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在一起作混光照明,这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。
3.3 照明计算
3.3.1 照明质量 (1)平均照度
评价照明的最重要的指标就是照度,我们一般所说的照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。根据《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)的建筑照明设计标准房间的照度要求值见表3-1所示;
表3-1 民用建筑照度标准
房间或场所 多媒体教室 控制室 一般阅览室 大厅 配电室 一般展厅 电梯厅 门厅 卫生间 楼梯 参考平面及其高度 0.75水平面 0.75水平面 0.75水平面 地面 地面 地面 地面 地面 地面 地面 照度标准值(lx) 300 300 300 200 200 200 100 100 75 30 显色指数(Ra) 眩光值(UGR) 80 80 80 80 60 80 80 — 60 60 19 22 19 — — 22 22 60 — — (2) 反射比
当环境各表面的亮度比较均匀,眼睛功能才会达到最舒适和最有效率,故希望室内各表面亮度保持一定比例。为了获得比较均匀亮度比,必须使室内各表面具有适当的反射比。反射值如表3-2所示。
表面名称 顶棚 墙面 地面 表3-2 工作房间表面反射比 反射比 0.6~0.9 0.3~0.8 0.1~0.5 取值 0.7 0.5 0.2 (3) 色温
不同光源的相关色温不同,它给人们不同的冷暖感觉,合理的色温会使人感觉愉悦舒适 。光源颜色的分类见表3-3所示。
表3-3 光源的颜色分类 光源颜色分类 I Ⅱ Ⅲ 相关色温(K) <3300 3300~5300 >5300 颜色特征 暖 中间 冷 适用场所示例 居室、餐厅、宴会厅、多功能厅、酒吧、咖啡厅、重点陈列厅 教室、办公室、会议室、阅览室、营业厅、一般休息厅、普通餐厅、洗衣房 设计室、计算机房、高照度场所 4
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(4)照度的稳定性
照度变化引起照明的忽明忽暗,不但会分散人们的注意力,给工作和学习带来不便,而且会导致视觉疲劳,尤其是5~10次/秒到1次/分的周期性严重波动,对眼睛极为有害。因此,照度的稳定性应予以保证。 (5)限制眩光
眩光是由于光源的高亮度,或有强烈的亮度对比,对人眼产生刺激作用。限制眩光是限制光源的亮度,降低灯具表面的亮度,正确选择灯具,合理布置,并选择适当的悬挂高度。
(6)照明功率密度(LPD)
即单位面积的照明安装功率,它是从宏观上规定的评价照 明节能的一项指标,是最大允许限值。设计中应从节约能源、保护环境的大局出发,采取措施选用高效光源等照明器材,优化设计方案,力求实际LPD值低于或远低于规定的LPD值,为节能做出实际贡献。
本工程普通教室主要采用T8系列直管荧光灯作为主要光源并配电感镇流器,或专用电子镇流器,镇流器功率因数为0.9以上,当使用电感式镇流器时,其能耗应符合现行国家标准《管形荧光灯镇流器能效限定值和节能评价值》 的规定,悬挂安装。阶梯教室选用嵌入式格栅荧光灯。所有教室均安装黑板灯,距离黑板0.8m处悬挂安装。门厅、走廊主要采用吸顶灯,吸顶灯具配备有防尘垫圈,密封性能好,能避免小飞虫进入灯罩,适用于走廊风尘和蚊虫较多的地方。卫生间空气潮湿,宜采用防水防尘灯。照度标准按照现行国家标准《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)执行。照明、插座分别由不同支路供电,除了注明外,照明导线采用2.5mm2导线穿PC管敷设;各层照明配电箱均为嵌墙安装,底边距地1.5m。照明开关除注明外,均为250V/10A,暗装,开关底边距地1.3m,距门框0.2m。 3.3.2 照度的计算方法 (1)利用系数法
利用系数是表征照明光源的光源利用程度的一个参数,用投射到工作面上的光通量与全部光源发出的总光通量之比来表示,利用系数法适用于照明器均匀布置的一般照明的照度计算。
Φf (3-1) U?Φs式中:U —— 利用系数;
Φf——由每个灯具发出的最后落到工作面上的光通量,单位是lm;
Φs——每个灯具中光源额定总光通量,单位为lm。 室内平均照度的计算公式如下:
N?EavA (3-2) ?UK式中:Eav——工作面平均照度,单位为lx;
N——灯具数;
A——工作面面积,单位为m2;
Φ——每个灯具的光通量,单位为lm; K——维护系数,一般取0.8。 (2)单位容量法
实际照明设计中,也经常常采用―单位容量法‖对照明灯具进行估算。
pAN?PN (3-3)
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式中:p——光源比功率,w/ m2;
A——房间面积;
PN——每个灯具的额定功率,单位w。
本工程的照明设计采用利用系数法和单位容量法进行照度计算,求取照明器数量。 3.3.3 照度计算实例
例1:双班(1-2)教室的照度计算
房间的长度l=14.4m,宽度w=7.7m,层高为3.6m的矩形规则房间。室内采用悬挂的方式来安装灯具,灯具安装高度为3m,工作面高度为0.75m。灯管选用飞利浦的T8标准直管荧光灯,维护系数取0.8。教室平均照度要求值为300lx。
灯具的主要参数如下:
管长L=1200mm,直径:25mm,光源选择2×36W,色温 3300k ,光通量:5700lm 室形指数
lwRI==14.4x7.7/(2.25x22.1)=2.23
h(l?w)式中:h —— 灯具距工作面的计算高度
(1)确定室空间比RCR、顶棚空间比CCR和地板空间比FCR
l?wRCR?5hrc?2.23lwhCCR?ccRCR?0.59
hrcFCR?hfchrcRCR?0.74(2)根据《照明设计手册》查利用系数表,得RCR=2.23 ,U=0.60 (3)由式(3-2)计算所求灯具数:
EavAN??12.2
?UK灯具数为整数,取12盏。 (4)反算平均照度值进行验算:
N?UKEav??296.1 lx
A允许偏差在10%以内。符合照度要求。 (5)节能验算:计算该教室的功率密度为:
P(72?9)?12?LPD???8.77W/m2 A14.4?7.7查《建筑照明设计标准》表得知 教室的照明功率密度的现行值为
11W/m2,大于计算的实际值,满足
节能要求。以此为例,进行各教室、 卫生间的照度计算,计算结果见表3-4。由于一层与二层及以上教室规格基本相同,所以二楼的照明设计根据一层所得到的计算数据来进行设计、安装。
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图3-1 一层双班(1-3)教室的照明平面图
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表3-4 照明计算表 房间长(米) 房间宽(米) 灯具数 单灯光源数 2 2 2 2 2 2 3 2 1 1 1 1 1 1 1 光源功率 维护系数 要求照度值 300 300 300 300 300 300 300 200 100 100 100 100 75 75 75 功率密度规范值 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1功率密度计算值 序号 房间名称 光通量 利用系数 计算照度值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 单班(1-1) 双班(1-2) 双班(1-3) 双班(1-4) 单班(1-5) 教师休息(1-6) 9.75 14.2 14.4 14.2 9.40 4.35 7.70 7.70 7.70 7.70 7.70 7.70 12.00 3.70 3.20 2.30 4.80 2.31 2.80 6.60 6.20 9 12 12 12 9 6 20 2 2 2 4 2 14 6 4 36 36 36 36 36 36 36 36 32 32 32 32 32 32 32 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2050 2050 2900 2050 2050 2050 2050 0.57 0.59 0.60 0.59 0.57 0.57 0.45 0.51 0.50 0.32 0.52 0.41 0.44 0.58 0.49 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.80 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 313.21 297.77 296.1 297.77 323.19 309.36 280.33 214.32 99.15 97.1 96.85 107.76 71.81 68.09 76.52 8.75 8.01 7.90 8.01 9.08 8.72 9.84 6.69 3.85 5.92 3.21 5.13 3.16 2.29 3.02 阶梯教18.3 室(1-7) 配电室(1-8) 男厕 5.90 5.20 4.70 5.20 4.80 50.7 12.70 10 1号厕所 11 女厕 12 2号厕所 13 14 15 走廊(1-9) 门厅(1-10) 11 11 11 11 门厅11.88 (1-11) 查《建筑照明设计标准》表6.1.4,其建筑的节能要求满足节能标准要求。
3.4 插座的设计
3.4.1 一般规定
(1) 当插座为单独回路时,数量不宜超过10个(组);
(2) 当灯具和插座混为一路过,其中插座数量不宜超过5个(组); (3) 插座应由单独的回路配电,并且一个房间内的插座由同一路配电;
(4) 在潮湿房间(住宅中的厨房除外)内,不允许装设一般插座,但设置有安全隔离
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变压器的插座可除外;
(5) 备用电源、疏散照明的回路上不应设置插座。 3.4.2 用途要求
(1) 当插座需要降低安装高度时,应选用安全型(带保护门)插座;
(2) 对专门用来使用电视机的插座,可选用带开关圆孔二级插座,使用时关闭开关, 长机器本身开关的使用寿命;
(3) 防溅型插座,适用于潮湿场所,插座有一个防溅罩盖,插头插入后可放下罩盖,可防止潮气或水滴进入插孔内;
(4) 用于接插电源时有触电危险的电器(如电热水器等),应采用带开关能断开电源的三孔插座。
3.4.3 技术要求
(1) 插座在通过1.25倍额定电流时,其导电部分的温升不应超过40oС;
(2) 插座的塑料零件表面无气泡、裂纹、肿胀、明显的擦伤和毛刺等缺陷,并应具有良好的光泽;
(3) 额定电流为:6A、10A时,接线端子上应能可靠的连接一根与两根1~2.5mm2导线,额定电流为15A时,接线端子上应能可靠的连接一根与两根1.5~4mm2导线,插座额定电流为25A时,接线端子应能可靠的连接一根与两根2.5~6mm2的导线;
(4) 接地的三级插座从其顶面看时,以接地极为起点, 按顺时针方向,依次为“相”、“中”线极;
(5) 交流、直流或不同电压等级的插座安装在同一场所时,应有明显的区别,且必须选择不同结构、不同规格和不能互换的插座,应按交流、直流或不同电压等级区别使用。 3.4.4 插座的安装
依据《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-93,插座的型式和安装高度,应根据其使用条件和周围环境确定:
(1) 对于不同电压等级,应采用与其相应电压等级的插座,该电压等级的插座不应被其他电压等级的插头插入;
(2) 需要连接带接地线的日用电器的插座,必须带接地孔;
(3) 对于插拔插头时触电危险性大的日用电器,宜采用带开关能切断电源的插座; (4) 在潮湿场所,应采用密封式或保护式插座,安装高度距地不应低于1.5m;
(5) 插座若安装高度距地1.8m及以上时,可采用一般型插座;低于1.8m时,应采用安全型插座;
(6) 电热插座应选用带开关16A单相三线插座,如电热器具有固定位置应注意不要设置在电热器具的正上方,以避免人员手臂越过电热器具操作开关。如果某一电热器具额定电流超过15A,应对其所对应的电热插座采取放射式供电直接由户配电箱引来独立电源;
本工程中插座支路采用2.5mm2穿PC管敷设;所有插座支路均设剩余电流保护器;除注明者外,插座均为单相两孔+三孔安全型通用插座, 插座均为底边距地0.3m。具体的安装数量如下表3-5所示:
表3-5 教学楼插座布置表 楼层 一层 二层 三层 四层 8
插座型号 250V/10A 250V/10A 250V/10A 250V/10A 安装方式 暗装 暗装 暗装 暗装 安装数量 27 28 32 28