fā)展,其內(nèi)容包括：天然光及新能源利用；選用高光效光源、高效燈具和節(jié)能器材節(jié)能光源；選擇合理的照明方式，將一般照明、重點(diǎn)照明、裝飾照明及混合照明相結(jié)合；選用多種控?zé)舴绞?，如分區(qū)控制、適當(dāng)增加開(kāi)關(guān)點(diǎn)和各類節(jié)電開(kāi)關(guān)等管理措施；在公共場(chǎng)所與室外照明中，以集中控制、遙控或自動(dòng)控光裝置，并按不同的工作區(qū)域確定適宜的照度等。有條件時(shí)宜利用太陽(yáng)能作為照明能源。大型公共建筑、大空間建筑、人員密集場(chǎng)所的公共大廳和主要走道的照明宜按使用需求采用適宜的自動(dòng)（含智能）照明控制系統(tǒng)。3.智能照明控制照明控制的發(fā)展經(jīng)歷了手動(dòng)控制、自動(dòng)控制和智能化控制三個(gè)階段。傳統(tǒng)的手動(dòng)控制一般用翹板開(kāi)關(guān)，讓使用者能根據(jù)需要手動(dòng)開(kāi)啟照明電器，但不能自動(dòng)開(kāi)啟與關(guān)閉。利用聲、光、電技術(shù)，照明控制進(jìn)入了自動(dòng)控制階段。住宅、公寓樓梯間的照明多采用延時(shí)開(kāi)關(guān)和聲光控開(kāi)關(guān)控制。采用數(shù)字集成電路制作而成的觸摸式延遲燈，采用二線接線方法，可以直接取代普通照明開(kāi)關(guān)、而不必更改室內(nèi)原有布線。采用紅外移動(dòng)探測(cè)加光控電路，該電路包括紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、單穩(wěn)態(tài)定時(shí)電路、繼電控制電路和變流降壓整流電路等。當(dāng)有人走近該電路時(shí)，由于人體對(duì)紅外光的反射，控制電路啟動(dòng)，照明燈點(diǎn)亮，為行人照明。自動(dòng)控制方式的缺點(diǎn)是與人的互動(dòng)較少，局限于單組燈具的控制，難以完成網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控任務(wù)。智能化控制：智能化照明控制系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，利用微處理器技術(shù)將來(lái)自傳感器的關(guān)于建筑物照明狀況的信息，進(jìn)行處理后，通過(guò)一定的程序指令控制照明電路中的設(shè)備，調(diào)用不同的程序，執(zhí)行不同的功能、就可以達(dá)到不同的照明水平，營(yíng)造出不同的氛圍和環(huán)境。智能化照明控制系統(tǒng)用于照明系統(tǒng)的最大化能源節(jié)省，滿足建筑規(guī)范或遵守綠色建筑和節(jié)能計(jì)劃，通常被稱為智能照明。智能化照明控制系統(tǒng)是全數(shù)字、模塊化、分布式的控制系統(tǒng)。各模塊中含有微處理器和存儲(chǔ)器，也可僅含存儲(chǔ)器，系統(tǒng)的每個(gè)功能都儲(chǔ)存于某個(gè)模塊中。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接只需通過(guò)總線連接，可以是一般的五類通信電纜，或是通過(guò)無(wú)線網(wǎng)路方式進(jìn)行通信。智能照明控制見(jiàn)【19X設(shè)備管理】（119-129頁(yè)）：KNX總線智能照明控制系統(tǒng)；C-Bus總線智能照明控制系統(tǒng)；RS-485總線智能照明控制系統(tǒng)；智能照明控制系統(tǒng)；圖DDC智能照明系統(tǒng)。有線系統(tǒng)包括：基于DALI的系統(tǒng)，基于DSI的系統(tǒng)，基于DMX512的系統(tǒng)（通常簡(jiǎn)稱為DMX），基于KNX的系統(tǒng)等。還有一些基于某些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的無(wú)線智能照明控制系統(tǒng)。4.智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例電氣照明包括各功能房間用電，公共走道照明，其智能照明及控制有重要意義，應(yīng)急照明由專用消防控制，不在智能照明范疇內(nèi)。以某高層綜合樓為例，公共走道及樓梯間照明ALzdn.m通常為一級(jí)負(fù)荷（即保障負(fù)荷），作為保障負(fù)荷設(shè)計(jì)為一主一備雙回路末端切換配電箱，建筑物其余室內(nèi)普通照明配電箱ALn.m。采用KNX總線智能照明控制系統(tǒng)實(shí)例見(jiàn)圖8-5，圖8-6、圖8-7（掃二維碼看圖）所示。圖8-6設(shè)備圖例、圖8-7智能照明系統(tǒng)圖

（1）KNX總線智能照明控制系統(tǒng)1）該示例系統(tǒng)共劃分為干線、支線，每條支線和干線上配備一個(gè)電源模塊（如圖8-7中的開(kāi)關(guān)控模塊配電源模塊）。2）每條支線的元件（開(kāi)關(guān)控模塊、各種驅(qū)動(dòng)器模塊等）不超過(guò)64個(gè)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留出一定余量便于將來(lái)系統(tǒng)的擴(kuò)容或調(diào)整。3）每條支線通過(guò)線路耦合器連接在干線或IP路由器上，支線采用KNX總線電纜四芯屏蔽雙絞線RVSP40.75，具有屏蔽能力。4）IP路由器通過(guò)LAN的形式，與中央控制計(jì)算機(jī)連接，干線采用100M/1000M網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)線纜。5）各個(gè)配電箱內(nèi)分別分散安裝各種驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)燈光電動(dòng)窗簾等。驅(qū)動(dòng)器采用標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌安裝方式，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器均為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)化的模塊。其中，調(diào)光模塊內(nèi)置斷路器保護(hù)及過(guò)熱保護(hù)等功能。6）現(xiàn)場(chǎng)就近便于操作，安裝有各種智能面板或移動(dòng)感應(yīng)器（圖8-7中ZKB），接線采用國(guó)標(biāo)86盒。7）分布式總線結(jié)構(gòu)，傳感器和驅(qū)動(dòng)器有獨(dú)立CPU，相互之間是對(duì)等關(guān)系.8）擴(kuò)展方便，無(wú)需改動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)原有元件和接線，可完成對(duì)系統(tǒng)功能或控制回路的增加。系統(tǒng)的控制回路為總線制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，線纜敷設(shè)便捷。9）系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，分成支線和區(qū)域，提高干線通信的效率。10）KNX系統(tǒng)采用的是開(kāi)放式通信協(xié)議，采用符合通信協(xié)議的接口網(wǎng)關(guān)可以將KNX系統(tǒng)自由地與其它系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向交換。（2）智能照明系統(tǒng)控制方式1）采用智能燈光控制系統(tǒng)對(duì)公共通道、電梯廳、車道、景觀等的照明進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制和集中控制，針對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行開(kāi)閉、調(diào)光控制。并預(yù)留室外綠化，建筑物立面