某医院住院部照明系统设计.doc

毕 业 设 计 论 文题 目： 某医院住院部照明系统设计 学 院： 电气与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： 2013年5月25日 河南城建本科毕业设计（论文） 摘要摘 要 医院是为了增进人类健康，预防和治疗疾病的场所，随着国民生活水平的不断提高，我国的医疗水平有了很大的发展，建筑功能越来越复杂。医院照明系统设计一定要与医院功能特点相结合，不仅能够考虑到缓解医护人员精神及身体疲劳，提高工作效率，对病人的病情给与正确诊断、治疗创造良好条件，充分发挥医院的特殊功能，而且应充分考虑到病人的特殊需要，能给病人带来舒适、清洁、安静的环境，能够缓解病人的不良情绪，让病人感到轻松和安全，给病人带来一个愉快的康复环境，并给病人带来康复的信心。现代化医院拥有良好的照明系统，是医院设备的重要组成部分。 本次设计是为某医院住院部进行电气照明系统设计。设计内容包括照明和插座设计两个部分。其中，照明设计包括：一般照明系统的设计和消防照明系统的设计。照明系统设计，其中包括照度计算、灯具的选择、开关的选择、插座的选择。插座系统按高档住宅标准设计。插座回路与照明回路由同支路供电，一般插座安装高度为0.3米，潮湿场所应装设防潮、防溅型的插座。关键词： 照明设计；照度计算；插座设计；CADII河南城建本科毕业设计(论文) AbstractAbstractThe hospital is in order to enhance human health, prevention and treatment of diseases of the place, with the continuous improvement of living standards, Chinas medical treatment level has the very big development, construction increasingly complex functions. Hospital lighting system design must be combined with the characteristics of hospital function, not only can consider to ease nurses mental and physical fatigue, improve work efficiency, to create favorable conditions for correct diagnosis, illness to the patients treatment, give full play to the special function of the hospital, and should give full consideration to the special needs of the patient, can bring to the patient comfortable, clean, quiet environment, can ease the patients bad mood, let a patient feel relaxed and safe, give patients bring a happy rehabilitation environment, and bring the patient rehabilitation confidence. Modern hospitals have good lighting system, is an important part of hospital equipment.This design is for a hospital department of electrical lighting system design. The design includes two parts of lighting and socket design. Among them, the lighting design include: the design of general lighting system design and fire lighting system.Lighting system design, including the illumination calculation, the choice of lamps, switch, socket option selection. Socket system design according to the high-grade residential standards. Outlet circuit and lighting back to the routing of the same branch of power supply, the general socket installation height of 0.3 meters, the socket moist places should be installed with moisture-proof, splash-proof type.Key words: Lighting design; calculation; socket design; CAD河南城建本科毕业设计（论文） 住院部照明系统设计内容35河南城建本科毕业设计（论文） 目录 目 录摘 要IAbstractII目 录III1绪论11.1设计的目的及意义11.2电气照明的现状及问题11.2.1电气照明概述11.2.2目前医院住院部照明环境存在的主要问题21.2.3照明设计的要求和一些应注意的问题31.3医院住院部照明系统设计应遵循的基本原则31.4住院部概况31.5住院部布局42住院部照明系统设计内容52.1住院部照明的基本要求52.2光源与灯具的选型62.2.1光源的选型62.2.2病房照明系统光源的选型82.3确定设计所需灯具82.4病房对室内装修的要求92.5普通病房照明102.6走道照明123照度计算及灯具布置143.1照度计算143.1.1天正电气软件的介绍163.1.2病房的照度计算173.1.3医生办公室的照度计算193.2灯具的布置214开关插座的选择244.1插座的选择244.1.1插座的类别244.1.2插座的安装264.2开关的选择264.2.1开关的类别264.2.2开关的安装295应急照明系统设计305.1应急照明的设置范围和设计305.2应急照明灯具布置306住院部电气平面图346.1设计图纸 绘制标准346.2住院部电气平面图34总 结35参考文献36致 谢37附录A-F相关设计图纸附录G照度计算表河南城建本科毕业设计（论文） 绪论1绪论1.1设计的目的及意义住院部照明设计是电气设计的基本内容之一，其设计的质量好坏，直接关系到医护人员与病人生活质量的高低。目前，住院部是医院的重要组成部分，是医护人员对患者进行监护、治疗的场所，也是住院病人在医院病人在医院大多数时间呆的地方，因此住院部照明系统不仅要满足医护人员的需要，还应考虑到病人的需要。住院部的照明系统设计至关重要，我们必须全面考虑，力求做到完美。照明系统的设计必须用新型的节能照明方案，以提高照明质量，降低医院能源支出，为医护人员、病人及其家属提供一个更加舒适、和谐的医疗环境为目标。医院住院部照明设计的目的就是根据具体环境的要求，为病人创造良好的居住环境，改善医生的工作条件，保护医生和病人用眼健康的理念来进行设计的。正确的选择光源和灯具，确定合理的照明形式和部灯方案，在节约能源和建设资金的允许下，获得一个良好、舒适愉快生活环境。此外，良好的照明设计还可以烘托建筑造型，体现建筑艺术的美学特点，达到美化环境的效果。1.2电气照明的现状及问题1.2.1电气照明概述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，文化品位和特色。电气照明是建筑物内外人工环境的重要组成部分，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帮助的必要条件，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。1.2.2目前医院住院部照明环境存在的主要问题根据我们长期研究，主要有以下几方面的问题：图1.1 病房照明现状1 病房内的照度值低于或高于国家标准所规定的照度值，病人长期处于不舒适的照度环境下生活；2 没有设专用床头灯，或床头灯装设不规范，如用普通的简式荧光灯当做床头灯，照度不合理，影响房间其他病人休息，病人看书时，极易引起视觉疲劳； 3 一般都是采用质低、价廉、能耗高、技术停留在上世纪6、70年代水平的简式荧光灯具；4 一般都使用电感镇流器，存在严重的频闪效应；5 一般都采用软吊，吊扇又安装在灯具的上方，吊扇与灯光同时开动时，存在严重的灯摆、灯光晃动的现象；总之，一个照度低、有眩光、有频闪、有灯光晃动、光色不好的视环境，怎能不引起视疲劳，保证病人得到良好的休息呢？2004年，建设部颁布了新的建筑照明设计标准（ GB50034-2004)。新标准对病房照明作出了以下有关规定：1 病房内的照度标准为100lx2 光源色温小于3300K；3 光源一般选择低色温荧光灯1.2.3照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，合理选择照明方式和控制区域，尽量降低电能消耗指标。1.3医院住院部照明系统设计应遵循的基本原则1 应遵照执行有关的国家标准和规范，如GBJ133-1990民用建筑照明设计标准、JGJ/T16-1992民用建筑电气设计规范等。2 应根据视觉要求和环境条件进行恰当的设计，使工作区域或空间获得良好的视觉功效，合理的照度和显色性、适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境，以提高工作效率。3 在确定照明方案时，还应该考虑不同类型的建筑对照明的不同要求确定合理恰当的控制方式并尽量选用节能高效灯具。同时处理好电气照明与天然采光，节约建设资金与保证合理的照明质量等问题的关系，达到以合理的投入获得良好的照明效果。4 电气照明设计应有利于人员的活动安全，注意消除不必要的阴影，限制眩光，控制光热和紫外线辐射对人和物产生的不利影响。5 照明设计应考虑到维修的方便性。1.4住院部概况医院是本市唯一的一所地市级综合性现代化中医院，承担着该市中医医疗、教学、科研、预防、保健和康复等任务。医院位于本市市区中心，环境优美，交通便利，占地面积1.6万平方米，建筑面积1万余平方米，医院设有急诊科、内科、骨科、外科、妇产科、儿科、耳鼻喉科、眼科、口腔科、针灸科、皮肤性病科等22个临床科室和16个中医专病专科。住院部，是一栋五层楼的长廊式建筑，环境优雅，总投资700多万元，拥有先进的医疗设备，是该市病人优先选择的看病地方。1.5住院部布局该教学楼为综合教学楼，共五层，总面积达7797多平方米。具体情况如下：一层：消毒室、精洗室、值班室、蒸馏水室、制剂室、液体库、西药库、办公室、毒麻库、中心摆药房、材料库、办公室、生化校验室、仪器室、生物室、回收粗洗室、无菌室、住院处、休息室；二层：干部病房、护士值班室、主任医生办公室、医生办公室、护士站、治疗室、换药房、医生值班室、备餐间、开水间、污物室、储藏室、普通病房；三层：干部病房、护士值班室、主任医生办公室、医生办公室、护士站、治疗室、换药房、医生值班室、备餐间、开水间、污物室、储藏室、普通病房；四层：干部病房、护士值班室、主任医生办公室、医生办公室、护士站、治疗室、换药房、医生值班室、备餐间、开水间、污物室、储藏室、普通病房；五层：干部病房、护士值班室、主任医生办公室、医生办公室、护士站、治疗室、换药房、医生值班室、备餐间、开水间、污物室、储藏室、普通病房河南城建本科毕业设计（论文） 住院部照明系统设计内容2住院部照明系统设计内容2.1住院部照明的基本要求住院部照明中最主要的是病房照明，病房是恢复,疗养的场所,医护人员需要随时观察病情的场所。所收养的病人在康复期间对光线的感知很敏感，顾灯具一定要不能刺眼，而且方便控制。临床之间的检查不要相互干扰。病人要舒适,安逸,无眩光.医生,护士要清晰看到病情变化过去的病房主要成了诊疗的地点。而现在，将病房作为“患者舒适的住生活、与探视客人交谈、社会生活的延长线等场所”来要求，就需要从照明计划上提供多样化的照明条件。特别是，能为患者创造人性化且舒适的生活场所的护理功能受到格外的重视。因此，照明设计的基本思路为：使护理功能与诊疗、看护等必要的治疗功能相得益彰。病房照明可分为一般照明、局部照明和应急照明设计等几个方面。病房的一般照明需主要考虑病人并兼顾医护人员的要求，营造宁静而温馨的光环境。病房的局部照明主要为病人阅读和医护人员进行操作时提供必要的照度，一般选择可调式旋臂壁灯，选用可调光光源，既满足本床病人的要求，又减少对其它床位的影响。病房区域都设计有夜间照明以满足夜间值班护士和病人的需求，通常在病房内卫生间旁或门口及病房走廊设夜间脚灯，脚灯的放置位置应尽量避免其灯光直射病人的眼睛。因此，病房照明中最基本的任务是：1 应有足够的亮度，满足医生查看患者病情以及病人正常生活需求，觉目标。2 亮度要合理分布满足病房各个病人之间互不打扰的要求。3 应防止眩光，提高视觉功能和可见度水平。4 照明控制适应不同的演天气和各种情景，并考虑自然光的影响。5 保持合适的照度，控制眩光，保护视力。6 能创造舒适度视觉照明环境。除此之外，病房照明还应做到安全、可靠，方便维护与检修，并与环境协调。根据建筑照明设计标准GB50034-2004的规定，病房内的照度标准为100lx，光源色温小于3300K，实际照度和设计照度均较低。护士站因有精密操作和书写阅读的要求，需设计较高的照度。根据建筑照明设计标准GB50034-2004的规定，护士站在工作面的水平照度应满足300lx，并采用色温较高(5500K)的光源。病房公共走道不同于门急诊医技楼，住院病人适合清静环境，灯光应该均匀柔和。因此，照度相对要低一些，一般在50lx左右。调查显示：进行 “患者对病房环境舒适性感觉的心理评价”实验，结果表明，患者选择最多（希望率高）的是“沉稳感”和“安定感” 针对“什么样的照明手法最能给人以沉稳感和安定感”，又进行了实验。结果表明，对间接照明的柔和、反差小的照明环境支持率最高。因此，重视护理时，间接照明效果最好。由此看来，重视沉稳感、安定感的舒适照明应该使用柔和的间接光，这样形成的光环境是效果最好的。但是，只使用间接照明又会使为治疗功能提供的照明光不足，因此就需要任务照明，即需要为治疗配备直接照明。具体地说，间接光与直接光适度混合的照明手法是最好的。因此，病房中应利用这种混合手法，使治疗和护理均能得到应有的照明，既能清晰地看清楚物品的形状，又能获得柔和的照明环境。此时，照明的要点是，首先确保诊疗方能看清楚患者的患部和表情，以利于诊断。同时，在患者看来，站在床边的医生和护士的表情也给人柔和的感觉。因此，我们必须考虑病房内的各种因素，确定了最适合的配光2.2光源与灯具的选型2.2.1光源的选型常用的电光源介绍根据其由电能转换光能的工作原理不同，大致可分为热辐射光源和气体放电光源两大类。热辐射光源是利用物体通电加热而辐射发光的原理制成的，如白炽灯，气体放电光源是利用气体放电时发光的原理制成的，如荧光灯。教室照明推荐采用稀土三基色荧光粉的直管荧光灯，具有显色性好、光效高、寿命长等特点，易于满足显色性、照度水平及节能的要求。病房可用T8直管型荧光灯，有条件的可采用T5直管荧光灯，提高照明质量，更有利于环保，并满足节能要求 白炽灯：它的结构如下图所示，由灯头、灯丝和玻璃外壳组成。灯头有螺纹口和插口两种形式，可拧进灯座中。对于螺口灯泡的灯座，相线应接在灯座中心接点上，零线接到螺纹口端接点上。 灯丝由钨丝制成，当电流通过时加热钨丝，使其达到白炽状态而发光。一般40W以下的小功率灯泡内部抽成真空，60W以上的大功率灯泡先抽真空，再充以氩气等惰性气体，以减少钨丝发热时的蒸发损耗，提高使用寿命。 图2.1 白炽灯以及接线图 荧光灯：荧光灯又称日光灯，是一种低压汞蒸气放电光源。它由灯管、镇流器和启辉器三部分组成。灯管由灯头、灯丝和玻璃管壳组成，其结构如图所示。灯管两端分别装有一组灯丝与灯脚相连。灯管内抽成真空，再充以少量惰性气体氩和微量的汞。玻璃管壳内壁涂有荧光物质，改变荧光粉成分可以获得不同的可见光光谱。目前荧光灯有日光色、冷白色、暖白色以及各种彩色等光色。灯管外形有直管形、U形、圆形、平板形和紧凑型（双曲形、H形、双D形和双X形）。 图2.2 荧光灯荧光灯的工作原理为：接通电源后，在电源电压的作用下，启辉器产生辉光放电，其动触片受热膨胀与静触点接触形成通路，电流通过并加热灯丝发射电子。但这时辉光放电停止，动触片冷却恢复原来形状，在使触点断开的瞬间，电路突然切断，镇流器产生较高的自感电动势，当接线正确时，电动势与电源电压叠加，在灯管两端形成高电压。在高电压作用下，灯丝通电、加热和发射电子流，电子撞击汞原子，使其电离而放电。放电过程中发射出的紫外线又激发灯管内壁的荧光粉，从而发出可见光。荧光灯的特点是。彩色荧光灯是极好的装饰照明灯具。荧光灯的缺点是光通随电压变化而变化，因而有闪烁效应，对运动物体有明显影响。此外，这种灯的功率较小，照明范围较小。 卤钨灯：卤钨灯是在灯管内充入卤族元素的光源。在较低的温度下,卤族元素与蒸发钨化合，并在灯丝高温区附近分解还原，钨沉淀在灯丝上，卤钨进行循环，消除灯泡黑化，延缓了钨的蒸发。卤钨灯光效所有提高，寿命也有所提高。它的发光效率约20lm/W。 高压汞灯：高压汞灯是低压荧光灯的改进产品，它的光效约比白炽灯高三倍，寿命也长，启动时无需加热灯丝，故只需镇流器。缺点是显色性差，启动慢，对电压要求较高，也不宜频繁启动。 高压钠灯：高压钠灯利用高压钠蒸气放电发光，其辐射光的波长集中在人眼较敏感的区域内。具有照射范围广，寿命长，紫外线辐射少，透雾性好等优点。但显色性差，对电压波动较敏感。 综合比较以上五种光源，并且考虑到经济因素，荧光灯具有光效高、寿命长、光线柔和、发热少等优势，且在现实生活中有很大的市场占有率，故在本设计中都采用荧光灯作为照明工具。2.2.2病房照明系统光源的选型照明光源选择一般原则： 发光效率高； 显色性好，即显色指数高； 使用寿命长； 启点可靠、方便、快捷； 性能价格比高。2.3确定设计所需灯具综上所述，在本设计中全部采用荧光灯，在病房、开水间、污物室、储藏室登照度要求不高的的地方，采用单灯具内有一个光源的照明方式，这样既能节省成本又能满足需要。灯具选择T8标准直管荧光灯，型号为TLD36W/29。在医生办公室、护士值班室、治疗室、换药房、生物室等照度要求较高的地方，都采用单灯具内有二个光源的照明方式，这样可以使所需的灯具数目减少，防止一个房间内太多灯具的情况发生，这也是现实情况的需要。灯具选择T8标准直管荧光灯，由于涉及的房间数较多，型号也不尽相同，具体型号见附图在卫生间、走道、楼梯间采用三基色环形荧光灯，根据工程实际，分别选择型号为TLE22W/840、TLE22W/840、TLE40W/840。考虑到卫生间的实际情况，采用三基色环形防水荧光灯，这样更加人性化。环形荧光灯的工作原理是利用汞蒸汽产生的254 nm紫外线激发管壁上的荧光粉涂层发光，主要用于室内照明，是绿色照明工程推广的主要照明产品之一。2.4病房对室内装修的要求个人领域空间的限定患者因病入院，心情都很烦躁，大部分都希望能远离外界干扰，按自己的意愿支配环境，维护个体的私密性。在多床间病房内最简易的做法即用围帘进行个人领域空间的限定。如果在多床间的设计中，变化平面布局形式，为病人提供明确的个人领域空间，就能更好地满足病人对私密性的需求。提供公共交流空间病人是社会的人，需要与他人进行信息、思想和情感沟通。人在患病的情况下，更需要与他人交流，这样，可以减轻病痛的困扰，缓解心理压力，对康复极为有利。我国目前新建医院的病房设计，为提高住院部病房档次，大多注重旅馆式单床间或单床套房的设置，但忽视了病人的特殊心理需求，缺乏公共交往空间。如此所示，两种不同的病房空间设计使病房的公共性与私密性都有了很大的改善，为病人创造了利于康复的治疗环境。良好的视线设计住院的病人大多数时间都是在病床上度过，一方面卧床病人感受外界的主要方式是通过观察，观察户外大自然的变化或观察公共环境其他人的活动。这已成为病人排除因患病所带来的烦躁心理和消遣时间的重要手段；另一方面病人亦希望自己需要帮助的时候能被他人观察到。因此，保持与室外和公共部分的视线联系，进行良好的视线设计，是评价病房方便舒适的一个重要标准。通过病房平面的变化，可以为多床病房的每个病人提供观察户外景色的方便条件，也可以使病人卧床的时候观察到他人的活动，感受病房外的世界。舒适宜人的声、光环境在医院里一般都为住院病人创造安静的康复环境，除合理进行医院的总体布局外，还需在病房内有效地运用建筑材料与构造手段，防止噪音的干扰，如采用柔性地面，隔墙、窗门采用隔声材料与构造手法，降低各种扰人响声。病房的窗地比必须满足设计规范的要求，但也不宜过大。目前有些住院病房楼追求立面效果，外墙面开满玻璃窗，过强的光线对卧床病人会产生不良影响。因此，在争取良好日照的同时，应防止室内炫光。比利时根特医院精心设计病房的光环境，避免阳光直接照射卧床病人，靠近病床一侧采用高窗，另一侧采用落地窗，为病人提供了宜人的光环境。2.5普通病房照明在医院建筑的电气设计中，病房部分的设计是很重要的一个部分。病房是患者在医院生活、接受治疗和康复的主要场所。据资料统计，外科住院病人的平均住院时间为67天，内科为10天，而传统中医疗法则达到31天。因此兼顾病人的生理和心理特点，创造适宜的病房空间，是病房电气设计的基本原则，由此出发，关注和研究医院病房电气设计的特点，对于建设安全、舒适、节能的现代医院病房是十分必要的。病房作为患者长时间居住的场所，在电气设计中除了满足使用功能和电气安全要求外，还要结合医院的实际要求，基于“以人为本”的原则，全面考虑，才能设计出安全、适用和舒适、节能的病房建筑。病房照明的基本要求： 灯具安装高度对照明效果有一定影响，当灯具安装高度增加，照度下降；安装高度降低，眩光影响增加，均匀度下降。普通病房灯具距地面安装高度宜为2.52.9m， 考虑到病房内可能有多个病人，为了保证每个病人都能得到良好的休息和兼顾方便医生查看病人病情，为每个病人设置床头灯 病房是恢复,疗养的场所,医护人员需要随时观察病情的场所。所收养的病人在康复期间对光线的感知很敏感，顾灯具一定要不能刺眼，而且方便控制。临床之间的检查不要相互干扰。 图2.3标准病房图2.5灯具光线示意图床灯（床头照明）一般使用托架式或臂式灯。对床灯的要求为： 装高度，使看书时书面的照度合适 患者容易开关 照射方向容易改变 装在多床病房时不应给其他患者眩光影响 结构牢固且安全 不会让患者感到热辐射近年来，可升降床（病床）的使用在增多，使得患者的起居更方便，如果升起靠背的话，还可以看书。但即使这样，也需要考虑灯的安装高度，使看书时书面的照度合适图2.5床头灯照明在本设计中，考虑到病人夜间的需要，在每个病房都安装了夜间照明灯，开关设在护士站，夜间照明灯夜间开启。2.6走道照明住院部公共走道是室内的交通要道，走道一侧是病房，另一侧是办公室，走道与诊室仅一门之隔，办公室的照度一般要在200lx以上，走道照度若设计得太低会加重人们出入于走道、办公室这两个相邻区域对光线变化的不适感。因此，在设计时要充分考虑这些因素。其照度等于或高于办公室30%的照度值，一般在100lx左右。走道主要依靠人工照明，一般采用具有防止眩光的灯具嵌入式安装在走廊的吊顶上，如果要求高一点，采用反射式天棚，效果更好，躺在病车上的病人不会因目视顶棚裸露的灯泡或灯管而感到不适。在本设计中，住院部2至5层走道宽2.00米，长47.97米，走道照明所需的照度不是很大，一般在50-150lx之间，因为太强的光照会影响病人的休息。考虑到夜间医生和病人的需要，走道每个病房的门下设一个脚灯供护士夜间巡视用，深夜一般照明就可关闭。近年来，随着“绿色照明”概念的推广，节约能源也越来越引起人们的重视。绿色照明的含义就是节约照明用电、减少污染、保护环境、优质高效的综合措施。如何做好建筑设计中的节能措施，是衡量一个优秀建筑设计的重要指标。设计是把握节能的第一步，在照明设计过程中我们应认真考虑合适的光源和灯具。医院使用的荧光灯数量多，从提高光效来看，医院使用荧光灯量很大，应该选用三基色荧光灯，首选直管式大功率的灯具，尽可能用敞开式、高反射率，灯具和环境的清洁是提高照明质量、效率的重要因素。与建筑物外窗平行的灯具应独立控制，自然光充足的室内可关闭照明灯具。从提高功率因数、没有频闪的角度考虑，希望采用高效、低谐波的电子镇流器，为了避免对一些医疗设备产生电磁干扰，个别场所建议选用节能型电感镇流器。河南城建本科毕业设计（论文） 照度计算及灯具布置3照度计算及灯具布置3.1照度计算 照明计算是照明设计的主要内容之一，它包括照度计算、亮度计算、眩光计算等。照明计算式正确进行照明设计的重要环节，是对照明质量作定量评价的技术指标。亮度计算和眩光计算比较复杂，在实际照明工程设计中,照明计算常常只进行照度计算，当对照明质量要求较高时，应该都进行计算。 照明计算的目的是根据照明需要及其他已知条件（照明器式及布置、房间各个面的反射条件及污染情况等），来决定照明器的数量以及其中点光源的容量，并据此确定照明器的布置方案；或者在照明器型式、布置及光源的容量都已确定的情况下，通过进行照明计算表定量评价实际使用场合的照明质量。照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒克斯(Lux,lx) ，即 1m/ 。1 勒克斯等于1流明(lumen,lm)的光通量均匀分布于1面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准，若倾斜照射则照度下降。照度的计算方法当灯具的形式和布置方案确定后，就可以根据室内照度标准要求，确定每盏灯的灯功率及装设总功率。反之，亦可以根据已知的灯功率，计算出工作面的照度，以检验其是否符合照度标准要求。照度计算的方法通常有利用系数法、单位容量法和逐点计算法三种。利用系数法、单位容量法主要用来计算工作面上的平均照度；逐点计算法主要用来计算工作面任意点的照度。任何方法都只能做到基本准确。计算结果误差10%。1)利用系数法：利用系数法是计算工作面上平均照度的常用的一种方法。它是根据光源的光通量、房间的几何形状、灯具的数量和类型确定工作面平均照度的计算方法，又称流明计算法。计算平均照度公式： 式（3.1）式中 工作面上的平均照度 光源光通量 N光源数量 U利用系数 K灯具的维护系数2)单位容量法公式： 式（3.2）式中 A房间面积，指建筑面积 P全部灯泡的安装容量(不含整流器消耗的功率 ) PL每套灯具的安装容量(不含整流器消耗的功率) 单位面积需安装的功率 N在规定照度下所需的灯具数量 单位容量法步骤：根据房间功能选择光源及灯具型式，确定计算高度；根据房间功能查照度标准，确定平均照度值；根据房间面积A 、计算高度h、 平均照度查相应灯具的单位面积安装容量表，计算总安装容量确定需安装的数量。照度计算方式有单位容量法(比功率法)、利用系数法、概率曲线法、逐点计算法等。在照明计算中，根据工作面所需要的照度要求，查手册可得到照度标准，然后是选择等的功率及数量，所以一般采用单位容量法(比功率法)，单位容量法是从利用系数法演变而来的一种计算方法，它是借助于单位面积安装功率表进行计算的。以下表格是医院建筑照明标准值表3.1医院建筑照明标准值 房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx） UGR Ra 治疗室0.75水平面 30019 80 化验室0.75水平面 50019 80 手术室0.75水平面 7501990 诊室0.75水平面 3001980候诊，挂号室0.75水平面 200 2280病房地面 1001980 护士站0.75水平面 300 80 药房0.75水平面 5001980 重症监护室0.75水平面 3001980随着现代技术的发展，照明计算可借助计算机来进行，以简化工作量并保证计算结果的准确性。目前国内许多公司推出了通用软件，供设计师使用。在本设计中，由于涉及房间较多，故采用天正电气软件来进行照度计算，比较方便，也是现实照明设计中设计师所采用的方案。3.1.1天正电气软件的介绍天正电气以AutoCAD为平台，是天正公司总结多年从事电气软件开发经验，结合当前国内同类软件的各自特点，搜集大量设计单位对电气软件的设计需求，向广大设计人员推出的高效快捷的电气软件。在专业功能上，该软件体现了功能系统性和操作灵活性的完美结合，最大限度地贴近工程设计。天正电气软件主要包括建筑图绘制、电气平面绘制、系统图绘制、电气计算、电气绘图、三维桥架等。其中平面设备布置时，设备输出界面采用了浮动式窗口结合动态预演，所见即所得。多种布置方式如：弧线均布、两点均布、矩形布置、扇形布置、沿线单布、穿墙布置等，满足实际绘图的各种需求布置动照平面设备，最后进行自动接线，在很大程度上提高了工作效率。特别值得一提的是，各种沿墙命令在各种条件下都可得到您满意的插入角度。此外，还提供设备替换、设备旋转等丰富的编辑工具，可针对于整张平面图所有同名设备进行修改，并且所连导线可智能做相应位置调整。天正电气将平面图分为普通照明、应急照明、动力、消防、通讯5个层，另外还提供4个备选导线图层，用户在可根据自己的需要定制图层。天正电气7可以支持用户自定义的图层名称。天正电气提供全面的电气计算功能，适用于建筑电气设计。包括：逐点照度、照度计算（利用系数法）、负荷计算、无功功率补偿、高压短路电流计算、低压短路电流计算、继电保护计算、电压损失计算、年雷击次数。其中 逐点照度可计算空间每点照度，显示计算空间最大照度、最小照度值。支持不规则区域的计算，充分考虑了光线的遮挡因素，可绘制等照度分布曲线图，输出Word计算书。 照度计算采用利用系数法，可根据房间面积和要求的平均照度计算应布灯具数量，并根据计算结果核算功率密度；既可选多种灯具种类和众多灯具型号，也可根据灯具光强由用户自定义灯具。 电压损失可计算多负荷点条件下供电线路的电压损失，也可根据电压损失值反算线路长度。 短路电流计算模块用于计算供电系统的短路电流。 无功补偿计算用于计算工业企业中的平均功率因数。 负荷计算需要系数法，既可以从自动生成的系统图中读取数据进行计算，进行三相平衡负荷计算，自动计算“无功补偿”，及进行变压器选型。各计算结果均可出WORD或EXCEL计算书文件进行保存。在本设计中，采用的是天正电气2013版，我们主要用利用系数法来进行照度计算，这样比较简单，省去了繁琐的计算，也是现在大多数电气工程师进行照度计算的方法。3.1.2病房的照度计算我们首先以2至5层的病房为例来进行照度计算，在天正电气软件里打开医院住院部的CAD图纸，然后点击照度计算，按边框中的要求填写，便可得到：表3.2 照度计算 然后点击出计算书，便可得到如下照度计算书：参考标准：建筑照明设计标准/ GB50034-2004参考手册：照明设计手册第二版:计算方法：利用系数平均照度法 房间参数房间类别:照度要求值:100.00LX, 功率密度不超过11.00W/m2房间名称:2至5层病房房间长度L:4.02 m,房间宽度B:3.36 m,计算高度H:3.00 m顶棚反射比(%):,墙反射比(%):,地面反射比(%):室形系数RI:0.67 灯具参数:型号:飞利浦TLD36W/29,单灯具光源数:1个灯具光通量:2975lm,灯具光源功率:32.00W镇流器类型:TLD标准型,镇流器功率:5.00 其它参数:利用系数:0.60,维护系数:0.80,照度要求:100.00LX,功率密度要求:11.00W/m2 计算结果:E = NUK / AN = EA / (UK)其中：- 光通量lm, N - 光源数量, U - 利用系数, A - 工作面面积 K - 灯具维护系数计算结果:建议灯具数:1,计算照度:105.70LX实际安装功率 = 灯具数(总光源功率+镇流器功率)=37.00W实际功率密度:2.74W/m2,折算功率密度:2.59W/m2 校验结果:要求平均照度:100.00LX,实际计算平均照度:105.70LX符合规范照度要求!要求功率密度:11.00W/m2,实际功率密度:2.59W/m2符合规范节能要求!点击出计算表，便可得到：表3.3 照明计算表序号房间名称房间长(米)房间宽(米)面积灯具数单灯光源数光源功率镇流器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12至5层病房4.023.3613.51113654129750.600.80100105.7011.002.743.1.3医生办公室的照度计算近年来，随着“绿色照明”概念的推广，节约能源也越来越引起人们的重视。绿色照明的含义就是节约照明用电、减少污染、保护环境、优质高效的综合措施。如何做好建筑设计中的节能措施，是衡量一个优秀建筑设计的重要指标。设计是把握节能的第一步，在照明设计过程中我们应认真考虑合适的光源和灯具。医院照明内容繁多，要求各异，照明设计不仅要考虑照明的质量，合适的灯具和光源，还要考虑与其它专业设备的配合与协调，避免照明灯具与顶棚的暖通风口、给排水喷淋口、消防报警系统的探测器、扬声器等在位置上发生冲突。照明电源线路既要经济可靠，又要为发展留有余地。因此，要选择适合医院特点的照明设计方案、光源及灯具布置，兼顾照明的节能设计，降低医院的运行成本，为医护人员和病员及家属提供更好的医疗环境。 医生办公室是医生对患者进行检查和医生日常工作的场所。为了医生可以在充足的光线下了解患者的病情，同时又不会带给患者带来不舒适的感觉，对于灯具的选择就变成了一门学问。在晴朗的白天，不需要照明的时候，灯具不要显得突兀；在需要照明的时候，灯具需要提供充足的照度但又不可以太刺眼，同时还要尽量做到节省电力。医生办公室一般处于整个建筑物中采光较好的位置，应充分利用自然光。考虑到阴雨天气的情况，医生办公室仍应考虑较高的照度值。因为从使用角度考虑，医生在为病人诊断时必须要看清病人的脸部、五官和身体各部位的异常细小变化，血压计、体温计的刻度值，并记录病人的病历、开药方和化验单等，所以医生办公室的水平照度和垂直照度都要达到医生观察和书写的要求。另外，自然采光较好的医生办公室宜安装百叶帘。室内布置也应避免盛夏季节阳光直射重要设备。医生办公室因有精密操作和书写阅读的要求，需设计较高的照度。根据建筑照明设计标准GB50034-2004的规定，医生办公室在工作面的水平照度应满足300lx，并采用色温较高(5500K)的光源。医生办公室采用冷色调，显色指数应等于或高于80的光源，以便精神和注意力。另外，考虑到病人有可能面向上仰卧在病床上，设计时应避免使仰卧病人视野内产生直接眩光，为此，宜选用带有遮光板的反射式细径直管荧光灯。2至5层的医生办公室建设是一样的，同样利用天正电气软件的利用系数法进行照度计算，便可得到照度计算表：表3.4 照度计算表同样，点击出计算书，便可得到2至5层医生办公室的照度计算书。参考标准：建筑照明设计标准/ GB50034-2004参考手册：照明设计手册第二版:计算方法：利用系数平均照度法 房间参数房间类别：照度要求值:300.00LX,功率密度不超过11.00W/m2房间名称：2至5层医生办公室房间长度L:6.96 m,房间宽度B:4.86 m,计算高度H:2.25 m顶棚反射比(%)：，墙反射比(%)：，地面反射比(%)：室形系数RI:0.67 灯具参数:型号:飞利浦TLD36W/29，单灯具光源数:2个灯具光通量:2975lm,灯具光源功率:64.00W镇流器类型:TLD标准型,镇流器功率:9.00 其它参数:利用系数:0.60,维护系数:0.80,照度要求:300.00LX,功率密度要求:11.00W/m2 计算结果:E = NUK / AN = EA / (UK)其中：- 光通量lm, N - 光源数量,U - 利用系数, A - 工作面面积， K - 灯具维护系数计算结果:建议灯具数:4,计算照度:337.69LX实际安装功率 = 灯具数(总光源功率+镇流器功率)=292.00W实际功率密度:8.63W/m2,折算功率密度:7.67W/m2 校验结果:要求平均照度:300.00LX,实际计算平均照度:337.69LX符合规范照度要求!要求功率密度:11.00W/m2,实际功率密度:7.67W/m2符合规范节能要求!这就是在本设计中所采用的照度计算方法，其它的房间按次类推。详见附图 3.2灯具的布置良好的的视觉环境需要对自然光和人工照明进行精心设计。照明的质量是衡量照明设计优劣的主要指标，包括照度水平、亮度分布、照度的均匀性、光源的显色性、照明的稳定性、阴影、眩光和光色等。照明方式可分为：一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明。 当仅需要提高房间内某些特定工作区的照度时，宜采用分区一般照明。 局部照明宜在下列情况中采用：1）局部需有较高的照度；2）由于遮挡而使一般照明照射不到的某些范围；3）视觉功能降低的人需要有较高的照度；4）需要减少工作区的反射眩光；5）为加强某方向光照以增强质感时。 当一般照明或分区一般照明不能满足要求时，可采用混合照明。选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达7080，同样能起到节电的作用。医院照