建筑电气第三章练习题(含答案)

复习思考题

1．光的度量有那些主要参数？它们的物理意义及单位是什么？

2．常用照明电光源有哪些？它们的特点是什么？

3．照明灯具主要由哪几部分构成？

4．照明灯具按配光曲线分哪些类型？它们的光通量的分布有何不同？

5．照明灯具的选择原则是什么？

6．某车间长30米、宽15米、高5米，灯具安装高度距地高度为4.2米，工作在高0.75米，试计算其室形指数？

7．某教室长11米，宽6米，高3.6米，离顶棚0.5米的高度内安装YG1-1型40W荧光灯，课桌高度为0.8米。已知为白色顶棚、白色墙壁、墙壁开有大窗子，窗帘为深蓝色，地面为浅色水磨石地面，要求课桌面上的照度为150lx，试计算安装灯具的数量？

8．某商业营业厅的面积为30×15m2，房间净高3.5m，工作面高0.8m，天棚反射系数为70%，墙壁反射系数为55%。拟采用荧光灯吸顶安装，试计算需安装灯具的数量？

9．有一小餐厅，室内净长8米，宽5.5米，高4.2米，拟采用六盏小花灯做照明，每盏花灯装有220V的4个25W和1个40W的白炽灯泡，其挂高为3.3米，天棚采用白色钙塑板吊顶，墙壁采用白色涂料粉刷、地板为水泥地面，试计算可达到的照度。

10．某住宅区各建筑均采用三相四制进线,线电压为380V,各幢楼的光源容量已由单相负荷换算为三相负荷,各荧光灯具均采用电容器补偿。住宅楼4幢,每幢楼安装白炽灯的光源容量为5kW,安装荧光灯的光源容量为4.8kW;托儿所一幢,安装荧光灯的光源容量为2.8kW,安装白炽灯的光源容量为0.8kW。试确定该住宅区各幢楼的照明计算负荷及变压器低压侧的计算负荷。

复习思考题参考答案

1．光的度量有那些主要参数？它们的物理意义及单位是什么？

光通量：是指光源在单位时间内，向空间辐射出的使人产生光感觉的能量称为光通量，以字母“Φ”表示，单位为流明（lm），是表征光源特性的光度量。

光强度：简称光强，是指单位立体角内的光通量，以符号I a表示，是表征光源发光能力大小的物理量。光强度的单位为坎德拉，单位代号为cd，它是国际单位制中的基本单位。

照度：被照表面单位面积上接收到的光通量称为照度，用E表示，单位为勒克斯（lx），是表征表面照明条件特征的光度量。

2．常用照明电光源有哪些？它们的特点是什么？

在照明工程中使用的各种各样电光源，按其工作原理可分为两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯等；另一类是气体放电光源，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯等。

（1）白炽灯：白炽灯具有构造简单、使用方便，能瞬间点燃、无频闪现象、显色性能好、价格便宜等特点，但发光效率低、寿命较短、抗震性能低。

（2）卤钨灯：卤钨灯的光谱能量分布与白炽灯相近似，也是连续的。卤钨灯具有体积小、功率大、能瞬间点燃、可调光、无频闪效应、显色性好、发光效率高等特点。

（3）荧光灯：荧光灯具有发光效率高、寿命长、表面温度低、显色性较好、光通分布均匀等特点。荧光灯缺点主要有在低温环境下启动困难，而且光效显著减弱，荧光灯功率因数低。

（4）高压汞灯：高压汞灯具有光效率高、耐震、耐热、寿命长等特点。但缺点是不能瞬间点燃，启动时间长，且显色性差。电压偏移对光通输出影响较小，但电压波动过大，如电压突然降低50%以上时，可导致灯自动熄灭，再次启动又需5～10s，故电压变化不宜大于5%。

（5）高压钠灯：光效高，约为荧光高压汞灯的两倍，且寿命长，但显色性欠佳，平均显色指数21。电源电压的变化对高压钠灯的光电参数影响较为显著，当电压突降5%以下时，可造成灯自行熄灭，而再次启动又需约10～15s。环境温度的变化对高压钠灯的影响不显著，它能在-40°～100°C范围工作。高压钠灯还具有紫外线辐射小、透雾性能好、耐震、宜用于照度要求较高的大空间照明。

（6）金属卤化物灯：与高压汞灯相比，其光效更高（70～100lm/W），显色性良好，平均显色指数60～90、紫外线辐射弱，但寿命较高压汞灯低。

这种灯在使用时需配用镇流器，1000W钠、铊、铟灯尚须加触发器启动。电源电压变化不但影响光效、管压、光色，而且电压变化过大时，灯会有熄灭现象，为此，电源电压不宜超过±5%。

（7）氙灯：其光色很好。其功率较大，光色接近日光，有耐低温、耐高温、耐震、工作稳定、功率较大等特点。氙灯紫外线辐射强，氙灯一般不用镇流器，但为提高电弧的稳定性和改善启动性能，目前小功率管形氙灯仍使用镇流器。氙灯需采用触发器启动，每次触发时间不宜超过10s，灯的工作温度高，因此，灯座及灯头引入线应耐高温。

3．照明灯具主要由哪几部分构成？

灯具包括光源和控照器（也称灯罩或灯具），控照器的功能主要有固定光源，并对光源光通量作重新分配，使工作面得到符合要求的照度和光通量的分布，以及避免刺目的强光和美化建筑空间的作用，改善人们的视觉效果。

4．照明灯具按配光曲线分哪些类型？它们的光通量的分布有何不同？

灯具按配光曲线分如下类型：

直射型灯具：其向下的光通量为90%～100%，向上的光通量为10%～0%。

半直射型灯具：其向下的光通量为60%～90%，向上的光通量为40%～100%。

漫射型灯具：其向下的光通量为40%～60%，向上的光通量为60%～40%。

半间接型灯具：其向下的光通量为10%～40%，向上的光通量为90%～60%。

间接型灯具：其向下的光通量为0%～10%，向上的光通量为100%～90%。

5．照明灯具的选择原则是什么？

在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用效率高的灯具，其效率值不应低

于国家相关标准规定，并且根据照明场所的环境条件分别选用下列灯具：（1）在高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具；

（2）在潮湿或多尘环境，宜选用防水防尘灯具；

（3）有爆炸或火灾危险的环境，应按危险等级选择相应的照明灯具；

（4

（5

（6

6．某车间长30米、宽15米、高5米，灯具安装高度距地高度为4.2米，工作在高0.75米，试计算其室形指数？

解：计算高度h=4.2-0.75=3.45m

则室形指数i=a×b/h(a+b)=30×15/3.45（30+15）=2.899 7．某教室长11米，宽6米，高3.6米，离顶棚0.5米的高度内安装YG1-1型40W荧光灯，课桌高度为0.8米。已知为白色顶棚、白色墙壁、墙壁开有大窗子，窗帘为深蓝色，地面为浅色水磨石地面，要求课桌面上的照度为150lx，试计算安装灯具的数量？

解：已知室内面积S=A×B=11×6=66m2

依题给出天棚、墙壁与地板的颜色，查表得p t=0.7，p q=0.5，p q=0.3查表取减光补偿系数k=1.3，设工作面高度为0.8米，计算高度h=3.6－0.8=2.8m 则室空间系数i=ab/h(a+b)=11×6/2.8（11+6）=1.387

查附表1得i=1.25时，K

U =0.42；i=1.5时，K

U

=0.46

用插值法计算出i=1.387时，K

U

=0.442

查表3.3知荧光灯光源特性40W光通量2200lm

故每盏荧光灯的总光通量为：

φ=1×2200=2200lm

由E av=NΦK U/Sk知N= E av Sk/ΦK U=150×66×1.3/2200×0.442=13.24（盏）所以选1×40W荧光灯14盏。

8．某商业营业厅的面积为30×15m2，房间净高3.5m，工作面高0.8m，天棚反射系数为70%，墙壁反射系数为55%。拟采用荧光灯吸顶安装，试计算需安装灯具的数量？

解：已知室内面积S=A×B=30×15=450m2

依题得p t=0.7，p q=0.55，查表取减光补偿系数k=1.3，设工作面高度为0.8米，计算高度h=3.5－0.8=2.7m

则室空间系数i=ab/h(a+b)=30×15/2.7（30+15）=3.7

查附表2得i=3.5时，K

U =0.78；i=4时，K

U

=0.8

用插值法计算出i=3.7时，K

U

=0.788

查表3.3知荧光灯光源特性40W光通量2200lm

故每盏荧光灯的总光通量为：

φ=2×2200=4400lm

设商业营业厅照度为150lx

由E av=NΦK U/Sk知N= E av Sk/ΦK U=150×450×1.3/4400×0.788=25.31（盏）所以选2×40W荧光灯26盏。

9．有一小餐厅，室内净长8米，宽5.5米，高4.2米，拟采用六盏小花灯做照明，每盏花灯装有220V的4个25W和1个40W的白炽灯泡，其挂高为3.3米，天棚采用白色钙塑板吊顶，墙壁采用白色涂料粉刷、地板为水泥地面，试计

算可达到的照度。

解：已知室内面积S=A ×B=8×5.5=44m 2

依题给出天棚、墙壁与地板的颜色，查表得p t =0.7，p q =0.5，p q =0.1

查表取减光补偿系数k=1.3，设工作面高度为0.8米，计算高度h=3.3－0.8=2.5m

则室空间系数i=ab/h(a+b)=8×5.5/2.5（8+5.5）=1.3

假设花灯本身的利用系数Ｋ０=0.85

查设计手册花灯照明灯具的沟通利用系数K U 得i =1.25时，K U =0.47；i =1.5

时，K U =0.52

用插值法计算出i =1.3时，K U =0.48

查白炽灯光源特性25W 灯泡光通量为220lm ，40Ｗ为350lm 。

故每盏花灯的总光通量为：

φ=４×220+1×350=1230lm

由E av =N ΦK U /Sk =6×1230×0.85×0.48/1.3×44=52.64lx

因此可知小餐厅的照度为52.64lx 。

10．某住宅区各建筑均采用三相四制进线,线电压为380V,各幢楼的光源容量已由单相负荷换算为三相负荷,各荧光灯具均采用电容器补偿。住宅楼4幢,每幢楼安装白炽灯的光源容量为5kW,安装荧光灯的光源容量为4.8kW;托儿所一幢,安装荧光灯的光源容量为2.8kW,安装白炽灯的光源容量为0.8kW 。试确定该住宅区各幢楼的照明计算负荷及变压器低压侧的计算负荷。

解：各幢楼的照明计算负荷：

住宅楼：需要系数取0.6，根据题意计算有功功率P j1=（５+4.8）0.6=5.88k Ｗ；

计算无功功率Ｑj1=0+4.8×0.6×tan （arccos0.9）=1.395kvar ；

计算视在功率Ｓj1=04.6395.188.5j1j1=+=

+２２２２

Q P kV A 托儿所：需要系数取0.8，根据题意计算有功功率P j2=（2.8+0.8）×0.8=2.88k Ｗ；

计算无功功率Ｑj2=0+2.8×0.8×tan （arccos0.9）=1.085kvar ；

计算视在功率Ｓj2=078.3085.188.2j2

j2=+=+２２２２

Q P kV A 变压器低压侧计算负荷：

计算有功功率：Pj=4×P j1+ P j2=4×5.88+ 2.88=26.4 k Ｗ；

计算无功功率Ｑj =4×Ｑj1+Ｑj2=4×1.395+1.085=6.665kvar ；

计算视在功率Ｓj =23.27665.64.26j j =+=+２２２２

Q P kV A