摘要：在現(xiàn)代建筑中，照明已成為人們特別關(guān)注的問題，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到人們的生產(chǎn)與生活。電氣照明燈具有燈光穩(wěn)定、易于控制、便于調(diào)節(jié)、使用安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代人工照明中最為廣泛的照明產(chǎn)品。本文主要對建筑光源與照明的種類及特點(diǎn)進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞：建筑；光源與照明；種類；特點(diǎn)
引言
國家對照明節(jié)能給予高度重視，在《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034-2013）中，明確規(guī)定了照度標(biāo)準(zhǔn)值及功率密度，同時(shí)將功率密度值列入了強(qiáng)制性條文。研究各種建筑照明燈具的控制及管理，對于建筑行業(yè)降低成本、改善服務(wù)質(zhì)量、提高企業(yè)的市場競爭力具有重要的意義。
1照明燈具的分類及其特點(diǎn)
電光源按發(fā)光原理可以分為熱輻射光源和氣體放電光源兩大類。氣體放電光源一般比熱輻射光源光效高、壽命長，能制成各種不同光色，在電氣照明中應(yīng)用日益廣泛。熱輻射光源結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、顯色性好，故在一般場所仍被普遍采用。
1.1白熾燈
白熾燈是歷史最悠久的電光源，應(yīng)用極為廣泛。白熾燈是靠鎢絲白熾體的高溫輻射發(fā)光的，它結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、使用方便、顯色性好；盡管白熾燈的功率因數(shù)接近于1，但因熱輻射中只有2%～3%為可見光，故發(fā)光效率低，平均壽命約為1000h，且經(jīng)不起震動(dòng)，發(fā)熱量大，使用壽命較短。
白熾燈主要由玻璃泡體、燈絲和燈頭組成。白熾燈泡內(nèi)抽成真空，功率大于40W的燈泡充以氮?dú)饣虻獨(dú)寤旌蠚怏w，以減緩燈絲氧化和金屬分子擴(kuò)散，提高燈絲使用溫度和發(fā)光效率，增加使用壽命。由于鎢絲的冷態(tài)電阻比熱態(tài)電阻小很多，故其瞬時(shí)啟動(dòng)電流很大，由于燈絲所消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為熱能，點(diǎn)燃時(shí)玻璃泡體溫度可能達(dá)到120℃-200℃左右；白熾燈的壽命和光通量受電壓變化影響大。如電壓升高5%，使用壽命降低一半，電壓降低5%，白熾燈的光通量下降18%。
1.2日光燈
日光燈包括普通日光燈和緊湊型日光燈，是一種低壓的汞蒸氣弧光放電燈。在最佳輻射條件下，能將2%的輸入功率轉(zhuǎn)換為可見光，60%以上的輸入功率轉(zhuǎn)換為紫外輻射，紫外線再激發(fā)燈管內(nèi)壁熒光粉而發(fā)光。日光燈是由鎮(zhèn)流器、燈管、起輝器和燈座等組成的，燈管內(nèi)抽真空后封入汞粒，并充入少量氬、氮、氖等氣體。日光燈加工簡單、光色好、壽命長，是目前應(yīng)用最廣泛的一種電光源。日光燈由于氣體放電的負(fù)阻特性，必須與鎮(zhèn)流器配合才能穩(wěn)定工作。日光燈的優(yōu)點(diǎn)是光效高，是相同瓦數(shù)白熾燈的2-5倍；節(jié)能，并且使用壽命為2000h―10000h，光譜接近日光；顯色性好，它的表溫低、表面亮度低、眩光影響小。缺點(diǎn)是功率因數(shù)低，約為0.5，有頻閃效應(yīng)，附件多，不宜頻繁開關(guān)。新型日光燈采用電子鎮(zhèn)流器，可以省電，起動(dòng)電壓寬、無頻閃現(xiàn)象，功率因數(shù)可提高到0.9，平均壽命10000h。
1.3鹵鎢燈
鹵鎢燈是一種熱輻射光源，在被抽成真空的玻璃殼內(nèi)除充以惰性氣體外，還充入少量的鹵族元素，如氟、氯、溴、碘。在鹵鎢燈點(diǎn)燃時(shí)，從燈絲蒸發(fā)出來的鎢在匯壁區(qū)與鹵元素反應(yīng)形成揮發(fā)性的鹵鎢化合物。為了使管壁處生成的鹵化物處于氣態(tài)，其管壁溫度很高，必須使用耐高溫的石英玻璃和小尺寸泡殼，由于泡殼尺寸小、強(qiáng)度高，其工作氣壓比普通白熾燈高得多，使鹵鎢燈中鎢的蒸發(fā)受到更有力的抑制。由于上述兩個(gè)原因，鹵鎢燈工作溫度和光效大為提高，壽命也大為延長。目前廣泛采用的是溴鎢燈、碘鎢燈，由于碘蒸氣呈現(xiàn)紫紅色，吸收5%的可見光，光效比溴鎢燈低4%―5%，但壽命比溴鎢燈長。碘鎢燈管內(nèi)充入惰性氣體使發(fā)光效率提高，其壽命比白熾燈高一倍多。使用中燈管要平放，傾角均超過4°，燈管溫度高達(dá)250℃，注意不要濺上雨水，應(yīng)注意防震。
1.4放電燈
通電兩電極放電使密封在燈泡內(nèi)的氣體發(fā)光，所有此類燈需加裝鎮(zhèn)流器限制電弧，發(fā)射光譜與氣體的成分有關(guān)（氣壓越高，光譜成分越好）。
（1）高壓水銀燈。高壓水銀燈也稱高壓汞燈，經(jīng)常用在道路、廣場和施工現(xiàn)場的照明中。高壓水銀燈按構(gòu)造的不同可以分為兩種：1）外鎮(zhèn)流式高壓水銀燈。外泡及內(nèi)管中均充入惰性氣體氮和氬，內(nèi)管中還裝有少量水銀，外泡內(nèi)壁里還涂有熒光粉。工作時(shí)內(nèi)管中水銀蒸氣壓力很高，通常為101.325kPa～1014.25kPa。2）自鎮(zhèn)流高壓汞燈。自鎮(zhèn)流高壓汞燈省去了鎮(zhèn)流器，代之以自鎮(zhèn)流燈絲，沒有任何附件，旋入燈座即可點(diǎn)燃。優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率高、省電、附件少，功率因數(shù)接近于1。缺點(diǎn)是壽命短，只有大約1000h。由于自鎮(zhèn)流高壓汞燈的光色好、顯色性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，故可以用于施工現(xiàn)場照明或工業(yè)廠房整體照明。反射型高壓汞燈可以把90%的光通量定向反射，燈泡內(nèi)有鋁反射層，容量有50W、80W、125W、175W、250W、400W、700W、1000W等。
（2）高壓鈉燈。高壓鈉燈是廣泛應(yīng)用于交通照明的新型光源。在外燈泡殼內(nèi)裝有放電管，它是用半透明的氧化鋁陶瓷或全透明剛玉制成的，它耐高溫，和金屬鈉不起化學(xué)反應(yīng)，放電管內(nèi)充有鈉、汞和氙氣，熱繼電器的雙金屬片是用兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片壓制而成。高壓鈉燈工作中放電管表面溫度很高，為了保持其溫度一定，所以放電管外面用外泡殼保溫，外泡殼內(nèi)抽成真空，以減少外界環(huán)境的影響。
（3）低壓鈉燈。特點(diǎn)是光效高、平均壽命長、顯色性差、有頻閃效應(yīng)。工作原理是通電后先在主、輔電極之間放電，而后在主電極之間形成弧光放電，使管壁上薄層因?yàn)楣滔噔c蒸發(fā)，鈉氣壓上升，發(fā)出黃光，直至穩(wěn)定。用鎮(zhèn)流器起動(dòng)需時(shí)8min～10min。
（4）金屬鹵化物燈。金屬鹵化物燈結(jié)構(gòu)和高壓汞燈相似，是在高壓汞燈的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所不同的是在石英內(nèi)管中除了充有汞、氬氣體之外，還有能發(fā)光的金屬鹵化物。
（5）氙燈。氙燈是采用長弧氙氣放電產(chǎn)生很強(qiáng)白光的光源，和太陽光相似，故顯色性好，發(fā)光效率高，功率大，有“小太陽”的美稱。氙燈可分為長弧氙燈和短弧氙燈兩種。在建筑施工現(xiàn)場使用的是長弧氙燈，功率甚高，用觸發(fā)器起動(dòng)。大功率長弧氙燈能瞬時(shí)點(diǎn)燃，工作穩(wěn)定。耐低溫也耐高溫，耐震。
2照明燈具的電源介紹
1）標(biāo)準(zhǔn)白熾燈和鹵鎢燈。直接啟動(dòng)，鹵鎢燈比標(biāo)準(zhǔn)的白熾燈的光聚度高；在啟動(dòng)瞬間，由于冷燈絲的電阻小，啟動(dòng)沖擊電流峰值較大；功率因數(shù)為1。
2）日光燈。串聯(lián)一個(gè)鎮(zhèn)流器（電感）限制電弧的強(qiáng)度；需使用啟輝器，其作用為預(yù)熱燈絲，產(chǎn)生瞬間高壓啟動(dòng)燈管；啟輝器動(dòng)作時(shí)（大約1s），燈從電源吸收的電流約為額定電流的兩倍；功率因數(shù)低；電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點(diǎn)是：通過高頻化提高燈效率，可以瞬間點(diǎn)燈，無頻閃，無噪音，自身功耗小，體積小，重量輕，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)光等。
3結(jié)語
隨著綠色照明概念的提出，新型的節(jié)能燈具不斷出現(xiàn)，智能化工廠和住宅要求有既安全、舒適又方便的照明控制與管理。相信隨著科技的發(fā)展，未來的照明控制與管理將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化以及節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)
