照明系统设计课程讲义

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,照明系统设计,1,照明系统设计的主要内容,1确定合理的照明种类和照明方式,2选择照明光源及灯具，确定灯具的布置方案,3进行照度计算和供电负荷计算,4照明电气设备与线路的选择与计算,5绘制出照明平面图和相应的供电系统图,2,照明系统设计步骤,一熟悉图纸和相关设计标准,二照明光照设计方案选择,三照度计算及校验,三电气设计方案选择,五电气平面图设计,六负荷计算、选择线缆型号、截面、敷设方式、线路电压损失计算、保护电器选择及整定,七绘制配电系统图,3,一熟悉图纸和相关设计标准,1了解工程概况，熟悉各场合房间的用途,2熟悉照明设计相关标准，特别是,GB50035-2004，建筑照明设计标准S。,JGJ16-2021,民用建筑电气设计标准S.,GB50045-95(2005)，高层民用建筑设计防火标准,GB50016-2006，民用建筑设计防火标准S,4,二照明光照设计方案选择,1照明方式确实定,照明方式可分为：一般照明、分区照明、局部照明、混合照明。,5,二照明光照设计方案选择,根据建筑物功能，确定照明方式。,标准规定，按以下要求确定照明方式：,工作场所通常应设置般照明；,同一场所内的不同区域有不同照度要求时，应采用分区一般照明；,对于局部作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所，宜采用混合照明；,在一个工作场所内不应只采用局部照明。,6,二照明光照设计方案选择,2照明种类确实定,根据照明功能划分：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明。,根据建筑物功能，确定照明种类。,标准要求：按以下要求确定照明种类：,工作场所均应设置正常照明。,2大面积场所宜设置值班照明。,3有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。,7,二照明光照设计方案选择,4 工作场所以下情况应设置应急照明：正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；正常照明因故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员平安的场所，应设置平安照明；,正常照明因故障熄灭后，需确保人员平安疏散的出口和通道，应设置疏散照明。,有危及航行平安的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置障碍照明。,8,二照明光照设计方案选择,3照度选择,根据建筑物的性质和各房间用途不同，查表照明设计标准确定各房间照度。,一般情况下，设计照度值与照度标准值相比较，可有10%10%的偏差。,符合以下条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级降低一级。1进行很短时间的作业时；2作业精度或速度无关紧要时；3建筑等级和功能要求较低时。,9,二照明光照设计方案选择,符合以下条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级提高一级。,1视觉要求高的精细作业场所；,2连续长时间紧张的视觉作业；,3识别移动对象，要求识别时间短促而识别困难时；,4视觉作业对操作平安有重要影响时；,5识别对象亮度比照小于0.3时；,6作业精度要求较高，且产生过失会造成很大损失时,7视觉能力低于正常能力时；,8建筑等级和功能要求高时。,视觉平安,视觉成效,建筑功能,建筑等级,10,房间或场所,参考平面,及其高度,照度标准值,（,lx,）,UGR,R,a,普通办公室,0.75m,水平面,300,19,80,高档办公室,0.75m,水平面,500,19,80,会议室,0.75m,水平面,300,19,80,接待室、前台,0.75m,水平面,300,80,营业厅,0.75m,水平面,300,22,80,设计室,实际工作面,500,19,80,文件整理、复印、发行室,0.75m,水平面,300,80,资料、档案室,0.75m,水平面,200,80,GB 50034-2004,按,居住建筑、公共建筑、工业建筑、公用场所,进行分类，分别给出照明标准值、眩光限制要求和显色指数要求,办公建筑照明标准值,11,二照明光照设计方案选择,光源种类,光效,(,lm/W,),显色指数,(,R,a,),色温,(,K,),平均寿命,(,h,),普通照明,白炽灯,15,100,2800,1000,卤钨灯,25,100,3000,2000,5000,普通荧光灯,70,70,全系列,10000,三基色荧光灯,93,80,98,全系列,12000,紧凑型荧光灯,60,85,全系列,8000,高压汞灯,50,45,3300,4300,6000,金属卤化物灯,75,95,65,92,3000/4500/5600,6000,20000,高压钠灯,100,200,23/60/85,1950/2200/2500,24000,低压钠灯,200,很差,1750,28000,4光源选择 常用电光源性能比较,12,二照明光照设计方案选择,室内照明光源确实定，应根据使用场所的不同，合理地选择光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再点燃时间等光电特性指标，以及环境条件对光源光电参数的影响。,室内照明应优先采用高光效光源和高效灯具。,当照度低于100lx时宜采用色温较低的光源,有显色性要求的室内场所不宜选用汞灯、钠灯等作为主要照明光源。,13,二照明光照设计方案选择,标准要求，照明设计时可按以下条件选择光源：,1高度较低房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯,2商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯；,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荧光灯；,4一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯；,5一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过1OOW。,14,二照明光照设计方案选择,以下工作场所可采用白炽灯：,要求瞬时启动和连续调光的场所，使用其他光源技术经济不合理时；,对防止电磁干扰要求严格的场所；,开关灯频繁的场所；,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。,应急照明应选用能快速点燃的光源,15,二照明光照设计方案选择,4灯具及附件选择,灯具选择原那么：在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用效率高的灯具。,国家标准规定了荧光灯和,HID,灯的最低效率,荧光灯,:,开敞,-75%,、透明罩,-65%,、磨砂,-55%,、格栅,-60%,HID,灯,:,开敞,-75%,、格栅或透光罩,-60%,根据照明场所的环境条件，分别选用以下灯具,潮湿的场所，应用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具；,有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具。假设采用开敞式灯具，各局部应有防腐蚀或防水措施；,高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具；,有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具；,16,二照明光照设计方案选择,5有洁净要求的场所，应用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具；,6需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源,7装有锻锤、大型桥式吊车等振动、摆动较大场所使用的灯具，应有防振和防脱落措施；,8易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具，应有防护措施；,9有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合国家现行相关标准和标准的有关规定；,17,二照明光照设计方案选择 镇流器的主要类型,比较对象,普通电感镇流器,节能电感镇流器,电子镇流器,自身功耗,(,W,),8,9,5,3,5,光效比,1,1,1.15,价格比,1,(,10,13,元,/,只,),1.4,1.7,(,15,20,元,/,只,),3,7,(,半桥：,30,元,/,只,),重量比,1,1.5,左右,0.3,左右,寿命,(,年,),10,10,5,10,可靠性,较好,好,差,电磁干扰,(,EMI,),几乎不存在,几乎不存在,存在,抗瞬变电涌能力,好,好,差,(,加抗瞬变电涌保护除外,),灯光闪烁度,差,差,好,系统功率因数,0.5,0.6,0.5,0.6,(,不补偿,),0.9,以上,镇流器自身功耗约占灯管功率,的,20%,25%,电子型：,25,50kHz,；节能电感型：,50Hz,；传统电感型：,50Hz,18,二照明光照设计方案选择,推广采用节能镇流器,照明设计时按以下原那么选择镇流器：,自镇流荧光灯应配用电子镇流器；,直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器；,高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所，宜配用恒功率镇流器；功率较小者可配用电子镇流器；,采用的镇流器应符合该产品的国家能效标准。,19,二照明光照设计方案选择,5灯具的安装方式,根据工程特点，一般有吸顶式、嵌入式、悬吊式、壁式、嵌墙型,安装高度一般是2.53.2m,20,三照度计算及校验,照度计算方法：利用系数法精确计算法、概算曲线法和单位容量法简化计算法,E,av,工作面平均照度，,lx,A,工作面面积，,m,2,每只灯具内光源的总光通量，,lm,N,灯具数量,U,利用系数,K,维护系数,通过照度计算求出符合规定的照度标准值时，该房间或场所,需要的灯具数量,21,三照度计算及校验,校验照明功率密度,LPD,值：,式中 LPD照明功率密度值，W/m2,P每个灯具的输入功率(气体放电灯含镇流器功耗)，W,P房间或场所到达规定照度所需灯具的总输入功率，W,A房间或场所的面积，m2,LPD,值的计算,22,办公建筑照明功率密度值,房间或场所,照明功率密度,(W/m,2,),对应照度值,(lx),现行值,目标值,普通办公室,11,9,300,高档办公室、设计室,18,15,500,会议室,11,9,300,营业厅,13,11,300,文件整理、复印、发行室,11,9,300,档案室,8,7,200,依目前能耗水平和节能要求制订,预测几年后的能耗水平制订,23,三照度计算及校验,计算每个房间的LPD值，假设：,LPD计算值规定的LPD值，方案符合要求,LPD计算值规定的LPD值，应调整方案至符合要求,设计中降低,LPD,值的措施,提高,s,选用高光效光源、减低镇流器的功耗,提高,U,选用配光与室形相适应的高效灯具,合理确定照度标准值,E,av,设计照度不宜超过,10%,标准值,24,三照度计算及校验,功率密度法，计算公式：,N-在规定照度下所需灯具数套；,LPD-房间或场所的功率密度值，W/m2；,A-房间面积m2；,P-每套灯具的安装容量功率，包括镇流器的功率损耗W；,25,三电气设计方案选择,1电压的选择,一般照明光源的电源电压应采用220V。1500W及以上的高强度气体放电灯的电源电压宜采用380V。,照明灯具的端电压不宜大于其额定电压的105%，亦不宜低于其额定电压的以下数值：,1一般工作场所95%；,2远离变电所的小面积一般工作场所难以满足第1款要求时，可为90%；,3应急照明和用平安特低电压供电的照明90%。,26,三电气设计方案选择,2供电方式的选择,确定建筑物的照明负荷等级，根据负荷等级确定供电方式。,对普通一级负荷：两个独立电源供电，特别重要负荷：除两个独立电源外，还必须增设应急电源,二级负荷，两个电源供电,三级负荷，单电源供电方式,27,三电气设计方案选择,3照明供电网络的接线形式,各负荷独立受电，可靠性高，但建设费用高，用于重要照明负荷,放射式,结构简单、经济，但干线故障时影响范围大，可靠性差，用于一般照明负荷,树干式,放射与树干式混合运用，具有两者的优点，照明负荷应用最普遍,混合式,28,三电气设计方案选择,4照明供电网络的接地形式,主要有TN-S、TN系统、TT系统,常用是TN-S、TN-C-S系统。,29,五电气平面图设计,在平面图中绘制插座、照明灯具，并按照一定规律安放不同房间的插座、照明灯具。,了解各种开关的特点，通过比较选定的不同房间的开关并画在平面图中。,标准规定：,每个照明开关所控光源数不宜太多,每个房间灯的开关数2个(只设一只光源的除外)。,旅馆的每间(套)客房应设置节能控制型总开关,居住建筑有天然采光的楼梯间/走