第二章二号教学楼建筑照明系统设计方案.docx
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第二章二号教学楼建筑照明系统设计方案
平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）
第二章二号教学楼建筑照明系统设计方案
2.1照明光照的设计
2.1.1学校照明的一般要求
教学照明目的是为教师和学生创造一个良好的光照环境，满足学生和教师的视觉作业要求、提高学习效率，所以应解决好反复地长距离注视黑板或教学模型与近距离记录笔记和阅读教材的视觉功能要求，为此处理好教室照度与亮度分布是很关键的课题。
（1）应有足够的照度；
（2）在正常视野中一些物件表面之间的亮度比，宜限制在下列指标之内：
书本与课桌面和书本与地面1：
l／3；书本与采光窗1：
5。
（3）同时教室内表面反射比ρ宜控制在下述范围：
顶棚ρ＝50％-70％；墙面ρ＝40％-
60％；黑板ρ≤20％；地面ρ＝30％-50％。
并且在一个教室内，从任何正常位置
2。
m45°以上高度角所能观察到任何发光体的亮度值不宜超过5000cd／水平视线2.1.2照明方式与种类及选择原则
1、照明方式
照明方式是指照明设备按其安装部位或使用功能构成的基本制式。
建筑物内照明，按使用功能分有一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明。
2、照明种类
按光照形式的不同分类分为：
直接照明、半直接照明、均匀漫射照明、半间接照明
间接照明、定向照明、重点照明、漫射照明和泛光照明。
按照明用途的不同分类分为：
正常照明、应急照明（包括疏散照明、安全照明和备用照明）、值班照明、警卫照明和障碍照明五种。
3、照明方式的选择原则
（1）当不适合装设局部照明或采用混合照明不合理时，宜采用一般照明。
（2）当某一工作区需要高于一般照明照度时，可采用分区一般照明。
（3）对于照度要求较高，工作为值密度不大，且单独装设一般照明不合理使宜采用混
合照明。
（4）在设置局部照明的场所，仍要有一般照明，否则会影响视觉功能。
4、照明种类的选择原则
（1）工作场所均应设置正常照明。
正常照明是电气照明设计中的主要内容。
1
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（2）在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，当装备
用照明。
（3）在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。
（4）在正常照明因故障熄灭后，在事故情况下为确保人员安全撤离的出口和通道，应
装设疏散照明。
5、照明种类的确定：
（1）工作场所均应设置正常照明。
（2）工作场所下列情况应设置应急照明：
（3）正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；
（4）正常照明因故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全
照明；
（5）正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明。
根据照明种类的确定，一号教学楼的照明的种类应包括：
直接照明、半直接照明和漫射照明三类;按照用途的不同，其照明种类应包括：
正常照明、应急照明、疏散照明、安全照明、值班照明和备用照明六类。
根据学校照明的一般要求和现行《建筑照明设计标准》（GB50034--2004）以及二号教学楼教室的使用功能，二号教学楼应该采用三种不同方式的照明：
一般照明和混合照明。
其中走廊、卫生间和值班室教务处、教师休息室、学生管理处、团委办公室、信息中心均对光照方向无特殊要求或不适合安装局部照明和混合照明的场所，因此采用一般照明方式；广播中心对工作区有特殊要求，灯光要求满足设备照明、文稿的照明，因此采用混合照明；而普通教室、多媒体教室对光照要求稍高拥有黑板照明及阶梯教室照明两种照明方式，因此采用混合照明的方式。
2.1.3黑板照明及多媒体阶梯教室照明
1、黑板照明：
教室内如果设置一般的照明灯具，黑板上的垂直照度很低，均匀度差。
因此对黑板应对黑板应设专用灯具照明，其照明要求如下：
1）宜采用具有非对称光强分布特性的专用灯具，灯具在学生侧保护角宜大于40°，使学生不感到直接眩光。
2）黑板照明不应对教师产生直接眩光，也不应对学生产生反射眩光。
应合理确定灯具的挂
2
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高及与黑板墙面的距离。
黑板一般照明布灯原则如下：
1）为避免对学生产生反射眩光，黑板灯具的布灯区选择方法应为：
第一排的学生看黑板顶部，并以此视线反射至顶棚求出映像点距离,将映像点与黑板顶部进行虚线连接。
灯具的布置应该在该虚线的以上区域内。
2）教师站在讲台上，其水平视线45°仰角以内布置不宜布置灯具，否则会对教师产生较大的直接眩光。
黑板照明灯具位置，可参考下表：
3）黑板照明灯具数量可参考下表：
2、多媒体阶梯教室的照明
对阶梯教室的要求：
1阶梯教室内灯具数量多，眩光干扰增大，宜选用限制眩光性能较好的灯具，如带格栅或带漫反射板行灯具、保护角较大的开启时灯具。
有条件还可结合顶棚建筑装饰，对眩光较大的照明灯具进行隐蔽处理。
2为降低光幕反射及眩光影响，最好采用光带及多管块型布灯方案，不使用单管灯具方案。
3灯具要吸顶或嵌入式安装。
若采用吊挂安装方式，应注意前排灯具的挂高不应遮挡后排学生的视线及产生直接眩光，也不应该影响到幻灯、电影等放映效果。
4当阶梯教室内的黑板设有专用照明时，投影屏宜与黑板分开。
一般放置在黑板的侧旁，可同时开灯照明黑板。
为减少照明对放映效果的影响，投影屏应尽量远离黑板照明区并应相对地面有一倾角。
5考虑幻灯和电影的放映方便，宜在讲台和放映处对教室内照明进行控制。
有条件时，可对一般照明的局部或全部实现调光控制。
2.4照度计算
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/m2。
1勒[克斯]等于1流[明]（lumen,lm）的光通量均匀分布于1m2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。
学校建筑照明照度标准值如下表（2-4-1）：
3
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学校建筑照明照度标准值表2-4-1
照度标准值参考平面房间或场所Ra
UGR及其高度）（lx教室、阅览室课桌面8030019
实验室实验桌面8030019
桌面美术教室9019500
多媒体教室0.75m水平面8030019
黑板面教师黑板80
--
500
照度的计算方法，通常有利用系数法、单位功率法和逐点计算法三种。
利用系数法、单位功率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。
（本设计主要用单位功率法对照度进行计算）
单位功率法的实质是单位面积的安装功率，用每单位被照水平上所需灯的安装功率（W/m2）来表示。
为了简化计算，可根据不同的照明器类型、不同的计算高度、不同的房间面积和不同的平均照度要求，应用利用系数法计算出单位面积安装功率，并列成表格，供设计时查用。
该方法通常称为单位功率法。
1、计算步骤
一般知道了房间的被照面积后，就可以利用编制好的《单位面积安装功率表》（参看表2-4-2和表2-4-3）来确定灯泡或灯管的功率，其步骤为：
⑴选择照明光源和灯具；
⑵根据要求的照度，查表求得单位面积的安装功率；
⑶按公式计算灯具数量，据此布置一般的照明灯具，确定布灯方案。
学校照明功率密度值表2-4-2
2）照明功率密度（W/m对应照度值（lx）房间或场所目标值现行值
300教室、阅览室911
300911实验室
5001518美术教室300
9
多媒体教室11
4
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门厅
15
13
卫生间、走廊
5
4
30050
办公室照明功率密度表2-4-3
房间或场所
2）照明功率密度（W/m
对应照度值（
现行值
目标值
普通办公室
11
9
高档办公事、设计室
18
15
会议室
11
9
营业厅
13
11
文件整理、复印、发行室
11
9
档案室
8
7
l300500300300300200
2、计算公式2-4-4）（S?
P?
P02-4-5）（PN?
?
P/t）,W;不包括镇流器的功率损耗P—总安装容量（式中Σ;
m2（一般指建筑面积）,S—房间面积;m2查表得到）,W/P—满足某最低照度时的单位面积安装功率（0）,W;不包括镇流器的功率损耗P—一套灯具的安装容量（t套。
N—在规定照度下所需灯具数,确定照度的原则对于公共建筑还要根据其用生产的特点和作业对视觉的要求确定照度；应根据工作、
途考虑各种特殊要求，如商场除要求工作面适当的水平照度外，还要有足够的空间亮度，又以渲染促销重点商品；给顾客一种明亮感和兴奋感，不同商品销售区，要求不同照度，如宾馆等建筑，常常运用照明来营造一种气氛，所使用的照度以至色表，就有特殊要求；以满足彩色电视转播的要求和更需要很高的垂直面照度或半柱面照度，象体育竞赛场馆，观众观看的清晰和舒适感。
确定照度的依据：
识别对象的大小，即作业的精细程度；
（一）
对比度，即识别对象的亮度和所在背景亮度之差异，两者亮度之差越小，则
（二）
对比度越小，就越难看清楚，因此需要更高照度；，识别速度，识别目标处于静止或运其他因素：
视觉的连续性（长时间观看）（三）动状态，视距大小，视看者的年龄等。
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照度对工作、生产的影响：
（一）工业生产场所的照度将对产品的质量、差错率、废品率、工伤事故率有一定影响；
（二）办公室、阅览、金融工作场地等的照度，对工作效率、阅读效率有很大关系；
（三）以上两类视觉场所的照度不足，连续工作时会引起视觉疲劳，长时期将导致人眼视力下降以及头晕等心理或生理不适；
（四）商场照度，除看清商品细部和质地外，还有激发顾客购买欲望，促进销售的作用。
一号教学楼照度计算内容（本设计全用单位功率法进行计算）
（1）一层的照明计算
1、教室01面积：
205.92照度：
300lx选用格栅型荧光灯YZ30RR3×30W2m（式中用3×35为荧光灯电子镇流器的损耗，以下皆是）
查表P=11W/m20
P=PS=11×205.92=2265.12W∑0N=P/Pt=2059.2/（3×35）=19.61取20盏∑由于一层~七层的01教室的布局和照明方式一样，所以都取20盏。
2、教室02面积：
111.39照度：
300lx选用格栅型荧光灯YZ30RR3×30W
2m查表P=11W/m20
P=PS=11×111.39=1225.29W
∑0N=P/Pt=1225.29/（3×35）=11.66取12盏∑由于一层、三层~七层的02教室和一层~七层的06教室布局和照明方式一样，所以
都取12盏。
3、教室03面积：
78.21照度：
300lx选用格栅型荧光灯YZ30RR3×30W
2m查表P=11W/m20
P=PS=11×78.21=860.31W
∑0N=P/Pt=860.31/（3×35）=8.19取8盏∑由于一层~七层的03和一层、三层~七层07教室布局和照明方式一样，所以都取8
盏。
4、教室09面积：
121.44照度：
300lx选用格栅型荧光灯YZ30RR2×30W
2m查表P=11W/m20
P=PS=11×121.44=1335.84W
∑0
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N=P/Pt=1335.84/（3×35）=12.72取13盏∑由于一层~七层的09教室和一层~五层、七层的10教室布局和照明方式一样，所以
都取13盏。
5、门厅面积：
63.99照度：
300lx选用平原型吸顶灯PZ220-602×60W2m查表P=15W/m20
P=PS=15×63.99=959.85W∑0N=P/Pt=959.85/120=7.99取8盏∑由于一层、二层的门厅布局一样，所以都取8盏。
6、东西向大走廊面积：
113.1照度：
50lx选用平原型吸顶灯PZ220-602×60W2m查表P=5W/m20
P=PS=5×113.1=565.5W∑0N=P/Pt=565.5/120=4.71取5盏∑由于一层~七层东西向走廊布局一样，所以都取5盏。
7、东西向小走廊（01教室北侧）面积：
37.52照度：
50lx选用平原型吸顶灯2mPZ220-602×60W查表P=5W/m20
P=PS=5×37.52=187.6W∑0N=P/Pt=187.6/120=1.56取2盏∑由于一层~七层东西向小走廊布局一样，所以都取2盏。
8、东侧南北向走廊面积：
44.16照度：
50lx选用平原型吸顶灯PZ220-602×60W2m查表P=5W/m20
P=PS=5×44.16=220.8W∑0N=P/Pt=220.8/120=1.84取2盏∑由于一层~七层的东西侧南北向走廊布局一样，所以都取2盏。
9、一层主梯厅面积：
12.15照度：
50lx选用平原型吸顶灯PZ220-602×60W2m查表P=5W/m20
P=PS=5×12.15=60.25W∑0N=P/Pt=60.25/120=0.51取1盏∑由于一层~七层各主梯厅的布局一样，所以各主梯厅都取1盏。
两侧副梯厅较主
梯厅小许多，所以都取1盏内置一只60w白炽灯的吸顶灯足以满足照度要求。
10、一层东侧男卫生间面积：
26.07照度：
50lx选用平原型吸顶灯PZ220-602m60W查表P=5W/m20
P=PS=5×26.07=130.35W∑0
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N=P/Pt=130.35/60=2.17取2盏∑由于一层~七层东西两侧的男女卫生间布局一样，所以都取2盏。
11、教室01黑板照明面积：
20照度：
500lx选用格栅型荧光灯YZ30RR2m3×30W查表P=18W/m20
P=PS=18×20=360W∑0N=P/Pt=360/（3×35）=3.42取3盏∑由于一层~七层01教室黑板一样，所以对其都取3盏。
12、教室09黑板照明面积：
10照度：
500lx选用格栅型荧光灯YZ30RR
2m3×30W查表P=18W/m20
P=PS=18×10=180W∑0N=P/Pt=180/（3×35）=1.71取2盏∑由于一层~七层09、10教室黑板一样，所以都取2盏。
（2）二层的照明计算
1、院学生会办公室面积：
59.25照度：
300lx选用格栅型荧光YZ30RR3×2m30W查表P=11W/m20
P=PS=11×59.25=651.75W∑0N=P/Pt=651.75/（3×35）=6.20取6盏∑2、教务处面积：
52.14照度：
300lx选用格栅型荧光YZ30RR3×30W2m查表P=11W/m20
P=PS=11×52.14=573.54W∑0N=P/Pt=573.54/（3×35）=5.46取5盏∑3、教室07面积：
52.14照度：
300lx选用格栅型荧光YZ30RR3×30W2m查表P=11W/m20
P=PS=11×52.14=573.54W∑0N=P/Pt=573.54/（3×35）=5.46取5盏∑4、门卫室面积：
26.07照度：
100lx选用格栅型荧光YZ30RR3×30W2m查表P=11W/m20
P=PS=11×26.07=286.77W∑0N=P/Pt=286.77/（3×35）=2.73取3盏∑（3）三层的照明计算
教室05面积：
63.99照度：
300lx选用格栅型荧光YZ30RR3×30W2m查表P=11W/m20
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P=PS=11×63.99=703.99W∑0N=P/Pt=703.99/（3×35）=6.70取7盏∑由于三层~七层05教室布局和功能一样，所以都选7盏。
（4）六层的照明计算
1、教室10面积：
121.44照度：
300lx选用格栅型荧光灯YZ30RR3×30W
2m查表P=11W/m20
P=PS=11×121.44=1335.84W
∑0N=P/Pt=1335.84/（3×35）=12.72取13盏∑面积：
4照度：
500lx选用吊灯YDN60-2U·RR
2m查表P=18W/m20
P=PS=18×4=72W
∑0N=P/Pt=72/60=1.2取1盏∑该制图室有六张制图桌，取6盏。
照明灯具的选择2.1
灯具的特性：
灯具的光学特性主要是指光强的空间分布特性（配光特性）、保护角和效率，这些参数一般有制造厂测试后供给用户，作为照明计算及选择和布置灯具的重要依据。
照明工程中，室内照明灯具的配光特性主要用极坐标曲线、列表和直角坐标曲线等方法表示。
照明灯具选择的一般原则：
1、在选择灯具时，应根据环境条件和使用特点，合理地选定灯具的光强分布、效率、遮
光角、类型、造型尺度以及灯的表观颜色等。
2、对于功能性照明，宜采用直接照明和选用敞开式灯具。
3、在高空间安装的灯具，如楼梯大吊灯、室内花园高挂灯、多功能厅组合灯以及景观照
明和障碍标志灯等不便检修和维护的场所，宜采取延长光源寿命的措施。
4、公共建筑中的门厅、大楼梯厅等处，可采用较高亮度的灯具。
一教照明系统设计的光源与灯具的选择：
作为学校的主教学楼，灯具尽量选择节能且寿命长的，根据照明光源及灯具的选择原则，本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下：
（走廊、厕所为0米工作面照度，其它为0.75米工作面照度）
1、办公室、普通教室、语音室、多媒体教室、CAD/CAM实训室：
300lx格栅型荧光灯
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YZ36RR3×30W（如图2-1-1）
2、门卫室：
100lx格栅型荧光灯YZ36RR3×30W
3、走廊、卫生间：
50lx平原型吸顶灯PZ220-602×60W、60W（如图2-1-2）
4、教室黑板：
500lx格栅型荧光灯YZ36RR3×30W
5、制图实训室：
300lx、500lx格栅型荧光灯YZ36RR3×30W、吊灯YDN60-2U·RR（如图2-1-3）
图2-1-格栅型荧光灯及其配光曲线1
灯平圆型吸顶图2-1-2
及其配光曲线
吊灯及其配光曲线图2-1-3
2.5.1灯具的布置眩光它与光的投射方向、工作面照度、灯具的设置及确定灯具在房间内的空间位置。
的限制以及阴影都有一定的影响。
灯具的设置是否合理直接影响的照明容量、投资费用、学习环境及维护检修的方便与安全性。
所以灯具的设置应考虑几方面：
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（1）灯具的设置必须在满足学习的前提下，充分考虑被照面的照度分布。
（2）灯具设置的艺术效果是否与建筑物协调，产生的心理效果造成的氛围是否恰当。
（3）灯具安装是否符合电气技术规范和电气安全的要求，并且便于安装、检修与维护。
照明灯具的布置方式分为均匀布置和选择布置两种，本设计采用选择布置，采用与学生主视线相平行、安装在课桌间的通道上方，与课桌的垂直距离不小于1.7m。
此布置方式配线简单，整体对称；照度分布均匀，不易产生视觉疲劳；灯具与采光窗平行，可减弱靠窗人员处天然光产生的对比；多列灯具可减少课桌产生有害阴影，但还不能完全解决。
具体布置位置参看附录中各层的照明图。
2.3应急照明与疏散照明的设计
2.3.1应急照明与疏散照明供电和控制方式
1、应急照明供电方式的确定
应急照明供电方式的选择，应考虑应急照明的种类、转换时间、持续工作时间、各种电源的特点及实际建筑的要求等多种因素，做到安全可靠、技术先进、经济合理。
（1）由电网独立电源供电。
要求由外部引来两路独立电源供电，确保一路故障时，另一路仍能继续工作。
这种电源具有转换时间易满足要求、持续工作时间长、供电容量不受限制的特点。
（2）由柴油发电机组供电。
其特点是供电容量和供电时间基本不受限制，但由于机组投入运行需要较长时间，经常处于后备状态的机组，停电时自启动时间规范要求小于30ｓ，因此只能作为疏散照明和备用照明，而不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高的场所的备用照明。
这种电源在高层建筑中常常为满足消防用电要求而设置，专门为应急照明设置是不经济的。
（3）采用蓄电池电源。
当采用灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯时，其优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小，缺点是投资大、持
续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高。
这种方式适用于应急照明灯数不多，装设较分散，规模不大的建筑物。
当采用集中或分区集中设置的蓄电池组供电方式时，其优点是供电可靠性高、转换迅速，它与灯内自带蓄电池方式相比投资较少、管理及维护较方便，缺点是需要专门的房间、电池故障影响面大，且线路要考虑防火问题。
这种方式适用于应急照明种类较多、灯具较集中、规模较大的建筑物。
2、应急照明控制方式的确定
应急照明的控制一般可有三种形式：
（1）应急照明灯具全天24小时点亮。
火灾发生时，由于灯始终是亮的，不会影响人员疏散，也不必由消防控制中心控制。
这种方式的缺点是耗费电能，对灯具的工作寿命也有影
响。
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（2）应急照明灯具全部自带蓄电池，平时由现场的跷板开关就地控制开闭，火灾时由消防控制中心切断其外部的供电电源，由
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