【正文】 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社1學習情境 3建筑電氣照明技術應用 全國高職高專院校規(guī)劃教材全國高職高專院校規(guī)劃教材 精品與示范系列精品與示范系列建筑建筑 電電 氣與氣與 施工用施工用 電電 (第第 2版版 ) 2任務任務 31認識電氣照明系統(tǒng)認識電氣照明系統(tǒng)1任務任務 32 電氣照明設計與計算電氣照明設計與計算2任務任務 33識讀建筑電氣施工圖識讀建筑電氣施工圖 3學習情境 3建筑電氣照明技術應用 3教學教學 導導 航航 :項項 目目任任 務務任任 務務 31認識電認識電 氣照明系氣照明系 統(tǒng)統(tǒng) 學學 時時 6任任 務務 32電電 氣照明氣照明 設計設計 與與 計計 算算任任 務務 33識讀識讀 建筑建筑 電電 氣施工氣施工 圖圖教學教學載載 體體 實訓實訓 中心、教學中心、教學 課課 件及教材相關內容件及教材相關內容教學教學目目 標標 知知 識識方面方面掌握建筑掌握建筑 電電 氣照明的基本概念；熟悉常用氣照明的基本概念；熟悉常用 電電 光源的特點和光源的特點和燈具種燈具種 類類 、建筑的照明種、建筑的照明種 類類 和照明和照明 標標 準、燈具的準、燈具的 選擇選擇 及布及布置；了解照度常用置；了解照度常用 計計 算方法和算方法和 電電 氣照明氣照明 設計設計 的一般的一般 過過 程。程。技能技能方面方面能能 夠夠 正確運用照度正確運用照度 計計 算方法解決工程算方法解決工程 實際設計實際設計 中具體中具體 問問題題 。過過 程程設計設計任任 務務 布置及知布置及知 識識 引引 導導 ———— 分分 組組 學學 習習 、 討論討論 和收集和收集 資資 料料 ———— 學生學生編編 寫寫 報報 告，制作告，制作 PPT、集中、集中 匯報匯報 ———— 教教 師師 點點 評評 或或 總結總結教學教學方法方法 項項 目教學法目教學法學習情境 3建筑電氣照明技術應用 4任務 3－ 1認識電氣照明系統(tǒng) 知識分布網絡知識分布網絡 常常用用照照明明電電源源熱輻射光源熱輻射光源熒光燈熒光燈高強度氣體放電燈（高強度氣體放電燈（ HID燈燈氙燈氙燈霓虹燈霓虹燈LED等等 5（（ 1）） 白熾燈白熾燈 。白熾燈是最早出現(xiàn)的光源，它是利用電流流過鎢。白熾燈是最早出現(xiàn)的光源，它是利用電流流過鎢絲形成白熾體的高溫熱輻射發(fā)光。白熾燈具有構造簡單、使用絲形成白熾體的高溫熱輻射發(fā)光。白熾燈具有構造簡單、使用方便、能瞬間點燃、無頻閃現(xiàn)象、方便、能瞬間點燃、無頻閃現(xiàn)象、 顯色性能好顯色性能好 、價格便宜等特、價格便宜等特點，但因熱輻射中只有百分之幾到百分之十幾為可見光，故發(fā)點，但因熱輻射中只有百分之幾到百分之十幾為可見光，故發(fā)光效率低，一般為光效率低，一般為 7～～ 19lm/W。1— 玻璃泡殼；玻璃泡殼； 2— 鎢絲鎢絲 ；； 3— 引引線線 ；； 4— 鉬絲鉬絲 支架；支架； 5— 杜美杜美 絲絲；； 6— 玻璃玻璃 夾夾 封；封； 7— 排氣管；排氣管； 8—— 芯柱；芯柱； 9— 焊焊 泥；泥； 10— 引引 線線 ；；11— 燈燈 頭頭 ；； 12— 焊錫焊錫 觸點觸點1．熱輻射光源．熱輻射光源 6（（ 1）） 白熾燈白熾燈 。由于鎢絲存在有蒸發(fā)現(xiàn)象，故壽命較短，平均壽。由于鎢絲存在有蒸發(fā)現(xiàn)象，故壽命較短，平均壽命為命為 1000h，抗震性能低。為減少鎢絲的蒸發(fā)，抗震性能低。為減少鎢絲的蒸發(fā)， 40W以下的燈以下的燈泡為真空燈泡，泡為真空燈泡， 40W以上則充以惰性氣體。白熾燈結構如圖以上則充以惰性氣體。白熾燈結構如圖 所示。所示。1．． 熱輻射光源熱輻射光源1— 玻璃泡殼；玻璃泡殼； 2— 鎢絲鎢絲 ；； 3— 引引線線 ；； 4— 鉬絲鉬絲 支架；支架； 5— 杜美杜美 絲絲；； 6— 玻璃玻璃 夾夾 封；封； 7— 排氣管；排氣管； 8—— 芯柱；芯柱； 9— 焊焊 泥；泥； 10— 引引 線線 ；；11— 燈燈 頭頭 ；； 12— 焊錫焊錫 觸點觸點 7（（ 2）） 鹵鎢燈鹵鎢燈 。由于白熾燈的。由于白熾燈的鎢絲在熱輻射的過程中蒸發(fā)并鎢絲在熱輻射的過程中蒸發(fā)并附著在燈泡內壁，從而使發(fā)光附著在燈泡內壁，從而使發(fā)光效率降低，壽命縮短。為減緩效率降低，壽命縮短。為減緩這一進程，人們在燈泡內充以這一進程，人們在燈泡內充以少量的鹵化物（如溴、碘），少量的鹵化物（如溴、碘），利用利用 鹵鎢循環(huán)原理鹵鎢循環(huán)原理 來提高燈的來提高燈的發(fā)光效率和壽命。鹵鎢燈結構發(fā)光效率和壽命。鹵鎢燈結構示意圖如圖示意圖如圖 。所示。圖圖 鹵鎢燈的結構示意圖鹵鎢燈的結構示意圖1．． 熱輻射光源熱輻射光源 8（（ 2）） 鹵鎢燈鹵鎢燈 。鹵鎢循環(huán)的過程是這樣的：在鹵鎢循環(huán)的過程是這樣的：在適當?shù)臏囟葪l件下，從燈絲蒸適當?shù)臏囟葪l件下，從燈絲蒸發(fā)出來的鎢在泡壁區(qū)域內與鹵發(fā)出來的鎢在泡壁區(qū)域內與鹵素物質反應，形成揮發(fā)性的鹵素物質反應，形成揮發(fā)性的鹵鎢化合物。由于泡壁溫度足夠鎢化合物。由于泡壁溫度足夠高（大于高（大于 250℃℃ ），鹵鎢化合），鹵鎢化合物呈氣態(tài)，當鹵鎢化合物擴散物呈氣態(tài)，當鹵鎢化合物擴散到較熱的燈絲周圍區(qū)域時又分到較熱的燈絲周圍區(qū)域時又分化為鹵素和鎢。釋放出來的鎢化為鹵素和鎢。釋放出來的鎢部分回到燈絲上，而鹵素繼續(xù)部分回到燈絲上，而鹵素繼續(xù)參與循環(huán)過程。參與循環(huán)過程。 圖圖 鹵鎢燈的結構示意圖鹵鎢燈的結構示意圖1．． 熱輻射光源熱輻射光源 9（（ 2）） 鹵鎢燈鹵鎢燈 。1．． 熱輻射光源熱輻射光源鹵素燈泡與白熾燈的差別在于，鹵素燈的玻璃外殼中充有鹵素燈泡與白熾燈的差別在于，鹵素燈的玻璃外殼中充有一些鹵族元素氣體（通常是碘或溴），其工作原理為：當燈絲一些鹵族元素氣體（通常是碘或溴），其工作原理為：當燈絲發(fā)熱時，鎢原子被蒸發(fā)后向玻璃管壁方向移動，當接近玻璃管發(fā)熱時，鎢原子被蒸發(fā)后向玻璃管壁方向移動，當接近玻璃管壁時，鎢蒸氣被冷卻到大約壁時，鎢蒸氣被冷卻到大約 800℃ 并和鹵素原子結合在一起，形并和鹵素原子結合在一起，形成鹵化鎢（碘化鎢或溴化鎢）。鹵化鎢向玻璃管中央繼續(xù)移動成鹵化鎢（碘化鎢或溴化鎢）。鹵化鎢向玻璃管中央繼續(xù)移動，又重新回到被氧化的燈絲上，由于鹵化鎢是一種很不穩(wěn)定的，又重新回到被氧化的燈絲上，由于鹵化鎢是一種很不穩(wěn)定的化合物，其遇熱后又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在化合物，其遇熱后又會重新分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補被蒸發(fā)掉的部分。通過這種再生循環(huán)過燈絲上沉積下來，彌補被蒸發(fā)掉的部分。通過這種再生循環(huán)過程，燈絲的使用壽命不僅得到了大大延長（幾乎是白熾燈的程，燈絲的使用壽命不僅得到了大大延長（幾乎是白熾燈的 4倍倍），同時由于燈絲可以工作在更高溫度下，從而得到了更高的），同時由于燈絲可以工作在更高溫度下，從而得到了更高的亮度，更高的色溫和更高的發(fā)光效率。亮度，更高的色溫和更高的發(fā)光效率。 10（（ 2）） 鹵鎢燈鹵鎢燈 。1．． 熱輻射光源熱輻射光源鹵鎢燈按用途分為鹵鎢燈按用途分為 6類類 ：： ①① 照明鹵鎢燈照明鹵鎢燈 。又分為高壓雙。又分為高壓雙端燈、低壓單端燈和多平面冷反射低壓定向照明燈端燈、低壓單端燈和多平面冷反射低壓定向照明燈 3種，廣種，廣泛用于商店、櫥窗、展廳、家庭室內照明。泛用于商店、櫥窗、展廳、家庭室內照明。 ②② 汽車鹵鎢汽車鹵鎢燈燈 。又分前燈，近光燈，轉彎燈，剎車燈等。又分前燈，近光燈，轉彎燈，剎車燈等。 ③③ 紅外、紫紅外、紫外輻照鹵鎢燈外輻照鹵鎢燈 。紅外輻照鹵鎢燈用于加熱設備和復印機上。紅外輻照鹵鎢燈用于加熱設備和復印機上，紫外輻照鹵鎢燈已開始用于牙科固化粉的固化工藝。，紫外輻照鹵鎢燈已開始用于牙科固化粉的固化工藝。 ④④攝影鹵鎢燈攝影鹵鎢燈 。已在舞臺影視和新聞攝影照明中取代普通鎢。已在舞臺影視和新聞攝影照明中取代普通鎢絲白熾燈。絲白熾燈。 ⑤⑤ 儀器鹵鎢燈儀器鹵鎢燈 。用于現(xiàn)代顯微鏡、投影儀、幻。用于現(xiàn)代顯微鏡、投影儀、幻燈以及醫(yī)療儀器等光學儀器上。燈以及醫(yī)療儀器等光學儀器上。 ⑥⑥ 冷反射儀器鹵鎢燈冷反射儀器鹵鎢燈 。用。用于輕便型電影機、幻燈機、醫(yī)用和工業(yè)用內窺鏡、牙科手于輕便型電影機、幻燈機、醫(yī)用和工業(yè)用內窺鏡、牙科手術著色固化、彩色照片擴印等光學儀器上。術著色固化、彩色照片擴印等光學儀器上。 11（（ 2）） 鹵鎢燈鹵鎢燈 。1．． 熱輻射光源熱輻射光源 12（（ 2）） 鹵鎢燈鹵鎢燈 。1．． 熱輻射光源熱輻射光源 13熒光燈俗稱日光燈，是一種低熒光燈俗稱日光燈，是一種低壓汞蒸氣弧光放電燈。它是利壓汞蒸氣弧光放電燈。它是利用汞蒸氣在外加電壓的作用下用汞蒸氣在外加電壓的作用下產生弧光放電時發(fā)出大量的紫產生弧光放電時發(fā)出大量的紫外線和少許的可見光，再靠紫外線和少許的可見光，再靠紫外線激勵涂覆在燈管內壁的熒外線激勵涂覆在燈管內壁的熒光粉，從而再發(fā)出可見光來。光粉，從而再發(fā)出可見光來。由于熒光粉的配料不同，發(fā)出由于熒光粉的配料不同，發(fā)出可見光的光色不同，常見熒光可見光的光色不同，常見熒光燈的結構如圖燈的結構如圖 。所示。1— 氬和汞蒸氣；氬和汞蒸氣； 2— 熒光粉涂層；熒光粉涂層； 3—— 電極屏罩；電極屏罩； 4— 芯柱；芯柱； 5— 兩引線的兩引線的燈帽；燈帽； 6— 汞；汞； 7— 電極；電極； 8— 引線引線2．． 熒光燈熒光燈 2．． 熒光燈熒光燈正常發(fā)光時正常發(fā)光時起動時需高壓將氣體電離簡單簡單 日光燈電路分析日光燈電路分析 鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器電感型電感型 電子型電子型結構簡單、價格便宜、耗金結構簡單、價格便宜、耗金屬材料、啟動慢、功耗高、屬材料、啟動慢、功耗高、壽命長。壽命長。耗金屬材料很少、啟動快、耗金屬材料很少、啟動快、低電壓可啟動、價格貴、壽低電壓可啟動、價格貴、壽命短。命短。2．． 熒光燈熒光燈 啟輝器的結構和作用啟輝器的結構和作用？？作用一：作用一：滅弧，保護氖管；滅弧，保護氖管；作用二：作用二：減小日光燈啟動時對電網減小日光燈啟動時對電網和其他電器的高頻干擾。和其他電器的高頻干擾。2．． 熒光燈熒光燈 了解一下電子鎮(zhèn)流器整流50Hz交流→ 直流逆變（高頻振蕩）直流 →20k~100kHz交流燈電路網絡啟動、正常工作時限流。 啟動時：當 時 :—— 串聯(lián)諧振。諧振頻率：相量圖：結論 2：電感電容兩端電壓可以遠大于串聯(lián)電路總電壓。 高壓啟動燈絲預熱結論 1： u、 i同相，電路呈純電阻性。 正常工作時：事實上，由于燈管導通后電阻較小，電容 C的作用可以忽略， L起 分壓和限流作用。問題討論：為什么電子鎮(zhèn)流器可以節(jié)省金屬材料？證明略（可以使用導納概念） 202．． 熒光燈熒光燈 212．． 熒光燈熒光燈傳統(tǒng)型熒光燈：傳統(tǒng)型熒光燈：內裝有兩個燈絲，燈絲上涂有電子發(fā)射材料三元碳酸鹽（內裝有兩個燈絲，燈絲上涂有電子發(fā)射材料三元碳酸鹽（碳酸鋇、碳酸鍶和碳酸鈣），俗稱電子粉。在交流電壓作用下碳酸鋇、碳酸鍶和碳酸鈣），俗稱電子粉。在交流電壓作用下，燈絲交替地作為陰極和陽極，燈管內壁涂有熒光粉，管內充，燈絲交替地作為陰極和陽極，燈管內壁涂有熒光粉，管內充有有 400Pa500Pa壓力的氬氣和少量的汞。通電后，液態(tài)汞蒸發(fā)壓力的氬氣和少量的汞。通電后，液態(tài)汞蒸發(fā)成壓力為成壓力為 Pa的汞蒸氣，在電場作用下，汞原子不斷從原始的汞蒸氣，在電場作用下，汞原子不斷從原始狀態(tài)被激發(fā)成激發(fā)態(tài)，繼而自發(fā)躍遷到基態(tài)，并輻射出波長狀態(tài)被激發(fā)成激發(fā)態(tài)，繼而自發(fā)躍遷到基態(tài)，并輻射出波長 185nm的紫外線的紫外線 (主峰值波長是主峰值波長是 ，約占全部，約占全部輻射能的輻射能的 7080%；次峰值波長是；次峰值波長是 185nm，約占全部輻射能的，約占全部輻射能的10%)，以釋放多余的能量。熒光粉吸收紫外線的輻射能后發(fā)出，以釋放多余的能量。熒光粉吸收紫外線的輻射能后發(fā)出可見光。熒光粉不同，發(fā)出的光線也不同，這就是熒光燈可做可見光。熒光粉不同，發(fā)出的光線也不同，這就是熒光燈可做成白色和各種彩色的緣由。由于熒光燈所消耗的電能大部分用成白色和各種彩色的緣由。由于熒光燈所消耗的電能大部分用于產生紫外線，因此，熒光燈的發(fā)光效率遠比白熾燈和鹵鎢燈于產生紫外線，因此，熒光燈的發(fā)光效率遠比白熾燈和鹵鎢燈高，屬于節(jié)能電光源。高，屬于節(jié)能電光源。 222．． 熒光燈熒光燈無極熒光燈：無極熒光燈：無極熒光燈即無極燈，它取消了對傳統(tǒng)熒光燈的燈絲和電無極熒光燈即無極燈，它取消了對傳統(tǒng)熒光燈的燈絲和電極，利用電磁耦合的原理，使汞原子從原始狀態(tài)激發(fā)成激發(fā)態(tài)極，利用電磁耦合的原理，使汞原子從原始狀態(tài)激發(fā)成激發(fā)態(tài)，其發(fā)光原理和傳統(tǒng)熒光燈相似，有壽命長、光效高、顯色性，其發(fā)光原理和傳統(tǒng)熒光燈相似，有壽命長、光效高、顯色性好等優(yōu)點。好等優(yōu)點。無極熒光燈由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三部分組成。它無極熒光燈由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三部分組成。它是通過高頻發(fā)生器的電磁場以感應的方式耦合到燈內，使燈泡是通過高頻發(fā)生器的電磁場以感應的方式耦合到燈內，使燈泡內的氣體雪崩電離，形成等離子體。等離子受激原子返回基態(tài)內的氣體雪崩電離，形成等離子