照明计算书.docx

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照明计算书

课程设计说明书

题目：

某网球馆照明设计

学院（系）：

专业班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

起止时间：

辽宁工业大学课程设计（论文）任务书

院（系）：

电气工程学院教研室：

电工教研室

学号

080502029

学生姓名

吕宏玉

专业班级

建环081

设计题目

某网球馆照明设计

设

计

条

件

1.网球馆总面积为40×70=2800m2。

球场面积为30×50=1500㎡

2.网球馆天花板的平均高度为20m。

3.天花板的反射系数为80%，墙面的反射系数为60%（由于观众席，只有70%墙面被

利用），球场区地板的反射系数为30%，观众席地板的反射系数为20%。

设

计

要

求

1.计算完成后写成计算书，最后将设计依据和计算过程整理成课程设计计算书以电子文件形式打印出并装订成册。

2.运用AutoCAD软件上机完成网球馆照明设计平面图，最后按照标准图纸型号用

图将其打印出来，并与课程设计计算书一起装入学生课程设计档案中。

设

计

内

容

1.确定照度值和选择照明方式

2.选择光源、灯具的选择

3.设计照度

4.布置灯具

5.确定照明及常用电器的用电负荷

6.需要系数法确定计算负荷

7.室内布线的型号及要求

8.导线截面积的选择

工

作

计

划

课程设计共一周；

第一天由指导教师公布设计题目，让学生熟悉所给任务书提供的设计条件，查阅相关设计资料；进行设计方案论证并确定具体设计任务；第二、三天进行照明设计计算，并在草图上画出照明设计平面图；第四天根据草图运用AutoCAD软件上机完成网球馆照明设计平面图；第五天整理课程设计计算书；第六天设计答辩、上交设计材料（A4纸打印和电子软盘）。

参

考

资

料

《建筑装饰照明设计》何方文朱斌编著广东科技出版社.

《建筑照明设计手册》李恭慰主编

《建筑照明设计标准》

《建筑装饰照明设计》阴振勇编著中国电力出版社.

《现代灯光设备与系统工程》彭妙颜编著人民邮电出版社.

指导教师签字

教研室主任签字

第1章课程设计题目与要求

1.1课程设计题目

1.2课程设计要求

第2章课程设计内容

2.1确定照度值和选择照明方式。

2.2光源灯具的选择。

2.3设计照度。

2.4布置灯具。

2.5确定照明及常用电器的用电负荷。

2.6需要系数法确定计算负荷。

2.7室内布线的型号及要求。

2.8导线截面积的选择。

参考文献

一、课程设计题目与要求

1.1课程设计题目

网球馆总面积为40×70=2800m2。

球场面积为30×50=1500㎡网球馆天花板的平均高度为20m。

天花板的反射系数为80%，墙面的反射系数为60%（由于观众席，只有70%墙面被利用），球场区地板的反射系数为30%，观众席地板的反射系数为20%。

采用利用系数法进行照明设计。

1.2课程设计要求。

1.计算完成后写成计算书，最后将设计依据和计算过程整理成课程设计计算书以电子文件形式打印出并装订成册。

2.运用AutoCAD软件上机完成网球馆照明设计平面图，最后按照标准图纸型号用

图将其打印出来，并与课程设计计算书一起装入学生课程设计档案中。

二、课程设计内容。

2.1确定照度值和选择照明方式

网球馆的标准布置：

1、以顶棚上的灯具作一般照明，再从球网两侧较高的位置增加辅助透光照明；

2、利用室内侧墙进行侧面照明或间接照明；

3、灯具应有遮挡设备，以防眩光；

4、为使白色球与背景有良好的对比，室内装修墙面和顶棚最好用茶色或绿色，地板用反射率低的装修。

5、光源采用照明金卤灯；

6、灯具要照射面广的，反光板要清晰的，采用一体化灯具；

7、光源功率根据灯具高度、布灯密度和光照需求采用400w－1000w（甚至2000w（贵））；

8、根据不同比赛级别，灯光可分组控制；

9、灯具最好放高些，安装在人的视线上部位置；

10、灯具间距大一些，眩光程度会轻一点；

11、平均照度值，正式比赛：

500－750lx，更高（1500lx）。

观众席30lx－100lx。

2.2光源灯具的选择：

由于网球场区对亮度要求较高，要求总光通相当大，网球运动途径在地面和距地面10m左右的空间，网球馆的照明要求不仅要使场地满足够的亮度要求，同时在场区上方一定空间也要有足够的亮度和均匀度。

球的运行高度高，速度快，击球动作幅度达。

为了防止球可能对灯具的冲击，宜用防震型灯具，而观众席不需过高的亮度要求，所以在网球场属于局部照明，在场区应使用具有光效高、寿命长、显色性好、品种规格多、体积小等优点的金属卤化物光源。

采用型号为GC-39NG深照型防震灯，内装显色性改进型高压钠灯NGX400,光源发出38000lm的光通。

吊顶安装，离天花板2m,工作面为地面。

而在观众席，除了满足照度要求，还应考虑美观和经济等要求，采用白炽灯与吸顶式荧光灯混合布置较为合适。

吸顶布置，60w平圆型吸顶灯JXD5-2,和吸顶式荧光灯，YG6-2-2×2400lm.

2.3设计照度

应用利用系数法来求平均照度。

1）、室空间系数

球场上：

吊顶安装，考虑到灯的，顶棚高度：

hc=2m；

观众席上，荧光灯吸顶安装，顶棚高度：

hc1=0m。

球场面工作面高度

hFC=0m；

观众席上，工作面高度：

hfc1=0.5m。

球场室空间高度

hRC=h-hFC=20-2=18m；

观众席空间高度：

hrc1=20-0.5=19.5m。

场区长a=50m,宽b=30m；观众席长

球场室空间系数：

CCR=5hc（a+b）/ab=5×2×（50+30）/50×30=0.53

观众席室空间系数：

RCR1=5hrc1（l+w）/lw=5×19.5×（70+40）/70×40=3.83

CCR1=0

FCR1=5hfc1（l+w）/lw=5×0.5×（70+40）/70×40=0.09

2）、有效空间反射比

1.地面空间平均反射比

1.1球场地面空间平均反射比

等效地面反射比ρf=0.3/0.3+（1-0.3）（1+0.4×0.5）=0.26

1.2观众席地面空间平均反射比

ρ==

等效地面反射比ρf1=0.22/0.22+（1-0.22）（1+0.4×0.09）=0.21

2.等效顶棚反射比

2.1观众席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比，并等于顶棚反射比。

反射比

ρc1=0.8

所以ρCC=ρca=ρc=0.8

2.2球场顶棚空间平均反射比

球场顶棚有效空间反射比

3、墙面平均反射系数：

已知观众席的面积为墙总面积级的30%，观众席离地最高处为6米，墙的平均反射系数取ρw=0.5

3）确定利用系数

3.1球场的利用系数

取ρc=0.81,ρw=0.5,ρf=0.26,RCR=4.8;查附表1-3得

，

，即：

应为地面空间有效反射比不是0.2，而是0.9，所以，要计算利用系数的修正值。

查附表1-5得：

=1.060

4确定平均照度

教室环境为清洁，查表3.3取照度维护系数K=0.75

1.3灯数计算

（1）利用系数

拟选用YG2-1型简式荧光灯照明器。

理由有三：

一是价格低廉；二是结构简单，保养换灯容易；三是灯具效率高，达88%（见p.361附录6-4）。

根据p.362表，当ρCC=0.7、ρwa=0.5、ρFC=0.2时，在RCR=3时U1=0.70，在RCR=4时U2=0.61。

实际ρCC=0.8、ρwa=0.563、ρFC=0.501，RCR=3.43，利用系数将不低于0.70，暂取U=0.70。

（2）灯数计算

根据我国照明设计标准规定，教室的照度应达到100–150–200lx，取

Eav=150~200lx

维护系数根据p.203表7-7，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

照明器内光源采用直细管日光色40W（实际36W）荧光灯，根据p.352附录4-3，TLD36W/54荧光灯每根灯管的输出光通量为

Φs=2500lm

当Eav=200lx时的灯数

当Eav=150lx时的灯数

n=7.12

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=200lx。

1.4方案二

（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2.9m，若设找平层为0.03m，则高h=2.87m。

工作面高度仍为

hFC=0.75m

室空间高

hRC=h-hFC=2.87-0.75=2.12m≈2.1m

室空间比

顶棚空间高度

hCC=H-hRC-hFC=3.43-2.1-0.75=0.58m

其中H=3.43m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

ρca=0.8

等效顶棚反射比

室空间内墙的面积

Aw=2hRC（l+w）=2⨯2.1⨯（8.74+6.94）=65.86m2

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，

ρFC=0.501

（3）利用系数确定

根据p.362表，当ρCC=0.7、ρwa=0.5、ρFC=0.2时，在RCR=2时U1=0.79，在RCR=3时U2=0.70。

实际ρCC=0.755、ρwa=0.5、ρFC=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n=9，完全能满足Eav=200lx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=2.7m

前后照明器离墙的位置

x0=x-sx=4.37-2.7=1.67m

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=2.4m

左右照明器离墙的位置

y0=y-sy=3.47-2.4=1.07m

（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

λ⊥=1.46，λ∥=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，同时还能满足该照明器利用系数表（见p.362）的要求。

若采用方案二，距高比

，

显然也基本能满足要求，但不能满足照明器利用系数表的要求。

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1.28m、宽0.168m，面积

A=1.28⨯0.168=0.215m2

亮度计算公式

式中照明器内光源的光通量Φs=2500lm。

（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：

θ

45︒

55︒

65︒

75︒

85︒

cd

176

141

99

54

8.8

Lθcd/m2

2894

2858

2723

2426

1174

lgLθ

3.46

3.46

3.44

3.38

3.07

（2）横向

θ

45︒

55︒

65︒

75︒

85︒

cd

234

196

139

65

6.7

Lθcd/m2

3847

3973

3824

2920

894

lgLθ

3.59

3.60

3.58

3.47

2.95

与亮度限制曲线比较：

这里横向不除，纵向要除

从图中可知，无论是纵向还是横向，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≤300lx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=0

YG2-1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=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统一眩光值计算

统一眩光值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，故只计算纵向的统一眩光值。

（1）间接照度Ei计算

观察者坐在教室后墙中间离墙1m处，眼睛位置离地坪1.2m。

顶棚离眼睛高度

h1=3.4-1.2=2.2m

等效地面离眼睛高度

h2=1.2-0.75=0.45m

等效顶棚对眼睛的形状因数

式中l=8.74-1=7.74m。

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

=88.9lx

（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计算如下表：

α︒

0

5

15

25

35

45

55

65

75

85

260

258

250

233

208

176

141

99

54

8.8

f（α）

1

0.992

0.962

0.896

0.800

0.677

0.542

0.381

0.208

0.034

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

1

2

3

4

5

6

x（m）

2.4

2.4

2.4

0

0

0

y（m）

0.67

3.37

6.07

0.67

3.37

6.07

47.5︒

47.5︒

0︒

0︒

166

166

260

260

46.0︒

61.8︒

56.9︒

70.1︒

288

196

355

221

22.0

47.4

16.2

41.7

9.41

3.61

18.3

4.98

37386

11797

66197

15990

-0.131

-0.0725

0

0

0.0147

0.00639

0

0

0.2227

0.4330

0.2538

0.4656

0.0564

0.1931

0.0644

0.2168

2109

2278

4263

3467

眩光源对眼睛的直射照度

眩光源亮度

（4）统一眩光值计算

根据以上数据可求得统一眩光值：

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：

UGR=16.2

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，所以实际的统一眩光值

UGR>17.0

教室的统一眩光值要求不大于19，因此满足要求。

1.9黑板灯布置

黑板照明宜采用专用的黑板灯，现用《照明基础课程设计指导书》p.32附录3-3的YZB40-1型高纯铝氧化抛光式黑板灯。

这种灯的出射光主要集中在20︒~65︒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0.44m，安装高度3.43-0.93=2.5m。

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0.75m，安装高度3.43-0.53=2.9m。

共用两盏黑板灯，居中布置，灯距（中到中）2m。

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，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0.12mm），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2.7m、横行间距2.4m，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2m，离墙0.75m，安装高度2.9m。

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，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1.3m。

（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0.3m。

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1.4m。

讲台底下布置地插座，安装高度0.3m。

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0.6m，面积大了约4.2m2（增大了约7%），如果仍然安装9盏灯，照度可能只有185lx。

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