【《某高校实验楼的电气照明系统设计案例》6300字】

某高校实验楼的电气照明系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u20201某高校实验楼的电气照明系统设计案例 1162441.1洁净照明设计 2191441.1.1洁净区域照明设计 33501.2洁净空间照明分类 5178191.2.1洁净空间照明分类照明灯具的选择 5112251.2.2洁净空间内常用的照明光源 5244291.2.3洁净空间常用的照明灯具 5215611.3实验楼一般照明 6163691.4照明灯具的安装 7297931.5实验楼应急照明设计 7118921.5.1实验楼应急照明灯具选择 8326431.5.2.应急照明供电电源 9159171.5.3设计结果 975771.6照度计算 11231121.6.1利用系数法 11194091.7照明系统图设计 1259261.7.1负荷计算 12208111.7.2照度计算结果 13130191.7.3照明回路线缆及断路器选型 13140751.8灯具控制 1491071.9实验楼插座系统设计 15本空间时频技术研发与应用实验楼-1～1层洁净区域,净化区建筑面积(含洁净机房区域)1493.25m2｡其中净化区实验室使用面积1323.81m2,洁净机房区域面积169.44m2。论文中对洁净区域的照明系统进行重点设计及阐述，重要部分由每个不同类型房间内的照度要求、一般区域和具有特殊设计需求的洁净区域对于灯具及光源的选择、对不同类型的灯具与光源的装设利用及灯具控制设计等全部都是进行一般区域与洁净空间照明设计的部分组成。本项目中照明设计的原则与初心是制造一个良好舒适的光环境，提高工作人员在该区域工作生活的质量和效率。通过根据洁净空间自身具备的特殊采光需求等特点，并结合在该空间内人员工作区域及设备仪器的装设排列，使不同种类的空间内照明设计达到经济节能、舒适简洁、安全高效的照明设计标准，并且满足洁净空间内特殊的的洁净度需求，洁净照明设计洁净区域照明设计在进行洁净空间的电气照明设计的过程中，在满足洁净空间内对不同等级空气洁净度的要求的同时也要遵循相关电气照明设计的原则规范，这对洁净灯具的整体用料及表面构造等方面提出了比较高的标准，洁净空间的空气洁净度需求可以通过不易发生静电吸附和不会易于积攒灰尘的灯具及光源满足。在洁净区域中为实验室洁净区域特别设计的技术夹层内通常敷设大量不同施工专业用途的管线线路等，使夹层内维护修理人员在此区域进行线路设备的运维工作因为大量的管线变得极为危险复杂。因此，技术夹层中的的电气照明系统设计也是整体照明设计不可或缺的一部分。此外，洁净区域内多数没有自然采光，洁净区域内的照度来源均来自为其设计的人工光源。所以洁净空间照明设计的极为重要的一点是给予在洁净区域内工作的操作人员一个能够舒适工作的视觉环境。在洁净空间照明的设计进行时以下原则需要注意；洁净空间的舒适程度设计一个照度适宜的视觉环境对于通常没有自然采光的洁净空间显得极为重要。在设计要求允许的条件下弃用线状或点状光源。宜选取面状光源来避免导致实验操作人员产生眩光效应，洁净空间照度的合理程度洁净区域内合适的空间照度可以使该区域内的操作人员觉得合理舒适，甚至使实验效率及实验质量得到提高，反之则事倍功半。满足特定区域内特殊光谱的要求如果洁净区域内使用对照明光谱有着特殊要求的光敏材料时，设计应当考虑到相关因素，确认合理的光谱强度和范围，以满足正常的工作生产需求。洁净空间的灯具材料构造选择洁净区域专用的照明灯具应当选取表面构造光滑，凹凸面不多，容易护理，不容易积攒灰尘且不产生静电的构造材料制作而成的灯具满足洁净空间对该区域的空气洁净度的要求。高光照效率和低排放洁净区域的照明能耗是整体系统能耗中占比较大的部分之一，除去洁净灯具自身产生的能耗外，因其自身照明的功能所产生的热量也需要通过空调系统来排出到实验室外，所以在进行照明系统设计时为了达到设计的节能原则所规定的需求，应选取更为高效的光源。不同安装需求的特殊性洁净空间需要布置大量空调除尘系统及风管，在进行照明设计的过程中需要考虑过滤器送风口在屋顶的排布，在布置该区域内灯具时，需要选取适用于该要求的灯具类型和灯具安装方式。低衰光率和高可靠性洁净灯具及光源是洁净区域内较为易坏损坏和老化的用电设备，当有特殊状况发生时，灯具的维修和光源的更换可能将会导致区域内的洁净功能效果降低或失效，并且需要再次检测处理合格之后才能够继续投入工作使用，维护成本会因损坏或老化的设备导致增高。因此洁净空间为了满足进行工作实验所需的要求选取低衰光率和高可靠性的灯具及光源。特殊区域照度需求洁净房间因无自然采光，一般所需照明的照度标准值宜为200lx～500lx，走廊、精密机械装调室、性能测试室、人员缓冲区及其净化用室等宜为150lx～300lx，洁净区域内的照度均匀度正常情况下必须大于0.7。洁净空间照明分类洁净空间照明分类照明灯具的选择这几种照明类型通常在实验楼中的洁净区域使用1.正常照明：为洁净空间及其他区域和房间在一般正常的运转情况下提供所需照明。2.应急照明：备用照明和疏散照明是洁净空间内的应急照明的主要组成部分。正常照明发生情况无法工作时用于保证正常工作活动短暂进行或继续开展的应急照明称为备用照明；有保证疏散通道可以被逃生人员有效地发现识别与利用其脱离发生紧急情况的现场作用的照明种类称为疏散照明。洁净区域中的备用照明应当把其当作正常照明中不可分割的组成部分。备用照明应当满足所需地点足以进行必要活动和正常操作的最低照度需求。洁净空间内常用的照明光源洁净空间通常都会采用LED灯作为主要或仅有的照明光源，LED光源是这些年来高速发展进步的新型照明灯具产品，相对于荧光灯的灯具特点来说，其光效较高，并且LED光源有更明显的节能效果。目前用于科研用途的LED光源能够达到的最大的照明光效为161lm/W，商业用途应用中也可以达到100lm/W，由于洁净空间的采光几乎全部依靠人工光源来进行这个特点，LED光源是为数不多的不二选择。又因LED光源属于固态光源，并且自身具被优良的抗震特点，生产及回收过程中不会产生汞等有害气体，属于当今设计选型中remind环保产品，越来越广泛的投入应用于洁净区域的照明设计中。洁净空间常用的照明灯具本次洁净空间照明设计灯具采用洁净型三管直管灯及洁净型方灯，均是洁净区域最常用的灯具类型。嵌入式洁净方灯的外形设计不易于积攒灰尘，便于运维人员清理。此外灯具照明效果明显优于其他类型的灯具，本身也同时具备优良的气密保护性，眩光的产生也由于这两种灯具面状灯光光线的散布均匀而有效的被抑制而避免发生。SEQ图表\*ARABIC2嵌入式三管直管灯SEQ图表\*ARABIC3嵌入式洁净型方灯实验楼一般照明实验楼的一般照明需要满足人们的工作要求，既要保证和视觉目光垂直的照度要求和视觉目光水平的照度标准的要求还应当努力提高设计的照明质量，在照明设计中的全部灯具选择中使用不易于产生眩光的灯具及光源。照明灯具的安装空调机房及其他设有吊顶的房间内各类LED灯具的照明安装方式采用吊顶式进行安装，洁净空间内普通照明的灯具设计均宜做成吸顶式明装设计。洁净型方灯一般都是直接被嵌入安装到技术夹层的隔板上，顶板与灯具的下表面便会形成一个完整的平面。当灯具设计的安装方式为嵌入顶棚的暗装时，灯具安装缝隙间应当采取安全可靠的保护密封措施。洁净空间应当采取专门为洁净空间设计的洁净灯具。技术夹层或夹道内的照明设计应当可以满足运行维护人员的正常使用，安装灯具通常在侧墙上进行壁灯装设的原因是由于如果将灯具直接安装在洁净室顶部，人员正常的使用和清洁维护技术夹层便会引文内部包含的大量的线路管道造成不便甚至危险。各类电器设备与所有的电气在管线外部和墙体表面连接处的内部管道外部和内部的接缝全都要有可靠性和安全度高的密封防护措施。这样即可满足洁净空间内照度均匀、运维人员维护方便等需求。因为有各种类型的管道设备存在于夹层空间当中。通常采用防潮型灯具的原因是由于夹层内影响照明环境设计的因素中会存在区域内潮湿的可能性。夹层的高度正常情况下大概在1.5m左右，与正常的房间高度相比较为低矮。实验楼应急照明设计当一般照明的供电电源无法正常工作时，作为应急照明是照明系统中不可或缺的一部分的应急照明便会被自动或人为启动。以便在紧急情况发生时，人员的有序撤离疏散可以通过清晰明确有效地辨识疏散安全指示灯来实现。在人员密集场所的供电电源被切断时，备用照明就会被强制点亮。应急照明设计的有效与否的决定性的作用体现在于能否成功疏散人员、保障其人身安全以及有效影响事故范围的扩大等程度方面。消防应急照明和疏散指示系统的定义：在发生火灾等特殊的紧急情况下，为消防人员采取的灭火救助行动及逃生人员及时的安全疏散提供所必需的照明条件及正确的疏散指示信息的消防系统。实验楼应急照明灯具选择由于考虑到应急照明的存在的意义与特殊职能是当发生灾难时能够迅速、高效的给人们指明逃生路线或是避难通道，所以楼内所有应急光源必须在灾难发生时以最快速度响应触发，选用的灯具或者光来源必须得以最快的速度启动，换句话说也就是必须有瞬时性。又是由于应急光源的特殊性，所以在设计照明电路时要确保负责应急照明的灯具时刻供电，不能有断电情况，应与楼内其他灯具、光源区分开来、区别对待。应急灯具一般都是设置在较为狭窄的建筑环境内，例如楼梯走廊、疏散通道等，由于灾难来临时很多情况是无法预测的，房屋倒塌、人群碰撞都可能会造成应急灯光的破坏，所以要将应急灯具、光源的坚固性、稳定性考虑周全。应急灯具表面材料应该使用坚固不易碎的材料制作，普通灯具的玻璃外壳在应急灯具肯定是再适用，应当采用钢化或是更加坚固的玻璃等材料来制作应急灯具的外壳，并且在材料厚度上也应当适度加厚。.应急照明供电电源在本科研实验楼照明系统的总设计规划中，应急照明的供电电源理应与一般照明的供电电源分开，这样设计的缘由是出于因为故障时可以独立于一般照明的电源瞬间启动的考虑，不会发生应急照明供电被一般照明供电失效所影响。设计结果在本次的设计之中，负责引导人群疏散以及负责标识逃生通道的应急指示灯都将使用更加智能的照明灯具。上文所提到应急灯具灯罩厚度不宜过薄，但是又考虑到照明灯具的根本功能就是应该在黑暗等特殊环境中突显灯光标识，所以厚度还是应适中，本次设计中应急照明灯具的外壳厚度定在不超过70mm。应急通道、出口的指示灯应该设置在逃生通道、出口处，最低每相隔十米设置一个应急疏散灯，并且不应被任何物体遮挡，应设置在较为明显位置，使人能够一眼看到，简单明了。具体安装方式视楼内各通道、出口以及整体的施工工程情况而定。一般设置在逃生门或通道口上方20cm处，如若逃生门或通道口上方因特殊情况无法安装，一般视情况设置在附近墙体上，设置位置一般位于天花板下方5cm处。当然各种指示灯所指示出的通道应当是整栋建筑物内逃生距离最短、最高效、相对安全的逃生通道，使人能够在最短的时间内确定逃生路线并且脱险。除了上述几种安装方式外，还可以使用暗装设计，一般嵌入墙壁的灯具底边距离地面0.5m。备用照明根据相关规范要求对于消防控制室、洁净实验室、数据机房、变配电室、及安防控制室等重要消防区域的照度需求均可采用为100%的正常照明设计完成。剩余区域内的应急照明的出于对不同区域的照度需求的考虑不宜过高，大体上装设为正常使用照明的15%~20%最为合适，装设回路中不可以由插座的存在。本工程设置智能应急照明和疏散指示系统，系统主机和电池主站安装在消防控制室。疏散照明灯具和疏散指示标志灯具为专用应急照明用灯，采用直流24V/216V供电。在各个楼梯间内都装设专用的应急照明，再与一般照明所用配电箱区分开来，由应急照明配电箱直接供电，在正常工作情况下采用双控开关控制设计，在紧急情况时自动启用。系统内因对于不同地点的控制方式做出考虑。为满足节能高效的照明系统设计原则的需求，装设智能照明控制器，由应急照明集中控制器、疏散指示灯具与安全进出口灯具以及连接系统中全部设备的控制网络而成。因与系统配套的控制面板可以由甲方选择装设位置，所以没有在平面图中表示。当发生各种紧急情况时，由各类传感器检测出相应温度变化和烟雾浓度变化的情况，控制主机接收到消防联动信号，主机控制智能应急疏散系统给出指令，自动启用火灾区域内的备用电源及打开安全疏散标志灯，可通过预先通过与甲方沟通协商设置好的智能控制程序控制各疏散应急灯具的运行状态。供电方式采用直流24V/216V。疏散指示灯的布置和智能应急照明系统图如下图所示：SEQ图表\*ARABIC5智能应急照明控制器 应急疏散指示灯示意图照度计算利用系数法RI=此式中：照明系统图设计负荷计算本设计照明支路的负荷计算Pjsl=2P指2极开关，VE是漏电断路器附件VIGIELE的缩写，0.03是指剩余漏电电流为30mA。照度计算结果照明回路线缆及断路器选型 灯具控制实验室和洁净走道的灯具控制洁净区域内很难在分隔出的各类不同面积大小和使用功能的房间中只使用一种控制方式去有效地控制数量众多的灯具，控制既技术要结合实验室中各类仪器设备的运转方式，各区域内实验进行的操作互联、互通，又要从节能的角度考虑设计。因此不同照明区域的不同控制需求需要采取不同的控制方式。比如就地控制这种控制方式在空间较大，设备工作时间长及灯具数量多这样的类似情况之下设计，就不合理。即不实用也没有效率。所以此类情况通常都是采取区域集中控制，为了更好的满足实验环境的需求根据照明灯具的工作状况来进行统一控制。像洁净区域内的实验室中房间内的灯具由于有工作人员操作使用时间相对稳定的情况下，为了便于使用人员可以根据使用情景灵活的控制房间内的照明，就可采取就地控制的灯具控制方式，并且可很好的满足节约能源的设计需求。部分洁净空间另有灭除细菌的特别需求，在装设完一般照明之外，还需另外装设紫外线灭菌灯，还需特别关注的一个细节是，控制紫外线灭菌灯的开关应当装设在洁净空间外，且需要有防止人员误操作造成不利影响的保护措施，在这种情况下即可采用照明的集中控制设计，在无人在洁净区域内使用设备工作时，定时将杀菌灯开启，相较于就地控制设计来说可以减小工作人员的误操作率，以免对工作人员的身心健康造成不可逆的影响。另外，技术夹层是一个单独于一般房间的空间，在实验楼洁净空间的侧面或顶部，在所有设备和各种管道全部工作正常的状况下，技术夹层就无需人员来维护作业，但是在设备及管道发生损坏或出现未知问题的时候，维护人员便会进入此区域对管道与设备进行维护修修的工作。由此通常采取就地控制的照明控制方法，这样就便于按照维护修理工人的需求及其工作地点来对照明灯具进行就地