【《山东某办公楼照明系统设计案例》8300字】

山东某办公楼照明系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u16092山东某办公楼照明系统设计案例 1240711.1照明设计方案选择 1321151.1.1照明方式和种类的确定 1126301.1.2照度标准的确定 111281.1.3光源的选择 339561.1.4灯具及附件选择 4123401.1.5灯具的布置方案 4236091.1.6照度计算及校验 4290711.2照明负荷计算 11227322.1.1负荷分级 1148751.2.2负荷计算及相关选型 1390481.3应急照明设计 17185601.3.1系统类型及灯具选择和布置 17238851.3.2系统配电设计 181.1照明设计方案选择1.1.1照明方式和种类的确定1.照明方式的确定照明方式是指照明灯具按照布局的方式或者建筑的使用功能而形成的基本形式。根据现行的《建筑照明设计标准》（GB50034-2013），照明方式可分为一般照明、局部照明、混合照明、重点照明。本建筑物为山东省某办公楼，建筑内房间大概分为办公室、会议室、服务厅、阅览室、电教室灯功能房间，照明方式按照上述标准选择为室内一般照明、局部照明、混合照明。照明种类的确定根据现行规范，照明种类根据照明功能分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明。根据本建筑物的功能，本办公楼选择的照明种类有正常照明、值班照明、应急照明（设置备用照明、疏散照明）。1.1.2照度标准的确定查找《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）5.照明标准值中数据以及《照明设计手册》（第三版）根据建筑物的性质和各房间用途不同，查表（照明设计标准）确定各房间照度。规范规定：设计照度与照度标准值的偏差不应超过±10％可以确定各房间照度标准值如下表1.1：表1.1办公楼各房间标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）UGRU。Ra办公室0.75m水平面300190.680重要办公室0.75m水平面500190.680进出口退税管理室0.75m水平面300190.680服务厅等各种厅0.75m水平面300220.480查账厅0.75m水平面300220.480会议室0.75m水平面300190.680阅览室0.75m水平面500190.680档案室0.75m水平面200--0.480资料库和发票库等库0.75m水平面300--0.480生活服务中心0.75m水平面300190.480智能中心、电教室0.75m水平面500190.680设备机房地面100--0.660主机房0.75m水平面500190.680大厅地面200220.480配电室0.75m水平面200--0.680消防控制室0.75m水平面500190.6801.1.3光源的选择照明电光源是照明灯具的核心部分，照明电光源按其发光物质分类，可分为热辐射光源、固态光源和气体放电光源3类。根据《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）3.2、3.3、4.4中的要求标准，选择光源。通过比较相应的功率、显色指数、色温、实验寿命等参数，考虑到节能，并且要符合本建筑物中显色指数Ra不小于80的要求，还要满足规范中办公建筑的色温在3300-5300的要求，还要考虑到光源的启动点燃条件、开关频繁程度对寿命的影响以及性价比要合适，随着社会的进步和发展，在公共建筑中T5三基色荧光灯和LED光源用的比较多，在未来，智能化发展的越来越快，LED光源因为其显色性和寿命比别的光源要更好，也更加节能，将会在室内照明占领主导市场。根据《照明设计手册》（第三版）中，光源的应用场合选择本工程光源如下本建筑选用光源为荧光灯和LED，荧光灯俗称日光灯，属于低气压汞蒸气弧光放电灯，优点是发光效率高，使用寿命长，光色好按灯管和结构分直管荧光灯，高光通单端荧光灯，环形荧光灯，紧凑型荧光灯，通过对比，其中三基色荧光灯的光效最高，比普通荧光灯高出20%左右。本办公楼建筑具体房间选择光源如下：T5三基色直管荧光灯：所有的办公室，进出口退税管理室，所有的服务厅，查账厅，阅览室，档案室，收发室，所有值班室，休息室，所有发票库，资料库，所有中心，电教室，所有机房，开水间，所有配电室，消防控制室，备用室，除尘滤毒室，会议室的局部照明，电梯厅等场所。LED光源：会议室的一般照明，接待室，走廊，大厅，生活水泵房，杂物间等场所。1.1.4灯具及附件选择原则：选择效率高的灯具，但是要满足相应的配光要求和眩光限制。镇流器是连接在电源和一个或多个放电灯之间，用于将灯的电流限制到要求值的一种部件。它可包括改变供电电压或频率、校正功率因数的器件。既可以单独地，又可以和启辉器一起给放电灯的点亮提供必要条件。具体镇流器的比较选择在《照明设计手册》（第三版），第11节，光源主要附件及选择，。经过比较，选择灯具有格栅灯具，面板灯具，三防灯具，开敞式灯具等，镇流器选择功率为4W的节能电感镇流器。1.1.5灯具的布置方案根据本办公楼的特点，负一层没有吊顶，选择吸顶式安装，变配电室没有吊顶，选择吸顶安装，其余选择嵌入式安装。灯具的布置，选择规律布置，布置间距和安装高度合理安排，看起来美观大方，尽量让灯具在规则空间是呈对称排列。1.1.6照度计算及校验在室内的一般照明系统中，大多数场所要求的是工作面上要有比较均匀的照度，所以通常用工作面上的平均照度值来作为评价照明的数量和质量的一个指标。平均照度的计算通常采用利用系数法（光照法或者流明法）。在进行相应的照度计算后，我们还要考虑照明的节能设计，节能指标目前采用照明功率密度LPD值（单位为W/㎡）来作为相应的校验指标。现行的国家照明设计标准中规定了两种功率密度值，分别是现行值和目标值。计算原则：照度的计算是最终照度计算结果和照度标准值比较，其中偏差不能超过±10%，如果偏差过大，则会导致照度值过高过低对工作造成影响以及对人眼造成伤害，所以偏差较大时要重新调整布灯方案，重新计算，直至符合要求。计算值要小于现行值并尽量朝着目标值靠拢，或者为了建筑物未来的发展，可以小于目标值，目标值比现行值下降约10%-20%。查《建筑照明设计标准》（GB50034-2013），可以得到办公建筑照明功率密度值限值灯具个数计算公式：（1.1）Eav:工作面上的平均照度，lx；φ：每个灯具中光源的总光通量，lm;N:灯具数量；A:工作面面积，㎡；K：维护系数。LPD限值是规定一个房间或场所的照明功率最大允许值，LPD值的计算公式如下：（1.2）P:每个灯具的输入功率（包括灯具中光源的总额定功率和光源配套镇流器或变压器的总功耗），W；∑P：房间或场所达到规定照度标准值时所需要灯具的输入功率，W；A:房间或场所的面积，㎡。若是LPD值校验不符合要求，则要在设计中降低LPD值，如下：假设每个灯具的光源总光效（含镇流器功耗）为

ηs,则为（1.3）则经公式（1.1）和（1.2）以及（1.3）的变换，得到（2.4）所以由公式（2.4）可以看出，我们调整LPD值的措施可以有以下三条：(1)提高光源的光效ηs，包括降低镇流器的功耗。

(2)提高灯具的利用系数U。，即选用效率高的灯具，以及和房间室形相适应的灯具配光，并注意合理提高房间顶棚、墙面的反射比。

(3)合理确定照度标准值Eav。计算照度应尽量控制在不超过10%标准值以下下面的计算是对三个标准房间的计算以及节能指标的检验，其他房间的照度计算放在附录表A中。计算过程参考《照明设计手册》（第三版）和《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）。（1）选择第三层⑦⑧轴和C、D轴之间的阅览室的照度计算。参数：房间长：l=6.4m，宽：w=6.35m，楼层高度：H=4.725m，工作面积：lw=40.64㎡灯具型号：飞利浦TBS8691228D8H嵌入式高效格栅灯，T5双管荧光灯安装方式：嵌入式安装光通量：φ=2×2625=5250lm，功率：2×28W=56W查表，顶棚反射比：0.8墙面反射比：0.5地板反射比：0.3（2）求室空间系数顶棚空间高度：hcc=0m，地板空间高度：hfc=0.75m，室空间高度：hrc=H-hfc=3.975m室空间比：（2.5）顶棚空间比：（2.6）地板空间比：（2.7）室形指数：（2.8）（3）有效空间反射比有效顶棚反射比：ρcc=ρc=0.8有效地板反射比：（2.9）有效地板面积:A0=40.63㎡有效空间内表面：As=40.64+2×0.75×（6.4+6.35）=59.77㎡地板内表面积平均反射比：所以有效地板反射比：取墙面平均反射比：（1.10）其他墙面均有相同反射比，所以墙面平均反射比ρw=0.5。（4）求利用系数U查《照明设计手册》（第三版），表25-6，飞利浦TBS869D8H嵌入式高效T5格栅灯，当ρcc=0.7,ρfc=0.3,ρw=0.5时RI=0.8,U=0.63,因为从参数表中得到的数据即为此时数据，所以利用系数不用修正。维护系数查《建筑照明设计标准》（GB50034-2013），得K=0.8（5）灯具个数阅览室照度标准值Eav=500lx，由公式（1.1）， 取N=8只。（6）LPD值校验本次设计选择功耗为4W的镇流器，由公式（1.2）查《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）,阅览室功率密度现行值≤9，上述不符合标准。修正：选择降低房间照度标准值为450lx，并将灯具替换为索恩OMEGAPRO4100HF高效LED灯，功率1*41W，光通量φ=41*100=4100lm，取N=9只不需要镇流器，所以校验LPD值如下：，不符合节能要求，则取N=8只，符合节能要求。（7）校验平均照度降低照度标准值后，其照度范围是405lx-495lx,406.77lx>405l，符合照度要求标准值。（1）选择第四层④⑤轴和C、D轴之间的办公室进行照度计算。参数：房间长：l=7.9m，宽：w=6.2m，楼层高度：H=5.5m，工作面积：lw=48.98㎡灯具型号：飞利浦TBS8691228D8H嵌入式高效格栅灯，T5双管荧光灯安装方式：嵌入式安装光通量：φ=2×2625=5250lm，功率：2×28W=56W查表，顶棚反射比：0.7墙面反射比：0.5地板反射比：0.2（2）求室空间系数顶棚空间高度：hcc=0m，地板空间高度：hfc=0.75m，室空间高度：hrc=H-hfc=3.975m室空间比：顶棚空间比：地板空间比：室形指数：（3）求有效空间反射比有效顶棚反射比：ρcc=ρc=0.7有效地板反射比：有效地板面积：A0=40.63㎡有效空间内表面积：As=48.98+2×0.75×（7.9+6.2）=70.13㎡地板内表面积平均反射比：有效地面反射比：取其他墙面均有相同反射比，所以墙面平均反射比ρw=0.5（4）求利用系数U查《照明设计手册》（第三版），表25-6，飞利浦TBS869D8H嵌入式高效T5格栅灯，ρcc=0.7,ρfc=0.2,ρw=0.5时RI1=0.6时，U1=0.52；RI2=0.8时，U2=0.60利用直线内插法：（1.11）可得利用系数:U=0.572维护系数查《建筑照明设计标准》（GB50034-2013），得K=0.8（5）灯具个数阅览室照度标准值Eav=300lx，由公式（1.1），取N=6只（6）LPD值校验本次设计选择功耗为4W的镇流器，由公式（1.2）查《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）,阅览室功率密度现行值≤9W/㎡，7.35W/㎡<9W/㎡，符合节能要求。（7）校验平均照度270lx<294.29lx<330lx，在照度标准值范围内，符合照度要求标准值。（1）选择第六层⑦⑧轴和C、D轴之间的小会议室进行照度计算，会议室较小，只选用一般照明。参数：房间长：l=7.9m，宽：w=6.35m，楼层高度：H=3.8m，工作面积：lw=50.16㎡灯具型号：松下NNFC70072,集成方形嵌入式LED灯，安装方式：嵌入式安装光通量：φ=6000lm，功率：1×59W=59W查表，顶棚反射比：0.7墙面反射比：0.5地板反射比：0.1（2）室空间系数顶棚空间高度：hcc=0m，地板空间高度：hfc=0.75m，室空间高度：hrc=H-hfc=3.05m室空间比：顶棚空间比：地板空间比：室形指数：有效空间反射比有效顶棚反射比：ρcc=ρc=0.7有效地板反射比：有效地板面积：A0=50.16㎡有效空间内表面积：As=50.16+2×0.75×（7.9+6.35）=71.54㎡地板内表面积平均反射比：，所以有效地板反射比：取其他墙面均有相同反射比，所以墙面平均反射比ρw=0.5。（4）求利用系数U查《照明设计手册》（第三版），表25-6，松下NNFC70072,集成方形嵌入式LED灯，当ρcc=0.7,ρfc=0.1,ρw=0.5时RI1=1.0时，U1=0.63；RI2=1.25时，U2=0.70利用公式（1.11）可得利用系数:U=0.672维护系数查《建筑照明设计标准》（GB50034-2013），得K=0.8（5）灯具个数阅览室照度标准值Eav=300lx，由公式（1.1），取N=5只（6）LPD值校验由公式（1.2）查《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）,阅览室功率密度现行值≤9W/㎡LPD=5.88W/㎡<9W/㎡，符合节能要求。校验平均照度270lx<321.53lx<330lx，在照度标准值范围内，符合照度要求标准值。1.2照明负荷计算照明负荷计算是电气照明系统中里一个重要的组成部分。照明电气设计一般都是在光照设计的基础上进行的，主要就是保证电光源和灯具能正常安全可靠经济的工作。电气设计的方案选择，包括：照明负荷分级、供电电源的确定照明配电系统的确定开关的控制方式的确定照明线路各级保护电器设备的选择、照明配电系统的接地形式负荷计算、电压损失的计算保护装置整定计算导线型号、截面和敷设方式的选择2.1.1负荷分级查《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）中5.1建筑分类和耐火等级表5.1.1民用建筑的分类，本工程属于建筑高度大于50m的公共建筑，划分为一类高层民用建筑；由《民用建筑电气设计规范》（GB51348-2019）,附录表A，本工程属于一类高层办公建筑，消防水泵房、消防用电梯，消防控制室、风机房照明用电负荷为一级负荷，变配电室、生活水泵房、普通电梯、通道照明楼梯间照明为二级负荷，其余照明用电负荷等级为三级负荷。1、供电电源选择双电源供电：地下一层：消防泵房，消防配电室，风机房一层：变配电室二层：消防控制室所有的公共照明，包括走廊照明、楼梯间照明。单电源供电：除了双电源供电的普通照明。2、电源和电压选择根据《民用建筑电气设计规范》（GB51348-2019），光源电压选220V交流电压。3、配电系统设计按照楼层的防火分区来划分，每层强电井设一个层照明配电箱大型场所，设分配电箱，比如会议室和车库（3）设双电源配电箱，做备用照明。地下一层负荷等级高的地方、一层变配电室、二层消防控制室。（4）公共照明是二级负荷，多层共用一个双电源配电箱，并且，在本建筑设计中，走廊的公共照明和楼梯间的公共照明不共用双电源配电箱回路，电井照明和走廊照明共用双电源配电箱，具体在图纸中体现。（5）本建筑物的设计中，插座回路和照明回路不在同一配电箱。（6）开关的选择里，除了房间内是单灯具，其他全部不能少于一个开关。（7）开关控制灯列，公共场所采用集中控制，电化教室、会议厅等房间内由两列或者多列灯具时，选择分组控制，具体在平面图中体现，其他房间选择与侧窗平行控制。4、接线和接地形式接线形式选择树干式，因为树干式结构简单、经济，此接线形式是用于一般照明负载，所以采用树干式。办公楼变电所在建筑内，所以选择接地形式选择TN-S。1.2.2负荷计算及相关选型照明负荷计算的目的就是为了更好的掌握用电状况，合理的的选择配电系统的设备和电器件，更好的保护线路设备使其不至于因为过载而损坏设备或者因为浪费线路负荷而造成大的经济损失。根据用电设备的容量对有关照明负荷进行统计计算，得到的负荷为计算负荷，计算负荷是按照发热条件选择导体和开关电器的依据，并且可以用来校验电压损失。根据《民用建筑电气设计规范》（GB51348-2019）中，照明负荷计算宜采用需要系数法计算。1、负荷计算（1）计算过程照明分支线路总容量Pe，本工程中选择镇流器全部为4W，所以（1.12）Pni：照明负荷的功率，荧光光源带有镇流器的功率。等效三相设备容量：Pe=3Pem（1.13）Pem：最大相照明容量，KW。干线计算负荷照明负荷一般属于单相设备，所以，在设计的过程中，要尽量将它们均匀的分配到三相，根据《建筑照明设计手册》（GB50034-2013）中照明配电及控制一章规定，三相配电干线的各相负荷宜平均分配，负荷分相的最大相和最小相的范围在三相平均负荷的85%-115%范围内。且往往照明负荷不能均匀分配，宜按照最大相负荷计算。Pc=KnPe（1.14）Pc：分支线路中照明设备的总容量，KW。Pe:等效三相设备容量，KW；Kn：需要系数（表示不同性质建筑物对照明负荷的需要程度，即反映各照明设备同时点燃的情况），按照19DX101-1《建筑电气常用数据》3-23表3.38选择。计算电流计算三相照明设备的计算电流（1.15）Ic：三相照明线路计算电流，A；Ul：照明线路额定线电压，V；cosφ：光源功率因数，按照19DX101-1《建筑电气常用数据》3-23中表3.38选择；Pc：三相照明线路的计算负荷或等效计算负荷，W。（2）下面的计算是对三个配电箱的负荷计算，其余负荷计算列表，为附录B。照明的需要系数Kn=0.9,（荧光灯和LED灯的需要系数均选择为0.9），自然功率因数cosφ=0.92（LED灯在照明里均大于5W）,负一层配电箱1)单电源配电箱-1AL照明负荷计算：WL1,2:0.18KW,WL3:0.42KW,WL4:0.12KW,WL5:0.3KW;负荷分相，使三相平衡，-1AL中：L1相：P1=0.18+0.12=0.3KWL2相：P2=0.42KWL3相：P3=0.3KW三相不是均匀分配，P2>P3>P1,所以P2为最大相设备容量：Pem=P2=0.42KW等效三相设备容量：Pe=3Pem=3×0.42=1.26KW线电压为0.38KV计算负荷，由公式（1.13）Pc=KnPe=0.9×1.26=1.134KW计算电流：由公式（1.14）排风机房配电箱-1AT1照明负荷计算，为双电源配电箱：wl1:0.06KW,wl2:0.12KW；负荷分相，使三相平衡L1相：P1=0.06KWL2相：P2=0.12KWL3相：备用三相不是均匀分配，P2>P1,所以P2为最大相设备容量：Pem=P2=0.12KW,等效三相设备容量：Pe=3Pem=3×0.12=0.36KW线电压为0.38KV计算负荷，由公式（1.14）Pc=KnPe=0.9×0.36=0.324KW计算电流：由公式（1.15）公共照明配电箱1GAL1照明负荷计算-1WGL1:0.27KW，2WGL1：0.54KW,3WGL1：0.45KW,3WGL2：0.708KW，4WGL1：0.18KW,5WGL1：0.18KW，6WGL1：0.18KW，7WGL1：0.18KW,WGL电井=0.42KW负荷分相，使三相平衡L1相：P1=0.27+0.18×2+0.42=1.05KWL2相：P2=0.54+0.45=0.99KWL3相：P3=0.708+0.36=1.068KW三相不是均匀分配，P3>P1>P2,所以P3为最大相设备容量：Pem=P3=1.068KW,等效三相设备容量：Pe=3Pem=3×1.068=3.204KW线电压为0.38KV计算负荷，由公式（1.14）Pc=KnPe=0.9×3.204=2.884KW计算电流：由公式（1.15）相关选型线缆的选型因为铜芯比铝芯材料导电性能更好，机械强度、连接可靠性也更优于铝芯。所以选择铜芯导体材料。根据《建筑照明设计规范》，截面积S≤6m㎡,同时为了安全性更高，选择导线为BYJ,交联聚乙烯绝缘导线。根据本建筑物的防火要求，选择无卤低烟耐火导线。举例如下：-1F,配电箱-1AL,相线截面选择：按发热条件选择（按允许载流量选择）:In=Ial=Ic（1.16）因为环境温度和工作温度不同，所以进行修正In=KtIal>Ic（1.17）查表,修正系数Kt=1.04Ial=28A选择截面积：S=2.5mm2,Ic=1.87AIn=KtIal=1.04×28=29.12A>Ic所以选择截面积符合要求。按电压损失校验截面积把同一条路上都看做同一种光源，校验-1AL查《照明设计手册》，线路系数C=75，负荷矩∑M=∑Pl=P1l1+P2l2+（1.18）∑M=∑Pl=0.18×（0.3+0.25+0.56）+0.42×（0.4+0.32）+0.3×+0.12×4=131KW·m（1.19）经查表，规定值，所以电压损失校验符合要求。线缆敷设方式：在本工程中，照明线路的敷设方式有穿管敷设：消防是穿SC管，其他穿PC管，沿桥架敷设（CT）。保护电器的选择及整定照明线路有短路保护。过负荷保护、接地故障保护三种，短路保护和过负荷保护是所有照明均应设置的，接地故障保护是在TN-S、TT系统设置，本工程是TN-S接地，所以要有接地故障保护。经过多方比较，我选择了西门子电器来作为本工程电气设备的选型厂家。本照明回路为气体放电灯末端支线，选用交流C型脱口特性5SJ系列的保护电器。In>Ic=1.87A所以经过计算，选择西门子5SJ6低压断路器（3级限流断路器，具有隔离功能）,还要注意级间配合，额定分断能力为6KA，C型脱口特性，极数根据具体图纸中数据选择1P或者3P,下一级选择额定电流为10A，上一级则选择额定电流为20A。为5SJ6具体额定电流选择在图纸中体现。双电源的自动转换开关（ASTE）选择：经过对图纸设备的分析，选择与5SJ6系列配套的西门子品牌，额定电流为16A，智能型、自动转换开关、额定短路接通能力为CB级（6KA）、极数为4P、脱口特性为CB级C特性：（5-10）/n，型号写为：5TR2324P7cc16系列。剩余电流保护器（RCD，漏电保护器），查看照明设计手册，要求Im=30mA，选择西门子品牌的5SM3，额定电流为16A，极数为2P，额定剩余电流为Im=30mA。照明系统图中，选择微型（小型）断路器。校验：长延时脱扣器整定电流Ir1≥K1IcK1取1，所以Ir1≥Ic=1.87A瞬时过电流脱扣器整定电流Ir3≥K3Ic=5×1.87=9.35A1.3应急照明设计1.3.1系统类型及灯具选择和布置1、系统类型的选择根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB51309-2018），设置消防控制室的场所应选择集中控制型系统。本建筑中消防控制室设在二层，所以选择为集中控制型系统。2、灯具选择及布置根据规范《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB51309-2018），灯具的电压等级选择应该是设置在距地面8m以下，选择A型灯具，标志灯选择集中电源A型灯具。照明灯具的布置则是多点均匀布置，设置的部位满足最低的水平照度要求，但是最低水平照度利用系数无