某幼兒園照明設計

1、1.設計方案1.1工程分析本工程為一棟三層的幼兒園及辦公建筑，三類建筑，其負荷等級除應急照明外屬三級負荷。本工程的結(jié)構(gòu)形式為底框式，樁基礎，現(xiàn)澆頂。有建筑平面圖可知，本建筑明顯分為兩個部分，一部分用來辦公，另一部分用來教學活動，所以在設計的時候兩部分考慮的因素有所不同，辦公的部分按辦公樓的電氣設計表準進行。教學的部分兼做辦公，設計的功能要求更高一些?？紤]到學校建筑照明的重要性，應急回路必須有備用，又本建筑有兩個電井，所以可以互備！本建筑的地下停車場的照明設計是一個本設計的一個特殊之處。在滿足功能的要求下，盡可能的考慮經(jīng)濟性和高效性！又考慮到車道和車位的照度要求區(qū)別，綜合確定照明方案。1.2方案

2、確定由于本建筑是幼兒園的建筑，在考慮到建筑本身的重要性，本建筑照明的系統(tǒng)引線采用配電所的二次側(cè)開關柜后出線，不單獨設計變配電室。又由于建筑結(jié)構(gòu)局域分割明顯，供電采用三路電源進線埋地引入，一路用來控制地下停車場的普通照明和應急照明，另兩路在進入地下室配電間后，分別引出一路進入總的應急配電箱，保證應急配電的互備性。地上各層普通照明和應急照明均由地下配電室沿橋架引至各部分的電井，然后引至各層配電箱。具體系統(tǒng)圖見附錄豎向系統(tǒng)圖照明方案在參考國家現(xiàn)行的建筑照明設計標準等各種規(guī)范，并進行必要的計算后確定。2.照度計算及布燈2.1室內(nèi)照度計算2.1.1照度計算方法1、利用系數(shù)法求平均照度的步驟(1)、計算室

3、形空間比RCR（或計算室形空間指數(shù)RI）、頂棚空間比CCR、地板空間比FCR。計算公式 室空間比： RCR=5hrl+wlw (2-1) 室形指數(shù)： RI=lwhr（l+w） (2-2) 頂棚空間比： CCR=5hcl+wlw=hchrRCR (2-3)地板空間比： FCR=5hfl+wlw=hfhrRCR (2-4)式中l(wèi)室長（m）；W室寬（m）；hc頂棚空間高，即是燈具的垂度（m）；hr室空間高，即燈具的計算高度（m）；hf地板空間高，即工作面的高度（m）。(2)、計算頂棚有效反射比。計算公式平均反射比： =iAiAi （2-5）有效空間反射比： 0=A0As-As+A0 （2-6）式中0

4、頂棚或地板空間個表面的平均反射比；As頂棚或地板空間內(nèi)所有表面積的總面積（m2）；A0頂棚或地板平面面積（m2）；Ai第i塊表面的面積（m2）；i第i塊表面的實際反射比。(3)、計算墻面平均反射比。由于房間開窗或者飾物遮擋等原因引起的墻面反射比的變化。求利用系數(shù)時，墻面反射比應采用加權(quán)平均值，可利用公式（2-6）求得。(4)、計算地板空間反射比。(5)、查燈具維護系數(shù)K。(6)、確定利用系數(shù)U。利用內(nèi)插法。(7)、計算平均照度。公式： Eav=NUKA (2-7)式中Eav工作面上的平均照度（Lx）； 光源光通量（lm）； N光源數(shù)量； U利用系數(shù)； K燈具的維護系數(shù)。查表2-1得出。 表2-

5、1 燈具維護系數(shù) 環(huán)境污染特征房間或場所舉例燈具最少擦拭次數(shù)（次/年）維護系數(shù)值室內(nèi)清潔臥室、辦公室、餐廳、閱覽室、教室、病房、客房、儀器儀表裝配間、電子元器件裝配間、檢驗室等20.80一般商店營業(yè)廳、候車室、影劇院、機械加工車間、機械裝配車間、體育館等20.70污染嚴重廚房、鍛工車間、鑄工車間、水泥車間等30.6室外雨蓬、站臺20.65（8）、驗證照度平均值是否符合標準要求以及功率密度。各常見場所照度標準值見表2-2、表2-3表2-2 校園建筑照度標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）UGRRa教 室課桌面3001980實驗室實驗桌面3001980美術教室桌 面5001990多媒

6、體教室0.75m水平面3001980教室黑板黑板面50080表2-3 工業(yè)建筑常見照度標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）UGRRa備注試驗室一般0.75m水平面3002280可另加局部照明精細0.75m水平面5001980可另加局部照明檢驗一般0.75m水平面3002280可另加局部照明精細，有顏色要求0.75m水平面7501980可另加局部照明計量室、測量室0.75m水平面5001980可另加局部照明變配電站配電裝置室0.75m水平面20060變壓器室地面10020電源設備室，發(fā)電機室地面2002560控制室一般控制室0.75m水平面3002280主控制室0.75m水平面50

7、01980電話站、網(wǎng)絡中心0.75m水平面5001980計算機站0.75m水平面5001980防光幕反射動力站風機房、空調(diào)機房地面10060泵房地面10060冷凍站地面15060壓縮空氣站地面15060鍋爐房、煤氣站的操作層地面10060鍋爐水位表照度不小于50lx倉庫大件庫（如鋼坯、鋼材、大成品、氣瓶）1.0m水平面5020一般件庫1.0m水平面10060貨架垂直照度不小于50lx精細件庫（如工具、小零件）1.0m水平面100620油表照度不小于50lx功率密度計算公式： LPD=n1n2PAE2E1 (2-8)式中n1、n2布燈的方式。即行數(shù)和列數(shù)； P總功率（W）； A被照面的平面面積（

8、m2）；E1、E2照度標準值和照度計算值（Lx）。一般照明功率密度不宜大于11W/m2。具體值見表2-4表2-4 辦公建筑照度密度值（LPD） 房間或場所照明功率密度（W/m2）對應照度值（lx）現(xiàn)行值目標值普通辦公室119300高檔辦公室、設計室1815500會議室119300營業(yè)廳1311300文件整理、復印、發(fā)行室119300檔案室872001、單位功率法（1）、計算公式每單位被照面積所需的燈泡安裝功率為 P0=PA=NPLA （2-9）式中P房間安裝光源的總功率（W）； 房間的面積（m2）； 房間燈得總盞數(shù)；PL每盞燈的功率（W）；P0單位功率（W/m2）。（2）、使用單位容量法求照明

9、燈具的安裝容量或燈數(shù)。（3）、驗證照度值和LPD值。公式參照（2-7）和（2-8）。2.2光源、燈具選擇及布燈方式1、照明設計時光源選擇（1）、高度較低房間宜采用細管徑直管熒光燈。（2）、商店營業(yè)廳宜采用細管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈。（3）、高度較高的工業(yè)廠房，應按照生產(chǎn)使用要求，采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，亦可采用大功率細管徑直管熒光燈。（4）、一般照明場所不應采用熒光高壓鈉燈，不應采用自鎮(zhèn)流熒光高壓鈉燈。（5）、一般情況下，室內(nèi)外照明不應采用普通照明白熾燈；在下列工作場所可采用白熾燈。、要求瞬時啟動和連續(xù)調(diào)光的場所，使用其他光源經(jīng)濟不合理時。、對防止電磁干擾要求嚴格

10、的場所。、開關頻繁的場所。、照度要求不高，且照明時間較短的場所。、對裝飾有特殊要求的場所。（6）、應急照明選用能快速點燃的光源。2、燈具的選擇根據(jù)不同的工作環(huán)境條件，靈活、實用、安全地選用開啟式、防塵式、封閉式、防爆式、防水式及直接和半直接照明型等多種燈具。燈具的選擇高效節(jié)能并能與建筑物的風格相協(xié)調(diào)。3、布燈方式光源應均勻布置，光源距墻的距離是一般取燈間距的一半。最低懸掛高度為2.4m。燈具及插座的布置詳見附錄四十2.3照度計算書以20人早教室為例參考標準：建筑照明設計標準/ GB50034-2004參考手冊：照明設計手冊第二版:計算方法：利用系數(shù)平均照度法1.房間參數(shù)房間類別：,照度要求值:

11、300.00LX,功率密度不超過11.00W/m2房間名稱：早教室房間長度L: 11.20 m房間寬度B: 7.75 m計算高度H: 2.05 m頂棚反射比(%)：0.7墻反射比(%)：0.5地面反射比(%)：0.2室形系數(shù)RI: 2.232.燈具參數(shù):型號: 熒光燈YZ40RR(36W)日光色 單燈具光源數(shù):2個燈具光通量: 2000lm燈具光源功率:72.00W鎮(zhèn)流器類型:鎮(zhèn)流器功率:0.003.其它參數(shù):利用系數(shù): 0.69維護系數(shù): 0.80照度要求: 300.00LX功率密度要求: 11.00W/m24.計算結(jié)果:E = NUK / AN = EA / (UK)其中：光通量lmN 光

12、源數(shù)量U 利用系數(shù)A工作面面積m2K燈具維護系數(shù)計算結(jié)果:建議燈具數(shù): 12計算照度: 305.30LX實際安裝功率 = 光源數(shù) (光源功率 + 鎮(zhèn)流器功率) = 864.00W實際功率密度: 9.95W/m2折算功率密度: 9.78W/m25.校驗結(jié)果:要求平均照度:300.00LX實際計算平均照度:305.30LX符合規(guī)范照度要求!要求功率密度:11.00W/m2實際功率密度:9.78W/m2符合規(guī)范節(jié)能要求!3.負荷計算3.1照明負荷計算1、按需要系數(shù)法公式： Pc=KxPe （3-1）式中Pc計算負荷（W）； Pe照明設備安裝容量，包括光源和鎮(zhèn)流器所消耗的功（W）；Kx需要系數(shù)，不同建

13、筑對照明負荷的需要程度。照明干線的需要系數(shù)見表3-1。民用建筑照明負荷系數(shù)查相關規(guī)范。照明燈具及照明支線的需要系數(shù)為1。表3-1照明干線需要系數(shù) 建筑類型Kx建筑類別Kx住宅區(qū)、住宅0.60.8由小房間組成的車間或廠房0.85醫(yī)院0.50.8輔助小型車間、商業(yè)場所1辦公樓、實驗室0.70.9倉庫、變電所0.50.6教研樓、實驗樓0.80.9應急照明、室外照明1大型廠房（由幾個大跨度組成）0.81.0廠區(qū)照明0.8氣體放電燈鎮(zhèn)流器的功率存在損耗，具體的損耗系數(shù)見表3-2。 氣體放電光源鎮(zhèn)流器的功率損耗系數(shù) 表3-2光源種類損耗系數(shù)光源種類損耗系數(shù)熒光燈0.2金屬鹵化物燈0.140.22熒光高壓鈉

14、燈0.070.3涂熒光物質(zhì)的金屬鹵化物燈0.14自鎮(zhèn)流熒光高壓鈉燈低壓鈉燈0.20.8高壓鈉燈0.120.2對于有鎮(zhèn)流器的氣體放電光源，考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗，其設備容量計算應為 P氣=Pe1+ （3-2）式中P氣氣體放電光源照明設備安裝容量（kW）； Pe氣體放電光源的額定功率（）； 鎮(zhèn)流器的功率損耗系數(shù)。2、照明負荷估算在初步設計時，為計算用電量和規(guī)劃用電方案，需估算照明負荷。估算公式為 Pc=PdA (3-3)式中 Pd單位建筑面積照明負荷（W/m2）；A被照建筑面積（m2）。3、照面線路電流計算計算電流是選擇導線的截面的直接依據(jù)，也是計算電壓損失的主要參數(shù)之一。在進行照明供電設計時，要注

15、意照明設備多數(shù)都是單相設備。若采用三相四線制380V/220V供電，按建筑電氣設計技術規(guī)范規(guī)定：單相負荷應逐項均勻分配。（1）、當采用一種光源時，線路計算電流可按公式（3-4）、公式（3-5）計算。三相線路電流計算為 Ic=Pc3UL cos (3-4)式中Pc三相照明線路計算負荷（W）； UL 照明線路的額定線電壓（V）； cos光源的功率因數(shù)。單相線路的電流計算 Ic=P單UP cos （3-5）式中P單單相照明線路的計算負荷（W）；UP 照明線路的額定相電壓（V）； cos光源的功率因數(shù)。（2）、對于白熾燈、鹵鎢燈與氣體放電燈混合的線路，其計算電流可由公式（3-6）計算為 Ic=Ic1+

16、Ic2cos2+Ic2sin2 (3-6)式中Ic1混合照明電線路中，白熾燈、鹵鎢燈的計算電流（A）；Ic2混合照明線路中，氣體放電燈的計算電流（A）；氣體放電燈的功率因數(shù)角。3.2負荷計算書以配電箱1AL1為例由照明及插座平面圖可知：本配電箱分為14個回路 ，其中照明有5個回路，1路預留，其余為插座和空調(diào)回路。表3-3 用電負荷計算書 用電設備組名稱總功率需要系數(shù)功率因數(shù)額定電壓設備相序視在功率有功功率無功功率計算電流WL10.4810.90220L2相0.530.480.232.42WL20.4810.90220L1相0.530.480.232.42WL30.3210.90220L3相0.

17、360.320.151.62WL40.8010.90220L2相0.890.800.394.04WL50.7210.90220L3相0.800.720.353.64WL61.000.800.85220L3相0.940.800.504.28WL72.500.750.80220L1相2.341.881.4110.65WL81.000.800.85220L3相0.940.800.504.28WL92.500.750.80220L2相2.341.881.4110.65WL102.500.750.80220L3相2.341.881.4110.65WL111.000.800.85220L1相0.940.8

18、00.504.28WL122.500.750.80220L1相2.341.881.4110.65WL132.500.750.80220L2相2.341.881.4110.65負荷:【計算公式】： Pc=KpKxPe (3-7) Qc=KqPxPetan (3-8) Sc=Pc2+Qc2 (3-9) Ic=Sc3UN (3-10)【輸出參數(shù)】：進線相序 : 三相有功功率Pc: 10.43無功功率Qc: 6.01視在功率Sc: 12.04有功同時系數(shù)Kp：0.65無功同時系數(shù)Kq：0.55計算電流Ic: 18.30總功率因數(shù): 0.87【計算過程(不計入補償容量)】：Pc=KpKxPe =10.5

19、6(kW)Qc=KqPxPetan=6.01(kvar)Sc=Pc2+Qc2 =12.04(kW)Ic=Sc3UN =18.30(A)4.低壓系統(tǒng)設備選擇4.1照明線路導線的選擇1、導線類型的選擇導線一般采用銅芯或者鋁芯的線，照明配電干線和分支線，應采用銅芯絕緣導線或電纜；分支線截面不應小于2.5mm2。2、導線截面選擇及校驗（1）、按機械強度要求選擇（2）、按允許載流量選擇（3）、按線路允許電壓損失選擇三種方法之間互為條件，互相驗證。中性線（N）截面在單相或者兩相線路中應與相線截面相等；在三相四線制的平衡線路中不小于相線截面的50%，但在10mm2以下時應與相線截面相等；在有氣體放電燈的線路

20、中，應按最大一項的相電流選擇。 以早教室照明線路為例照明線路采用銅芯2.5mm2兩根穿塑料管暗敷，查表知允許載流量為24A大于需求。所以選擇導線為BV22.5-PC。4.2線路保護設備保護電器一般包括斷路器和熔斷器兩類，其選擇的一般原則如下：1、按正常工作條件選擇（1）、電路的額定電壓不應低于電氣線路的標稱電壓；額定頻率應符合電氣線路要求。（2）、電器的額定電流不應小于該回路的計算電流。 InIc （2-20）2、按使用場所環(huán)境條件根據(jù)使用場所的溫度、濕度、灰塵、沖擊、振動、海拔高度、腐蝕性介質(zhì)、火災與爆炸性危險介質(zhì)等條件選擇電器相應的外殼防護等級。3、按短路工作條件（1）分段能力不應小于電路

21、最大的預期短路電流。（2）保護電器的額定電流或整定電流應滿足切斷故障電路靈敏度要求。4、按啟動電流選擇考慮光源啟動電流的影響，照明線路，特別是分支回路的保護電器，應按下列各式確定其額定電流的或整定電流。對熔斷器： InKmIc (4-1)對斷路器： InKk1Ic （4-2） In3Kk3Ic （4-3）以上式中 In3斷路器瞬時過流脫扣器整定電流（A）； Km選擇熔斷器的計算系數(shù)； Kk1選擇斷路器長延時過流脫扣器整定電流的計算系數(shù)； Kk3選擇斷路器瞬時過流脫扣器整定電流的計算系數(shù)。Km、Kk1、Kk3取決于光源啟動性能和保護電器特性，其數(shù)值見表4-1表4-1不同光源的照明線路保護保護電路

22、選擇的計算系數(shù) 計算系數(shù)白熾燈鹵鎢燈熒光燈熒光高壓鈉燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈螺旋式熔斷器Km111.31.71.51.5插入式熔斷器Km1111.51.11.1斷路器的長延時過流脫扣器Kk1111.111斷路器瞬時過電流脫扣器Kk366666注：熒光燈的計算系數(shù)，400W及以上的取上限值，175250W取中間值，125W以下時取下限值。目前常用的低壓斷路器的型號主要有DW16、DW15、DZ5、DZ6、DZ12、DZ20等系列下面以配電箱1AL1說明線路和斷路器選擇問題1、一層1AL1照明配電箱內(nèi)的照明回路的需要系數(shù)為1，插座回路需要系數(shù)0.85，功率因數(shù)0.9，由上述負荷計算書可知，計算電流最大為3.23A，以計算電流來選取導線BV-22.5-PC16，斷路器為C65N C16/1P。其他各照明路均選擇此型號，插座回路導線選擇BV-34.0，選擇帶保護的斷路器SN10-10 CD10。計算配電箱主斷路器。由配電箱總的計算電流29.61A，選擇斷路器為C65N-C32/3P。2、校核取最長線路計算電壓損失，計算公式： U%=1nPlCS （4-4）經(jīng)計算最大電壓損