照明课程设计示例

1、一、照明计算 1. 1 房间尺寸以某一普通教室为例。普通教室的建筑轴线尺寸为长9 m、宽7.2 m。如果考虑到墙厚0.24 m、粉刷层0.01 m，则房间的长 m房间宽 m教室层高：底层为3.8 m，其余为3.6 m。以二层为例，设楼板和找平层共0.17 m，则房间的高度3.6 - 0.17 = 3.43 m。设照明器吸顶安装，考虑到灯的高度，取高度 h = 3.4 m工作面（课桌）高度 hFC = 0.75 m室空间高度 hRC = h - hFC = 3.4 - 0.75 = 2.65 m室空间比 CCR = 0 1. 2 反射比(1) 等效地面反射比地坪和踢脚线均采用白间黑灰水磨石，反射

2、比根据电气照明技术孙建民编著p.1819表1-10查得（下同）， rf = 0.52墙裙采用白色内墙砖，反射比 rwf = 0.8踢脚线高度 hF = 0.15 m地面空间平均反射比 = 0.583等效地面反射比 (2) 墙面平均反射比该教室共有窗户6扇，其中2扇宽wg1 = 2.4 m，2扇宽wg2 = 1.2 m，还有2扇宽wg3 = 1.1 m，窗高均为hg = 1.8 m，窗面积 Ag = 2 ( wg1 + wg2 + wg3 ) hg = 2 ( 2.4 + 1.2 + 1.1 ) 1.8 = 16.92 m2反射比 rg = 0.1门有2扇，宽wd = 1 m，高hd = 2 m

3、（按理应扣除地面空间的高度，但不扣除产生的误差很小），门的面积 Ad = 2 wd hd = 2 1 2 = 4 m2门采用深褐色调和漆，反射比约 rd = 0.3 黑板2块，宽wb = 4.2 m，高hb = 1 m，黑板的面积 Ab = 2 wb hb = 2 4.2 1 = 8.4 m2反射比 rb = 0.1室空间墙的面积 Aw = 2 hRC ( l + w ) = 2 2.65 ( 8.74 + 6.94 ) = 83.1 m2墙面采用白色涂料饰面，反射比 rw = 0.8墙的平均反射比 = 0.563(3) 等效顶棚反射比拟采用吸顶安装照明器，故等效顶棚反射比等于顶棚空间平均反射

4、比，并等于顶棚反射比。顶棚采用白色涂料饰面，反射比 rc = 0.8所以 rCC = rca = rc =0.81. 3 灯数计算(1) 利用系数拟选用YG2-1型（FAC42601P）简式荧光灯照明器。理由有三：一是价格低廉；二是结构简单，保养换灯容易；（见p.361附录6-4）。根据p.362表，当rCC = 0.7、rwa = 0.5、rFC = 0.2时，在RCR = 3时U1 = 0.70，在RCR = 4时U2 = 0.61。实际rCC = 0.8、rwa = 0.563、rFC = 0.501， RCR = 3.43，利用系数将不低于0.70，暂取U = 0.70。(2) 灯数计

5、算根据我国照明设计标准规定，教室的照度应达到100 150 200 lx（应取300LX），取 Eav = 150 200 lx维护系数根据p.203表7-7（或P79表5-1），考虑到教室属清洁环境特征，照明器向上光通量为0，属于直接型灯具。故 MF = 0.73（或K=0.8）照明器内光源采用直细管（T 8型）三基色（236W）荧光灯，PAK-TLW36W-840荧光灯每根灯管的输出光通量为 Fs = 2500 lm(3350lm)当Eav = 200 lx时的灯数 考虑到该教室具有较高的反射比，且拟另外还要安装两个黑板灯，取n = 9基本也能满足Eav = 200 lx。1. 4 方案二

6、(1) 尺寸计算上述计算都是在照明器吸顶基础上进行的，考虑到照度计算中将遵循距离平方反比律，拟采用链吊安装，使灯基本与梁底平齐。梁底离地坪2.9 m，若设找平层为0.03 m，则高h = 2.87 m。工作面高度仍为 hFC = 0.75 m室空间高 hRC = h - hFC = 2.87 - 0.75 = 2.12 m 2.1 m室空间比 顶棚空间高度 hCC = H - hRC - hFC = 3.43 - 2.1 - 0.75 = 0.58 m其中H = 3.43 m为房间高度，见1. 1节。顶棚空间比 (2) 反射比计算顶棚空间内表面的平均反射比 rca = 0.8等效顶棚反射比 室

7、空间内墙的面积 Aw = 2hRC ( l + w ) = 2 2.1 ( 8.74 + 6.94 ) = 65.86 m2其余尺寸和反射比见1. 2节。墙面平均反射比 = 0.5等效地面反射比与1. 2节相同， rFC = 0.501(3) 利用系数确定根据p.362表，当rCC = 0.7、rwa = 0.5、rFC = 0.2时，在RCR = 2时U1 = 0.79，在RCR = 3时U2 = 0.70。实际rCC = 0.755、rwa = 0.5、rFC = 0.501， RCR = 2.71，利用系数将不低于0.70，不高于0.79，取U = 0.75。(4) 灯数确定灯数 同样取

8、n = 9，完全能满足Eav = 200 lx的要求。降低照明器的安装高度，用同样数量的照明器，照度明显提高。但不管用链吊安装，还是用管吊安装，顶棚都会感到凌乱。而即使采用吸顶安装，照度也能基本满足要求。故决定采用吸顶安装。1. 5 照明器布置(1) 照明器布置中间照明器的位置：纵向 m横向 m前后照明器的位置：前后照明器离墙的位置通常为它们与中间照明器之间距离的一半，即离墙 m则纵向照明器之间的距离为 m考虑到前面要安装黑板灯，取 sx = 2.7 m前后照明器离墙的位置 x0 = x - sx = 4.37 - 2.7 = 1.67 m左右照明器的位置：左右照明器离墙的位置通常为它们与中间

9、照明器之间距离的，即离墙 m则横向照明器之间的距离为 sy = y - y0 = 3.47 - ( 0.87 1.16 ) = 2.6 2.31取 sy = 2.4 m左右照明器离墙的位置 y0 = y - sy = 3.47 - 2.4 = 1.07 m (2) 校核距高比由p.361附录6-4查得，YG2-1型照明器的最大允许距高比 l = 1.46， l = 1.28实际距高比 ， 即照明器无论竖装还是横装均能满足距高比要求。若采用方案二，距高比 ， 显然也基本能满足要求。1. 6 不舒适眩光校核由p.361附录6-4查得，YG2-1型照明器发光面长1.28 m、宽0.168 m（长1.

10、175m、宽1.04m），面积 A = 1.28 0.168 = 0.215 m2亮度计算公式 式中照明器内光源的光通量Fs = 2500 lm。 (1) 纵向照明器的配光特性摘自p.361附录6-4。纵向亮度分布如下表：q4555657585 c8Lq cd/m228942858272324261174lg Lq3.463.463.443.383.07(2) 横向q4555657585 cd234196139656.7Lq cd/m23847397338242920894lg Lq3.593.603.583.472.95与亮度限制曲线比较：从图中可知，无论是纵向还是

11、横向，亮度分布曲线都在亮度限制曲线d的左方，对照p.217图8-2(a)在使用照度 300 lx的条件下，限制不舒适眩光的等级优于A级。1. 7 照度校核对教室一般照明的照度校核可采用利用系数法，但为了更准确一些，这里采用了亮度方程法。(1) 传递系数计算 (2) 求初始亮度因为所选照明器的上射光通量为0（见p.361附录6-4），故顶棚初始亮度 LC0 = 0YG2-1照明器的下射光通量输出比为88%（见p.361附录6-4），直接比可根据利用系数表最右一列数据确定。当RCR = 3时，DR = 0.53；RCR = 4时，DR = 0.45。用插入法求RCR = 3.43时，约有DR =

12、0.49。等效地面初始照度 lx墙面初始照度 lx等效地面初始亮度 cd / m2墙面初始亮度 cd / m2(3) 列亮度方程根据p.193式(7-46)得 经整理得 (4) 解亮度方程 cd / m2 cd / m2 cd / m2(5) 计算工作面平均照度 lx完全符合我国照明设计标准的规定，并可求得实际的利用系数： 比原先选定的0.70高出了 1. 8眩光指数计算眩光指数应从横向和纵向两个方向进行计算，但因学生只从一个方向（纵向）观察，故只计算纵向的眩光指数。(1) 间接照度Ei计算观察者坐在教室后墙中间离墙1 m处，眼睛位置离地坪1.2 m。顶棚离眼睛高度 h1 = 3.4 - 1.

13、2 = 2.2 m等效地面离眼睛高度 h2 = 1.2 - 0.75 = 0.45 m等效顶棚对眼睛的形状因数 式中l = 8.74 - 1 = 7.74 m。等效地面对眼睛的形状因数 一面侧墙对眼睛的形状因数 对面墙（视线以上）对眼睛的形状因数 对面墙（视线以下）对眼睛的形状因数 间接照度 = 88.9 lx(2) 照明器配光特性本设计采用的是YG2-1型照明器，这种照明器具有非对称的配光特性，因此不能精确地提供照明器各个方向上的光强值。但在进行眩光源的亮度计算和对眼睛的直射照度计算时需要这方面的数据，为此可借用线光源配光特性表示法。首先判断该照明器纵向配光的类别。根据p.361附录6-4计

14、算如下表：a05152535455565758526025825023320817614199548.8f(a)10.9920.9620.8960.8000.6770.5420.3810.2080.034与p.165表6-8相比较，该照明器的纵向配光与A类最接近，近似认为其属于A类。 (3) 眩光源亮度和直射照度计算YG2-1型照明器的出光口面积（见p.361附录6-4） 眩光源的坐标见下图，列表计算如下：灯 号123456x ( m )2.42.42.4000y ( m )0.673.376.070.673.376.0747.547.50016616626026046.061.856.970

15、.128819635522122.047.416.241.79.413.6118.34.9837386117976619715990-0.131-0.0725000.01470.00639000.22270.43300.25380.46560.05640.19310.06440.21682109227842633467眩光源对眼睛的直射照度 眩光源亮度 (4) 眩光指数计算根据以上数据可求得眩光指数： 在上述数据中，除了Ei外均未记入维护系数。如果Ei也不记维护系数，则 代入眩光指数计算公式可得： CGI = 18.6如果考虑到教室中还将安装黑板灯，它将使教室中各面的亮度有所提高，尤其是黑板所

16、在墙面的亮度将有较大的提高，导致Ei的进一步增大，所以实际的眩光指数 CGI 19.0教室的眩光指数要求不大于16，因此用这种照明器不是最合适的。但YG2-1型照明器价格低廉，维护和换灯容易，且不大于19的眩光指数一般也能基本满足要求（可认为处于临界状态）。统一眩光评价值 1. 9 黑板灯布置黑板照明宜采用专用的黑板灯，参考索恩公司OPTUS136W黑板灯计算，光通量3350lm。这种灯的出射光主要集中在2065的范围内。用图解的方法可求得黑板灯的安装位置，即光中心离墙0.44 m，安装高度3.43 - 0.93 = 2.5 m。 这样布置黑板灯的优点是灯出射的光通量被充分地利用，且无直接反射

17、光射向坐在第一排的学生眼睛中。但灯的安装高度过低，不美观，且灯在25时的光强明显大于20，黑板最下部照度将有所下降，故改变如下图。此时黑板灯的光中心离墙0.75 m，安装高度3.43 - 0.53 = 2.9 m。 共用两盏黑板灯，居中布置，灯距（中到中）2 m。二、施工图绘制 电气施工图是在建筑施工图的基础上加以绘制的。下面我们以江苏省某市电大教学楼为例，这里只介绍该教学楼东侧半栋楼的电气施工图绘制。2. 1 建筑施工图处理(1) 打开0、2、3、31、4、5、6、8层在绘制电气施工图时应先对建筑施工图加以处理，即保留必要的图线文字，去除与电气施工图无关的图线文字。这样做的目的是突出电气图线

18、，使施工队施工时更容易识图。1. 去除剖立面标记。如图中的A-A、C-C、D-D。2. 去除门窗的标号。如图中的M-1、C-3等。3. 去除柱内的涂黑，但必须保留柱子的外框。去除涂黑的作用是防止与照明器图例相混淆。如果不易混淆，也可保留。4. 图中的门可以去除，但开关的位置往往与门的开启方向有关，所以也可保留，但最好用其它图线不用的颜色，在出图时用较细的线型（例如0.12 mm），不致与电气线路相混淆。5. 房间内的设备，如桌椅、橱柜、水池、便池等可以去除，也可与门一样处理。6. 不必要的尺寸标注应去除。(2) 关闭5层，把应去除的图线文字已全部去除了。在绘制电气施工图时建筑施工图上必须保留的

19、图线文字包括：1. 建筑轮廓线必须保留，包括墙体、窗户、楼梯等，柱子可只保留其轮廓线，它中间的涂黑部分在图中不明显时，也即不会影响电气图的清晰明了时可以保留。台阶、雨棚等轮廓线应保留。2. 建筑轴线的标号必须保留，同时保留轴线间的尺寸标注，一般还应保留建筑轮廓尺寸的标注，其它尺寸标注去除。3. 各房间或其它空间的功能名称，例如“教室”、“办公室”等，应保留，当与电气设备或线路冲突时，文字可适当移动一下位置，每一层房间或其它空间的功能名称标注的位置尽量一致，便于读图。4. 楼梯的上下标注尽量保留。5. 标高应保留，当与电气设备或线路冲突时，标高可适当移动一下位置。2. 2 电气设备布置1. 二层

20、标准教室布置一般照明的灯。(3) 打开41、71层。根据计算，一间标准教室安装9盏灯，先确定中间灯的位置，它应居中，然后根据计算书的数据，纵向间距2.7 m、横行间距2.4 m，如图所示。灯的标注包括灯的数量、型号、功率和安装高度。吸顶安装是标高用“-”表示。2. 二层标准教室布置黑板灯。(4) 打开42、72层。每个教室安装两盏黑板灯，根据前文的计算，两灯的间距2 m，离墙0.75 m，安装高度2.9 m。3. 二层标准教室其它设备的布置。(5) 打开43层。先布置吊扇，每个教室布置四台吊扇，安装在梁下，同梁的吊扇间距是其离墙距离的2倍。(6) 打开44层。再布置开关。一般照明用一个三位开关

21、，安装在门口。每一位控制一列灯（三盏），即分南、中、北三列。黑板灯开关用单位开关，同时控制两盏灯，安装在黑板旁。四台吊扇由两个双位开关控制，与黑板灯开关安装在一起。开关的安装高度位1.3 m。(7) 打开45层。最后布置插座。一般电源插座四个，前后各两个，都是单相三孔加两孔扁圆两用插座（俗称单相五孔插座），安装高度0.3 m。电视机电源插座一个，是单相两孔扁圆两用插座，安装在电视机柜上方，高度1.4 m。讲台底下布置地插座，安装高度0.3 m。4. 二层大教室布置一般照明的灯。 (8) 打开46、73层。大教室比标准教室长了0.6 m，面积大了约4.2 m2（增大了约7%），如果仍然安装9盏灯

22、，照度可能只有185 lx。大教室学生人数增加，宜增大照度，故用12盏灯。这12盏灯如果仍要均匀布置，只能将它们横排，这是因为中间有两根梁，如图所示。因照度的提高，会增大眩光指数计算中的间接照度Ei，但眩光源增多，横排后眩光源的亮度将有较大的提高，最终导致眩光指数的增大，这是我们不希望的。为此改为竖排。(9) 关闭46、73层，打开48、75层。由于有梁的影响，灯无法均匀布置，改成图示布置。5. 二层大教室布置黑板灯。(10) 打开47、74层。黑板灯布置方法同标准教室。6. 二层大教室其它设备的布置。(11) 打开49层。其它设备的数量和布置原则与标准教室相同。7. 其它灯和设备的布置。先布

23、置其它教室的灯和设备。(12) 打开40层。布置标准层厕所的灯。一般不进行计算，而是凭生活经验和设计经验。(13) 打开401层。布置标准层走廊和楼梯灯。同样凭经验，在布置走廊灯时时刻要注意有梁的存在，布灯要美观。(14) 打开402层。布置标准层厕所、走廊和楼梯灯的开关。原则时使用方便，走廊灯还必须考虑到不被雨淋到。(15) 打开403层。其它层厕所、走廊和楼梯灯和开关的布置。(16) 打开404层。底层门厅等的灯和开关布置。门厅和大门口、后门口的照明主要考虑美观，当然也应有一定的照度。管理间凭估算布置灯。开关布置的原则是使用方便。(17) 打开405层。2. 3 配电平面图设计 1. 配电

24、箱设置配电系统主要有放射式、树干式和混合式三大类（见指导书p.4），对于多层建筑的本工程用得较多的是放射式配电系统，即有室外线路引入电源，首先接到总配电箱，再由总配电箱分成数路分别到各层的配电箱，由这些分配电箱引出导线供电给灯或其它设备。配电箱原则上应设置在负荷中心，同时应操作方便安全。本教学楼负荷中心约在3 4轴线之间，但这里无法设置配电箱。也可以设置在3轴线的墙上（在教室内），但万一发生故障时将必须进入教室进行维修，影响正常的教学秩序。可以设置配电箱的地方只能在2轴线和5轴线的墙上（教室外）。配电箱的供电半径应控制在30 m以内。如果配电箱设在2轴线的墙上，则到厕所的距离将大于30 m。虽

25、然厕所照明的要求甚低，但供电半径超过30 m将给施工带来困难。将配电箱设置在5轴线的墙上基本能满足要求。另外，各层的配电箱在相同的位置时施工最简便，维护和使用也最方便。如果各层的结构不相同时，也可设置在不同的位置。(18) 打开406层。2. 配线首先配置标准层教室照明的联线。当一条线路中只含两根导线时不必标志导线的根数，当一条线路中含有三根导线时就要用三根短斜杠表示，一条线路超过三根导线时用一根短斜杠家数字表示。(19) 打开1层。再配置标准层教室照明的供电配线。(20) 打开11层。配置标准层厕所、走廊和楼梯照明的联线。(21) 打开12层。再配置标准层厕所、走廊和楼梯照明的供电配线。(2

26、2) 打开13层。配置标准层插座的联线。(23) 打开14层。再配置标准层插座的供电配线。(24) 打开15层。最后配置其它层的配电线路。(25) 打开16层。先要对配电箱编号。总配电箱为A0，分配电箱（即终端箱）：底层为AL1，二层为AL2，依次类推。进户线采用地埋电缆，型号为VV22，规格应在配电计算后确定。进户时应重复接地，引下线用的是柱内钢筋，接地体是建筑物基础内的钢筋。每个配电箱（包括终端箱）的出线也应编号。上下引线应进行标注，标明导线的型号规格、穿管的种类和口径。3. 避雷平面设计目前多层建筑的避雷大多数采用避雷网作接闪器。根据设计规范，避雷网用不小于8 mm的钢筋制作，其设置位置将在建筑供配电课程中详细叙述。对于平屋顶的建筑主要是沿建筑的四周设置，如图所示。(26) 打开17层。当建筑物较长时（一般说超过20 m），中间还应加设避雷网。利用柱内钢筋做引下线，引下线不得少于两根。一般在房屋的四个角落设引下线，当建筑物较长时，应增加引下线的数量。至此施工平面图基本完成。因电气平面图是在建筑平面图的基础上绘制的，所以图名仍然是建筑施工图的图名，必须加以改变。同时改变图别和图号。(27) 关闭31层，打开32层。三、系统图和配电计算 3. 1 电气系统图电气系统图是照明设计的重要一环，它主要表示的是各配电箱和终端箱内的主结线和彼此的联结