1、焦作大学机电工程学系0供 配 电 系 统室内照明与节能论文姓 名：刘 俊 强 专 业：电气自动化技术学 号：100101128指导老师：李 娜所在院系：机电工程系完成日期：2012 年 6 月 07 日目录一、室 内 照 明 11.1 室内照明光的种类11.2 灯光室内设计的原则21.3 室内常用的照明方式31.4 照度计算41.5 室内常用的照明举例6二、节约电能82.1 节约电能的重要性82.2 节约电能措施的一般原则92.3 供配电系统设计102.4 照明控制的节能10三、心得体会11四、参考文献11焦作大学机电工程学系1一、室 内 照 明 随着人们对家居空间的关注由实用性向艺术性的转变
2、,对照明的认识也从满足居室亮度需求向着烘托艺术化家居空间进行过渡。家居照明也就是室内照明,它是室内环境设计的重要组成部分。室内照明设计要符合人的审美观,有利于人的活动安全和生活舒适性,还要体现空间的照明效果。家居照明设计要从整体上考虑,照明的光线要使房间充满着柔和、温馨、舒适的感觉,最重要的是要体现一种平静、享受的氛围,令空间人性化。比如,卧室就要轻松、浪漫的感觉;书房就要有严肃、隐私的感觉;客厅要有舒服、开心的感觉;餐厅要有惬意、舒坦的感觉。总体照明要明亮,照度要均匀。光源以白炽灯、低压卤钨灯为主。为了避免眩光,照明方式应采用筒灯、射灯等。室内照明方式可分为五种:直接照明、半直接照明、间接照
3、明、半间接照明、漫射照明方式。灯的分类有好些种:节能灯、吊灯、吸顶灯、落地灯、壁灯、台灯等。1.1 室内照明光的种类生活中有两种光：一种是通过门、窗等位置进行日光照射的自然光。目前在我国，自然光的利用基本上仅达到满足照明的目的，很少能体现出对光与影的巧妙应用，局限性很大。另一种是人工光，是指用各种照具对室内环境进行照明的一种方法。人工光由于可以人为地加以调节和选用，所以在应用上比自然光更为灵活，它不仅可以满足人们照明的需要，同时还可以表现和营造室内环境气氛。照明用光随灯具品种和造型不同，产生不同的光照效果。所产生的光线，可分为直射光、反射光和漫射光三种。（1）直射光直射光源发出的光线，能够直接
4、照射在加工物件上，所以加工物件的向光部分明亮，背光部分黑暗，光线的强度分布不平均。直射光的照明度高，电能消耗少，为了避免光线直射入眼产生眩光，通常需用灯罩相配合把光集中照射到工作面上，其中直接照明有广照型、中照型和深照型三种。（2）反射光反射光是利用光亮的镀银反射罩作定向照明，使光线受下部不透明或半透明的灯罩的阻挡，光线的全部或一部分反射到天棚和墙面，然后再向下反射到工作面。这类光线柔和，视觉舒适，不易产生眩光。焦作大学机电工程学系2（3）漫射光漫射光是利用磨砂玻璃罩、乳白灯罩，或特制的格栅，使光线形成多方向的漫射，或者是由直射光、反射光混合的光线。漫射光的光质柔和，而且艺术效果颇佳。在室内照
5、明中，上述三种光线有不同的用处，由于它们之间不同比例的配合就产生了多种照明方式。1.2 灯光室内设计的原则（1）.功能性原则 灯光照明设计必须符合功能的要求，根据不同的空间、不同的场合、不同的对象选择不同的照明方式和灯具，并保证恰当的照度和亮度。例如：会议大厅的灯光照明设计应采用垂直式照明，要求亮度分布均匀，避免出现眩光，一般宜选用全面性照明灯具；商店的橱窗和商品陈列，为了吸引顾客，一般采用强光重点照射以强调商品的形象，其亮度比一般照明要高出35 倍，为了强化商品的立体感、质感和广告效应，常使用方向性强的照明灯具和利用色光来提高商品的艺术感染力。（2）.美观性原则灯光照明是装饰美化环境和创造艺
6、术气氛的重要手段。为了对室内空间进行装饰，增加空间层次，渲染环境气氛，采用装饰照明，使用装饰灯具十分重要。在现代家居建筑、影剧建筑、商业建筑和娱乐性建筑的环境设计中，灯光照明更成为整体的一部分。灯具不仅起到保证照明的作用，而且十分讲究其造型、材料、色彩、比例、尺度，灯具已成为室内空间的不可缺少的装饰品。灯光设计师通过灯光的明暗、隐现、抑扬、强弱等有节奏的控制，充分发挥灯光的光辉和色彩的作用，采用透射、反射、折射等多种手段，创造温馨柔和、宁静幽雅、怡情浪漫、光辉灿烂、富丽堂皇、欢乐喜庆、节奏明快、神秘莫测、扑朔迷离等艺术情调气氛，为人们的生活环境增添了丰富多彩的情趣。 （3）.经济性原则 灯光照
7、明并不一定以多为好，以强取胜，关键是科学合理。灯光照明设计是为了满足人们视觉生理和审美心理的需要，使室内空间最大限度地体现实用价值和欣赏价值，并达到使用功能和审美功能的统一。华而不实的灯焦作大学机电工程学系3饰非但不能锦上添花，反而画蛇添足，同时造成电力消耗，能源浪费和经济上的损失，甚至还会造成光环境污染而有损身体的健康。 灯光照明的亮度的标准，由于用途和分辨的清晰度要求不同，选用的标准也各不相同。（4）.安全性原则灯光照明设计要求绝对的安全可靠。由于照明来自电源，必须采取严格的防触电、防断路等安全措施，以避免意外事故的发生。 1.3 室内常用的照明方式 根据灯具光通量的空间分布状况及灯具的安
8、装方式，室内照明方式可分为五种： （1） 、直接照明 光线通过灯具射出，其中 90%-100%的光通量到达假定的工作面上，这种照明方式为直接照明。这种照明方式具有强烈的明暗对比，并能造成有趣生动的光影效果，可突出工作面在整个环境中的主导地位，但是由于亮度较高，应防止眩光的产生。如工厂、普通办公室等。 （2） 、半直接照明 半直接照明方式是半透明材料制成的灯罩罩住光源上部，60%-90%以上的光线使之集中射向工作面，10%-40%被罩光线又经半透明灯罩扩散而向上漫射，其光线比较柔和。这种灯具常用于较低的房间的一般照明。由于漫射光线能照亮平顶，使房间顶部高度增加，因而能产生较高的空间感。（3） 、
9、间接照明 间接照明方式是将光源遮蔽而产生的间接光的照明方式，其中 90%-100%的光通量通过天棚或墙面反射作用于工作面，10%以下的光线则直接照射工作面。通常有两种处理方法，一是将不透明的灯罩装在灯泡的下部，光线射向平顶或其他物体上反射成间接光线；一种是把灯泡设在灯槽内，光线从平顶反射到室内成间接光线。这种照明方式单独使用时，需注意不透明灯罩下部的浓重阴影。通常和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的艺术效果。商场、服饰店、会议室等场所，一般作为环境照明使用或提高景亮度。 （4） 、半间接照明 半间接照明方式，恰和半直接照明相反，把半透明的灯罩装在光源下部，60%焦作大学机电工程学系4以上的光
10、线射向平顶，形成间接光源，10%-40%部分光线经灯罩向下扩散。这种方式能产生比较特殊的照明效果，使较低矮的房间有增高的感觉。也适用于住宅中的小空间部分，如门厅、过道、服饰店等，通常在学习的环境中采用这种照明方式，最为相宜。（5） 、漫射照明方式 漫射照明方式，是利用灯具的折射功能来控制眩光，将光线向四周扩散漫散。这种照明大体上有两种形式，一种是光线从灯罩上口射出经平顶反射，两侧从半透明灯罩扩散，下部从格栅扩散。另一种是用半透明灯罩把光线全部封闭而产生漫射。这类照明光线性能柔和，视觉舒适，适于卧室。1.4 照度计算 照度标准根据安全、经济、有利于保护视力和提高劳动生产率等项要求，规定了工业企业
11、照明标准 。进行照度计算时，一般不应大于照度标准的 20或小于照度标准的 10。（1）照度计算方法利用系数法 利用系数 ：u = i / (N ) 焦作大学机电工程学系5利用系数法考虑了墙、天棚、地面之间光通量多次反射的影响，也就是投射到工作面的光通量，包括直射和反射到工作面的总光通量。利用系数法是由利用系数来计算工作面上平均照度的一种方法。它适用于均匀白炽灯、荧光灯、荧光发光带等场所的照度计算。 当房间面积（长、宽） 、计算高度、灯型及光源光通量为已知时，可以按照下式计算平均照度： Eav = uN / (KS) Z = Eav / Emin 式中 Eav 为平均照度（lx ） ； 为每个灯
12、具中光源的总光通量（lm） ；u 为利用系数；Emin 为最低照度（lx） ；S 为房间面积（ m2） ；N 为灯具数量；K为照度补偿系数；Z 为最小照度系数。 利用系数法 照度补偿系数K 值环境污染特征 白炽灯、荧光灯、高强度放电灯卤钨灯清洁一般污染严重室外1.31.41.51.41.21.31.41.3最小照度系数Z 值 适用场所1.3 一般跨度的生产车间、工作场所中灯具的排数少于或者等于 3 排1.151.2一般跨度的生产车间、工作场所中灯具的排数多于 3 排多跨、大跨度的生产车间和工作场所房间较矮、反射条件较好，但灯具的排数少于三排1.1房间较矮、反射条件较好，但灯具的排数多于三排一般
13、跨度的生产车间、工作场所中灯具的排数多于 4 排，且灯具的距离比较小焦作大学机电工程学系6最小照度计算 在规程上规定的最小照度，并非平均照度。二者之间的关系，用最小照度系数 Z 表示。即 Z = Eav / EminEmin = u N / (KZS) 当照明装置的 u、Z 等已知时，为保证工作面一定照度（不小于 Emin）所需的光通量或每个灯泡的光通量可以由下式计算 = EminKZS / (uN) 1.5 室内常用的照明举例客厅照明设计的要点在于充分考虑其多样性的使用功能,还有客厅的面积大,容积也相对较大等特点,光源数目也就会比较多。在客厅中,光线一般多采用明度柔和的亮度。一个主光源和一组
14、小光源相互搭配会是最佳选择。对整个客厅的照明,多选用吊灯或者吸顶灯进行漫射照明。吊灯的花样很多,常用的有欧式烛台吊灯、中式吊灯、水晶吊灯、羊皮纸吊灯、时尚吊灯、玉兰罩花灯、橄榄吊灯等。比较适合用于客厅当客厅担当某部分具体功能时,一组小灯光可以准确的烘托氛围,并且如果是想要找东西的话也可以一目了然。这些灯光的搭配,同时还起到了节能的效果,可谓是一举多得。在电视背景墙上安装天花灯、筒灯,或者是在电视背景墙暗藏荧光灯,营造电视墙剪影效果,降低光线的明暗对比,令眼睛舒适,缓解疲劳。厨房照明要满足人们在厨房以操作为主的功能性要求,同时还要和其它居室的灯光色温相协调。为了厨房照明更完善,应该在厨房中安装一
15、个由不同的灯具和光源组成的多层次的照明系统。主灯,要相对来说比较明亮,但不要太刺眼,要高于人的身高。局部灯具可以选择嵌顶灯、筒灯、射灯、吸顶灯。比如在橱柜上部装小射灯,不仅不会刺眼还会比较便于取物。卧室作为人们休息、睡眠的场所，具有一定的隐秘性，这时的照明设计应柔和、温馨，方便休息和睡眠。可在天花板上安装有二次反射的吸顶灯，以防止眩光的发生，同时使卧室充满恬静和温馨。对于睡前有阅读习惯的人，可设置床头灯或壁灯来配合局部照明。壁灯的光线较为柔和，卧室中如果选用一些造型精巧、别致的壁灯，在具有实用价值的同时，还具有很强的装饰性。使用较多的床头灯是台灯，它不仅是照明器，也是极好的装饰品。造灯，会带给
16、人焦作大学机电工程学系7以现代的气息，而古色古香的台灯又会反映出主人，光照强度较好，又不影响他人的休息，而深受人们喜爱。书房是人们工作和学习的场所，光照应安静、平和，还必须有足够的亮度，在需要重点照明的部位，可使用长的吊灯来加以强调。为了避免产生眩光，可使用带罩的台灯，再用吸顶灯来提高整体的照度。在书橱部位为方便寻找书籍，可设小型的射灯，使光色均匀，柔和。在挂面等装饰处，可用亮度不大的射灯或壁灯加以突出，以强调装饰品的美感。至于书桌上,放一个可以调节灯光亮度的小台灯,方便而又灵活,也会起到保护眼睛的功效。餐厅是人们进餐的场所，照明设计应热烈、明快，以突出浓厚的生活气息，如果使用暖色(如红橙色)
17、的悬挂式吊灯，再使光线照射在餐桌范围内，可以在划定进餐区域的同时，增强食物的美感，提高进餐者的食欲。对于天花板没有造型的餐厅，也可使用较为集中的嵌入式灯具，形成明亮的空间环境，达到突出进餐气氛的目的。在构成室内环境的种种因素中，光的运用非常重要，它能够扩大或缩小空间感，既能形成幽静舒适的气氛，也能烘托热烈、欢快的场面，能使室内的色彩丰富有变化，也能使活泼的色彩平板失去活力。这一切都取决于照明方式与环境的协调程度。另外，灯具的选用也有一定的原则，灯具的大小一定要适合室内空间的体量和形状。大空间选用大灯具，小空间用小灯具。如果在小空间中使用大吊灯，会使人感到拥挤和闭塞。另外灯具的造型也要符与艺术性
18、相结合的规律，才会得到好的照明设计。卫生间照明设计一般有 3 个功能:整理仪容,沐浴,入厕。化妆镜旁必须设置独立的照明灯,以便我们生活需要。一般可以配一个带罩的吸顶灯,因为它具有防水、防雾和防腐蚀的功能,清洁起来也相对方便。在化妆镜的两边或者上方适合再装上白炽灯或者荧光灯,因为卫生间都是比较偏暗的,如果在里面想要更清楚的看到自己的肌肤,会需要稍高一点的亮度,这样也会使光线照射均匀。焦作大学机电工程学系8二、节约电能节约能源和低碳经济是我国今后发展的一个重要方针。十一五规划提出了明确的能耗目标,到 2010 年,使我国的能源消耗降低 20%,电气节能工程在其中占有举足轻重的作用。随着城镇化水平的
19、提高,电能的能耗的比例将逐年提高。电气节能是各种节能途径中最有潜力,节能效果最明显的方式之一,也是缓解我国能源紧张、促进社会经济发展的有效措施之一。而节约电能是节约能源的重要内容，其意义特别重大。电能是现代社会生产生活使用最多也是最重要的能源，已渗透到人们生活的每一个方面和生产的每一个环节，电能的浪费也是对资源的最大浪费和破坏。节约电能是指通过加强供用电管理，采取技术上可行、经济上合理的节电措施，以减少电能的直接和间接损耗，提高能源效率和保护环境，其意义主要体现在： （）节约电能就是节约发电所需的一次能源，并可减轻交通运输的压力。从能源转化效率来看，节约 1 度电能相当于节约 3 倍左右数量的
20、一次能源。从这点充分可见节约电能的重要性。（）节约电能，可相应地节省国家对发供用电设备需要投入的基建投资。节约电能，必须依靠科学与技术的进步，在不断采用新技术、新材料、新工艺、新设备的情况下，节电同时必定会促进工农业生产水平的发展与提高。（）节约电能，要靠加强用电的科学管理，从而会改善经营管理工作，提高企业的管理水平。（）节约电能，对电能用户来讲，最直接的是能够减少电费支出，降低成本，提高经济效益，从而使有限的电力发挥更大的社会经济效益，提高电能利用率，更为有效地利用好电力资源. 2.1 节约电能的重要性能源是发展国民经济和提高人们生活水平的重要物质基础，是人 类赖以生存的基本条件。节约能源，保护环境是我国经济和社会发展 的一项长远战略方针，而节约用电又是节能工作中最重要的组成部分。 改革开放以来，我国节能工作认真贯彻执行党中央、国务院关于“资源节约与开发并举，把节能放在首位”和“高度重视节约能源和原材料， 提高资源利用效率 ” 的方针， 取得了显著
