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(66.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,KU =0.42;i=1.5时,KU=0.46用插值法计算出i=1.387时,KU=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,KU =0.78;i=4时,KU=0.8用插值法计算出i=3.7时,KU=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=+=+2222Q 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=078.3085.188.2j2j2=+=+2222Q 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 =+=+2222Q P kV A。