園林照明與供電設計

近年來，我國在城市現代化建設的進程中取得很大的進展，特別是在道路照明、廣場照明、建筑物照明、園林綠地照明及景點，景區照明等方面取得長足的進步，既豐富了城市豐富多彩的夜晚環境，同時也大大改善了人們的生活環境。園林照明和整個城市建設是融為一體的，它既反映了城市建設的風貌，同時也體現了城市的精神面貌。第一節園林照明設計一．照明技術的基本概念：（一）光：是能量的一種形態，是照明設計最主要的部分。其本質是電磁波,

1．輻射能譜與可見光：

可見光的波長：顏色波長（nm）波長范圍（nm）紅700640~780橙620600~640黃580550~600綠510480~550藍470450~480紫420380~4502．光的傳播

1）光的反射①鏡反射；②定向擴散反射：③漫反射：

2）光的透射：①

直接透射：②

定向擴散透射：③

漫透射：3）折射；當光由一種介質通過另一種介質，行進方向的位移或改變的屈折現象，稱為折射。主要是由于介質密度的改變導致光線的彎折。

3．光的接收

1）光的接收器-眼睛

2）視野：

3）眩光：4）視覺的年齡效應年齡相對視力（%）對眩光敏感度（%）2010010030951004087100507412060591507035200

（二）常用照明術語1．光通量：是指單位時間內輻射能量的大小。它是根據人眼對光的感覺來評價的，我們稱光源發出光的量為光通量。Φ——光通量，單位流明(lm)lm是發光強度為1cd的均勻光源在1球面度（sr）內發出的光通量。

2.發光強度：簡稱光度，指從光源一個立體角（sr）所發射出的光通量。單位為燭光（坎德拉）。發光強度（I）=光通量/立體角

1lm/sr=1cd1cd=12.57lm3．照度：受照平面上接受光通量的密度，是用來表示被照面上光的強弱。照度（E）=光通量/面積

E=Φ/AE的單位為勒克斯(lx)1lx=1lm/m2

A—面積m24．亮度：表征發光面或被照面反射光的發光強弱的物理量。亮度（L）=發光強度/面積

單位：坎德拉/平方米（cd/m2）5．色溫——人們用黑體加熱到不同溫度所發出的不同的光色來表達一個光源的顏色，稱為光源的顏色溫度，簡稱為色溫。符號：TC，單位為K。

黑體溫度與光色黑體溫度（K）發出光色室溫黑800紅3000黃白4000白5000冷白8000藍白60000深藍6．顯色性：光源對物體的顯色能力稱為顯色性，即為通過與同色溫的參考或基準光源（白熾燈或日光）下物體外觀顏色的比較。光所發射的光譜內容決定光源的光色。顯色指數將晝光與白熾燈的顯色指數定義為100，視為理想的標準光源。

顯色指數與顯色性評價指數（Ra）等級顯色性評價一般應用

90~1001A優良需要色彩精確比對與檢測場合

80~891B優良需要色彩正確判斷及表達的場合

60~792普通需要中等顯色性之場合

40~593普通顯色性要求較低，但色差不可過大場合

20~394較差顯色性不重要，明顯色差也可接受（三）光色的心理效應：紅--熱情、愛情、活力、積極橙--爽朗、精神、無憂、高興黃--快活、開闊、光明、智慧綠--和平、安息、健全、新鮮藍--冷靜、誠實、廣泛、和諧紫--神秘、高尚、優雅、浪漫男：橙、紅、黃、黃綠、白、藍、奶黃女：白、紅、黃、橙、海藍、黑、深紫紅二。照明電光源（一）概述：

在照明工程中，使用各種各樣的電光源，按其工作原理可以分為兩大類：熱輻射光源以及氣體放電燈。(二)光源:氣體放電燈白熾燈新光源普通照明白熾燈鹵鎢燈石英鹵素燈紅外反射燈高壓高壓汞燈金屬鹵化物燈高壓鈉燈低壓熒光燈低壓鈉燈LED光纖激光其它新光源1.

白熾燈：已有一百多年歷史，是目前形式最繁多、運用最廣泛的光源種類。白熾燈的優點：白熾燈的缺點：

2.鹵鎢燈：

屬于白熾燈范疇。不同的是在燈泡內部所充有的氣體是含有部分鹵族元素。鹵鎢燈的應用；鹵鎢燈與白熾燈相比光效高、體積小，便于光控制，色溫較高，顯色性好，所以它在各個照明領域中都有應用。一般照明投光照明，廣泛用于舞臺、影視、櫥窗、展廳及室外照明。鹵鎢燈3.熒光燈:

熒光燈是一種低壓汞蒸汽放電燈。熒光燈光色標示光色標示色溫暖白色<3100K白色3100~4000K冷白色4100~5000K日光色>5000K●緊湊型熒光燈●三基色熒光●高頻型熒光燈●多波長熒光●特定波長熒光熒光燈的光效是白熾燈的四倍以上，壽命在10000—20000小時。4.高強度氣體放電燈（HID燈）：

由于管壁溫度而建立發光電弧、其發光管表面負載超過3W/cm2的放電燈稱為高強度氣體放電燈。如高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。高顯色性金鹵燈、高光效金鹵燈、單色性金鹵燈等，其中單色性金鹵燈常用于城市夜景照明。5.高壓鈉燈它有很多品種，適用于不同場合。特別是高顯色性高壓鈉燈的顯色指數達到80以上，它具有暖白色調，顯色性高，對美化城市及環境有很大的作用。同時現也運用到商業照明中的一些高檔物品如首飾、珠寶、皮草等物品的照明。

6.感應燈（Inductionlighting）

感應燈內部構造無鎢絲或電極，發光原理既非鎢絲發光亦非氣體放電，而是結合電磁感應與氣體放電原理，光源壽命為100，000小時，經濟壽命60，000小時，是普通鎢絲燈泡的60倍，熒光燈、高強度氣體放電燈的6倍。感應燈特性

瓦數光通量發光效率色溫顯色性平均壽命85W6000lm70lm/W3000K~4000KRa≥8060000小時55W3500lm67lm/W3000K~4000KRa≥8060000小時7.

硫磺燈

為另一種無極的新型電光源，是以微波激發出硫磺發出全光譜的光輻射，顯色指數Ra為85，色溫6700K，若裝置固態電子式微波發生器，則理論上的壽命可達無限。8.發光二極管（LED）：

上世紀末白光LED的出現成為光電子、照明工程科技領域中的一個熱門。人們期望白光LED成為第四代新照明光源，達到節能的綠色照明目的。現廣泛的運用于園林照明中。9.場致發光片EL：英文ELECTROLUMINESCENT的簡寫，中文稱場致發光片（或電致發光片、冷光片），是一種新型平板冷光源。

10.黑燈管（Blacklight）為氣體放電燈的一種。由于燈管或燈泡本身為黑色玻璃制成，故稱黑燈管。燈管型4-40W，燈泡型為125~160W。黑燈管現用于舞臺、廣告、造景等中，可取代霓虹燈。11.光纖燈（遙源照明）

光纖燈是利用光在玻璃纖維或塑料導管中進行多次完全內部反射傳導到所需之處。由于其光源遠離被照物，故有遙源照明之稱。國外稱其為“綠色光源”光輸出端遠離光源，可避免燈具過熱，且輸出光不含紫外線或熱輻射，特別適合對光害敏感、易褪色之藝術珍品。

光纖照明系統a.光源及反射罩b.濾鏡c.光輸入端d.光纜e.光輸出端(三)電光源的選用：光源種類額定功率光效平均壽命亮度顯色指數色溫（K）

（W）（lm/W）（h）（cd/㎡）普通白熾燈10-15007.3-251000-2000107-10995-99

2400-2900鹵鎢燈60-500014-301500-2000107-10995-99

2800-3300熒光燈4-20060-1008000-1500070-952500-6500緊湊型熒光燈5-5544-875000-10000>80

2500-6500金屬鹵化物燈35-350052-1303000-1000060-90

三．照明燈具：

(一)布光角與光束角：(二)照明品質1.眩光2.反光3.亮度比

物體/背景亮度比與強調效果實際亮度比（強調系數）強調效果環境照度（lx）2：1微弱500/10005：1輕度50015：1中度25030：1強度100/25050：1戲劇性<100(三)燈具分類：

由于照明工程要求不同，因而其分類方法也有所不同，大致為：1.燈具安裝方式和用途分類嵌入式燈具軌道燈庭院燈嵌入式壁燈菖蒲河公園埋地燈2.射出的光通量在空間的分布分類燈具類別直接半直接直接-間接半間接間接光通分配（%）上0-1010-4040-6060-9090-100

下100-9090-6060-4040-1010-0(四)燈具外殼防護等級分類IP防護等級是由兩個數字所組成：IP45特征字母第一數字第二數字

表一：第一個標示特性號碼（數字）所指的防護程度

第一個標示數字防護等級定義0沒有防護對外界的人或物無特殊防護1防止大于50mm的固體物體侵入防止人體（如手掌）因意外而接

觸到燈具內部的零件。防止較大尺寸（直徑大于50mm）的外物侵入。2防止大于12mm的固體物體侵入

防止人的手指接觸到燈具內部的零件防止中等尺寸（直徑大12mm）的外物侵入。

3

防止大于2.5mm的固體物體侵入

防止直徑或厚度大于2.5mm的工具、電線或類似的細節小外物侵入而接觸到燈具內部的零件。

4防止大于1.0mm的固體物體侵入

防止直徑或厚度大于1.0mm的工具、電線或類似的細節小外物侵入而接觸到燈具內部的零件。

5防塵完全防止外物侵入，雖不能完全防止灰塵進入，但侵入的灰塵量并不會影響燈具的正常工作。

6防塵完全防止外物侵入，且可完全防止灰塵進入第二個標示數字

防

護等級

定

義

0沒有防護沒有防護。1防止滴水侵入垂直滴下的水滴（如凝結水）對燈具不會造成有害影響2傾斜15度時仍可防止滴水侵入當燈具由垂直傾斜至15度時，滴水對燈具不會造成有害影響3

防止噴灑的水侵入

防雨，或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水進入燈具造成損害。

4防止飛濺的水侵入防止各方向飛濺而來的水進入燈具造成損害。5防止噴射的水侵入防止來自各方向由噴嘴射出的水進入燈具造成損害6防止大浪的侵入

裝設于甲板上的燈具，防止因大浪的侵襲而進入造成損壞7防止浸水時水的侵入

燈具浸在水中一定時間或水壓在一定的標準以下能確保不因進水而造成損壞8防止沉沒時水的侵入燈具無限期的沉沒在指定水壓的狀況下，能確保不因進水而造成損壞(五)泛光照明：

1.泛光照明:在國際照明詞匯中（由CIE）中給出的定義：泛光照明是某處場景或某個物體的照明，通常通過投光燈來實現，目的是大量增加其相對于周圍環境的照度。2.泛光燈:泛光燈與泛光照明可以用于室內照明：體育館、商業照明中的陳列照明、教堂等。也可用于室外：公園、花圃、道路、樹木等。3.投光燈:

4.泛光照明的應用1）建筑：應注意避免眩光，并注意在白天由于燈架等的裸露而造成不美觀。因而燈具應隱蔽。

2）公園與綠地：一般在公園與大面積的綠地的道路，應裝有柱燈作為道路照明。在公園與小游園的環境中可以用泛光照明來加強景觀。

四．照明設計

(一)照明設計原則1.以人為本,以滿足人和人際活動的需要為核心

2.加強環境整體觀3.科學性與藝術性的結合4.綠色照明:環保、節能、可持續發展(二)照明設計理念正在發生變化亮——舒適——科學

五．園林照明（一）園林照明定義園林照明是利用照明手段、光源、照明燈具創造與園林中已構成的各種景觀元素的光環境。

（二）與城市照明的關系：

園林景觀照明應是城市景觀照明的一部分，它與城市景觀照明有著同樣的學科屬性，即為美學屬性、環境屬性、工程屬性以及經濟屬性（三）園林照明特點：1。園林照明的造景元素豐富，更富人性化，以滿足人們接近自然、享受自然的要求。景觀元素如構筑物、道路、假山、雕塑、花壇、花架、灌木叢、孤立樹、小橋、流水等，元素豐富、精致、細膩，動態、靜態以及動靜結合，因而要求園林照明更富于變化，富于創造性，“移步景異”在園林照明中得到淋漓盡致的發揮與表現。

2.人性化、照明心理效應：3.園林照明中，照明燈具不僅起到控光作用，更重要的是它的造景作用。燈具應起到畫龍點睛的作用，燈具材料、形式多樣，與周圍環境協調，相得益彰。4.照明電光源豐富多彩，特別是新光源的不斷出現，使園林照明有著不斷發展的空間。5.照明方式多樣6.園林照明的心理效應：六．園林照明設計：

（一）總體構思，確定重要區域地段和視覺中心根據園林夜色景觀的總體構思，對種植區進行劃分，白天重要的區域可能不同于晚上的重要區域，因而需要對夜間的視覺中心、背景元素等等進行重新劃定。（二）確定亮度與光色：

根據總體構思確定每個區域的亮度、光色特征，對于每個種植區域，要決定應以何種方式進行園林植物夜間形態的表達。（三）選擇燈具：根據總體構思選擇適合的各式燈具并進行配置。4）

初步確定燈具的數量、功率，從而計算出供電量。1.園林建筑：泛光照明、輪廓照明2.園林小品：投光照明、泛光照明、明暗對比3.水景：4.園路照明：園路照明一般將燈具置于道路兩側，塔形燈具具有更好的光照效果，采用蘑菇形照明燈具也能得到較好的效果。5.園林植物：燈具的安裝位置與植物相對位置的確定由多種因素而定。1).上照式照明：2).埋地燈：輪廓照明：下射式照明：盡量少用聚光燈進行照明，但雕像、孤立樹或一些須進行特殊照明的物體則宜用聚光燈，主要用來吸引人們的視線。月光照明：大多數用于此種功能的照明燈具都是低壓（12V）。

第二節照明供電設計

一．照明供電：照明對電壓質量的要求：主要是電壓偏移和電壓波動：1．電壓偏移2.電壓波動二．照明負荷分級：按其重要性分為三級：一級負荷二級負荷三級負荷三．供電方式選擇：我國照明供電方式一般采用380/220V三相四線中性點直接接地的交流網絡供電。一般照明與動力用電共用變壓器，二次側電壓為380/220V作為正常照明的供電電壓。放射式：采用導線較多，使有色金屬消耗加大，投資大；但當供電線路發生故障時，影響停電的范圍較小。變電所正常照明樹干式：

其主要優點是：導線消耗量小混合式：是放射式與樹干式混合使用的方式。這種供電方式可根據配電盤的位置、容量、線路走向進行綜合考慮，故這種方式運用較多。

四．配電方式：

燈具一般由照明配電箱以單相支線供電，每個分配電盤（箱）和線路上各相負荷分配盡量平衡。室外燈具較多時，應采用三相供電，各個燈分別接到不同的相線上。現一般民用建筑使用三相五線。三相五線制供電方式：三相五線制

L1L2L3NPE

○○○○○○○外露可導電部分L1,2,3為相線(火線)N為中線(零線)PE為保護地線,一定要可靠接地五.照明線路計算：

在選擇導線截面及各種開關元件時，都是以照明設備的計算負荷為依據的。

PC=KNPE

式中：PC—計算負荷，WPE—照明設備安裝容量；WKN—需要系數，表明各照明負荷同時點然的情況，見下：住宅區、住宅0.6-0.8

應急照明1.0

室外照明1.0

單相線路計算電流；IC=PC/UP*COSφIC——計算電流，APC——計算負荷WUP——相電壓VCOSφ——工率因數六．配電導線選擇

1.導線型號選擇:按其電壓分：1千伏以下交直流線路用的低壓導線和1千伏以上交直流線路用的高壓導線。目前，對建筑物的配電一般均采用三相交流380/220伏、中性點接地的三相五線制配電系統，故線路導線應采用500伏以下的低壓絕緣線或電纜。按材料分：鋁芯及銅芯兩種。按制造分：單股及多股。

2.導線截面選擇1）

按安全載流量選擇（見后表）2）

按機械強度選擇3）

按允許電壓損失選擇500伏銅芯絕緣導線長期連續負荷允許載流量（A）導線截面線芯結構導線明敷多根同穿一根管內時股數單芯外徑成品外徑25°C30°C25°C

橡皮塑料橡皮塑料穿金屬管穿塑料管2342341.

01.52.54610162535111117719191.

21273545588511014518019243242557510513817020253342547310313516818223039517098128159152028374968861131401418253343607710012212172330395369901101317253343597610012512162230385268901101114202634466080981KV聚氯乙烯絕緣無鎧裝電纜載流量（埋地敷設）電纜型號VV導線截面

mm2土壤熱阻系數g=80°C㎝/瓦土壤熱阻系數g=80°C㎝/瓦土壤熱阻系數g=80°C㎝/瓦土壤熱阻系數g=80°C㎝/瓦單芯二芯三芯四芯456177103138183221272333392451516572354557761011311561922352803203653039496686115141171210219283326421

384865841111391702082492853292..54610162535507095120150185

聚氯乙烯絕緣電力電纜線芯標稱截面規格電纜主線芯截面（㎜2）2.5461016253550中性線線芯截面（㎜2）1.52.54610161625電纜主線芯截面（㎜2）7095120150185

中性線線芯截面（㎜2）3550707095

七．照明線路保護：

接地故障保護可采用三相五線制供電系統（TN-S）系統。1．保護電器的選擇：1）按正常工作條件：IN≥IC

式中：IN

——電器額定電流

IC

——回路計算電流同時，電器的額定電壓不應低于網絡的標稱電壓。2）按短路工作條件：保護電器是切斷短路電流的電器，其分斷能力不應小于該電路最大預期的短路電流。2．各級保護的配合：現一般選用自動空氣短路器（空氣開關），各級開關之間的配合：要求上一級自動開關脫扣器的額定電流一定要大于下一級自動開關脫扣器的額定電流；上一級自動開關脫扣器瞬時動作電流一定要大于下一級自動開關脫扣器瞬時動作的整定電流。

3．保護裝置的裝設位置：

保護電器（自動空氣斷路器）是裝在照明配電箱或配電屏內的。箱或屏裝設在操作操作、維護方便、不易受機械損害、不靠近可燃物的地方，如室外變配電所內。C45N符合標準IEC898極數電壓V分斷能力額定電流A接線導線截面可組合附件單極6KA1，3，6，漏電保護

2極240/41510，16，202.5以上欠壓脫扣3極4.5KA25，32，40報警觸點4極50，63輔助觸點

NC100符合標準IEC947.2

極數電壓V分斷能力額定電流A接線導線截面可組合附件單極36KA63，8063以下為35漏電保護

2極240/41510080、100以下為50欠壓脫扣

3極10KA輔助觸點

4極報警觸點

第三節園林照明電氣設計一．

步驟：1．收集資料甲方對照明的要求、電源情況、供電能力、從何處引進、引進方式等。氣象、是否是雷擊區等土壤等資料，等2.根據園林規劃設計平面圖估算照明用電量：名稱單位容量（W/M2

）住宅4-10學校5-12辦公樓6-15商業建筑8-18餐飲5-153.如有動力設備，應將其估算進估算用電量，作為建設單位向供電部門申請的數據。4.確定燈具類型、功率、數量和布置方式。5.確定配電箱的數量及位置6.確定負荷，選擇導線和配電箱

1）計算負荷與計算工作電流，確定各支路容量

2）根據計算電流選擇導線

3）選擇自動空氣斷路器7.選擇變壓器8.繪制照明平面布置圖9.繪制電氣系統圖10.編制說明書

二．園林供電設計計算：

（一）園林用電量計算：

nS總

=ΣSd（千伏安KVA）

d=1Sd=S動

+S照明（千伏安KVA）

S動=1.085ΣP機（千伏安KVA）

P機—KWS照

=0.0007ΣP照

P照

—W動力用電估算：

S動=Kc