建筑电气与照明技术设计论文

引言

照明是人们生产、工作、学习中最基本和最重要的需求。我国经济正处于高速发展阶段，随着人们生活水平的不断提高，对照明用电的需求也迅速增长，照明用电已成为我国电力需求的重要部分。

就目前我国的国情来讲，建筑电气技术仍处于发展中。因建筑电气设计方式和维护管理工作不善而导致工业与民用建筑等场所的电气照明的功效不良，如照度水平该高的地方不高，该低的地方反而很亮，耗电多，达到的照度水平低，照明质量差，既不利于人们劳动或其他活动的视觉工作，而且造成了电气照明能量的严重浪费。能源短缺严重影响我国现代化建设的发展。节能在各行各业中均已得到充分重视。建筑电气设计工作者更应在进行建筑电气设计时，应充分考虑照明设施的维护管理问题，充分发挥电气照明设施的能效。为国家节约每一度电，为现代化建设作贡献，是每一位建筑电气设计工作者责无旁贷的职责与义务。新的建筑照明标准中,指出在满足照度要求的前提下，减少单位建筑面积的照明用量。工厂越来越重视照明对企业生产效率提高的作用，正逐步替换能耗高、照度低的照明灯具。

雷电防护是古老的话题，自古至今雷电的能量和次数并没有发生明显的突变，但是雷电灾害频度急剧增加，主要是我们的负载发生了变化。防雷一定要从负载耐受开始研究，否则便是纸上谈兵。防雷又是一个很复杂的问题，不可能依靠一、二种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电压的影响，必须针对雷害入侵途径，对各类可能产生雷击的因素进行排除，采用综合防治——接闪、均压、屏蔽、接地、分流（保护），才能将雷害减少到最低限度。接地是避雷防护最重要的环节，不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷，最终都是把雷电流泄入大地。因此，没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。

等电位连接就是把建筑物内附近的所有金属物，如建筑物的基础钢筋、自来水管、煤气管及其金属屏蔽层，电力系统的零线、建筑物的接地系统，用电气连接的方法连接起来（含截获可靠的导线连接）使整座建筑物成为一个良好的等电位体。等电位连接的目的就是为了防止和设备与设备之间、系统与系统之间危险的电位差，确保设备和操作人员的安全。

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1.电气照明概述

工厂照明分为自然照明和人工照明两大类，而电气照明是工厂照明中应用范围最广的一种照明方式。照明设计是否合理，都直接影响到生产产品的质量和劳动生产率以及工作人员的视力健康。因此工厂照明的合理设计对工业生产具有十分重要的意义。

1.1照明技术的有关概念

1.1.1光和光谱

1.光

光是物质的一种形态，是一种辐射能，在空间中以电磁波的形式传播，其波长比无线电波短而比X射线长。这种电磁波的频谱范围很广，波长不同其特性也截然不同。

2.光谱

白光线中不同强度的单色光，按波长长短依次排列，称为光源的光谱。 光谱的大致范围包括：

红外线——波长为780nm～1mm 可见光——波长为380nm～780m 紫外线——波长为1nm～380m。

波长为380nm～780m的辐射能为可见光，它作用于人的眼睛就能产生视觉。但人眼对各种波长的可见光，具有不同的敏感性。实验证明，正常人眼对于波长为555nm的黄绿色光最敏感，因此波长越偏离555nm的辐射，可见度越小。

1.1.2 光的度量

1.光通

光源在单位时间内，向周围空间辐射出的使人眼产生光感的能量，称为光通量。用符号Φ表示，单位为流明（lm）。

2.光强

光强就是发光强度，是表示向空间某一方向辐射的光通密度。用符号I表示，单位为坎德拉（cd）。

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3.照度

受照物体表面的光通密度称为照度。用符号E表示，单位为勒克斯（lx）。 4.亮度

发光体（受照物体对人眼可看作是间接发光体）在视线方向单位投影面上的发光强度称为亮度。用符号L表示，单位为cd/㎡。

1.1.3光源的色温与显色性

1.色温

色温就是当某一种光源的色品（用CIE1931 标准色度系统所表示的颜色性质）与某一温度下绝对黑体的色品相同时的绝对黑体的温度。用Tc表示，单位是K（凯尔文）。

所有物体自身在绝对零度之上的任何温度都会发出电磁波辐射。一定时间内辐射能量的多少，以及辐射能量按波长分布的状况都与温度有关。绝对黑体在任何温度下对任何波长的入射辐射都完全吸收（即吸收比为1）。由于排出了周围环境的影响，使得它发出的辐射仅由温度决定。随着温度的增加，绝对黑体辐射能量增大；并且，其功率波谱的峰值向短波方向移动。也就是，温度升高，人眼看上去不仅亮度增加，，颜色也随之变化。

2.显色性

统一颜色的物体在具有不同光谱的光源照射下，能显出不同的颜色。光源对被照物体颜色显现的性质，叫做光源的显色性。为表征光源的显色性能，引入光源的显色指数这一参数。光源的显色指数Ra是指在待测光源照射下物体的颜色与日光照射下该物体的颜色相符合的程度，而将日光与其相当的参照光源显色指数定为100。因此物体颜色失真越小，则光源的显色指数越高，也就是光源的显色性能越好。 1.1.4 眩光

由于视野中的亮度范围或者亮度分布不均匀，或存在极端的对比，以至于引起不舒适的感觉或者降低观察细节部分及目标的能力的视觉现象，称为眩光。眩光是人的视觉特性，它受制于环境因素，且由人眼的生理特点所决定。 1.1.5 照明方式和种类

1.照明方式

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在工业企业中,照明按装设方式可分为一般照明、局部照明和混合照明。 （1）一般照明 供照度要求基本均匀的场所之照明。 （2）局部照明 仅供工作地点(固定式或便携式)使用的地方。 （3）混合照明 一般照明和局部照明组成的照明。

对工作位置密度很大而对光照方向无特殊要求的场合，宜采用一般照明；对局部地点需要高照度并对照射方向有要求时，宜采用局部照明；对工作位置需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。

2.照明的种类

照明按其用途可分为工作照明、事故照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。

（1）工作照明 正常工作时的室内照明。

（2）事故照明 正常照明熄灭后供工作人员暂时继续作业和疏散人员使用的照明。

（3）值班照明 非生产时间内供值班人员使用的照明。 （4）警卫照明 警卫地区周界的照明。

（5）障碍照明 在高层建筑上或基建施工、开挖地段时，作为障碍标志用的照明。

工作照明一般可以单独使用，也可和事故照明、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。事故照明应装设在可能引起事故的设备、材料周围及主要的通道和入口处，并在灯的明显部位涂上红色，且照度不应小于场所所规定照度的10%。三班制生产的重要车间及有重要设备的车间和仓库等场所应装设值班照明。障碍照明一般用闪光、红色灯显示。

1.2常用照明光源和灯具

照明光源和灯具是照明器的两个主要部件，照明光源提供发光源，灯具起固定光源的作用。 1.2.1照明光源

电光源就是将电能转换成光学辐射能的器件。照明工程中常用的电光源按发光原理可分为两大类：热辐射光源和气体放电光源。

1.热辐射光源

（1）白炽灯

白炽灯是根据电流的热效应制成的发光器件，它是将灯丝通电加热到白炽

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