照明课程设计华东交大概要.doc

目录
1 照明设计要求 1
1.1 建筑概况 1
1.2 设计依据 1
2 照明设计内容 1
2.1 照明光照设计 1
2.1.1 光照设计的内容 1
2.1.2 光照设计的步骤 1
2.1.3照明方式和种类选择 2
2.1.4光源和灯具选择 2
2.1.5各房间照度计算 3
2.1.6 灯具布置方案 10
2.1.7照明控制方式与策略 11
2.2 照明电气设计 12
2.2.1 照明系统的电源、负荷等级 12
2.2.2 照明系统供配电网络结构 12
2.2.3 允许载流量选择导线电缆及开关 12
2.2.4 应急照明、插座设计 16
3设备材料清单 16
4心得体会 18
5参考文献 19

附录1（1层、3层照明计算表）
附录2（1层、3层配电箱导线、断路器选择）
附录3（设备材料清单）

黄世广 照明课程设计

1 照明设计要求
1.1 建筑概况
本工程为五层办公大楼，其中地上4层，地下1层，建筑总高度17.4米。地下室主要为仓库、车库、厨房、餐厅等，同时地下室设置变配电室、发电机房、水泵房；一、二层主要为办公区域；三四层主要为宿舍。每层设置强电间、弱电间。
1.2 设计依据
（1）JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》
（2）GB 50034—2013《建筑照明设计标准》
（3）GB 50052—2009《供配电系统设计规范》
（4）GB 50054—2011《低压配电设计规范》
2 照明设计内容
2.1 照明光照设计
2.1.1 光照设计的内容
光照设计的内容主要包括照度的选择、光源的选用、灯具的选择和布置、照明计算、眩光评价、方案确定、照明控制策略和方式及其控制系统的组成，最终以文本、图样的形式将照明方案提供给甲方。
2.1.2 光照设计的步骤
（1）收集原始资料
（2）确定照明方式和种类并选择合理的照度
（3）确定合适的光源
（4）选择灯具的形式，并确定型号
（5）合理布置灯具
（6）进行照度计算并确定光源的安装功率
（7）根据需要，计算室内各面亮度与眩光评价
（8）确定照明设计方案
（9）确定照明控制策略、方式和系统方式和系统

2.1.3照明方式和种类选择
照明方式是指照明设备按照其安装部位或使用功能而构成的基本形式。一般分为一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明四类。
照明种类可以按照照明的使用情况分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明及障碍照明，其中应急照明又可以分为备用照明、疏散照明、安全照明。
结合本栋五层办公楼的特点，一般场所采用正常照明方式。照明的种类采用正常照明和应急照明两种。
走廊、楼梯设置正常照明和应急照明同一套照明灯具，设计正常照明与应急照明两种照明，正常情况时可以通过开关控制正常照明的照明灯具的通断，在应急状态正常照明失电时，备用电源启动，同时应急照明配电箱给应急照明供电
2.1.4光源和灯具选择
光源的选择主要依据以下三个方面：根据照明设施的使用要求（照度、显色性、色温、启动、再启动时间等）来选择光源、按照环境的要求选择光源、按照投资与年运行费用选择光源。
一般办公室、休息室、值班室、入口大厅、走廊、楼梯平台的正常照明采用荧光灯；走廊、楼梯的应急照明灯、疏散指示灯一般采用自带蓄电池的LED灯，卫生间采用吸顶式紧凑型荧光灯。
照明器的选用四种选择依据：按配光曲线选择照明器、按使用环境条件选择照明器、按照明器的使用空间选择照明器、按经济效果选择照明器；
一般办公室、休息室及值班室中，房间的顶棚和墙壁均要求有一定的亮度，要求房间各面有较高的反射比，并需有一部分光直接射到顶棚和墙上，此时可以采用半直接型、漫射型照明器，从而获得舒适的视觉条件与良好的视觉效果，采用嵌入式灯具；在走廊，卫生间，楼梯采用吸顶式照明器；对于各种光源的选择还应该依据上述不同房间显色指数的要求，并且考虑房间的不同功能用途选择灯具的色温等要求。
综上可知，查阅相关厂家的灯具资料，选择各场所的光源和灯具如下表2-1:
表2-1：各房间光源和灯具选择
场所
光源
灯具
光通量（lm）
办公室、活动室、销售室、厨房、大厅、休息室等
飞利浦 TLD36W/840（T8）
双管格栅荧光灯
3500
宿舍
飞利浦 TLD36W/829（T8）
单管格栅荧光灯
3500
走廊、楼梯
飞利浦18w/E27
吸顶灯
1800
卫生间、开水间
飞利浦18w/E27
防尘防水吸顶灯
1800
2.1.5各房间照度计
照明计算的目的是根据照明需要及其他已知条件，决定照明器数量及电光源容量，确定灯具布置方案。
结合本栋建筑的特点，计算平均照明即可，采用利用系数法。根据规范要求场所的平均照度计算灯具的数量，验算是否满足规范要求的LPD和灯具的距高比。
1、各房间的照度和功率密度选择
查阅《建筑照明设计标准》GB50034—2013，确定照度值及功率密度值见表2-2、表2-3 所示。

表2-2 各房间照度标准值
房间或场所
参考平面及高度（m）
照度标准值（lx)
办公、销售、活动室、大厅等
0.75
300
宿舍
0.75
100
卫生间
地面
100
走廊
地面
50
厨房、餐厅
0.75
100
总经理办公室
地面
300
书房、休息室
0.75
300
仓库
地面
50
车库
地面
30
表2-3照明节能功率密度表
房间或场所
照明功率密度
目标值
现行值
办公、销售、活动室、大厅等
9
11
宿舍
5
6
卫生间
5
6
走廊
3.5
4
厨房、餐厅
5
6
总经理办公室
9
11
书房、休息室
5
6
仓库
3
4
车库
1.8
2

2、利用系数法照度计算的基本公式：
（1）室形指数：矩形房间
其中：l为房间的长度，w为房间的宽度；单位为m
（2）室空间比
顶棚空间比
地板空间比
其中hrc为室空间高度、 hcc为顶棚空间高度、 hfc为地板空间高度。
（3） 利用系数：在求出RCR、（顶棚空间有效反射比）、（墙面平均反射比）后，按所选用的灯具利用系数表中查的利用系数U。
若RCR、、 不是表中的分级整数时，则用内插法求取：
（4） 修正系数：由于灯具系数利用表中的参数是按照 时得出的，故当对应空间的时利用系数需加以修正。
利用计算出的RCR、、查相应的修正系数表得修正系数，若RCR、、不是表中的分级整数时则有
（5）平均照度：
（6)验算功率密度LPD

（7） 验算距高比
3、照度计算和灯具数量确定
以销售室、宿舍为列计算照度和灯具数量的确定。

（1）101房间——销售室
该房间长l=8.55m，宽w=9.8m，房间计算高度为=3.3-0.75=2.55m，该房间采用了吊顶安装的嵌入式格栅灯盘，则=0，工作面到地面的底板空间高度为=0.75m；根据设计房间的实际施工，顶棚面为吊顶、墙面为粉刷白色腻子粉、地板铺设瓷砖，且查询《建筑照明设计规范》4.5.1可得顶棚反射系数取=0.7，墙面（包括墙面上部与下部）反射系数=0.5，地板反射系数=0.3； 采用型号为飞利浦 TLD36W/840（T8）荧光灯，光通量取3500lm、色温为4000K、显色指数Ra为82，查《建筑照明设计规范》4.1.6得：对于室内比较清洁的办公室、休息室及值班室等房间的灯具维护系数取K=0.8，年灯具最少擦拭次数为2次；根据《建筑照明设计标准》规范6.1 验证节能要求时，功率密度值要求不应大于现行值11W/㎡；
1）室形指数计算
>1，故不需要提高功率密度值

2） 室空间比的计算

3）顶棚空间有效反射比的计算

4)在此设计中，不考虑房间开窗及其他遮饰物所引起的墙面反射比变化的影响，则墙面反射比为设计值
5）确定利用系数：在此设计中，采用了型号为飞利浦 TLD36W/840（T8）荧光灯；计算所得的RCR=2.79、、；则查询该灯具利用系数表可知靠近RCR与的两个数组为（，）=（2,0.61）、（，）=（3，0.55）；利用内插法计算可得利用系数

6)确定地板空间有效反射比

取0.3
7）确定利用系数的修正值：利用系数表中的数值是按照=20%的情况下计算的。在此房间中上述计算得知≠0.2，同样的采用内插法计算修正值γ。修正表中靠近的两个数组为：（，）=（2,1.057）、（，）=（3,1.048）

8）根据标准照度值确定灯具的安装数量
取8双管荧光灯
房间布置4行2列
9)验算房间平均照度是否满足要求

满足规范照度±10%要求。
10）计算照明节能

折算到300lxLPD值为7.83W/㎡
符合规范功率密度11W/㎡要求。
11） 验算距高比 s水= s竖=
水平<1.8 竖直<1.68
符合距高比要求。

（2）301房间——宿舍
该房间长l=4.45m，宽w=8m，房间计算高度为=3.3-0.75=2.55m，该房间采用了吊顶安装的嵌入式格栅灯盘，则=0，工作面到地面的底板空间高度为=0.75m；根据设计房间的实际施工，顶棚面为吊顶、墙面为粉刷白色腻子粉、地板铺设瓷砖，且查询《建筑照明设计规范》4.5.1可得顶棚反射系数取=0.7，墙面（包括墙面上部与下部）反射系数=0.5，地板反射系数=0.3；采用型号为飞利浦 TLD36W/840（T8）荧光灯，光通量取3500lm、色温为4000K、显色指数Ra为82，查《建筑照明设计规范》4.1.6得：对于室内比较清洁的办公室、休息室及值班室等房间的灯具维护系数取K=0.8，年灯具最少擦拭次数为2次；根据《建筑照明设计标准》规范6.1 验证节能要求时，办公室功率密度值要求不应大于现行值6W/㎡；
1）室形指数计算
>1，故不需要提高功率密度值

2）室空间比的计算

3）顶棚空间有效反射比的计算

4)在此设计中，不考虑房间开窗及其他遮饰物所引起的墙面反射比变化的影响，则墙面反射比为
5）确定利用系数：在此设计中，采用了型号为飞利浦 TLD36W/840（T8）荧光灯；计算所得的RCR=2.47、、；则查询该灯具利用系数表可知靠近RCR与的两个数组为（，）=（4,0.46）、（，）=（5，0.41）；利用内插法计算可得利用系数

6)确定地板空间有效反射比

取0.3
7）确定利用系数的修正值：利用系数表中的数值是按照=20%的情况下计算的。在此房间中上述计算得知≠0.2，同样的采用内插法计算修正值γ。修正表中靠近的两个数组为：（，）=（4,1.040）、（，）=（5,1.034）

8）根据标准照度值确定灯具的安装数量
取3套单管荧光灯
房间布置3行1列
9)验算房间平均照度是否满足要求

满足规范照度±10%要求。
10）计算照明节能

折算到100lxLPD值为3.39W/㎡
满足规范功率密度6W/m2要求。
11）验算距高比 s水= s竖=
水平<1.8 竖直<1.8
符合距高比要求。
一层、三层主要房间的照度计算表见附表1。
2.1.6 灯具布置方案
灯具的布置应配合建筑、结构形式、工艺设备、其他管道布置情况以及满足安全维修等要求；室内灯具作一般照明用时，大部分采用均匀布置的方式，只在需要局部照明或定向照明时才根据具体情况采用选择性布置；一般均匀照明常采用同类型灯具按等分面积来配置，排列形式应以眼睛看到的灯具时产生的刺激性感最小为原则；线光源多为按房间长得方向成直线布置。
总之，室内灯具布置合理应遵循的原则时尽量满足6个方面：规定的照度、工作面照度均匀、光线的射向适当，无眩光，无阴影、灯泡安装容易、维护方便、布置整齐美观，并与建筑空间相协调。
以销售室为列，如下图所示：

2.1.7照明控制方式与策略
照明控制系统是为了满足不同功能、不同时间及使用者的需要而改变照明方案，使建筑照明更加趋向节能化与智能化，最大限度的满足人们对照明采光的基本需要，保证人们正常的工作、生活和学习等，还能创造优美、理想的光照环境，美化人们的生活环境。
适当的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施；应根据不同工程的使用特点和要求进行正确选择。通常，照明控制方式主要有两种：开关控制和调光控制。其中开关控制是灯具最简单、最根本的控制方式；采用这种方式可以根据灯具的使用情况以及不同的功能需求方便地开灯、关灯，从而实现控制目的。在此设计中，大部分采用开关控制方式，对于走廊、楼梯照明采用具有时限的单极自熄开关进行控制。
2.2 照明电气设计
2.2.1 照明系统的电源、负荷等级
根据供配电设计要求，结合本栋五层办公楼的特点，《民用建筑电气设计规范》要求可知：消防用电（消防水泵、生活水泵、电梯、应急照明、消防及弱电中心）按一级负荷，普通照明、动力负荷、空调都属于三级负荷。应急照明走廊取正常照明的一半作为应急照明。
照明供电要求：根据供配电课程设计，从地下室的变配电室380V采用放射式供电方式到每个楼层的层配电箱，再到各分配电箱。
2.2.2 照明系统供配电网络结构
本栋五层办公楼照明系统属于低压网络——1kV及以下，其供配电网络结构有如下几种形式：放射式、树干式、环式、链式；
而在此照明设计中，供电级数不超过三级，且为了保证供电的可靠性，采用放射式供配电网络结构，从地下室的变配电是采用放射式到每个楼层配电箱。再到每个楼层分配箱，再到房间的照明、插座。
2.2.3 允许载流量选择导线电缆及开关
根据《民用建筑电气设计规范》要求：每一单相回路的电流不宜超过16A，单独回路的照明光源不宜超过25个。当插座为单独回路时，插座的数量不宜超过10个。对于普通插座按100W计算。如果有具体的电气设备接入，则按设备的额定功率计算。
（1）需用系数法进行负荷计算；
1）对于热辐射光源的白炽灯、卤钨灯，其设备容量等于照明器的额定功率，即
2）对于气体放电光源，由于带有镇流器，需要考虑镇流器的功率损耗，则

式中 α——镇流器的功率损耗系数，在此照明设计中，采用电子镇流器α=0.2（2）线路的计算电流；
线路电流是影响导线温升的重要因素。则导线的选择应先确定线路的计算电流；根据国家设计规范要求，三相照明电路中各相负荷的分配应尽量保持平衡，每个分配盘中的最大与最小的相负荷电流不宜超过30%。
在照明设备接于相电压时：
1）单相线路的计算电流
式中 ——单相负荷所在线路的总计算负荷，单位为kW；
——单相负荷所在线路的额定相电压，单位为kV；
——单相负荷的功率因数，查询功率因数表可得；
2）三相等效负荷
式中 ——三相等效计算负荷，单位为kW；
——三个单相负荷中最大的相负荷，单位为kW；

在照明设备接于线电压时：
1）三相等效负荷
式中 ——三个单相负荷中最大的线间负荷，单位为kW；
2）三相线路的线计算电流

（3）根据允许载流量选择房间内照明导线；
在不同的敷设条件下，导线和电缆长期允许的工作电流受到环境温度的影响，可用校正系数进行修正，即
式中 ——导线或电缆长期允许的工作电流，单位为A；
——环境修正系数。
导线周围环境温度在空气中敷设取=25℃作为标称值，而在土壤中直埋地敷设以 =20℃为标称值。当导线或电缆敷设环境温度不是时，允许载流量应乘以校正系数，其计算公式为

式中 ——敷设处的实际环境温度，单位为℃；
——环境温度的标称值，单位为℃；
——导线、电缆线芯允许长期工作温度，单位为℃；
在此设计中，年最大热月环境温度为35℃，导线长期工作温度为65℃；则可以计算修正系数=0.87.
以一层1AL1配电箱为例：各回路导线、断路器选择：

计算过程：WL1：

查阅相关资料可知：选用BV-3×2.5-PC20-CC,WC的导线。断路器选用C65N-63/1P 16A。 普通插座、空调插座选用带漏电保护的断路器。
同理可得出其他回路的导线和断路器的选择，如下表：
配电箱
相序
回路
用途
Pe(kW)
计算电流(A)
导线、穿管、敷设方式
断路器型号
1AL1
L1
WL1
照明
0.3
1.52
BV-3×2.5-PC20-CC,WC
C65N-63/1P 16A
L2
WL2
照明
0.69
3.48
BV-3×2.5-PC20-CC,WC
C65N-63/1P 16A
L3
WL3
照明
0.26
1.31
BV-3×2.5-PC20-CC,WC
C65N-63/1P 16A
L1
WL4
插座
0.5
2.53
BV-3×2.5-PC20-FC,WC
C65N-63/2P 16A 30mA
L2
WL5
插座
0.6
3.03
BV-3×2.5-PC20-FC,WC
C65N-63/2P 16A 30mA
L3
WL6
空调
2
10.10
BV-3×4-PC25-FC,WC
C65N-63/2P 20A 30mA
L1
WL7
空调
2
10.10
BV-3×4-PC25-FC,WC
C65N-63/2P 20A 30mA
L2
WL8
插座
0.5
2.53
BV-3×2.5-PC20-FC,WC
C65N-63/2P 16A 30mA
L3
WL9
空调
2
10.10
BV-3×4-PC25-FC,WC
C65N-63/2P 20A 30mA
L1
WL10
备用

C65N-63/2P 20A 30mA

P总=0.3+0.69+0.26+0.5+0.6+2+2+0.5+2=8.85kW
L2>15%P总=1.33kW
P总==3*4.26=12.78kW

故选用导线BV-5×6-CT，断路器选用C65N-63/3P 32A.
同理，其他配电箱系统图导线及断路器选择，具体选型见附录2。
2.2.4 应急照明、插座设计
在本栋建筑中，对于一些重要的场所如强弱电室、走廊、楼梯、大厅等都要设置应急照明；采用应急照明与正常照明共用一套照明装置，对房间内设置的末端切换箱进行正常电源与应急备用电源双电源进线，在正常情况时由正常电源供电，市电失电时应急备用电源启动供电
应急照明的配电箱系统图如下图：

插座数量的确定按各个房间的功能和实际需要而定。普通插座每个插座为100W,单相空调插座2kW一个，大厅采用的是三相空调插座3kW一个。卫生间单独采用了防水的插座，宿舍每个阳台设置了一个洗衣机插座。
普通插座每个回路不能超过10个，空调、卫生间插座、洗衣机插座均为单独一个回路。对于各种插座的安装要求和高度具体见设备材料清单。

3设备材料清单

4心得体会
经过两周的照明课程设计，通过对照明光源、照明器的选择、照度计算、配电箱系统图的绘制，使我对照明这门课程有了更近一步的理解。
在这次课程设计中，我也遇到了许多的问题，虽然之前也做过几个课设了，但感觉自己对天正电气还是不够熟练，画图速度还不够快；对于灯具光源、照明器的选择没有较多的查找实际的生产厂家的灯具的相关数据，尤其是在进行照度计算通过利用系数求照明灯具的时候，由于没有具体查找厂家的光源数据，导致利用系数值不够准确；一开始对于导线的敷设方式不太清楚，最后通过询问老师和自己查找相关的图纸，最后弄明白了，一般楼层分配电箱和楼层总配电箱用的是桥架走线，对于一般的房间里面的照明和插座分别采用CC,WC和FC,WC敷设。对于应急照明配电箱系统图不是很清楚，不知道如何来设计应急照明，如何进行供电。通过查找别人画过的图纸和询问老师，上述问题都解决了。
经过这次的课设，感觉自己对本专业的知识了解还不够透彻，还需要继续努力，多理论联系实际工程，如何将自己的所学知识和实际工程联系起来。最后感谢王老师的耐心讲解和同学们对我的帮助。

5参考文献
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[2] 刘思亮. 建筑供配电. 北京：中国建筑工业出版社，2012.1.
[3] 翟义勇. 民用建筑电气设计规范（强电部分）应用图解. 北京：机械工业出版社，2010.6.
[4] 孙成群. 建筑电气设计实例图册. 北京：中国建筑工业出版社，2003.1.
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[6] JGJ 16-2008民用建筑电气设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2008.6.
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[11] Daniel．Power From Designer Domains [M]．Physics World，1988:26-28．
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