某教学实验楼灯光照明设计流程与实例.docx
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某教学实验楼灯光照明设计流程与实例
灯光照明设计流程
一．基础知识介绍
1、光照度，即通常所说得勒克司度（lux），表示被摄主体表面单位面积上受到的光通量。
1勒克司相当于1流明/平方米，即被摄主体每平方米的面积上，受距离一米、发光强度为1烛光的光源，垂直照射的光通量。
光照度是衡量拍摄环境的一个重要指标。
2、一般办公室300Lx，照明功率密度11W/㎡（上海江苏等地需要达到9W/㎡以下）高级办公室500Lx，照明功率密度15W/㎡（上海江苏等地需要达到13W/㎡以下）以上是《建筑照明设计标准》和地方节能规范的要求。
3、国家标准：
照度lux（单位lm/㎡）
一般办公：
300
高档办公：
500
会议：
300
营业：
300
文印、复印室：
300
档案、资料室：
200
4、LED灯源的发光效率一般为：
目前LED灯的发光效率:
70-80流明/瓦。
LED的光效根据产品的质量档次其实是有高有低的，比如好的都达到95LM/W以上，最差的有60LM/W，而白炽灯的光效8-12LM/W，如果用90LM对白炽灯10LM/W来算，那就是相差9倍，
5、15X9等于是135W的白炽灯左右，
白炽灯和卤钨灯，其光效为１２～２４流明／瓦；荧光灯和ＨＩＤ灯的光效为５０～１２０流明／瓦，而LED灯预计可达到250流明/瓦，目前可以110流明/瓦，并成功应用与实践中。
二．典型工程分析
建筑物有：
综合办公室、教室、实验室、会议室
1．教学楼照明中最主要的是教室照明，一般教学形式分为正式教学和交互式教学
a.正式教学主要是教师与学生之间交流，即教师看教案、观察学生、在黑板上书写，学生看书、写字，看黑板上的字与图，注视教师的演示等；
b.交互式教学增加了学生之间的交流，学生之间应能互相看清各自的表情等；
2．教室中除传统的教学区的黑板和学生区之外，教学区中大多采用投影等多种形式，学校以白天教学为主，有效利用自然采光以利节能；
3.教室照明的要求：
（1）满足学生看书、写字、绘画等要求，保证视觉目标水平和垂直照度要求；
（2）照明控制适应不同的演示和教学情景，并考虑自然光的影响；
（3）满足显色性，控制眩光，保护视力；
（4）做到安全、可靠，方便维护与检修，并与环境协调。
教室课桌面的照度应该达300勒克斯，黑板面的照度应该达500勒克斯，且照度分布要均匀，灯具的选型和安装还要避免眩光。
二．使用控制
走廊灯可以用动态控制模式，灯具与传感器（声音传感器、红外感应传感器）配合使用，根据相应的声感、红外感应等传感器来判断是否有人经过走道，从而控制相应的照明系统的启/停等；走廊上的应急灯
教室灯具可以通过手动来实现灯具的开/关；为确保学生集中注意力，桌面和黑板的亮度应为最高，采用均匀布灯的一般照明方式，为保证照度均匀度，布灯方案应使距高比（L／h）（L是指灯具的水平间距，h是指工作面的垂直距离）不大于所选用灯具的最大允许距高比
三．设计照明图
根据建筑设备自动化系统网络拓扑结构和现场楼宇设备的具体布置画出照明系统的控制网络图。
四．灯具设备的选样和参照
（一）．电光源选型：
按要求标准不同选择符合建筑要求的电光源；根据房间的形式、使用功能、照度标准、以及使用具体要求等来确定灯具的的样式、规格、型号、排列方式等；
1.维护系数（减光系数）
环境污染特征
工作房间或场所
维 护 系 数
白炽灯、荧光灯、高光强气体放电灯
卤钨灯
清洁
住宅卧室、办公室、餐厅、阅览室、绘图室等
0.75
0.80
一般
商店营业厅、候车、船室、影剧院观众厅等
0.70
0.75
污染严重
厨房
0.65
0.70
2.照度标准值
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
装订、复印、晒图、档案室
0.75m水平面
75
100
150
值班室
0.75m水平面
50
75
100
门厅
地面
30
50
75
起居室、卧室
一般活动区
0.75m水平面
20
30
50
书写、阅读
0.75m水平面
150
200
300
床头阅读
0.75m水平面
75
100
150
精细作业
0.75m水平面
200
300
500
楼 梯 间
地 面
5
10
15
3.照明灯具单位面积安装功率估算表：
位置
安装功率
参考照度（lx）
荧光灯
白炽灯
教室
4.5—6
19—25
75-100
阅览室
6-11.2
25-40
100-200
办公室、会议室
6-8．4
25-37
100-150
休息室
3-4.5
13-19
50-75
灯具数量等于单位面积安装功率乘以房间面积除以灯具额定功率；
（1）荧光灯选型
T5双管带罩支架（RT506）（适用于车间、教室、仓库、宿舍等场所）
1、产品特点
灯体材质：
支架身主体、支架盖、支架罩均采用冷轧钢板制造，机械性能强，刚性和韧性好，不易变形；灯体表面防锈、喷塑处理，不易变色、刮花；支架两端塑料件全部采用阻燃材料，耐压达1500V，耐温达105℃
2、安装方式：
吸顶安装、吊杆安装、吊链式安装
3、技术指标：
工作电压：
160-260V工作电流：
0.12A产品功率：
22/27瓦
功率因数：
0.99总谐波含量不超过10%使用寿命>20000小时（灯管>10000小时）显色指数：
Ra>=83光衰：
2000小时后，不低于88%
4、灯具数量计算：
E=NΦUK/AN=EA/（ΦUK）
E=Φ/AN=1/UK
Φ=光效X瓦数=28X80=2240
E一平均照度Φ-光通量lmN-光源数量U-利用数量
A-工作面面积K-灯具维护系数
室内照明规范要求值：
300LX,功率密度不超过11W/m2室形系数RI：
0.67
利用系数：
0．7左右（教室反光条件好，反光）；维护系数：
0.8
实际安装功率=光源数X（光源功率+镇流器功率）
实际功率密度：
7.4W/m2折算功率密度:
7.67W/m2
根据所选建筑宽5.6m（北面长7.2m；南面长8.4m）
面积：
7.2X5.6=40.32804X5.6=47.04
由上式可知每间需要4组灯具；
走廊灯和楼梯灯：
选用三雄牌的PAKDl4—122BF光源为22WT5环形管
性能特点：
1、采用顶级三基色稀土镀膜涂层灯管，高效发光；
2、灯壳使用PC高档工程料，耐高温，阻燃，耐老化；
3、防干扰电子电路板，不闪烁，环保护眼，不干扰其他电器设备和电网；
4、节能80%，寿命达到10000小时；
场所
照度标准值（lx）
楼梯、平台
30
75
走廊
50
100
（2）应急灯选型（应急照明通常采用白炽灯或卤钨灯，应急照明必须采用能瞬间点燃的可靠光源）
消防应急灯例如疏散指示灯（标示安全出口标志灯、疏散标志灯）
XXXAKT-YJD-2J
功率：
8V额定电压：
220V50Hz
应急时间：
大于等于90min使用材料：
光管、铝合金
挂孔距离（L1）216吊环距离（L2）190
外形尺寸：
长370x高157x宽55
型号：
SZDQ-B.A2b
执行标准：
GB17945-2000工作电压：
AC220V±10%50Hz
光源：
高亮度长寿命LED发光管功率：
3W
电池：
Ni-cd蓄电池SC1800mAh×3.6V应急时间：
＞90分钟
带两个大灯泡的疏散照明灯，灯本身自带蓄电池，当火灾时，非消防电源切除以防止电气火灾，消防应急灯由电池放电，供灯具照明使用，让人员依照疏散指示疏散，并提供基本的疏散照明；
XXX-双头应急灯AKT-YJD-11H
光源类型：
白炽灯电压：
220V光源功率：
2*5（W）
（二）插座选型
选择时要考虑插座的耐压值、载流量、插座铜片的张拔力及绝缘等级；同一建筑应选用同一系列的产品，一般插座选用10A,空调、电热水器及其他大功率电器应选用16A的插座；
XXX（XXX）-S8
环境温度:
60——80（℃） 有效负载 :
2500——3000（KW）电寿命 :
10（万次）
额定电压:
250（V）外形尺寸 :
86*86*（mm）
（三）开关选型
根据运用场所的不同可按照其安装位置的环境不同选择普通型、防水防尘型、防爆型等；可根据经济性选择单联、双联还是多联的开关；开关的数量可根据灯的数量以及电扇的数量来定；
XXX+XXX开关插座+远景雅白系列+一开单控开关+型号：
5TA0201-1CC1
松粤调速开关
（四）电缆选型
导线的选择：
照明线路一般用绝缘电线明敷或暗敷，常用绝缘电线的型号及用途如下表所示。
常用绝缘电线的型号及用途
电线型号
名称
主要用途
BV（BLV）
铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘线
室内固定明、暗敷设
BV-105（BLV-105）
耐热105oC铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘线
用于温度较高场所敷设
BVV（BLVV）
铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护线套
室内直接明敷设
BX（BLX）
铜（铝）芯橡胶绝缘线
固定明、暗敷设
BXF（BLXF）
铜（铝）芯氯丁橡胶绝缘线
室内、外固定明、暗敷设
BXR
铜芯橡胶绝缘软线
用于250V以下移动电器
RV
铜芯聚氯乙烯绝缘软线
用于250V以下移动电器、灯头接线
RVB
铜芯聚氯乙烯绝缘扁平软线
用于250V以下移动电器
RVS
铜芯聚氯乙烯绝缘软胶线
用于250V以下移动电器
RVV
铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线
用于250V以下移动电器
RV-105
耐热105oC铜芯聚氯乙烯绝缘软线
用于250V以下移动电器
设计中选择的电缆的型号是BV（BLV）的。
即是：
铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘线，主要用于室内固定明、暗敷设。
例：
“BLV（2*2.5+2.5）-PC20/CC”表示采用铝芯导线（BLV），2根导线，截面为2.5mm2；其中一根相线、一根地线，穿塑料管（PC）敷设，管径20mm，沿顶棚暗敷（CC）。
五．照明系统的监控原理图及管线敷设的施工平面图
根据照明系统的监控原理图，可以做出照明系统的的监控点位表并计算监控点的
总和；从而得出建筑设备自动化系统的规模（图见CAD图）。
六.设备表：
设备
名称
设备型号
一楼数量
二楼数量
三楼数量
四楼数量
五楼数量
六楼数量
总数
荧光灯（室内）
T5双管带罩支架（RT506）
64
72
72
72
72
72
424
走道、楼梯、厕所灯
三雄牌的PAKDl4—122BF
15
15
15
15
15
15
90
应急灯
XXXAKT-YJD-2J
4
4
4
4
4
4
24
XXX-双头应急灯AKT-YJD-11H
6
6
6
6
6
6
36
SZDQ-B.A2b
2
2
2
2
2
2
12
插座
XXX（XXX）-S8
60
72
56
55
55
72
370
开关
XXX+XXX开关插座+远MM白系列：
5TA0201-1CC1
38
42
42
42
42
42
248
MMM调速开关
——
32
34
34
——
100
配管布线的设计
一、供配电系统：
1）.本建筑中用电设备种类多，由电气照明设备、电梯设备、给排水设备、冷热源设备、暖通空调设备、消防设备及弱电设备等。
2）.用电量大，且负荷密度高。
智能建筑的用电负荷比较集中，一般情况下，空调用电负荷约占总用电量的50%，照明负荷约占总用电量的20%~30%，电梯、水泵及其他动力设备约占总用电量的25%~35%,智能建筑的古河密度都在60W/m2以上，有的高达150W/m2;
3）.供电可靠性要求高。
智能建筑中有相当数量的负荷属于一级负荷，如消防用电等。
所以智能建筑供电可靠性要求高，一般均要求由俩个及俩个以上的高压供电电源，并设置柴油发电机组（或燃气发电机组）作为备用电源；
4）.电气线路多，电气系统复杂。
由于智能建筑的功能比较复杂、用电设备种类多、供电负荷多且可靠性要求高，导致智能建筑的电气系统很复杂。
电气系统复杂了，电气线路也就多了。
不仅有高压供电线路、低压配电线路，而且何以火灾报警线路、防盗报警线路等弱电系统线路；
5）．负荷等级：
所选建筑一般电气负荷等级为三级，疏散应急照明等级二级。
6）．供电电源：
要求外电源采用10KV双路电源。
7）．负荷估算（不计算学校其他建筑及室外用电）
总建筑面积约为1190.4平方米，按照40W/平方米负荷估算，总用电量为480KW。
K取0.8；P=480*0.8=384KW
COSO=0.85；K=0.95；β取0.7
S=384*0.95/（0.85*0.7）=614KVA
若选用1200KVA变压器，共需1台。
8.）从低压配电室至各单体建筑采用YJV22型电力电缆埋地敷设，过道路处穿钢管保护，单体内配线采用BV-500型铜芯线穿管暗敷。
9.）各配电系统采用树干式与放射式相结合的配电系统即混合式配电；
二、需求分析
（一）、配电设计原则
1）、学校建筑的照明用电和电力用电应设总配电箱，总配电箱的位置应便于管理和进出线方便。
2）、室外线路应保证安全，维护方便。
3）、各幢建筑的电源引入处应设电源总切断装置，当为多层建筑时，除首层设电源总切断装置外，各层应分别设电源切断装置。
4）、配电装置的位置和构造，应考虑安全可靠，防止意外触及的措施。
5）、室内线路宜采用暗线敷设。
（二）、配电系统支路的划分宜按以下原则：
（1）、教学用房和非教学用房的照明线路应分设不同支路。
（2）、门厅、走道、楼梯照明线路应设单独支路。
（3）、教学用房照明线路支路，控制范围不宜过大，以二至三个教室为宜。
（4）、教室内电源插座与照明用电应分设不同支路。
（5）、教学用电应设专用线路，电源侧应设有切断、保护措施的配电装置。
（三）、计算机室配电
计算机室的教学用电亦应采用专用的回路供电。
每个能容纳50人的标准计算机室教学用电可按20KW计算。
计算机室内每个配电箱内除了本房间的空调用电回路、墙上插座用电回路外，还要预留若干个单相支路，每个支路采用漏电断路器保护。
教学楼通常采用低压供电，电源取自校区内的箱式变，进线电源为~380、220V,50HZ。
一般在教学楼的一层设置低压配电室，在配电室进线配电柜内动力照明分别计量（二次计量）。
照明配电回路一般每层按分区设分配电箱，每区从下至上为一个回路。
照明、插座、微机室、无特殊动力设备的实验室等均按照明负荷考虑。
微机室及实验室用电回路与正常的照明用电分开，比较普遍的作法是，几个相同或相近功能的房间（比如几个微机室或几个实验室），以同一个回路供电。
三、供配电系统监测内容：
（一）高压供电系统的监测
高压供电系统的监测内容包括：
高压进线主开关的分合状态及故障状态监测，高压进线三相电流监测，高压进线电压、频率、功率因数监测，电度计量等。
监测参数送入供配电监测系统或上级控制中心，由系统自动监视及记录，为中心的电力管理人员提供高压供电系统运行的数据，监视主开关的状态，发现故障及时报警。
同时监视记录楼宇的用电负荷变化情况，便于今后统计分析。
（二）低压配电系统的监测
低压配电系统的监测内容包括：
变压器二次侧主开关的分合状态及故障状态监测，
变压器二次侧主开关电流、电压、频率、功率因数监测等等
（三）备用电源的监测
为了保证供电的可靠性，需要自备柴油发电机组作为应急电源，电力设备监控系统不对应急柴油发电机组及切换开关进行控制，为保障应急柴油发电机组的正常运行，需对一些相关参数进行监控，例如：
油箱油位、各开关的状态、电流、电压等等（监测图见CAD图）
四、设备选型
变压器：
设计中应根据负荷情况,合理分配负荷,力求三相负荷平衡,正确选择容量与负荷相匹配的变压器,且变压器主接线设计应能在负荷变化时,按经济运行原则灵活投切,使其工作在高效区内。
对特殊要求的场所宜采用专用变压器。
变压器起着变换电压的作用，常用的10kV变电所中变压器将高压l0kV变为低压380／220v。
根据冷却方式的不同，通常采用的配电变压器有油浸式变压器和干式变压器。
导线的选择：
照明线路一般用绝缘电线明敷或暗敷，常用绝缘电线的型号及用途如下表所示。
常用绝缘电线的型号及用途
电线型号
名称
主要用途
BV（BLV）
铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘线
室内固定明、暗敷设
BV-105（BLV-105）
耐热105oC铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘线
用于温度较高场所敷设
BVV（BLVV）
铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护线套
室内直接明敷设
BX（BLX）
铜（铝）芯橡胶绝缘线
固定明、暗敷设
BXF（BLXF）
铜（铝）芯氯丁橡胶绝缘线
室内、外固定明、暗敷设
BXR
铜芯橡胶绝缘软线
用于250V以下移动电器
RV
铜芯聚氯乙烯绝缘软线
用于250V以下移动电器、灯头接线
RVB
铜芯聚氯乙烯绝缘扁平软线
用于250V以下移动电器
RVS
铜芯聚氯乙烯绝缘软胶线
用于250V以下移动电器
RVV
铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线
用于250V以下移动电器
RV-105
耐热105oC铜芯聚氯乙烯绝缘软线
用于250V以下移动电器
设计中选择的电缆的型号是BV（BLV）的。
即是：
铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘线，主要用于室内固定明、暗敷设。
例：
“BLV（2*2.5+2.5）-PC20/CC”表示采用铝芯导线（BLV），2根导线，截面为2.5mm2；其中一根相线、一根地线，穿塑料管（PC）敷设，管径20mm，沿顶棚暗敷（CC）。
五、设计依据
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
《供配电系统设计规范》GB50052-95
《3-110KV高压配电装置设计规范》GB50060-92
《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94
《低压配电设计规范》GB50054-95
《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
《建筑照明设计标准》GB50034-2004
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000）
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
《防静电工程技术规程》DGJ08-83-2000
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
《35KV及以下客户端变电所建设标准》DGJ32/J14-2005
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