建筑电气照明系统设计论文.docx
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建筑电气照明系统设计论文
1.设计目的1
2.设计任务1
3.设计思路与设计内容与要求1
3.1照明方式和种类1
3.1.1照明方式的分类1
3.1.2照明种类1
3.2照明质量3
3.2.1照度均匀度3
3.2.2光源颜色3
3.3照明电光源4
1.3.1电光源的分类4
1.3.2照明光源、灯具的选用6
3.4照明控制系统8
4.设计计算说明，设备与元器件选择计算与参数选择说明9
4.1确定照度标准值9
4.1.1民用建筑照明照度一般规定9
4.1.2民用建筑照度标准9
4.2照度计算10
4.2.1单位容量计算法10
4.2.2利用系数法11
4.3灯具的选择及计算12
4.3.1对于电气学院办公室，采用系数法计算。
12
4.3.2对于电气学院学生科值班室，采用系数法计算13
4.3.3对于电气学院会议室，采用系数法计算13
4.3.4对于电气学院学生科办公室，采用系数法计算14
4.3.5对于电气学院报告厅，采用系数法计算15
4.3.6保安员值班室，因光的损失相对固定，故采用单位容量法15
4.4怀德楼C楼教室照明计算16
4.4.1教室情况：
16
4.4.2教室照明标准选择16
4.4.3面积计算16
4.4.4灯型选择16
4.4.5对于教室，采用系数法计算17
4.5照明系统图说明17
5.设备与元器件型号和参数选择目录表20
6.设计小结21
7.设计图纸目录22
8.参考文献目录23
1.设计目的
建筑电气综合课程设计的目的是进一步强化建筑电气设计理论与建筑电气工程的设计、施工实践能力的有机结合，更有效地培养本业专业综合设计思维以及施工、安
装的实践能力。
本课程设计的任务包括高层建筑的强弱电气系统的方案设计以及强弱电气系统电气施工图的设计。
2.设计任务
盐城工学院新校区电信馆BC楼强弱电系统设计：
设计本校新校区电信馆B、C楼（含两侧与A楼相连的连接部分）的电气照明系统的系统图、平面布置图、设备接线图；
3.设计思路与设计内容与要求
3.1照明方式和种类
3.1.1照明方式的分类
一、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。
1）一般照明：
指不考虑特殊局部的需要，为照亮整个场地而设置的照明。
2）分区一般照明；指根据需要，提高特定区域照度的一般照明。
3）局部照明：
指为满足某些部位（如工作面）的特殊需要而设置的照明。
4）混合照明：
指一般照明与局部照明组成的照明。
二、照明方式的选择
1）当生产条件受到限制，工作地点附近不可能固定灯具而虚以采用混合照明，或者当工作位置密度不大•采用混合照明不合理时，或者不需要考虑特殊局部的需要而使整个工作场所能获得均匀照度时，宜装设单一的较均匀的一般照明。
2）在同一照明场所内，当工作场所内某一部分需要高于一般照明的照度时，可采用分区一般照明。
3）对于照度要求较高，而工作场所内工作位置密度不大，并且要求光线照射方向能随意改变时，采用单一的一般照明显然不合理，这种情况宜采用混合照明，即
增设局部照明。
3.1.2照明种类
一、照明种类按其功能可分为：
正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明、装饰照明和艺术照明等。
1）正常照明
为满足正常工作而设置的室内外照明称为正常照明。
它起着满足人们基本视觉要求的功能，是照明设计中的主要照明。
它一般可单独使用，也可与应急照明和值班照明同时使用，但控制线路必须分开。
2）应急照明
在正常照明因事故熄灭后，供事故情况下继续工作、人员安全或顺利疏散的照明称应急照明。
它包括备用照明、安全照明和疏散照明三种。
应急照明的设置原则，从安全角度考虑，应在较多的建筑内设置应急照明，而从经济的观点出发，只能在一些最需要的建筑内设置。
3）值班照明
在非工作时间供值班人员观察用的照明称为值班照明。
可利用正常照明中能单独控制的一部分或应急照明的一部分或全部作为值班照明。
4）警卫照明
用于警卫室内重点目标的照明称为警卫照明。
可按警戒任务的需要，在警卫范围
内装设，宜尽量与正常照明合用。
5）装饰照明
为美化和装饰某一特定空间而设置的照明。
装饰照明可以是正常照明或局部照明的一部分。
以纯装饰为目的的照明，不兼作一般照明和局部照明。
6）艺术照明
通过运用不同的灯具、不同的投光角度和不同的光色，制造出一种特定空间气氛的照明。
7）障碍照明：
是为了保障飞机起飞和降落安全以及船舶航行安全而在机场周围高耸建筑物如烟囱、水塔上面以及航道两侧建筑物规定部位装设的信号照明。
二、照明种类的选择
1）当正常照明因故障熄灭后，对需要确保正常工作或活动继续进行的场所，应装设备用照明
2）当正常照明因故障熄灭后，对需要确保处于危险之中的人员安全的场所，应装设安全照明。
3）当正常照明因故障熄灭后，对需要确保人员安全疏散的出口和通道，应装设疏散照明。
4）值班照明宜利用正常照明中能单独控制的一部分，或者利用应急照明的一部分或全部。
5）警卫用明应根据需要，在警卫范围内装设
6）障碍照明的装设，应严格执行所在地区航空部门或交通部门的有关规定。
3.2照明质量
3.2.1照度均匀度
一、办公室、阅览室等工作房间一般照明照度的均匀度，按最低照度与平均照度之比确定，其数值不宜小于0.7。
二、采用分区一般照明时，房间内的通道和其它非工作区域，一般照明的照度值不宜
低于工作面照度值的1/5。
三、局部照明与一般照明共用时，工作面上一般照明的照度值宜为总照度值的1/3〜
1/5,且不宜低于50lx。
四、在体育运动场地内的主要摄像方向上，垂直照度最小值与最大值之比不宜小于
0.4，平均垂直照度与平均水平照度之比不宜小于0.25;场地水平照度最小值与最大
值之比不宜小0.5;体育场所观众席的垂直照度不宜小于场地垂直照度的0.25。
322光源颜色
一、照明光源的颜色质量取决于光源本身的表现颜色及其显色性能。
室内一般照明光
源的颜色，根据其相关色温分为三类，其使用场所可依表3-1选取。
表3-1光源的颜色分类
光源颜色分类
相关色温（K）
颜色
特征
适用场所示例
I
〈3300
暖
居室、餐厅、宴会厅、多功能厅、四季厅（室内花园）、酒吧、咖啡厅、重点陈列室
n
3300~5300
中间
教室、办公室、会议室、阅览室、般吕业厅、
普通餐厅、一般休息厅、洗衣房
〉5300
冷
设计室、计算机房
二、照明光源的显色分组及其适用场所可根据表3-2选取。
在照明设计中应协调显色性要求与光源光效的关系。
表3-2照明用灯的显色组别
显色分组
一般显色指
数（Ra）
类属光源示例
适用场所示例
I
Ra>80
白炽灯、卤钨灯稀土节能荧光灯三基色荧光灯高显色高压钠灯
美术展厅、化妆室、客室、餐厅、宴会厅、多功能厅、酒吧、咖啡厅、咼级商
店营业厅、手术室
n
60荧光灯
办公室、休息室、普通餐厅、厨房、普
金属卤化物灯
通报告厅、教室、阅览室、自选商店、候车室、室外比赛场地
40WRav60
荧光高压汞灯
行李房、库房、室外门廊
IV
Rav40
高压钠灯
辨色要求不高的库房、室外道路照明
注：
金属卤化物灯中的镝灯可划在I组
三、照明光源的颜色特征与室内表面的配色宜互相协调，以形成相应于房间功能要求的色彩环境。
四、工作房间表面反射比与照度比（见表3-3）。
表3-3工作房间表面反射比与照度比
表面名称
反射比
照度比
顶棚
0.7~0.8
0.25~0.9
墙面、隔断
0.5~0.7
0.4~0.8
地面
0.2~0.4
0.7~1.0
3.3照明电光源
照明用灯种类繁多，外观各异。
照明用灯由灯具和电光源两部分组成。
电光源是
照明灯的核心部分。
1.3.1电光源的分类
根据光的产生原理，电光源主要分为两大类。
一类是以热辐射作为光辐射原理的电光源，包括白炽灯和卤钨灯，它们都是以钨
丝为辐射体，通电后使之达到白炽温度，产生热辐射。
这种光源称为热辐射光源，目前仍是重要的照明光源，生产数量极大。
另一类是各种气体放电光源，它们主要以原子辐射形式产生光辐射。
根据这些光源中气体的压力，又可分为低压气体放电光源和高压气体放电光源。
如图3-3电光源的分类
图3-4电光源的分类
一、白炽灯
凡是根据热辐射原理工作的光源都称为白炽灯。
白炽灯是电流通过物体（乌丝）后加热，即热辐射而发光的灯泡，它是电光源中最早的一代灯泡，也是使用最广泛的灯泡。
白炽灯的心脏是灯丝，灯泡通过抽真空，将灯丝通电，使它热到白炽程度，即会辐射出可见光。
家庭照明常用的白炽灯泡主要是普通灯泡与装饰灯泡两种。
普通灯泡又有真空灯
泡和充气灯泡之分。
白炽灯的优点：
（灯泡内涂银白色涂料，可节能60%
1、灯丝集中，接近点光源
2、线路简单，不需要辅助器件
3、环境条件宽，使用方便
4、寿命与开关次数无关，
5、通电发光迅速，即开即亮
&费用低，价格低廉
7、调光容易，也不会干扰电视和收音。
白炽灯的缺点：
1、发光效率低
2、发热温度咼，热蒸发快
3、寿命较短（1000小时）
4、红外线成份高
5、易受震动影响
&色温低，带黄色（2500K.60W）
7、耗能大，不利于节能。
、荧光灯
荧光灯是室内照明应用最广的光源，被称为第二代光源，与白炽灯相比，具有光效高、寿命长、光色和显色性都比较好等特点，因此在大部分场合取代了白炽灯。
荧光灯主要有灯管和电极组成。
荧光灯工作时，首先要使钨丝电极通电加热，温度约达到800~1000C,目的是使电极具备热电子发射的条件。
电极上还涂有钡、钙等金属的氧化物，它们具有较低的逸出功，以便在较低的温度下就能产生热电子发射，因此这些氧化物又称为电子发射物质。
通过启动附件，使两电极之间产生高的电压脉冲，并在此高压电场作用下，使电极发射电子。
发射的电子在管中撞击汞蒸气中的汞原子，使之激发，在去激发时汞原子产生光辐射。
荧光灯的寿命一般是指有效寿命，即荧光灯使用到光通量只有其额定光通量（即点燃100小时时的光通量）的70%寸为止。
国产普通荧光灯的寿命约为3000〜5000h。
1.3.2照明光源、灯具的选用
、各种光电源指标（表3-5）
表3-5各种光电源指标
光源种类
额定功率范围（W）
光效（LM/W）
显色指数
（Ra）
色温（K）
平均寿命（H）
热
八、、
辐
射
光
源
普通照明用白炽灯
10-1500
7.3-25
95-99
2400-2900
1000-2000
卤钨
灯
60-5000
14-30
95-99
2800-3300
1500-2000
气体放电光源
普通直管型荧光灯
4-200
60-70
60-72
全系列
6000-8000
三基
色荧
光灯
28-32
93-104
80-98
全系列
12000-15000
紧凑
型荧
5-55
44-87
80-85
全系列
5000-18000
光灯
荧光
高压
汞灯
50-1000
32-55
35-40
3300-4300
5000-10000
金属
卤化
物灯
35-3500
52-130
65-90
3000/4500/5600
5000-10000
高压
钠灯
35-1000
64-140
23/60/85
1950/2200/2500
12000-24000
《照标》第323条规定了照明设计时选择光源可依据的条件，即：
1）高度底于（w4.5M）房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间，宜选用细管径（w26MM）直管型三基色T8和T5荧光灯，不选用粗管径（＞26MM）荧光灯（因其光效低、显色不足）及普通T8荧光灯（因其显色不足）。
2）商店营业厅宜选用紧凑型荧光灯及小功率（35W、70W）金属卤化物灯
3）高度较高（＞4.5M）的工业厂房，应采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大
功率细管荧光灯。
高压钠灯主要是看显色指数能否达到《照标》要求。
4）为节约能源，室外照明可用金属卤化物灯或高压钠灯，室内公共、工业建筑的公共场所可用环型荧光灯或紧凑型荧光灯，在特殊情况下需采用白帜灯时，只能用100W以下白织灯。
此“特殊情况”是指《照标》第3.2.4条规定的5种工作场所。
二、灯具选择条件（表3-6）
表3-6灯具选择
室形指数
灯具的最大允许距咼比
选择的灯具配光
5--1.7
（宽而矮的房间）
1.5--2.5
宽配光
1.7--0.8
（中等宽和高的房间）
0.8--1.5
中配光
0.8--0.5
（窄而咼的房间）
0.5--1.0
窄配光
灯具具有控制光源、保护光源、安全、美化环境等作用。
设计时主要从其光学性能、
光源种类、安装方式、照明场所的使用条件、经济性等方面综合考虑确定。
1）《照标》第4.1.3条规定在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用效率高的灯具，
规定了荧光灯具和高强气体放电灯具的最低效率值，以利于节能。
满足眩光限制是指
满足遮光角要求（《照标》第4.1.3条规定了直接型灯具的遮光角）和根据该场所的室形指数来选择配光种类。
2）《照标》第333条规定了潮湿、有腐蚀性气体或蒸汽、高温、有尘埃、洁净、爆炸或火灾危险等九种特殊场所选用灯具的要求。
3.4照明控制系统
正确的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。
目前设计中常用的控制方式包括：
跷板控制方式，断路器控制方式，定时控制方式，光电感应开关控制方式，智能控制器控制方式等，下面对各种控制方式加以介绍。
（一）跷板开关控制方式
跷板开关控制方式指的是以跷板开关控制一套活几套灯具的控制方式，这是采用
得最多的控制方式，它可以配合设计者得要求随意布置，同一房间不同的出入口均需设置开关，单控开关用于在一处启闭照明。
双控及多程开关用于楼梯及过道等场所，在上层下层或两端多处启闭照明。
该控制方式线路繁琐，维护量大，线路损耗多，很难实现舒适照明。
（二）断路器控制方式
该方式是以断路器（空气开关，交流接触器等）控制一组灯具得控制方式。
此方式控制简单，投资小，线路简单，但由于控制的灯具较多，造成大量灯具同时开关，在节能方面效果很差，又很难满足特定环境下的照明要求，因此在智能化建筑中应谨慎采用该方式，尽可能避免使用。
（三）定时控制方式
该方式是以定时控制灯具的控制方式。
该方式可利用BAS的接口，通过控制中心来实现，但该方式太机械，遇到天气变化或临时更改作息时间，就比较难以适应，一定要通过改变设定值才能实现，比较麻烦。
还有一类延时开关，特别适合用在一些短暂使用照明或人们容易忘记关灯的场所，使照明点燃后经过预定的延时时间后自动熄灭。
（四）光电感应开关控制
光电感应开关通过测定工作面的照度与设定值比较，来控制照明开关，这样可以
最大限度的利用自然光，达到更节能的目的。
也可提供一个较不受季节与外部气候影响的相对稳定的视觉环境。
特别适合一些采光条件好的场所，当检测的照度低于设定值的极限值时开灯，高于极限值时关灯。
（五）智能控制方式
在智能化建筑中照明控制系统将对整个楼宇的照明系统进行集中控制和管理，主
要完成以下功能：
1）照明设备组的时间程序控制
将楼宇内的照明设备分为若干组别，通过时间区域程序设置菜单，来设定这些照
明设备的启/闭。
这样，每天照明系统按计算机预先编制好的时间程序，自动地控
制各层楼层的办公室照明，走廊照明，广告霓虹灯等，并可以自动生成文件存档，
或打印数据报表。
2）照明设备的联动功能
当楼宇内有事件发生时，需要照明各组做出相应的联动配合。
当有火警时，联动正常照明系统关闭，事故照明打开；当有保安报警时，联动相应区域的照明灯开启。
4.设计计算说明，设备与元器件选择计算与参数选择说明
4.1确定照度标准值
本设计师一幢五层的教学办公楼大楼。
确定其照度标准值应严格执行（民用建筑电气
设计规范JGJ/T16-92中的照度标准。
4.1.1民用建筑照明照度一般规定
民用建筑照明照度标准值应按以下系列分级：
0.5、1、2、3、5、10、15、20、
30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500和2000lx。
照度标准值是指工作或生活场所参考平面上的平均照度值。
在照明设计时，应根据光源的光通衰减，灯具积尘和房间表面污染引起照度值降低的程度，除以表4—1中的维护系数。
表4-1维护系数表
环境污染特征
工作房间或场所
维护系数
清洁
住宅卧室、办公室、餐厅、阅览室、绘图室等
0.80
一般
商店营业厅、候车室、船室、影剧院观众厅等
0.70
污染严重
厨房
0.60
4.1.2民用建筑照度标准
民用建筑照明照度标准见表4—2
表4-2民用建筑照明照度标准
类别
参考平面及其高度
照度标准值
（lx）
低
中
高
办公室、报告厅、会议室、接待室、
陈列室、营业厅
0.75m水平面
100
150
200
有视觉显示屏的作业
工作台水平面
150
200
300
设计室、绘图室、打字室
实际工作面
200
300
500
升级会员 