摘要：在現(xiàn)代建筑中，照明已成為人們特別關注的問題，因為它直接關系到人們的生產(chǎn)與生活。電氣照明燈具有燈光穩(wěn)定、易于控制、便于調節(jié)、使用安全、經(jīng)濟等優(yōu)點，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進行研究。
關鍵詞：建筑；光源與照明；種類；特點
引言
國家對照明節(jié)能給予高度重視，在《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）中，明確規(guī)定了照度標準值及功率密度，同時將功率密度值列入了強制性條文。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、改善服務質量、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
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，在電氣照明中應用日益廣泛。熱輻射光源結構簡單、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，它結構簡單、價格低廉、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，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。白熾燈泡內抽成真空，功率大于40W的燈泡充以氮氣或氮氬混合氣體，以減緩燈絲氧化和金屬分子擴散，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，故其瞬時啟動電流很大，由于燈絲所消耗的電能大部分轉化為熱能，點燃時玻璃泡體溫度可能達到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%的輸入功率轉換為可見光，60%以上的輸入功率轉換為紫外輻射，紫外線再激發(fā)燈管內壁熒光粉而發(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，是目前應用最廣泛的一種電光源。日光燈由于氣體放電的負阻特性，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。缺點是功率因數(shù)低，約為0.5，有頻閃效應，附件多，不宜頻繁開關。新型日光燈采用電子鎮(zhèn)流器，可以省電，起動電壓寬、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。在鹵鎢燈點燃時，從燈絲蒸發(fā)出來的鎢在匯壁區(qū)與鹵元素反應形成揮發(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250℃，注意不要濺上雨水，應注意防震。
1.4放電燈
通電兩電極放電使密封在燈泡內的氣體發(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（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。外泡及內管中均充入惰性氣體氮和氬，內管中還裝有少量水銀，外泡內壁里還涂有熒光粉。工作時內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，旋入燈座即可點燃。優(yōu)點是發(fā)光效率高、省電、附件少，功率因數(shù)接近于1。缺點是壽命短，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)濟實用，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。高壓鈉燈是廣泛應用于交通照明的新型光源。在外燈泡殼內裝有放電管，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，和金屬鈉不起化學反應，放電管內充有鈉、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，外泡殼內抽成真空，以減少外界環(huán)境的影響。
（3）低壓鈉燈。特點是光效高、平均壽命長、顯色性差、有頻閃效應。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，使管壁上薄層因為固相鈉蒸發(fā)，鈉氣壓上升，發(fā)出黃光，直至穩(wěn)定。用鎮(zhèn)流器起動需時8min～10min。
（4）金屬鹵化物燈。金屬鹵化物燈結構和高壓汞燈相似，是在高壓汞燈的基礎上發(fā)展起來的，所不同的是在石英內管中除了充有汞、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。大功率長弧氙燈能瞬時點燃，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）標準白熾燈和鹵鎢燈。直接啟動，鹵鎢燈比標準的白熾燈的光聚度高；在啟動瞬間，由于冷燈絲的電阻小，啟動沖擊電流峰值較大；功率因數(shù)為1。
2）日光燈。串聯(lián)一個鎮(zhèn)流器（電感）限制電弧的強度；需使用啟輝器，其作用為預熱燈絲，產(chǎn)生瞬間高壓啟動燈管；啟輝器動作時（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)點是：通過高頻化提高燈效率，可以瞬間點燈，無頻閃，無噪音，自身功耗小，體積小，重量輕，可以實現(xiàn)調光等。
3結語
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現(xiàn)網(wǎng)絡化、智能化以及節(jié)能環(huán)保的目標
