第十章 建筑电气照明第一节 照明的基础知识一 概述
照明分自然照明和人工照明两大类。
照明的目的就是给周围各对象以适宜的光分布，使人们的明视觉功能发挥效力，
同时还造成舒适，高兴，心情舒畅的气氛。
照明技术也为光的运用技术。
二 光的实质光是一种电磁波
红外线，波长为 340μm～ 780nm。
可见光，波长为 780nm～ 380nm。
紫外线，波长为 380nm～ 10nm。
三 光度量
光谱光效能：衡量辐射能所引起视觉能力的量，用 Kλ表示； 555nm最高，用 Km
表示。
光谱光效率,Kλ/ Km
（一）光通量以视觉效果来评价的单位时间内辐射能量的大小。
单位：流明（ lm);
常用符号,F
（二）发光强度在一定方向上辐射的光通量密度，即：
单位立体角内的光通量。
单位：坎德拉 (cd)
常用符号,I
（三）照度照射于一定表面的光通密度。
单位：勒克斯（ lx)
常用符号,E
（四）亮度发光体在给定（视线 〕 方向单位投影面积上的发光强度。为直接对眼睛引起感觉的光度量。
单位：尼特（ nt)
常用符号,L
三 材料的光学特性
反射系数
透射系数
吸收系数
材料的光谱光特性：
色彩表面对光通量的发射有选择性，在和它色彩相同的光谱区域内具有最大光谱反射系数。
四 光和视觉
（一）视觉和视觉过程
（二）影响视觉功能的因素
物体亮度和环境亮度
亮度对比和颜色对比
曝光时间
物体大小或物体的运动
眩光五 照明的质量指标
（一）照度水平
（二）眩光
直接眩光
反射眩光
（三）阴影
（四）亮度分布
2:1，呆板； 10:1，印象深； 3:1，适度。
（五）照度均匀度工作区,CIE,0.8；国标,0.7。
（六）光的颜色
显色性显色指数
Ra =100－ 80显色性优良；
Ra =79－ 50显色性一般；
Ra <50显色性差。
色温
<3000K，暖（带红的白色 〕,稳重的气氛；
3000～ 5000K，中间，（白色 〕,爽快的气氛；
>5300K，冷（带蓝的白色 〕,冷的气氛。
照度的稳定度第二节 电光源一 电光源
（一）电光源的分类
1.热辐射光源白炽灯、卤钨灯
2.气体放电光源
高压气体放电灯
低压气体放电灯
（二）电光源的选择评价指标
光的数量指标
（光通量、亮度、光强、紫外线、热辐射等 〕
光的质量指标
（色温、显色性光谱分布和频闪效应等 〕
电气指标
（额定电压、额定电流、额定功率、起动特性和对空间电磁干扰 〕
经济指标
（发光效率、寿命、设备费用等 〕
机械特性
心理性指标装饰性、美观性舒适性等
与使用有关的指标普通性、互换性、光照稳定性与调光性等。
（三）电光源
1.白炽灯
结构简单，成本低。
有高度集光性，便于光的在分配。
可频繁操作，对寿命无影响，使用方便。
显色性好（ 99－ 100〕
无闪烁
寿命短（ 1000h〕
光效低（ 10～ 20lm/w ）
受电压影响
2.卤钨灯
寿命提高（ 1500～ 2000h〕
光效提高（ 20～ 30lm/w)
体积小
显色性好
色温较高
不适于易燃易爆及多尘的场所
水平安装
耐震差
3.荧光灯
寿命长（ 3000h)
光效高（ 25～ 85lm/w)
光谱成分好
表面亮度低
不能频繁开闭（ 2h/次 〕
点燃迟
有闪烁和频闪效应
电压影响寿命（ ± ≤10％ 〕
受温湿度影响（ <75~80%,18~250C)
4.高压汞灯
光效高（ 40～ 60lm/w〕
寿命长（ 2500～ 5000h,国外,24000h)
耐震、耐热
起动稳定时间 4～ 8min
再起动稳定时间 5～ 10min
寿命与起动次数关系,5h/次
电压影响大（ ± ≤5％ 〕
色温 5500K,Ra,30～ 40
点燃位置无特殊要求不适于频繁开关或比较重要的场所，
以及电压波动的线路。适于街道、广场大面积照明，室内使用最好与白炽灯混合使用。
5.金属卤化物灯
与汞灯相比，光效更高（ 70～ 100lm/w)
显色性良好 (Ra,60～ 90),光色好
受环境影响较小，耐震好
起动稳定时间 4～ 10min
再起动稳定时间 10～ 15min
电压波动影响大
点燃位置要求高例,(1)钠铊铟灯 NTY－
色温 5500K，光效 80lm/w，寿命
1000～
2000h,Ra,60～ 70
广泛用于室内照明。
(2)镝灯 DDG－
色温 6000K，光效 80lm/w，寿命 500h
Ra>85
适于舞台，体育馆，大厅摄影棚等照明。
(3)钪钠灯 KNG－
色温 3800K,Ra,65～ 70
6.高压钠灯
光效最高 (150lm/w)
寿命长（ 5000h,国外 12000～ 20000h)
受环境条件影响小
透雾性好，色温 2300K
显色性差 (Ra,20～ 25)
起动稳定时间 4～ 8min
再起动稳定时间 10～ 20min
电压波动影响大 (HID中最大 <5%〕
例：新产品 NGX改进显色型 Ra,65
NGG高显色型 Ra,80
适于道路、机场、车站、码头等照明。
室内多以混光形式出现，常与汞灯混光；
与镝灯混光，可获得高光效，照度与光色改善的好处。
7.低压钠灯
光效最高（ 200lm/w)
寿命长 (2000~6000h)
视觉敏感高，透雾性好
起动稳定时间 10min
再起动稳定时间 1min
水平点燃
光色、显色性差
受环境影响小用于隧道、道路、厂区等多雾地区照明。
二 照明电光源性能比较和选用
（一）性能比较
光效高高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯
显色性好白炽灯、卤钨灯和荧光灯
寿命长高压汞灯、高压钠灯
能瞬时起动，再起动白炽灯、卤钨灯
受电压影响大：高压钠灯小：荧光灯
（二）选用
按照明设施目的和用途选择光源
按环境要求选择光源
按投资和年运行费选择光源第三节 照明器（ 灯具 〕
由光源、控照器（灯罩 〕 和附件组成。
一 作用
重新分配光源的光通量
限制光源的眩光作用
减少和防止光源的污染
保护光源免遭机械破坏
安装和固定光源
起装饰作用二 材料及类型金属、玻璃或塑料等反射型、透射型和折射型等三 主要特性
（一）配光曲线光强在空间的分布特性曲线。
室内常用极坐标法。
室外常用直角坐标法及等光强曲线法。
（二）灯具效率为照明器输出光通量与光源光通量之比。
（三）保护角指控照器开口边缘与发光体最远边缘的连线与水平之间的夹角。即：控照器遮挡光源的角度。
四 灯具
（一）分类
1.按安装方式和用途分
2,按外壳防护等级分
3,按防触电保护分
4.按光通在空间的分布分
CIE分类（上、下半球比例；室内照明器）
直接照明器窄配光、中配光、宽配光
半直接照明器
直接－间接照明器
半间接照明器
间接照明器
（二）投光灯（泛光灯 〕 按光束角分类
光束角中心截面上光强降到 1/10峰值光强时的夹角。
有效效率为光束角光通量与总光通量之比。
光束分类特狭光束、狭光束、中等光束、中等宽光束、宽光束、特宽光束。
（三）道路灯按光强分布分类
截光型
非截光型
半截光型五 发光装置
发光顶棚
光带
光梁
光盒
反光顶棚六 灯具的选择
（一）合理的光特性
光强分布
照明器表面亮度
保护角
（二）按环境条件选择
（三）按触电保护要求选择
（四）经济性
光输出比高
利用系数高
寿命长
光通衰减少
安装维护方便
（五）外形与建筑协调第四节 照明计算一 概述方法名称 特点 适于范围用利用系数计算计算室内水平面上的平均照度，特别适于反射条件好的房间查概算曲线 一般生产及生活用房的灯数概略计算利用系数法单位容量法此法考虑了直射光及反射光两部分所产生的照度，计算结果为平均照度适用于均匀一般照明，估计照明用电量方法名称 特点 适用范围平方反比法采用直射照明器的场所，可直接求得水平照度，也可乘上系数求及任意面上的照度。
方位系数法 使用线光源的场所逐点计算法光平面系数法此法只考虑直射光产生的照度，可以计算任意面上某一点的照度 使用面光源的场所二 平均照度计算－－利用系数法
（一）基本公式利用系数定义：
－－每个照明器中 光源总光通量,lm；
－－照明器发出的最后落到工作面的光通量,lm。
s
fU
f?
s?
目的：
Eav－－工作面平均照度,lx；
N－－照明器数；
A－－工作面面积,m2；
K－－维护系数。
A
NU KE s
av
（二）利用系数的有关概念
1.空间系数
室空间系数
顶棚空间系数 CCR
地板空间系数 FCR
wl
wlhR C R rc
)(5
2.有效空间反射比
0
0
AAA
A
ss
e
i
ii
A
A
l－－室长,m；
w－－室宽,m；
hrc－－室空间高度,m；
A0－－顶棚（或地板 〕 平面面积,m2；
As－－顶棚（或地板 〕 空间各表面的总面积,m2；
ρ－－顶棚（或地板 〕 空间各表面的平均反射比。
（三）确定利用系数的步骤
确定房间的各特征量 RCR,CCR,FCR。
确定 ρcc
确定 ρw
确定 ρfc,利用系数表中 ρfc=20%,否则，
修正。
确定利用系数 U。
三 单位容量法第五节 照明设计一 照明方式
（一）一般照明
（二）分区一般照明
（三）局部照明二 照明种类
（一）正常照明
（二）应急照明
备用照明照度不低于一般照明的 10％。
安全照明照度不低于一般照明的 5％。
疏散照明主要通道上的照度不低于 0.5lx。
（三）值班照明
（四）警卫照明
（五）障碍照明三 照明器的布置
（一）对室内照明布置的要求，应满足：
规定的照度；
工作面上的照度均匀度；
光线的射向适当，无眩光，无阴影；
灯泡安装容量减至最小；
维护方便；
布置整齐美观，并与建筑空间相协调。
（二）高度布置
保证电气安全一般车间 >2.4m，电气车间 >2m，民用建筑无此要求,取决于房间高度。
限制直接眩光按最低悬挂高度确定。
防止晃动垂度 <0.7m
（三）水平布置
主要考虑照度均匀度满足灯具的距高比 L/H。
当布置不为矩形时，有其距离的求法。
一般离墙距离（ 1/3~1/2)L,有工作面时，
取（ 1/4~1/3)L。
四 照明光照设计步骤
收集原始资料
确定照明方式和种类、并选择合适的照度。
确定合适的光源。
选择照明器的型式，并确定型号。
合理布置照明器。
进行照度计算，并确定光源的安装功率。
根据需要计算室内各面亮度和眩光评价。
照明分自然照明和人工照明两大类。
照明的目的就是给周围各对象以适宜的光分布，使人们的明视觉功能发挥效力，
同时还造成舒适，高兴，心情舒畅的气氛。
照明技术也为光的运用技术。
二 光的实质光是一种电磁波
红外线，波长为 340μm～ 780nm。
可见光，波长为 780nm～ 380nm。
紫外线，波长为 380nm～ 10nm。
三 光度量
光谱光效能：衡量辐射能所引起视觉能力的量，用 Kλ表示； 555nm最高，用 Km
表示。
光谱光效率,Kλ/ Km
（一）光通量以视觉效果来评价的单位时间内辐射能量的大小。
单位：流明（ lm);
常用符号,F
（二）发光强度在一定方向上辐射的光通量密度，即：
单位立体角内的光通量。
单位：坎德拉 (cd)
常用符号,I
（三）照度照射于一定表面的光通密度。
单位：勒克斯（ lx)
常用符号,E
（四）亮度发光体在给定（视线 〕 方向单位投影面积上的发光强度。为直接对眼睛引起感觉的光度量。
单位：尼特（ nt)
常用符号,L
三 材料的光学特性
反射系数
透射系数
吸收系数
材料的光谱光特性：
色彩表面对光通量的发射有选择性，在和它色彩相同的光谱区域内具有最大光谱反射系数。
四 光和视觉
（一）视觉和视觉过程
（二）影响视觉功能的因素
物体亮度和环境亮度
亮度对比和颜色对比
曝光时间
物体大小或物体的运动
眩光五 照明的质量指标
（一）照度水平
（二）眩光
直接眩光
反射眩光
（三）阴影
（四）亮度分布
2:1，呆板； 10:1，印象深； 3:1，适度。
（五）照度均匀度工作区,CIE,0.8；国标,0.7。
（六）光的颜色
显色性显色指数
Ra =100－ 80显色性优良；
Ra =79－ 50显色性一般；
Ra <50显色性差。
色温
<3000K，暖（带红的白色 〕,稳重的气氛；
3000～ 5000K，中间，（白色 〕,爽快的气氛；
>5300K，冷（带蓝的白色 〕,冷的气氛。
照度的稳定度第二节 电光源一 电光源
（一）电光源的分类
1.热辐射光源白炽灯、卤钨灯
2.气体放电光源
高压气体放电灯
低压气体放电灯
（二）电光源的选择评价指标
光的数量指标
（光通量、亮度、光强、紫外线、热辐射等 〕
光的质量指标
（色温、显色性光谱分布和频闪效应等 〕
电气指标
（额定电压、额定电流、额定功率、起动特性和对空间电磁干扰 〕
经济指标
（发光效率、寿命、设备费用等 〕
机械特性
心理性指标装饰性、美观性舒适性等
与使用有关的指标普通性、互换性、光照稳定性与调光性等。
（三）电光源
1.白炽灯
结构简单，成本低。
有高度集光性，便于光的在分配。
可频繁操作，对寿命无影响，使用方便。
显色性好（ 99－ 100〕
无闪烁
寿命短（ 1000h〕
光效低（ 10～ 20lm/w ）
受电压影响
2.卤钨灯
寿命提高（ 1500～ 2000h〕
光效提高（ 20～ 30lm/w)
体积小
显色性好
色温较高
不适于易燃易爆及多尘的场所
水平安装
耐震差
3.荧光灯
寿命长（ 3000h)
光效高（ 25～ 85lm/w)
光谱成分好
表面亮度低
不能频繁开闭（ 2h/次 〕
点燃迟
有闪烁和频闪效应
电压影响寿命（ ± ≤10％ 〕
受温湿度影响（ <75~80%,18~250C)
4.高压汞灯
光效高（ 40～ 60lm/w〕
寿命长（ 2500～ 5000h,国外,24000h)
耐震、耐热
起动稳定时间 4～ 8min
再起动稳定时间 5～ 10min
寿命与起动次数关系,5h/次
电压影响大（ ± ≤5％ 〕
色温 5500K,Ra,30～ 40
点燃位置无特殊要求不适于频繁开关或比较重要的场所，
以及电压波动的线路。适于街道、广场大面积照明，室内使用最好与白炽灯混合使用。
5.金属卤化物灯
与汞灯相比，光效更高（ 70～ 100lm/w)
显色性良好 (Ra,60～ 90),光色好
受环境影响较小，耐震好
起动稳定时间 4～ 10min
再起动稳定时间 10～ 15min
电压波动影响大
点燃位置要求高例,(1)钠铊铟灯 NTY－
色温 5500K，光效 80lm/w，寿命
1000～
2000h,Ra,60～ 70
广泛用于室内照明。
(2)镝灯 DDG－
色温 6000K，光效 80lm/w，寿命 500h
Ra>85
适于舞台，体育馆，大厅摄影棚等照明。
(3)钪钠灯 KNG－
色温 3800K,Ra,65～ 70
6.高压钠灯
光效最高 (150lm/w)
寿命长（ 5000h,国外 12000～ 20000h)
受环境条件影响小
透雾性好，色温 2300K
显色性差 (Ra,20～ 25)
起动稳定时间 4～ 8min
再起动稳定时间 10～ 20min
电压波动影响大 (HID中最大 <5%〕
例：新产品 NGX改进显色型 Ra,65
NGG高显色型 Ra,80
适于道路、机场、车站、码头等照明。
室内多以混光形式出现，常与汞灯混光；
与镝灯混光，可获得高光效，照度与光色改善的好处。
7.低压钠灯
光效最高（ 200lm/w)
寿命长 (2000~6000h)
视觉敏感高，透雾性好
起动稳定时间 10min
再起动稳定时间 1min
水平点燃
光色、显色性差
受环境影响小用于隧道、道路、厂区等多雾地区照明。
二 照明电光源性能比较和选用
（一）性能比较
光效高高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯
显色性好白炽灯、卤钨灯和荧光灯
寿命长高压汞灯、高压钠灯
能瞬时起动，再起动白炽灯、卤钨灯
受电压影响大：高压钠灯小：荧光灯
（二）选用
按照明设施目的和用途选择光源
按环境要求选择光源
按投资和年运行费选择光源第三节 照明器（ 灯具 〕
由光源、控照器（灯罩 〕 和附件组成。
一 作用
重新分配光源的光通量
限制光源的眩光作用
减少和防止光源的污染
保护光源免遭机械破坏
安装和固定光源
起装饰作用二 材料及类型金属、玻璃或塑料等反射型、透射型和折射型等三 主要特性
（一）配光曲线光强在空间的分布特性曲线。
室内常用极坐标法。
室外常用直角坐标法及等光强曲线法。
（二）灯具效率为照明器输出光通量与光源光通量之比。
（三）保护角指控照器开口边缘与发光体最远边缘的连线与水平之间的夹角。即：控照器遮挡光源的角度。
四 灯具
（一）分类
1.按安装方式和用途分
2,按外壳防护等级分
3,按防触电保护分
4.按光通在空间的分布分
CIE分类（上、下半球比例；室内照明器）
直接照明器窄配光、中配光、宽配光
半直接照明器
直接－间接照明器
半间接照明器
间接照明器
（二）投光灯（泛光灯 〕 按光束角分类
光束角中心截面上光强降到 1/10峰值光强时的夹角。
有效效率为光束角光通量与总光通量之比。
光束分类特狭光束、狭光束、中等光束、中等宽光束、宽光束、特宽光束。
（三）道路灯按光强分布分类
截光型
非截光型
半截光型五 发光装置
发光顶棚
光带
光梁
光盒
反光顶棚六 灯具的选择
（一）合理的光特性
光强分布
照明器表面亮度
保护角
（二）按环境条件选择
（三）按触电保护要求选择
（四）经济性
光输出比高
利用系数高
寿命长
光通衰减少
安装维护方便
（五）外形与建筑协调第四节 照明计算一 概述方法名称 特点 适于范围用利用系数计算计算室内水平面上的平均照度，特别适于反射条件好的房间查概算曲线 一般生产及生活用房的灯数概略计算利用系数法单位容量法此法考虑了直射光及反射光两部分所产生的照度，计算结果为平均照度适用于均匀一般照明，估计照明用电量方法名称 特点 适用范围平方反比法采用直射照明器的场所，可直接求得水平照度，也可乘上系数求及任意面上的照度。
方位系数法 使用线光源的场所逐点计算法光平面系数法此法只考虑直射光产生的照度，可以计算任意面上某一点的照度 使用面光源的场所二 平均照度计算－－利用系数法
（一）基本公式利用系数定义：
－－每个照明器中 光源总光通量,lm；
－－照明器发出的最后落到工作面的光通量,lm。
s
fU
f?
s?
目的：
Eav－－工作面平均照度,lx；
N－－照明器数；
A－－工作面面积,m2；
K－－维护系数。
A
NU KE s
av
（二）利用系数的有关概念
1.空间系数
室空间系数
顶棚空间系数 CCR
地板空间系数 FCR
wl
wlhR C R rc
)(5
2.有效空间反射比
0
0
AAA
A
ss
e
i
ii
A
A
l－－室长,m；
w－－室宽,m；
hrc－－室空间高度,m；
A0－－顶棚（或地板 〕 平面面积,m2；
As－－顶棚（或地板 〕 空间各表面的总面积,m2；
ρ－－顶棚（或地板 〕 空间各表面的平均反射比。
（三）确定利用系数的步骤
确定房间的各特征量 RCR,CCR,FCR。
确定 ρcc
确定 ρw
确定 ρfc,利用系数表中 ρfc=20%,否则，
修正。
确定利用系数 U。
三 单位容量法第五节 照明设计一 照明方式
（一）一般照明
（二）分区一般照明
（三）局部照明二 照明种类
（一）正常照明
（二）应急照明
备用照明照度不低于一般照明的 10％。
安全照明照度不低于一般照明的 5％。
疏散照明主要通道上的照度不低于 0.5lx。
（三）值班照明
（四）警卫照明
（五）障碍照明三 照明器的布置
（一）对室内照明布置的要求，应满足：
规定的照度；
工作面上的照度均匀度；
光线的射向适当，无眩光，无阴影；
灯泡安装容量减至最小；
维护方便；
布置整齐美观，并与建筑空间相协调。
（二）高度布置
保证电气安全一般车间 >2.4m，电气车间 >2m，民用建筑无此要求,取决于房间高度。
限制直接眩光按最低悬挂高度确定。
防止晃动垂度 <0.7m
（三）水平布置
主要考虑照度均匀度满足灯具的距高比 L/H。
当布置不为矩形时，有其距离的求法。
一般离墙距离（ 1/3~1/2)L,有工作面时，
取（ 1/4~1/3)L。
四 照明光照设计步骤
收集原始资料
确定照明方式和种类、并选择合适的照度。
确定合适的光源。
选择照明器的型式，并确定型号。
合理布置照明器。
进行照度计算，并确定光源的安装功率。
根据需要计算室内各面亮度和眩光评价。
