电工学8

4. 警卫照明
警卫照明设置在保卫区域或仓库等范围内。
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5. 障碍照明 障碍照明设在特高建筑物尖端上或机场周围 较高建筑上作为飞行障碍标志，或设在有船舶通 行的航道两侧建筑物上作为航行障碍标志。 障碍照明必须用透雾的红光灯具。 6. 装饰照明 美化和装饰某一特定空间的照明方式，可以 是正常照明的一部分。 7. 艺术照明 指创造和渲染某种气氛和人们所从事的活动 相适应的照明方式，一般采用彩灯照明。
Φ 4I I E 2 2 A 4r r
L
P
I
r
E
6
（2）入射角余弦定律
Φ E θ En θ A1
Φ En A
Φ cos E En cos A
A2
r E An A P θ En Iθ
L
利用上述两个定律，可以确定 任意方向光强在平面A上点P 的照度。
I En 2 r
12 100~200
二、照度的均匀性 如果被照面的照度不均匀，当人眼从一个表面移到另 一个表面时，就需要一个适应过程，从而导致视觉疲 劳。所以应合理布置灯具，力求照度均匀。
Emin 照明平均均匀度 0.7 Eav
Emin 照明最低均匀度 0.3 Emax
三、 适宜的亮度分布
L 灯具的布置间距不应大于所选灯具的最大允许距高比 l h
§8.3 照明种类
（一般照明、分区一般照明、局部照明、混合照明） 正常照明
应急照明 （疏散照明、安全照明、备用照明 ） 值班照明 照 明 警卫照明 障碍照明
装饰照明
艺术照明
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1. 正常照明 正常照明是使室内、外满足一般生产、生活的照明。 有4种方式： （1）一般照明 一般照明是为整个房间、整个环境提供均匀的照度而 设置的照明。 以下情况可单独采用一般照明： 房间内工作面布置很密； 工作面所需的最高照度不超过50~70lx； 无固定工作场所； 没有投光方向的特殊要求。 （2）分区一般照明（提高特定区域照度）
“绿色照明”(Green Lights)，绿色照明，就是通过使用高效 节能电光源、高效照明灯具和照明控制设备等照明节能新技 术产品，达到降低照明负荷安装功率，节约照明用电，从而 减少对环境的污染，保护生态平衡的一项复杂的系统工程。 我国1994年制定“中国绿色照明工程”计划，1996年正式启 动。 17
灯罩均匀发光，在各方向上光强相等；从任一角度观察球形灯罩， 面积均为球体的表面积
1 1 A d 2 0.25 2 m2=0.0491m2 4 4
亮度
I 59.7 L cd/m2 =1216 cd/和透射
光在传播中遇到介质，会发生反射、透射与吸收现象。反 射光的强弱与分布型式取决于材料表面的性质，也同光的 入射方向有关。玻璃、晶体、某些塑料、纺织品、水等都 是透光材料，能透过大部分入射光。材料的透光性能不仅 取决于它的分子结构，还同它的厚度有关。各种材料的反 光和透光能力对照明设计是很重要的，从照明设计考虑， 反射比和透射比高的材料才有实用价值。
（3）备用照明：正常照明发生事故时，为会造成爆炸、火 灾等严重事故的场所所设的保证室内活动继续进行的照明。
用于继续工作的备用照明的照度不得低于正常照明照度的 10%。
3. 值班照明
值班照明是指在非生产时间内供值班人员用的照明。
值班照明可以是工作照明的一部分，但应能独立控制；也可 是事故照明的一部分或全部作为值班照明。
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§8.4 电光源种类和选择
真空灯
一、电光源的种类
固体发光光源
白炽灯 充气灯
非卤钨灯 卤钨灯
（热辐射）
场致发光灯、半导体发光器件 荧光灯
电光源
弧光放电灯
低气压灯 低压钠灯
高压汞灯 高压钠灯
气体放电光源
（气体放电）
高气压灯
高压氙灯
金属卤化物灯 碳弧灯
辉光放电灯：霓虹灯、氖灯
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1. 荧光灯：即日光灯 使用注意事项： （1）工作最适宜温度为18~25º C；温度过高或过低都 会造成启辉困难或光效降低； （2）不宜频繁启动，电源电压波动不宜超过±5% （3）启辉器开闭瞬间易对无线电波产生干扰； （4）灯管必须与相应规格的镇流器、启辉器配套使用。
100 200 紫 蓝 绿 黄 红 300 400 500 600 700 800
106
l(nm)
紫外 可见光 红外
g 射线
X射线 10-6 10-4
雷达 —电视 —无线电 —电力 10-2 10 102 104
10-14 10-12 10-10 10-8
l (m )
2
二、光的度量单位（辐射度量、光度量）
A 4r 2 2 2 4 Sr r r
故各方向光强为
1250 I cd=99.5cd 4
5
三、 照度
1、照度概念 单位被照面积所接受的光通量，符号为E，为勒克 斯（ lx）。
dΦ E dA
A为被照面上的面积
2、光强与照度的关系 （1）距离平方反比定律
被照点 点光源
5. 金属卤化物灯 （加入某些金属在高压汞灯内、改善光色） 适用于较繁华的街道及要求照度高、显色性好的 大面积场所。
6. 钠灯：分低压和高压两种。前者单色黄光、适用 路灯；后者内充少量水银、寿命很长。 7. 氙灯：惰性气体放电弧光灯，光色好、适用作光源。 8. 混光灯 双灯混光：两单一电光源装入一个反光罩 单灯混光：两光源的管芯装入同一玻壳 9. 白色LED 寿命长、显色性好、无频闪、响应时间短、省电等 26 诸多优点。
I cos E E n cos r2
7
3、光亮度
某一发光体面积dA在方向的光强为 dI，眼睛所 能见到的发光体外观面积dA'=dAcos，则方向的亮 度L定义为该方向的光强dI与发光面投影到该方向的 面积dA'之比，即： dI dI L dA dA cos
二、电光源的特性
1．额定电压和额定电流 2．额定功率 3．额定光通量 4．发光效率（光视效能） 5．寿命 6．光谱能量分布曲线 7．光色 8．启动和再启动时间 9．频闪效应
表8-12 常用电光源 的主要特性
27
三、 电光源的选择
选用光源首先要满足照明设施的使用要求（照度、显色性、 色温、启动、再启动时间等）。其次要按环境条件选用， 最后综合考虑初投资与年运行费用。根据光源的不同性能、 特点和不同照明的需要。
θ
为发光面法线与眼
睛视线之间的夹角。 亮度的单位为cd/m2
θ
θ θ P
8
例8-4 100W白炽灯均匀发射1250lm的光通量，若外加透光率60%、 直径250mm的乳白玻璃灯罩，求球形乳白玻璃灯罩的亮度。 解：乳白玻璃灯罩光通量 光强 Φ=1250×60%lm=750lm
750 I cd=59.7cd 4
15
六、照明的稳定性
照度不稳定主要由两个原因造成： 光源光通量的变化和灯具摆动
所以为保证照度稳定，应力求保证供电质量，且灯 具吊装应设置在无气流冲击处或固定安装。 气体放电光源（如荧光灯、荧光高压汞灯等）在交 流电源供电下，其光通量随电流一起作周期性变化。 频闪效应：在其光照下观察到的物体运动显示出不同 于实际运动的现象。
3
2. 发光强度 发光强度：光源在某一方向上光通量的立体角密度称 为光源在该方向的发光强度，简称光强， 符号为I，单位为坎德位（cd)。
d
dA
dA dΩ 2 r
dΦ 即: I dΩ
4
dΩ
例8-1 100W普通白炽灯辐射光通量为1250lm，假设光源向 四周辐射的光通量是均匀的，求光源某方向上的光强。 解： 根据题意，光源向四周辐射的光通量是均匀的，因此 在任一方向上的光强也是相等的，故可以光源为球心，作 一半径为r的球面，球面积4πr2，其立体角为
5~15 15~30
150~300
厕所、盥洗室、楼梯间、走道 病房、健身房
X线诊断室、化疗室、 医疗建筑 同位素扫描室
理疗室、麻醉室、候诊室
30~75
30~75
解剖室、化验室、药房、 诊室、护士站
医生值班室，门诊挂号病案室
75~150
75~150
手术室、加速器治疗室
电子计算机X线扫描室
100~200
当入射光通量为i，反射光通量为，透射光通量为时， 定义
反射比

i
透射比
i
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§8.2 照明质量
一、合理的照度
各类建筑物中不同房间推荐照度值（参见192页）
建筑性质
房间名称
推荐照度/lx 5~15 15~30 20~50 30~50
5~15
厕所、盥洗室 餐室、厨房、起居室 居住建筑 卧室 单宿、活动室
厕所、盥洗室、楼梯间、走道
科教办 公建筑
食堂、传达室
厨房
30~70
50~100
医务室、报告厅、办公室、 会议室、接待室
75~150
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各类建筑物中不同房间推荐照度值（续）
建筑性质
科教办 公建筑
房间名称
实验室、阅览室、书库、教室
推荐照度/lx
75~150
设计室、绘图室、打字室
电子计算机房
100~200
亮度差别过大，易视觉疲劳。 室内各表面亮度比推荐值见表8-7 室内反射系数和照度分配推荐相对值见表8-8
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四、 限制眩光
1、眩光：若光源的亮度太亮或有强烈的亮度对比，则 会对人眼产生刺激作用，这种现象称为眩光。
直接眩光、反射眩光
2、眩光的抑制
对直接眩光： 限制光源的亮度或降低灯具表面的亮度
采用保护角大的灯具 布置灯具位置和选择最佳的灯具悬挂高度 对反射眩光： 提高环境亮度、减小亮度对比、采用无光泽的材 料作为表面 14