某幼儿园照明设计

1、1.设计方案1.1工程分析本工程为一栋三层的幼儿园及办公建筑，三类建筑，其负荷等级除应急照明外属三级负荷。本工程的结构形式为底框式，桩基础，现浇顶。有建筑平面图可知，本建筑明显分为两个部分，一部分用来办公，另一部分用来教学活动，所以在设计的时候两部分考虑的因素有所不同，办公的部分按办公楼的电气设计表准进行。教学的部分兼做办公，设计的功能要求更高一些。考虑到学校建筑照明的重要性，应急回路必须有备用，又本建筑有两个电井，所以可以互备！本建筑的地下停车场的照明设计是一个本设计的一个特殊之处。在满足功能的要求下，尽可能的考虑经济性和高效性！又考虑到车道和车位的照度要求区别，综合确定照明方案。1.2方案

2、确定由于本建筑是幼儿园的建筑，在考虑到建筑本身的重要性，本建筑照明的系统引线采用配电所的二次侧开关柜后出线，不单独设计变配电室。又由于建筑结构局域分割明显，供电采用三路电源进线埋地引入，一路用来控制地下停车场的普通照明和应急照明，另两路在进入地下室配电间后，分别引出一路进入总的应急配电箱，保证应急配电的互备性。地上各层普通照明和应急照明均由地下配电室沿桥架引至各部分的电井，然后引至各层配电箱。具体系统图见附录竖向系统图照明方案在参考国家现行的建筑照明设计标准等各种规范，并进行必要的计算后确定。2.照度计算及布灯2.1室内照度计算照度计算方法1、利用系数法求平均照度的步骤(1)、计算室形空间比R

3、CR（或计算室形空间指数RI）、顶棚空间比CCR、地板空间比FCR。计算公式 室空间比： (2-1) 室形指数： (2-2) 顶棚空间比： (2-3)地板空间比： (2-4)式中l室长（m）；W室宽（m）；hc顶棚空间高，即是灯具的垂度（m）；hr室空间高，即灯具的计算高度（m）；hf地板空间高，即工作面的高度（m）。(2)、计算顶棚有效反射比。计算公式平均反射比： （2-5）有效空间反射比： （2-6）式中顶棚或地板空间个表面的平均反射比；As顶棚或地板空间内所有表面积的总面积（m2）；A0顶棚或地板平面面积（m2）；Ai第i块表面的面积（m2）；第i块表面的实际反射比。(3)、计算墙面平均

4、反射比。由于房间开窗或者饰物遮挡等原因引起的墙面反射比的变化。求利用系数时，墙面反射比应采用加权平均值，可利用公式（2-6）求得。(4)、计算地板空间反射比。(5)、查灯具维护系数K。(6)、确定利用系数U。利用内插法。(7)、计算平均照度。公式： (2-7)式中Eav工作面上的平均照度（Lx）； 光源光通量（lm）； N光源数量； U利用系数； K灯具的维护系数。查表2-1得出。 表2-1 灯具维护系数 环境污染特征房间或场所举例灯具最少擦拭次数（次/年）维护系数值室内清洁卧室、办公室、餐厅、阅览室、教室、病房、客房、仪器仪表装配间、电子元器件装配间、检验室等20.80一般商店营业厅、候车室

5、、影剧院、机械加工车间、机械装配车间、体育馆等20.70污染严重厨房、锻工车间、铸工车间、水泥车间等30.6室外雨蓬、站台20.65（8）、验证照度平均值是否符合标准要求以及功率密度。各常见场所照度标准值见表2-2、表2-3表2-2 校园建筑照度标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）UGRRa教 室课桌面3001980实验室实验桌面3001980美术教室桌 面5001990多媒体教室0.75m水平面3001980教室黑板黑板面50080表2-3 工业建筑常见照度标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）UGRRa备注试验室一般0.75m水平面3002280可另加局部照明精细

6、0.75m水平面5001980可另加局部照明检验一般0.75m水平面3002280可另加局部照明精细，有颜色要求0.75m水平面7501980可另加局部照明计量室、测量室0.75m水平面5001980可另加局部照明变配电站配电装置室0.75m水平面20060变压器室地面10020电源设备室，发电机室地面2002560控制室一般控制室0.75m水平面3002280主控制室0.75m水平面5001980电话站、网络中心0.75m水平面5001980计算机站0.75m水平面5001980防光幕反射动力站风机房、空调机房地面10060泵房地面10060冷冻站地面15060压缩空气站地面15060锅炉房

7、、煤气站的操作层地面10060锅炉水位表照度不小于50lx仓库大件库（如钢坯、钢材、大成品、气瓶）1.0m水平面5020一般件库1.0m水平面10060货架垂直照度不小于50lx精细件库（如工具、小零件）1.0m水平面100620油表照度不小于50lx功率密度计算公式： LPD=n1n2PAE2E1 (2-8)式中布灯的方式。即行数和列数； P总功率（W）； A被照面的平面面积（m2）；照度标准值和照度计算值（Lx）。一般照明功率密度不宜大于11W/m2。具体值见表2-4表2-4 办公建筑照度密度值（LPD） 房间或场所照明功率密度（W/m2）对应照度值（lx）现行值目标值普通办公室11930

8、0高档办公室、设计室1815500会议室119300营业厅1311300文件整理、复印、发行室119300档案室872001、单位功率法（1）、计算公式每单位被照面积所需的灯泡安装功率为 （2-9）式中房间安装光源的总功率（W）； 房间的面积（m2）； 房间灯得总盏数；PL每盏灯的功率（W）；P0单位功率（W/m2）。（2）、使用单位容量法求照明灯具的安装容量或灯数。（3）、验证照度值和LPD值。公式参照（2-7）和（2-8）。2.2光源、灯具选择及布灯方式1、照明设计时光源选择（1）、高度较低房间宜采用细管径直管荧光灯。（2）、商店营业厅宜采用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化

9、物灯。（3）、高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管径直管荧光灯。（4）、一般照明场所不应采用荧光高压钠灯，不应采用自镇流荧光高压钠灯。（5）、一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在下列工作场所可采用白炽灯。、要求瞬时启动和连续调光的场所，使用其他光源经济不合理时。、对防止电磁干扰要求严格的场所。、开关频繁的场所。、照度要求不高，且照明时间较短的场所。、对装饰有特殊要求的场所。（6）、应急照明选用能快速点燃的光源。2、灯具的选择根据不同的工作环境条件，灵活、实用、安全地选用开启式、防尘式、封闭式、防爆式、防水式及直接和半直接照明型等多种

10、灯具。灯具的选择高效节能并能与建筑物的风格相协调。3、布灯方式光源应均匀布置，光源距墙的距离是一般取灯间距的一半。最低悬挂高度为2.4m。灯具及插座的布置详见附录四十2.3照度计算书以20人早教室为例参考标准：建筑照明设计标准/ GB50034-2004参考手册：照明设计手册第二版:计算方法：利用系数平均照度法1.房间参数房间类别：,照度要求值:300.00LX,功率密度不超过11.00W/m2房间名称：早教室房间长度L: 11.20 m房间宽度B: 7.75 m计算高度H: 2.05 m顶棚反射比(%)：0.7墙反射比(%)：0.5地面反射比(%)：0.2室形系数RI: 2.232.灯具参数

11、:型号: 荧光灯YZ40RR(36W)日光色 单灯具光源数:2个灯具光通量: 2000lm灯具光源功率:72.00W镇流器类型:镇流器功率:0.003.其它参数:利用系数: 0.69维护系数: 0.80照度要求: 300.00LX功率密度要求: 11.00W/m24.计算结果:E = NUK / AN = EA / (UK)其中：光通量lmN 光源数量U 利用系数A工作面面积m2K灯具维护系数计算结果:建议灯具数: 12计算照度: 305.30LX实际安装功率 = 光源数 (光源功率 + 镇流器功率) = 864.00W实际功率密度: 9.95W/m2折算功率密度: 9.78W/m25.校验结

12、果:要求平均照度:300.00LX实际计算平均照度:305.30LX符合规范照度要求!要求功率密度:11.00W/m2实际功率密度:9.78W/m2符合规范节能要求!3.负荷计算3.1照明负荷计算1、按需要系数法公式： （3-1）式中Pc计算负荷（W）； 照明设备安装容量，包括光源和镇流器所消耗的功（W）；Kx需要系数，不同建筑对照明负荷的需要程度。照明干线的需要系数见表3-1。民用建筑照明负荷系数查相关规范。照明灯具及照明支线的需要系数为1。表3-1照明干线需要系数 建筑类型Kx建筑类别Kx住宅区、住宅0.60.8由小房间组成的车间或厂房0.85医院0.50.8辅助小型车间、商业场所1办公楼

13、、实验室0.70.9仓库、变电所0.50.6教研楼、实验楼0.80.9应急照明、室外照明1大型厂房（由几个大跨度组成）0.81.0厂区照明0.8气体放电灯镇流器的功率存在损耗，具体的损耗系数见表3-2。 气体放电光源镇流器的功率损耗系数 表3-2光源种类损耗系数光源种类损耗系数荧光灯0.2金属卤化物灯0.140.22荧光高压钠灯0.070.3涂荧光物质的金属卤化物灯0.14自镇流荧光高压钠灯低压钠灯0.20.8高压钠灯0.120.2对于有镇流器的气体放电光源，考虑镇流器的功率损耗，其设备容量计算应为 （3-2）式中气体放电光源照明设备安装容量（kW）； 气体放电光源的额定功率（）； 镇流器的功

14、率损耗系数。2、照明负荷估算在初步设计时，为计算用电量和规划用电方案，需估算照明负荷。估算公式为 (3-3)式中 单位建筑面积照明负荷（W/m2）；A被照建筑面积（m2）。3、照面线路电流计算计算电流是选择导线的截面的直接依据，也是计算电压损失的主要参数之一。在进行照明供电设计时，要注意照明设备多数都是单相设备。若采用三相四线制380V/220V供电，按建筑电气设计技术规范规定：单相负荷应逐项均匀分配。（1）、当采用一种光源时，线路计算电流可按公式（3-4）、公式（3-5）计算。三相线路电流计算为 (3-4)式中三相照明线路计算负荷（W）； 照明线路的额定线电压（V）； 光源的功率因数。单相线

15、路的电流计算 （3-5）式中单相照明线路的计算负荷（W）；照明线路的额定相电压（V）； 光源的功率因数。（2）、对于白炽灯、卤钨灯与气体放电灯混合的线路，其计算电流可由公式（3-6）计算为 (3-6)式中混合照明电线路中，白炽灯、卤钨灯的计算电流（A）；混合照明线路中，气体放电灯的计算电流（A）；气体放电灯的功率因数角。3.2负荷计算书以配电箱1AL1为例由照明及插座平面图可知：本配电箱分为14个回路 ，其中照明有5个回路，1路预留，其余为插座和空调回路。表3-3 用电负荷计算书 用电设备组名称总功率需要系数功率因数额定电压设备相序视在功率有功功率无功功率计算电流WL10.4810.90220

16、L2相0.530.480.232.42WL20.4810.90220L1相0.530.480.232.42WL30.3210.90220L3相0.360.320.151.62WL40.8010.90220L2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2.341.881.41

17、10.65WL102.500.750.80220L3相2.341.881.4110.65WL111.000.800.85220L1相0.940.800.504.28WL122.500.750.80220L1相2.341.881.4110.65WL132.500.750.80220L2相2.341.881.4110.65负荷:【计算公式】： (3-7) (3-8) Sc=Pc2+Qc2 (3-9) Ic=Sc3UN (3-10)【输出参数】：进线相序 : 三相有功功率Pc: 10.43无功功率Qc: 6.01视在功率Sc: 12.04有功同时系数Kp：0.65无功同时系数Kq：0.55计算电流I

18、c: 18.30总功率因数: 0.87【计算过程(不计入补偿容量)】： =10.56(kW)=6.01(kvar)Sc=Pc2+Qc2 =12.04(kW)Ic=Sc3UN =18.30(A)4.低压系统设备选择4.1照明线路导线的选择1、导线类型的选择导线一般采用铜芯或者铝芯的线，照明配电干线和分支线，应采用铜芯绝缘导线或电缆；分支线截面不应小于2.5mm2。2、导线截面选择及校验（1）、按机械强度要求选择（2）、按允许载流量选择（3）、按线路允许电压损失选择三种方法之间互为条件，互相验证。中性线（N）截面在单相或者两相线路中应与相线截面相等；在三相四线制的平衡线路中不小于相线截面的50%，

19、但在10mm2以下时应与相线截面相等；在有气体放电灯的线路中，应按最大一项的相电流选择。 以早教室照明线路为例照明线路采用铜芯2.5mm2两根穿塑料管暗敷，查表知允许载流量为24A大于需求。所以选择导线为BV22.5-PC。4.2线路保护设备保护电器一般包括断路器和熔断器两类，其选择的一般原则如下：1、按正常工作条件选择（1）、电路的额定电压不应低于电气线路的标称电压；额定频率应符合电气线路要求。（2）、电器的额定电流不应小于该回路的计算电流。 （2-20）2、按使用场所环境条件根据使用场所的温度、湿度、灰尘、冲击、振动、海拔高度、腐蚀性介质、火灾与爆炸性危险介质等条件选择电器相应的外壳防护等

20、级。3、按短路工作条件（1）分段能力不应小于电路最大的预期短路电流。（2）保护电器的额定电流或整定电流应满足切断故障电路灵敏度要求。4、按启动电流选择考虑光源启动电流的影响，照明线路，特别是分支回路的保护电器，应按下列各式确定其额定电流的或整定电流。对熔断器： (4-1)对断路器： （4-2） （4-3）以上式中 In3断路器瞬时过流脱扣器整定电流（A）； Km选择熔断器的计算系数； Kk1选择断路器长延时过流脱扣器整定电流的计算系数； Kk3选择断路器瞬时过流脱扣器整定电流的计算系数。取决于光源启动性能和保护电器特性，其数值见表4-1表4-1不同光源的照明线路保护保护电路选择的计算系数 计算

21、系数白炽灯卤钨灯荧光灯荧光高压钠灯高压钠灯金属卤化物灯螺旋式熔断器111.31.71.51.5插入式熔断器1111.51.11.1断路器的长延时过流脱扣器111.111断路器瞬时过电流脱扣器66666注：荧光灯的计算系数，400W及以上的取上限值，175250W取中间值，125W以下时取下限值。目前常用的低压断路器的型号主要有DW16、DW15、DZ5、DZ6、DZ12、DZ20等系列下面以配电箱1AL1说明线路和断路器选择问题1、一层1AL1照明配电箱内的照明回路的需要系数为1，插座回路需要系数0.85，功率因数0.9，由上述负荷计算书可知，计算电流最大为3.23A，以计算电流来选取导线BV-22.5-PC16，断路器为C65N C16/1P。其他各照明路均选择此型号，插座回路导线选择BV-3，选择带保护的断路器SN10-10 CD10。计算配电箱主断路器。由配电箱总的计算电流29.61A，选择断路器为C65N-C32/3P。2、校核取最长线路计算电压损失，计算公式： （4-4）经计算最大电压损失为1.02%5%，满足要求。5.课程设计总结通过一周的课程设计，我