某机关办公楼的照明设计.doc

摘 要：文章通过一项工程设计实例，介绍了照明设计的过程以及存在的问题。关键词：照明节能；设计责任；界限；自我保护法律意识；照明是人们生产、工作、学习中最基本和最重要的需求。我国经济正处于高速发展阶段，随着人们生活水平的不断提高，对照明用电的需求也迅速增长，照明用电已成为我国电力需求的重要部分。2004年，我国的总用电量约为21000亿千瓦时，2005年约为22000亿千瓦时，而照明用电约占总用电量的12%，即超过2500亿千瓦时，这是一个相当庞大的数字。我国最新的国家标准建筑照明设计标准（GB50034-2004）已于2004年6月18日正式发布，并在2004年12月1日正式实施。标准中对居住、公共建筑以及工业建筑的照度标准和照明质量要求都有较大幅度的提高。新照明标准把照明功率密度LPD指标（即每平方米消耗的电功率）提高到强制性条文规定的位置，足见国家对节能的重视。新标准中推荐采用高光效的三基色荧光灯和低损耗的高频电子镇流器和节能型电感镇流器，力求在使用场所的照度标准有大幅度提高的前提下，不增加或仅小幅度增加总耗电量。若能切实实施新照明标准，在相同照度标准的前提下，可以比传统的照明方式少耗电30%，以目前的照明用电量而言，节能总量将近800亿千瓦时，相当于一个三峡电站的总发电量。如此大的效益，应该引起我们足够的重视，但这也需要我们共同努力，把节能真正落实到每个工程项目上。下面结合实例对某机关办公楼的照明设计进行系统阐述。1、工程概况某省级机关办公楼的总建筑面积为25000m2，高55m，地上13层，地下1层，属一类高层建筑。按甲方提出的要求，要做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范，还要简洁实用，便于操作、管理和维护，有效减少综合投资。该办公楼的功能包括普通办公室、消防控制中心、会议室、大堂、网管中心（计算机中心）、指挥中心、电话总机、内部电话总机、高压配电室、变压器室及低压配电室、柴油发电机房、空调机房、进风机房、制冷机房等。2、办公室照明设计2.1、确定照度标准值确定照度标准值应该严格执行新标准，不应随意降低或提高。当符合建筑照明设计标准第四章4.1.3的条件时，照度值可以比标准值提高一级；当符合标准第四章4.1.4条件时，照度值可以比标准值降低一级。但是最多也只能提高或降低一级，不能无限制地提高或降低。根据新标准，普通办公室、会议室、消防控制中心的照度为300Lx；网管中心、电话总机的照度为500Lx；高压配电室、变压器室及低压配电室、柴油发电机房的照度为200Lx；空调机房、进风机房、制冷机房、大堂的照度为100Lx。2.2 选择合适的灯具及适宜的光源目前，许多设计人员对光源产品了解不够，设计时在图纸上也未注明有关参数，导致6000K以上的高色温、低显色指数、低光效的荧光灯管充斥于工程中。在选择灯具时，应紧密结合该场所的具体要求，灯具效率应符合新标准的规定。在选择光源时，新标准对适用于不同场所的光源均做出了明确的规定，特别推荐了具有较高发光效率、较好显色指数的三基色荧光灯管（如飞利浦的36W荧光灯管，TLD36W/840，色温4000K、显色指数85、光通量3350Lm；欧司朗LUMILUX三基色T8 L36W/840（冷白色）、830（暖白色）、827（暖色），光通量3350Lm）。荧光灯镇流器采用电子镇流器，cos0.9。由于其自身功耗很小，计算负荷时可将其忽略，不计入附加功率。2.3 灯具（光源）的数量计算以办公室为例，采用系数法的计算公式为：n=EAK/F（1）式中，E工作面上的平均照度（Lx）；F每个灯具的光源的光通量（Lm）；A房间的面积（m2）；K照度补偿系数（查表）；灯具效率（查表）；利用系数（查表）.将数据代入公式（2）得：n=30028.31.3/33500.80.55=7.498（2）2.4 校验LPD设计值LPD=368/28.3=10.18（W/m2）规范限值LPD=11W/m2设计需满足规范要求。3 应急照明设置地下室、电梯间、楼梯间、走廊和主要公共出入口等场所设应急疏散指示灯（照度要大于0.5Lx），它们在正常及发生事故时均会点亮。走廊、楼梯间、公共出入口、大会议室设有应急疏散照明灯，平时作为正常照明使用，发生火灾时通过消防信号强制点亮。配电室、消防控制室、发电机室、电话机房等重要房间均按持续工作备用照明设计，全部采用应急照明灯，平时作为正常照明，发生火灾时强制点亮，保证事故时能达到正常照度，以保证紧急疏散。本工程甲方提出要求，即机房大功率UPS持续供电时间为8h。因此，通道备用照明持续时间至少应保持在相同时间段内。虽然现代办公逐步转化为“无纸化”办公，但在特殊时期内（如核袭击、恐怖袭击、地震、水火灾害期间），最有效的联系手段仍然是最传统的方式。因此，应该十分重视楼梯照明的可靠性、连续性。本设计应急照明采用UPS供电就是基于上述观念，军事单位在任何时间内均需要保证照明正常。UPS采用跨越式，用于紧急供电。市供电长时间故障时，可再次切换由备用发电机供电。4 负荷计算按新标准对照度的规定，普通办公室标准为300Lx。尽管采用专家推荐的光通量为3350Lm的荧光灯管，负荷计算的结果仍然高于老标准的100Lx。经过综合考虑，本工程确定每三层为一路支干线。每路支干线装设一台消减中性线三次谐波电流的NLE装置，可以有效地保障电子设备及线路安全。需用系数Kx（每三层）取0.8，功率因数0.9，三相负荷的计算方法为：计算容量（计算负荷、有功功率）：PjsKxPe（3）式中，Pjs计算容量（kW）；Kx需用系数；Pe设备容量（kW）.无功负荷（无功功率）的计算公式为： QjsPjstg（kVar）（4）视在容量（视在功率）的计算公式为： SjsPjs /cos（kVA）（5）计算电流的公式： IjsPjs /Uecos（6）式中，Ue三相设备的额定电压（kV）.尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡。计算时，当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15时，全部负荷按三相对称负荷计算；超过15时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再同三相负荷相加。功率及电流计算公式同上。5 供电系统方案根据高层民用建筑设计防火规范（GB5004595）中第9.1.1条规定，一类高层建筑中应急照明用电按一级负荷要求进行供电。按民用建筑电气设计规范（JGJ/T1692）中第3.1条规定，省部级办公建筑的主要办公室、会议室照明属于二级负荷。本办公大楼属一级负荷供电，通过对几种传统供电方案的比较，选定了一种供电方案。通常供电方案是由不同区域变电站引来的两路10kV电源，10kV系统设计为单母线分段，中间有联络柜。正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，当一路电源故障时，另一路电源提供全部负荷。这样设计既方便检修又能满足供电要求。此方案表面上符合两路供电要求，但实际应用中很难做到。因为国内各地区的大电网都是并网的，电力网内的各种故障都有可能引起全部电源进线同时失电。多年来的实践经验表明，很多电气故障都难以限制在某一范围内。因此，即使采用两路市政电源，也很难保证一级负荷的供电要求。所以，为保证一级负荷中特别重要的负荷，本工程增设应急电源作为备用电源。另外，考虑到此办公楼的重要性，在楼层应急照明箱内还加设了UPS不间断电源，以确保办公楼供电的可靠性。6 照明配电系统（1）本工程照明系统使用经桥架敷设至强电井的电缆，采用树干与放射组合方式供电照明系统将每层平面分为三个区域，中间和两侧分别设一个配电箱。每层设一总配电箱。同时，113层的照明每三层设一总箱，分别由低压柜引来一根VV-4X150+1X70的电力电缆。应急照明分别由低压柜和发电机引来一根ZRVV-5X16阻燃电力电缆，两路电源分别设一柜，再采用单回路放射式配电。应急照明在末端配电箱设双电源自动转换装置，使供电更可靠、更安全。（2）设计人员的设计责任在照明设计上，如果做到上述要求，应该可以满足指导工程施工的需求了。根据我国现行做法，设计人的权限，只能做到设计文件的完善，即可视为设计过程的结束。在法律层面上，只对设计文件负完全责任。至于工程能不能达到真正节能的效果，还要经过建设单位和施工单位的设备、材料采购，施工安装，二次装修、质量监督验收等环节。一旦其中任何一个环节不能严格按照设计要求进行，都会降低工程质量。有的设计人员没有自我保护意识，特别是参加工作时间比较短的人员，只知道用技术换取报酬。相当多的人没有经过法律法规的学习，仅凭学校学的知识和设计工作中掌握的一部分技能，对建设单位违反规范的要求当作设计依据来执行。这种做法不仅违反了建筑法、建设工程质量管理条例的有关条款，严重有可能会触犯刑法。我国正处在由计划经济向市场经济转型的阶段，少数利益至上的施工单位会降低工程质量标准，偷工减料。如果设计人没有自我保护意