中小学建筑电气照明课程设计书

1 中小学建筑电气照明课程设计书 第一章 随着照明技术的迅速发展，照明设计已成为建筑设计的重要组成部分。目前无论照明设计理念还是照明设备都发生了很大的变化。新的设计思想强调以人为本的人性化设计，以满足人们提出的环境优美、亮度适宜、空间层次感舒适、立体感丰富等多个层面的要求，同时注重艺术性，文化品味和特色。 电气照明是建筑物内外人工环境 注重艺术性 的重要组成部分，它的基本功能是在自然光不足时，为人们进行各种活动提供视觉的必要条件，而且对人的生理、心理健康具有重要影响，所以电气照明设计应满足家庭生活的需求，并且要确保用电安全。 总之，建筑电气照明与人类的生产 、 工作和生活有着密切的关系，随着我国建筑业 、装饰业的蓬勃发展，人们对电气光源、照明设备技术的更新以及照明光环境的要求就更高了。 本工程总建筑面积 3155平方米。本设计主要包括照明配电设计。 第二章 电气照明系统的设计 明设计的要求和一些应注意的问题 照明的全方位发展，改变了人们以往的观念。光的 环境要受照度 、 亮度 、眩光、阴影、显色性、稳定性等各项因素的影响和制约，设计时应恰当的选择。同时应遵循安全、实用、经济、美观的照明设计的基本原则。为配合装修一步到位条件，应充分掌握设计前提因素，努力创造最佳方案。有效利用天然光，合理的选择照明方式和控制区域，尽力降低电能消耗指标。 2 照明设计的目的和原则 明设计的目的 照明的设计目的，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明的手段，为人们的工作 、生活、娱乐等创造一个优美舒适的灯光环境。也就是说，使灯光环境符合人们的工作、生活等封面的 要求，从而在生理和心理两方面满足人们的需求。 明的设计原则 (1) 使用性原则，使用是根本也是设计的出发点和基本条件。使用性还包括照明系统的施工安装、运行几维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的空间。 (2)安全性原则，在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全第一的原则。在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计。 (3)美观性原则，灯光照明尚具有装饰空间、美化环境的功能。对于房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。 (4) 经济性原则，一方面是 节能，另一方面是节约 3。 明的方式和种类 （ 1）一般照明 为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。 （ 2）分区一般照明 根据需要提高特定区域照度的一般照明。根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀的布置在工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度，可以有效的节约能源。 （ 3）局部照明 3 以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适合的方向装设台灯、射灯或反射灯型灯泡。其优点是 灵活、方便、节电、能有效地突出重点。 （ 4）混合照明 由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。其实质是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。 照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明 3。 按照下列要求确定照明种类 3： 1、工作场所均应设置正常照明，它是在正常情况下使用的室内、外照明。 2、工作场所下列情况应设置应急照明： (1)正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明； (2)正常照明因故障熄灭后，需确 保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明； (3)正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明； 3、大面积所宜设置值班照明，一般在非工作时间内供值班人员用的照明。 4、有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。 5、有危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置障碍照明。 明灯具的选择 灯具的选择是照明设计的基本内容之一，其选择恰当与否，直接影响到照明的质量、经济性能和耗能指标的好坏。 1、在潮湿的场所，应采用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开 敞式灯具。 2、在有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具。若采用开敞式灯具，各部分应有防腐蚀或防水措施； 3、在高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具。 4、在有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具。 4 5、在装有锻锤、大型桥式吊车等震动、摆动较大场所所使用的灯具，应有防振和防脱落措施。 6、在易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具，应有防护措施； 7、在有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合国家现行相关标准和规范的有关规定。 8、在有洁净要求的场所，应 采用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具。 9、在需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源 。 2 明计算 明计算的依据 照明计算是照明设计的重要内容之一。照明计算的常用方法有利用系数法、单位容量法、逐点计算法，查概曲线法等。本次设计主要应用利用系数法，走廊用单位容量法。 （一）利用系数法 平均照度的计算通常应用利用系数法，该方法考虑了由光源直接投射到工作面上的光通量和经过室内表面相互反射后再投射到工作面上的光通量。利用系数法适用于灯具均匀布置、墙和天棚反射系数较高、空间无大型设备遮挡的 室内一般照明，但也适用于灯具均匀布置的室外照明，该方法计算比较准确。 （ 1）应用利用系数法计算平均照度的基本公式 （ 2 式中 工作面上的平均照度， 光源的光通量， N 光源数量； U 利用系数； A 工作面面积； K 灯具的维护系数。 （ 2）、利用系数 U 利用系数是投射到工作面上的光通量与自然光源发射出的光通量之比，可由式（ 2算 5 顶 棚 空 间地 板 空 间室 内 空 间1U （ 2 式 中 光源的光通量， 1 自然光源发射，最后投射到工作面上的光通量， （ 3）、室内空间的表示方式 室内空间的划分如图 3 室空间比 bl r 5 （ 2 顶棚空间比 R 5（ 2 地板空间比 R C 5 （ 2 以上式中： l 室长， m ； b 室宽， m ； 顶棚空间高， m ； 室空间高， m ； 地板空间高， m 。 当房间不是正四边形时，因为，墙面积 = 2 地面积 则式（ 3改写为 地面积 2 （ 4）、有效空间反射比和墙面平均反射比 为使计算简化，将顶棚空间视为位于 灯具平面上，且具有有效反射比假想平面。同样，将地板空间视为位于工作平面上，且具有有效反射比假图 3内空间的划分 6 想平面，光在假想平面上的反射效果同实际效果一样，有效空间反射比由式（ 3算 00 （ 2 （ 2 上二式中 有效空间反射比； 0A 空间开口平面面积， 2m ； 空间表面面积， 2m ； 空间表面平均反射比； i 第 i 个表面反射比； 第 i 个表面面积， 2m ； N 表面个数。 若已知空间表面（地板、顶棚或墙面）反射比（i、c或w）及空间比，及可从事先算好的表上求出空间有效反射比。 为简化计算，把墙面看成一个均匀的漫射表面，将窗子或墙上的装设品等综合考虑，求出墙面平均反射 比来体现整个墙面的反射条件。墙面平均反射比由式（ 3算 a v A （ 2 式中 wA、w 墙的总面积（包括窗面积）， 2m 和墙面反射比； gA、g 玻璃窗或装饰物的面积， 2m 和玻璃窗式装饰物的反射比。 根据式（ 2灯数可按式（ 2算 V（ 2 式中各符号意义同式（ 3 照度计算 ： 四层教学楼照度计算主要有：中学普通教室、办公室、年级办公室、计算机房、网络中心、领导办公室。教室面积差别不大，将按最大面积照度来布置灯具；办公室、年级 7 办公室、计算机房、网络中心、领导办公室方法相同。 一、 工程名 :中学普通教室 计算者 : 计 算时间 : 2011考标准：建筑照明设计标准 / 考手册：照明设计手册第二版 : 计算方法：利用系数平均照度法 房间类别： ,照度要求值 :率密度不超过 间名称：中学课室 房间长度 L: m 房间宽度 B: m 计算高度 H: m 顶棚反射比 (%)： 70 墙反射比 (%)： 50 地面反射比 (%)： 10 室形系数 型号 : 飞利浦 9 单灯具光源数 :2 个 灯具光通量 : 2175具光源功率 :流器类型 : 准型 镇流器功率 : 利用系数 : 护系数 : 度要求 : 率密度要求 : E = A N = ( 其中： 通量 源数量 U 用系数 A 作面面积 具维护系数 8 计算结果 : 建议灯具数 : 8 计算照度 : 际 安装功率 = 光源数 ( 光源功率 + 镇流器功率 ) = 际功率密度 : 算功率密度 : 要求平均照度 :际计算平均照度 :合规范照度要求 ! 要求功率密度 :际功率密度 :合规范节能要求 ! 二、 工程名 :年级办公室 计算者 : 计算时间 : 2011考标准：建筑照明设计标准 / 考手册：照明设计手册第二版 : 计算方法：利 用系数平均照度法 房间类别： ,照度要求值 :率密度不超过 间名称：年级办公室 房间长度 L: m 房间宽度 B: m 计算高度 H: m 顶棚反射比 (%)： 70 墙反射比 (%)： 50 地面反射比 (%)： 10 室形系数 型号 : 飞利浦 9 单灯具光源数 :2 个 灯具光通量 : 2175具光源功率 :流器类型 :准型 镇流器功率 :数 : 9 利用系数 : 护系数 : 度要求 : 率密度要求 : E = A N = ( 其中： 通量 源数量 U 用系数 A 作面面积 具维护系数 计算结果 : 建议灯具数 : 6 计算照度 : 际安装功率 = 光源数 ( 光源功率 + 镇流器功率 ) = 际功率密度 : 算功率密度 : 要求平均照度 :际计算平均照度 :合规范照度要求 ! 要求功率密度 :际功率密度 :合规范节能要求 ! 三、 工程名 :网络中心 计算者 : 计算时间 : 2011考标准：建筑照明设计标准 / 考手册：照明设计手册第二版 : 计算方法：利用系数平均照度法 房间类别： ,照度要求值 :率密度不超过 间名称：网络中心 房间长度 L: m 房间宽度 B: m 10 计算高度 H: m 顶棚反射比 (%)： 70 墙反射比 (%)： 50 地面反射比 (%)： 10 室形系数 型号 : 飞利浦 9 单灯具光源数 :2 个 灯具光通量 : 2975具光源功率 :流器类型 :准型 镇流器功率 : 利用系数 : 护系数 : 度要求 : 率密度要求 : E = A N = ( 其中： 通量 源数量 U 用系数 A 作面面积 具维护系数 计算结果 : 建议灯具数 : 8 计算照度 : 际安装功率 = 光源数 ( 光源功率 + 镇流器功率 ) = 际功率密度 : 算功率密度 : 要求平均照度 :际计算平均照度 :合规范照度要求 ! 要求功率密度 :际功率密度 :11 符合规范节能要求 ! 四、 工程名 :计算机房 计算者 : 计算时间 : 2011考标准：建筑照明设计标准 / 考手册：照明设计手册第二版 : 计算方法：利用系数平均照度法 房间类别： ,照度要求值 :率密度不超过 间名称： 房间长度 L: m 房间宽度 B: m 计算高度 H: m 顶棚反射比 (%)： 70 墙反射比 (%)： 50 地面反射比 (%)： 10 室形系 数 型号 : 飞利浦 9 单灯具光源数 :2 个 灯具光通量 : 2975具光源功率 :流器类型 :准型 镇流器功率 : 利用系数 : 护系数 : 度要求 : 率密度要求 : E = A N = ( 其中： 通量 源数量 U 用系数 A 作面面积 具维护系数 12 计算结果 : 建议灯具数 : 6 计算照度 : 际安装功率 = 光源数 ( 光源功率 + 镇流器功率 ) = 际功率密度 : 算功率密度 : 要求平均照度 :际计算平均照度 :合规范照度要求 ! 要求功率密度 :际功率密度 :合规范节能要求 ! 五、 工程名 :办公室 计算者 : 计算时间 :2011考标准：建筑照明设计标准 / 考手册：照明设计手册第二版 : 计算方法：利用系数平均照度法 房间类别： ,照度要求值 :率密度不超过 间名称：办公室 房间长度 L: m 房间宽度 B: m 计算高度 H: m 顶棚反射比 (%)： 70 墙反射比 (%)： 50 地面反射比 (%)： 10 室形系数 型号 : 飞利浦 9 单灯具光源数 :2 个 灯具光通量 : 2175具光源功 率 :流器类型 :准型 镇流器功率 : 13 利用系数 : 护系数 : 度要求 : 率密度要求 : E = A N = ( 其中： 通量 源数量 U 用系数 A 作面面积 具维护系数 计算结果 : 建议灯具数 : 3 计算照度 : 际安装功率 = 光源数 ( 光源功率 + 镇流器功率 ) = 际功率密度 : 算功率密度 : 要求平均照度 :际计算平均照度 :合规范照度要求 ! 要求功率密度 :际功率密度 :合规范节能要求 ! 六、 工程名 :领导办公室 计算者 : 计算时间 : 2011考标准：建筑照明设计标准 / 考手册：照明设计手册第二版 : 计算方法：利用系数平均照度法 房间类别： ,照度要求值 :率密度不超过 间名称： 房间长度 L: m 14 房间宽度 B: m 计算高度 H: m 顶棚反射比 (%)： 70 墙反射比 (%)： 50 地面反射比 (%)： 10 室形系数 型号 : 飞利浦 9 单灯具光源数 :2 个 灯具光通量 : 2175具光源功率 :流器类型 :准型 镇流器功率 : 利用系数 : 护系数 : 度要求 : 率密度要求 : E = A N = ( 其中： 通量 源数量 U 用系数 A 作面面积 具维护系数 计算结果 : 建议灯具数 : 8 计算照度 : 际安装功率 = 光源数 ( 光源功率 + 镇流器功率 ) = 际功率密度 : 算功率密度 : 要求平均照度 :际计算平均照度 :合规范照度要求 ! 要求功率密度 :15 实际功率密度 :合规范节能要求 ! 表一 照度计算表 照度计算表 房间名称 房间长(米) 房间宽(米) 面积 灯具数 单灯光源数 光源功率 总功率 光通量 利用系数 维护系数 要求照度值 计算照度值 功率密度规范值 功率密度计算值 卫生间 1 1 40 80 2900 50 1 生间 1 1 40 80 2900 50 1 生间 2 1 40 40 2900 50 1 生间 2 1 40 40 2900 50 1 生间 3 1 40 120 2900 50 1 生间 3 1 40 120 2900 50 1 厕 1 40 80 2900 50 1 厕 1 40 80 2900 50 1 厕 1 40 80 2900 50 1 厕 1 40 80 2900 50 1 手间 1 40 80 2900 50 1 1 40 80 290 50 242 11 16 手间 4 4 9 0 7 房 1 1 30 60 2100 5 5 房 1 1 30 60 2100 5 5 房 2 1 30 60 2100 5 1 房 2 1 30 60 2100 5 1 房 3 1 30 60 2100 5 1 房 3 1 30 60 2100 5 1 藏间 1 30 60 2100 5 84 15 藏间 1 30 60 2100 5 84 15 客厅 1 30 90 2100 5 1 客厅 1 30 90 2100 5 1 人房 1 30 60 2100 5 1 人房 1 30 60 2100 5 1 议室 2 30 480 2100 00 1 议室 2 30 480 2100 00 1 客厅 2 1 30 120 2100 5 1 客厅 2 1 30 120 2100 5 1 17 书房 1 30 150 2100 00 5 房 1 30 150 2100 00 5 卧室 1 30 180 2100 50 5 卧室 1 30 180 2100 50 5 梯厅 2 30 180 2100 00 1 梯厅 2 30 180 2100 00 1 到十四层走廊 61 1 1 22 242 1250 0 到十四层走廊 61 1 1 22 242 1250 0 五层走廊 40 8 8 1 22 176 1250 0 1 2 十五层走廊 40 8 8 1 22 176 1250 0 1 2 电视机房 2 30 120 2100 00 18 空调机房 1 30 60 2100 00 梯机房 1 30 90 2100 00 1 梯机房 2 1 30 60 2100 00 1 室 1 40 40 2900 0 二）单位容量法 为了简化计算，可根据不同的照明器型式、不同的计算高度、不同的房间面积和不同的平均照度要求，应用利用系数法计算出单位面积安装功率，供设计时查用，通常称为单位容量法。它适用于均匀的一般照明计算。 单位容量法的计算公式： W P / S (2式中 P 全部灯泡的安装功率， W； S 被照面积， m 本次设计只有走廊照明运用单位容量法，走廊总面积为： 222 计算高度按 3m，荧光灯 40课本表 3啡厅的单位面积安装功率为 设计用十盏壁灯， 16盏天棚灯和五盏转色灯。 2m/W 单位面积安装率查相关规范可知，咖啡厅的功率密度应小于 2m/18W ，因此该设计符合规范要求。 19 第三章 开关和插座的选择 开关和插座的种类 开关的种类 开关可以根据其结构特点、极数、位数、用途等进行分类。 （ 1）按结构特点分类 开关按结构特 点可分为按钮开关、拨动开关、薄膜开关、水银开关、杠杆式开关、微动开关、行程开关等。 （ 2）按极数、位数分类 开关按极数和位数可分为单极单位开关、双极双位开关、单极多位开关、多极单位开关和多极多位开关等。 （ 3）按用途分类 开关按用途可分为电源开关、录放开关、波段开关、预选开关、限位开关、脚踏开关、转换开关、控制开关等。 插座的种类 1、 电源插座 电源插座根据安装形式可以分为墙壁插座、地面插座两种类别。墙壁开关可分为三孔、四孔、五孔、组合孔插座等，一般来讲住宅的每个主要墙面至少各有一个 5 孔插座，电器设置集 中的地方应该至少安装两个 5孔插座，如：电视机摆放位置。如果要使用空调或其它大功率电器，一定要使用带开关的 16面插座可分为开启式、跳起式、螺旋式等类型。 另外，在儿童房安装电源插座时，一定要选择带有保护门的插座，这种插座孔内有绝缘片，可防止儿童触电；在卫生间和厨房因为经常用水，一定要选择防水防溅的插座，防止因溅水而发生用电事故。此外，为适应会议室、酒店、机场等公共场合的需要，还有一类地面插座，不用的时候可以隐藏在地面以下，使用的时候可以翻开来，既方便又美观。 2、 功能插座 功能插座在家庭使用时一般也 是安装于墙壁上的。功能插座根据连接的不同的家用设备可以分音响、电话、电视以及网络插座。这些插座在选择时因为其后端有接插模块，为保证长期使用最好要选择专业的电气插座生产厂家的产品。 20 第四章 供配电系统设计 负荷分级 本工程中：一级负荷：加压风机、消防电梯、事故照明等消防负荷 ; 三级负荷：其它电力负荷及住宅照明 负荷计算 荷计算的方法 计算负荷的方法： (1)按需用系数法确定计算负荷； (2)按二项式法确定计算负荷； (3)计算负荷的估算方法； (4)单相负荷计算 9。 荷计算 的 原则 1、 在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。 2、用 电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要系数法，一般用于干线配电所的负荷计算。 酒店宜采用需要系数法。 3、 用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时宜采用二项式法，一般用于支干线和配电屏 (箱 )的负荷计算。 本次酒店设计选用需用系数法进行负荷计算 单相负荷的计算公式： 三相负荷的计算公式： 总 21 荷计算 供配电系统设计 系数选取： 功率因数：照明 插座 回路利用系数： 照明回路： 一般插座回路： 应急照明回路： 1 以五到十五 电箱的三支回路计算为例： 有功功率 0 . 6 3 90 . 7 计算功率 计算电流 通过计算电流可选择照明回路的导线为 S 断路器选择 有功功率 计算功率 计算电流 通过计算电流可选择照明回路的导线为 S 断路器选择到十四层配电箱 由于三相分布均匀则 总 8 42 4 总 22 I s3 表二 因此选择配电箱的进线导线为 ，断路器选择 电箱选择 其他各回路的负荷计算与导线、断路器和配电箱的选择以上面为例。 各层配电箱的负荷计算如下表： 表三 负荷计算表 五到十四层 号 回路编 号 总功率 需用系 数 功率因 数 额定电 压 设备相 数 视在功 率 有功功 率 无功功 率 计算电 流 1 20 20 20 20 20 20 20 20 20 0 20 1 20 2 20 3 20 4 20 5 20 6 20 7 1 20 负荷 :功率因数 : C=算功率 :算电流 :五层 65型号 级数 额定电压 （ V） 脱扣器整定电流 分断能力（ A) 级 230/400