2.3 电气照明工程
2.3.1 概述
1.照明的基本知识
（1）电气照明的分类。
1）正常照明。正常照明是指满足一般生活、生产需要的室内、外照明。所有居住的房间和供工作、运输、人行的走道及室外场地，都应设置正常照明。
2）应急照明。应急照明是指因正常照明的电源发生故障而启用的照明。它又可以分为备用照明、安全照明和疏散照明等。
3）警卫照明。警卫照明是指在一般工厂中不必设置，但对某些有特殊要求的厂区、仓库区及其他有警戒任务的场所应设置的照明。
4）值班照明。值班照明是指在非工作时间内，为需要值班的场所提供的照明。
5）障碍照明。障碍照明是指为了保障飞机起飞和降落安全及船舶航行安全而在建筑物上装设的用于障碍标志的照明。
6）装饰照明。装饰照明是指为美化市容夜景以及节日装饰和室内装饰而设计的照明。
（2）电气照明的基本要求。电气照明的基本要求为适宜的照度水平、照度均匀、照度的稳定性、合适的亮度分布、消除频闪、限制眩光、减弱阴影、光源的显色性要好。
（3）电气照明的供电方式。
1）照明电压。在一般小型民用建筑中，照明进线电源电压应当为220V单相供电。当照明容量较大的建筑物，例如超过30A时，其进线电源应当采用380/220V三相四线制供电。
当照明器的端电压发生偏移时，一般不应当高于其额定电压的105%，也不宜低于额定电压的下列数值：
①对视觉要求较高的室内照明为97.5%。
②一般工作场所的室内照明、露天工作场所照明为95%；对远离变电所的小面积工作场所允许降低到90%。
③事故照明、道路照明、警卫照明以及电压为12～36V的照明为90%，其中12V电压系用于检修锅炉用的手提行灯，36V用于一般手提行灯。
2）正常照明。正常照明的供电方式一般可以由电力与照明共用的380/220V电力变压器供电。如生产厂房中接于变压器—干线式电力系统的单独回路上；对某些大型厂房或重要建筑可由两个或多个不同变压器的低压回路供电；如某些辅助建筑或者远离变电所的建筑，可采用电力与照明合用的回路。当电压偏移或者波动过大，不能保证照明质量和灯泡寿命时，照明部分可采用有载调压变压器或者照明专用变压器供电。
3）事故照明。事故照明供电方式有两种：供继续工作使用的供电方式和供疏散人员或安全通行的供电方式。
①供继续工作。对于供继续工作用的事故照明应当接于与正常照明不同的电源，即另一个独立电源的供电线路上，或者由与正常照明电源不同的6～10kV线路供电的变压器低压侧、自备快速启动发电机以及蓄电池组供电。其供电系统图示例如图2-77所示。
图2-77 事故照明供电系统示例
②供疏散人员或安全通行。对于供疏散人员或者安全通行的事故照明，其电源可接在与正常照明分开的线路上，并且不得与正常照明共用一个总开关。当只需装设单个或少量的事故照明时，可使用成套应急照明灯。
2.电光源的选择、分类及性能
（1）电光源的选择。
1）按照明设施的目的和用途选择电光源。
2）按环境要求选择电光源。
3）按投资与年运行费选择电光源。
（2）电光源的分类。电光源按发光原理分为两大类热辐射光源和气体放电光源。
1）热辐射光源利用电流将灯丝加热到白炽程度而辐射出的可见光称之为热辐射光源。
①白炽灯。白炽灯是利用通过电流的钨丝被加热到白炽状态而发光的一种热辐射光源。白炽灯具有结构简单、使用方便、显色性好等特点，但是发光效率低，抗震性较差，随着钨丝的温度上升及长时间的工作，钨丝逐渐蒸发变细，灯泡壳发黑，最后灯丝细到一定的程度就会熔断。尤其是在白炽灯开灯的瞬间电流很大，由于温度的快速变化而产生机械应力，更容易使灯丝损坏。
②卤钨灯。卤钨灯有碘钨灯和溴钨灯。在白炽灯泡内充入微量的卤化物，利用卤钨循环提高发光效率，故其发光效率比白炽灯高30%。为使卤钨循环顺利进行，卤钨灯必须水平安装，倾斜角不应大于4°，不能与易燃物接近，不允许采用人工冷却措施（例如电风扇冷却），勿溅上雨水。否则将影响灯管的寿命。
2）气体放电光源利用电流通过灯管中蒸气而产生弧光放电或者非金属电离而发出可见光的原理制造的光源。
①荧光灯。荧光灯是利用汞蒸气在外加电源作用下产生弧光放电，可发出大量的可见光及大量的紫外线，紫外线再激励管内壁的荧光粉使之发出大量的可见光。荧光粉的化学成分决定其发光颜色。荧光灯由镇流器、起辉器、灯管和电极等组成。
②高压汞灯。高压汞灯亦称高压水银荧光灯。它是荧光灯的改进产品，属于高气压的汞蒸气放电光源，它不需起辉器来预热灯丝。高压汞灯分为外镇流和内镇流两种形式，外镇流式必须同相应功率的镇流器串联使用，工作时放电管内的水银气化，其压力达1～3个大气压。因水银的紫外线照射玻璃外壳表面的荧光粉而发出荧光，故称为高压荧光灯。
③低压钠灯。低压钠灯的工作原理是通电后低气压钠蒸气放电处于钠原子被激发面产生弧光放电发光。低压钠灯的启动电压高，触发电压400V以上，从启动到稳定需要8～10min。
④高压钠灯。高压钠灯利用高压钠蒸气放电发光的一种高强度弧光气体放电光源。其辐射光的波长集中在人眼感受较灵敏的区域内，所以其光效高，为荧光高压汞灯的2倍，寿命长，但是显色性差、启动时间也较长，此种灯从点亮到稳定工作约4～8min。当电源中断，灯的再启动时间较长，一般在10～20min以内，所以不能作应急照明或其他需要迅速点亮的场所，也不宜用于需要频繁开启及关闭的地方，否则会影响其使用寿命。
⑤氙灯。氙灯利用高压氙气放电产生强光的弧光放电灯。点燃后产生很强的接近于太阳光的连续光谱，所以有“小太阳”的美称。氙灯显色性很好，光效较高（40～60lm/W），功率大，使用寿命为1000～5000h。
⑥金属卤化物灯。金属卤化物灯在高压汞灯的基础上为改善光色，在高压汞灯灯管内添加某些金属卤化物，并且靠金属卤化物的循环作用，不断向电弧提供相应的金属蒸气，提高管内金属蒸气的压力，有利于发光效率的提高，可获得比高压汞灯更高的光效和显色性。
⑦霓虹灯。霓虹灯是一种辉光放电光源，它是用细长、内壁涂有荧光粉的玻璃管在高温下揻制成各种图形或文字，再抽成真空，在灯管中充入少量的氩、氦、氙和汞等气体。在高电压作用下，霓虹灯管可产生辉光放电现象，从而发出各种鲜艳的光色。
（3）电光源的性能。常用电光源的主要技术性能比较见表2-33。
表2-33 常用电光源的主要技术性能比较
3.灯具的选择与分类
（1）灯具的选择。灯具的选择应首先满足使用功能和照明质量的要求，应当优先采用高效节能电光源和高效灯具，同时便于安装与维护，并且长期运行费用低。因此灯具的选择应考虑配光特性、使用场所的环境条件、安全用电要求、外形与建筑风格的协调以及经济性。
（2）灯具的分类。
1）按光通量在上下空间分布的比例分类，见表2-34。
表2-34 灯具按光通量分类
2）按灯具外壳结构特点分类，见表2-35。
表2-35 灯具按结构特点分类
3）按灯具的安装方式分类，见表2-36。
表2-36 灯具按安装方式分类
