某圖書館的照明系統設計

1、某圖書館的照明系統設計目錄一 緒論11.1 本設計工程概況21.2 本文的主要內容及章節(jié)安排3二 照明設計42.1照明方式和種類8一 照明方式8二 照明種類82.2照明質量9一 照度9二 亮度10三 頻閃與眩光10四 光源的顯色性能112.3 照明燈具的選擇與布置12一 光源類型12二 光源類型132.4 本工程照明設計15一 本工程燈具的選擇15二 應急照明設計16三本工程照明設計的照度計算與燈具布置18三 系統設計3.1統計負荷量的方法233.2 電線電纜的選擇24一 導線的分類、型號與使用24二 導線的選擇原則263.3 低壓斷路器的選擇283.4 本工程部分負荷統計及配電箱系統的設計2

2、9一 各類配電箱系統圖設計29二 配電干線的設計31第四章 結論334.1 總結334.2 本次設計的成果與存在的問題33致謝35參考文獻內 容 摘 要隨著社會經濟與科技的不斷發(fā)展，人們對照明的舒適性、美觀性、節(jié)能性等性能提出了更高的要求。本次設計主要是為大慶商務學院圖書館提供舒適、實用的照明環(huán)境。本次設計采用先平面后系統的設計思路。在平面設計中，主要完成的是照度計算、燈具選擇與布置、應急照明與普通照明的配合等任務，最后繪制完整的照明平面圖。由于任務分配，本設計的平面圖中不畫插座回路，插座回路在系統圖中體現。在系統設計中，主要任務是統計負荷量、導線與空開的選擇以及相互配合等任務，最終繪制完整的

3、照明系統圖。完成平面圖和系統圖繪制后，經過計算檢驗，本次設計在照度和節(jié)能方面滿足國家相關要求。導線與空開的選擇也滿足供電可靠性與安全性的要求。關鍵詞：圖書館；照明設計；統計負荷量 一 緒論1.1 本設計工程概況本工程為大慶商務學院圖書館，總建筑面積12826 。地上四層，一三層層高4.5m，四層層高4.8m。建筑高度為18.75m。本次任務主要是對圖書館的照明系統進行設計。本次設計的主要依據為： 建筑照明設計標準GB50034-2004、圖書館建筑設計標準JGJ38-99、低壓配電設計規(guī)范GB50054-95以及建設單位設計任務書和建筑專業(yè)、 結構專業(yè).、通風水暖專業(yè)提供的設計條件。本照明系統

4、設計中應急照明為二級負荷供電，其余為三級負荷供電。本工程照明以節(jié)能型高效熒光燈為主，熒光燈應配電子鎮(zhèn)流器以提高功率因數，COS不小于0.9。本工程所采用燈具均為類燈具。所有應急照明及疏散指示燈具均應采用玻璃或非燃燒體燈罩。本設計的最終目是為大慶商務學院圖書館提供滿足規(guī)范要求的舒適、實用的照明環(huán)境。本次的設計主要思路是先進行平面圖設計，再進行系統圖設計。在對平面圖設計時，首先要閱讀建筑底圖，了解建筑中功能間的種類、數量、面積以及對照度的要求；然后根據各個房間對照度的要求進行燈具的選型與布置，再根據燈具的種類與數量及控制方式對開關進行選擇與布置；最后確定每層的照明與應急配電箱的位置，完成平面走線。

5、在完成平面圖的設計后，就要設計系統圖了。系統圖設計中最核心的就是統計負荷量，選擇導線空開。在選擇導線空開時，要用導線與空開配合原則進行校驗。最后完成系統圖的繪制。表1 大慶商務學院圖書館工程概況表序號層數功能1一層密集書庫、接待休息室、自習區(qū)、學術報告廳、采編裝釘室、讀者服務部、配電室、書店等2二層電子閱覽室、網絡系統部、館長室、電子檢索區(qū)、現刊開架閱覽室、校史館、文獻資源建設部3三層自然科學開架閱覽室、教師備課室、社會科學開架閱覽室、休閑區(qū)4四層科技期刊開架閱覽室、過刊閱覽室、學術研究室、外文工具開架閱覽室、休閑區(qū)5屋頂通風機房、電梯機房1.2 本文的主要內容及章節(jié)安排本文的主要內容包括照明

6、設計、導線選擇、導線與空開配合等內容。主要章節(jié)內容安排如下：第一章：緒論。介紹了課題研究背景及意義、國內外發(fā)展現狀以及本次設計的工程概況。第二章：照明設計。介紹照明設計的基本原則，照明方式以及光源類型，照明節(jié)能措施與功率密度等。結合本工程對燈具進行選型與布置。第三章：系統設計。系統設計中首先進行負荷量的統計，然后根據計算出的計算電流選擇導線與空開。第四章：結論。主要對本次設計進行總結，同時說明在設計中遇到的問題以及課題的發(fā)展方向。二 照明設計2.1照明方式和種類一 照明方式1.一般照明為使整個照明場地獲得均勻明亮的水平照度，使用照明燈具在整個照明場所基本均勻布置的照明方式。下列場所宜選用一般照

7、明方式：（1） 在受生產技術條件限制，不合適裝設局部照明或不必采用混合照明的場所所；（2） 無固定工作區(qū)且工作位置密度較大，對光照方向無特殊要求的場所。實際工程設計中，車間、辦公室、體育館、教室、會議廳、迎業(yè)大廳等場所用一般照明方式。2.分區(qū)的一般照明根據需要提高特定區(qū)域照度的一般照明。根據工作面布置的實際情況，將照明器集中或分區(qū)集中均勻的布置在共工作區(qū)上方，使室內不同被照面上產生不同的照度，可以有效地節(jié)約能源。同一場所內的不同區(qū)域有不同照度要求時，應采用分區(qū)一般照明。3.局部照明為滿足照明范圍內某些部位的特殊要求而在一定范圍內設置照明燈具的照明方式稱為局部照明。它僅限于照亮一個有限的工作區(qū)域

8、，通常采用從最適合的方向裝設臺燈、射燈等。這種照明方式靈活、方便、節(jié)電、能夠有效地突出重點。4.混合照明由一般照明和局部照明共同組成的照明稱為混合照明。實際上就是在一般照明的基礎上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。對于部分作業(yè)面照度要求較高，只采用一般照明不合理的場所，宜采用混合照明。二 照明種類1.正常照明正常照明是在正常工作時使用的室內照明。它可以單獨使用，也可以與應急照明、值班照明同時使用，但是控制線路必須分開。2.應急照明應急照明是在正常照明因故障熄滅后，供事故情況下繼續(xù)工作或人員疏散使用的照明。應急照明燈宜布置在主要通道的出入口。3.值班照明供值班人員使用的照明。可利用正

9、常照明能單獨控制的一部分，或者利用應急照明作為值班照明。4.警衛(wèi)照明有警戒任務的場所，應根據警戒范圍的要求設置警衛(wèi)照明。5.障礙照明障礙照明是指裝設在建筑物上作為障礙標志使用的照明。有危及航行安全的建筑物、構筑物上，應根據航行要求設置障礙照明。例如在飛機場周圍較高的建筑物上或有船舶同行的航道兩側的建筑物上，應按民航和交通部門的有關規(guī)定裝設障礙照明燈。2.2照明質量一 照度被照物體表面單位面積投射的光通量，稱為照度。照度是決定受照物體明亮程度的指標。通常，照度水平是衡量照明質量最基本的技術指標之一1。當光通量均勻地照射到某平面上時，該平面上的照度為： E= (2-1)式中，E照度，單位lx； 投

10、射到物體表面的光通量，單位lm； S被照物體表面積，。根據我國的經濟情況和電力供應水平，在現行的標準中規(guī)定的照度等級為：0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。不同的照度給人產生不同的感受，照度太低容易造成疲勞，而照度太高又會因為刺激太強而受不了。因此合理的照度對減少視覺疲勞、提高工作效率有很大作用。除了合理的照度外，為了減輕人眼對因照度的極不相同的頻繁適應所造成的視覺疲勞，室內照度的分布應該具有一定的均勻度。為保證照度的均勻度可以使用不同類型燈具，如發(fā)光頂棚、光帶、光槽、面燈

11、、密集布置的筒燈等，也可以使用透光系數較低的燈罩，這樣可產生均勻、柔和的效果。二 亮度人眼對明暗的感覺不是直接決定于受照物體（間接發(fā)光體）的照度，而是決定于物體在人眼睛視網膜上形成的像的照度。所以，亮度是指發(fā)光體在視線方向單位投影面積上的發(fā)光強度。只有在亮度分布合適的環(huán)境中，人才會感覺到舒適。如果亮度分布不合適，則會使人感覺到視覺的疲勞和不適。因此視野內適宜的亮度分布是舒適視覺的重要條件。在設計中，為使得室內環(huán)境能夠獲得適當的亮度分布，同時又避免繁瑣的計算工作，通常用照度對比和墻面、頂棚、地板等的反射比作為設計應達到的要求4。三 頻閃與眩光1.頻閃光源光通量與電源電壓頻率同步變化的現象叫做頻閃

12、，這種現象只發(fā)生在氣體放電光源類燈具。頻閃現象會影響人的視力健康，在實際生活中應加以克服?？朔l閃的方法：（1）在同一被照場所用兩相或三相電源供電；（2）采用移相器；（3）采用直流供電。2.頻閃眩光是指視野范圍內由于亮度分布不合理或亮度過高所造成的視覺不適或視力減弱的現象。由此，眩光被分成不舒適眩光和失能眩光兩種。在實際照明中， 舒適眩光出現的機會遠多于失能眩光。不舒適眩光雖然不像失能眩光那樣會使人喪失視覺功能，但是長時間在有不舒適眩光的環(huán)境中工作，人們會感到疲勞，甚至煩躁，從而降低勞動生產率。嚴重的還會引發(fā)事故，造成重度損失。因此在照明實踐中應盡可能地限制不舒適眩光，而限制不舒適眩光的一系列

13、措施，也將有效地限制失能眩光。眩光產生的原因：（1）被照環(huán)境中，在人的視野出現了亮度極高的發(fā)光體，如在夏日中抬頭看太陽，或去看光較強的地方。（2）光線與視線夾角太小，比如夏天太陽光線很刺眼，視線與日光夾角足夠大就不會產生眩光。當視線與光線夾角在30度以內產生較強眩光，當角度大于45度眩光會逐漸減弱，所以在照明中可以通過燈具燈罩及柵格、光槽、筒燈等增大保護角以限制眩光。(3)光源表面亮度太大，當光源瓦數越大，而其表面面積越小，透光外殼透光系數偏大，這時光源表面亮度就會過大，產生眩光概率就大。為了限制不舒適眩光，可選用具有較大遮光角的照明器，選擇合適的照明器安裝高度和采用具有低亮度大面積發(fā)光發(fā)光面

14、的照明器、也可以通過提高房間表面的反射比，改善視野內的亮度分布，達到限制眩光的目的。此外，還應有效地限制光幕反射。四 光源的顯色性能同一顏色物體在具有不同光譜的光源照射下能顯現出不同的顏色。光源對被照物體顏色顯現的性質，叫做光源的顯色性，并用顯色指數表示光源顯色性能的好壞。光源的顯色指數是指某光源照射下物體的顏色與日光照射下該物體顏色相符合的程度，并將日光的顯色指數定為100.因此，物體顏色失真越小，光源的顯色指數越高。表 2 光源一般顯色指數類別顯色類別一般顯色指數適用場所A醫(yī)療診所、畫廊、顏色校驗等B繪圖室、臥室、客房、食品、印刷等辦公室、體育館、休息室、表面處理等熱處理、鑄造車間、機械加

15、工車間等倉庫、停車場等光源的顯色指數與照度一起決定環(huán)境的視覺清晰度。研究表面，在照度和顯色指數之間存在一種平衡關系。從廣泛的試驗中得到的結果是：用顯色指數的燈照明辦公室，就其外觀的滿意程度來說，要比用顯色指數低的燈（）照明的辦公室，照度值可降低25%以上。要注意的是針對良好的視覺外觀而言，如果為了節(jié)能而把室內照度減少到使視覺功能變壞的水平，那就完全不合理了，應該盡可能選用有最佳顯色指數和發(fā)光效率高的光源同時具有適當的照度，以便以最小的能量費用獲得良好的視覺外觀效果。2.3 照明燈具的選擇與布置一 光源類型燈具是照明工程中常用的電器，其作用是將電能轉換成光能，不同的環(huán)境必須選擇不同類型的燈具才能

16、達到照明效果的要求。目前常用燈具的光源種類較多，從其發(fā)光原理來分，主要分為兩大類:一類是利用燈絲的高熱輻射產生的電光源，稱為熱輻射光源，如白熾燈、鹵鎢燈；另一類是利用氣體放電產生光的電，稱為氣體放電光源，如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等5。1.熱輻射光源（1）白熾燈白熾燈靠鎢絲通過電流加熱到白熾狀態(tài)從而引起熱輻射發(fā)光。它價格低廉，使用方便，顯色性好，但發(fā)光效率較低，使用壽命短。大部分白熾燈會把消耗能量中的90%轉化為無用的熱能，只有10%的能量會成為光，這就很費電。國家發(fā)改委公布，白熾燈將在5年內逐步退出市場，由省電環(huán)保的節(jié)能燈取而代之。（2）鹵鎢燈在鎢絲管中加入一定的鹵元素（如溴

17、、碘等）而成的照明燈稱為鹵鎢燈，如常用的有碘鎢燈、溴鎢燈。這種燈適用于照度要求高，安裝高度較高的室內、外大面積場所的照明，其壽命比白熾燈要長2-3倍。2.氣體放電光源（1）熒光燈熒光燈俗稱日光燈，是高光效、長壽命的電光源，在電氣照明中采用熒光燈是一個重要的發(fā)展，它在建筑工程上廣泛使用。熒光燈是由一根充有氬氣和微量汞的玻璃管構成，管壁涂有熒光物質，管的兩端裝有鎢絲制成的電極。在汞氬混合氣體發(fā)生發(fā)電時，輻射的紫外線去激發(fā)管內壁的熒光物質即可放出可見光。（2）高壓汞燈高壓汞燈與熒光燈的發(fā)光原理相同，只是高壓汞燈燈泡內部壓力比熒光燈管內的壓力要高的多，高壓汞燈有戴鎮(zhèn)流器啟動和不帶鎮(zhèn)流器啟動兩種。高壓汞

18、燈的光效高，壽命長，但啟動時間較長，顯色性較差。（3）高壓鈉燈它利用高氣壓的鈉蒸汽放電發(fā)光，其光譜集中在人眼較為敏感的區(qū)間，因此其光效比高壓鈉燈還高一倍，而且壽命長，但其顯色性較差、啟動時間較長。高壓鈉燈具有優(yōu)秀的色表和顏色質量，透霧能力強，但其適應電壓變化的能力較差，所以常用于廣場、車站等大面積對光源顯色性要求不高的照明場所。二 光源類型1.燈具的選擇 燈具具有控制光源、保護光源、安全、美化環(huán)境等作用。設計時主要從其光學性能、光源種類、安裝方式、照明場所的使用條件、經濟性能等方面綜合考慮確定6。照明光源宜采用熒光燈、高強氣體放電燈（高壓鈉燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈）等，不推薦采用鹵鎢燈、長弧

19、疝氣燈等。在許多照明場所如商業(yè)櫥窗、展覽廳（包括一般商業(yè)產品、文化藝術品以及歷史文物的展覽展示等）以及攝影照明等，要求顯色性高，高檔冷光或聚光的場所，可采用各種結構形式的鹵鎢燈。為了節(jié)約電能，當燈具懸掛高度在4m及以下時，宜采用熒光燈；在4m以上時，宜采用高強氣體放電燈。金屬鹵化物燈，屬于高強度氣體放電燈。各種規(guī)格的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈由于具備高光效和使用壽命長的特點，廣發(fā)用于各種環(huán)境條件的室內外照明，如機場、港口、碼頭、道路、體育場館、大型工業(yè)車間、展覽廳地鐵等場所。2.燈具的布置燈具布置主要就是確定燈在室內的空間位置。燈具的布置對照明質量有重要影響。光的投射方向、工作面的照度、照明均勻性

20、、直射眩光、視野內其他表面的亮度分布以及工作面上的陰影等，都與照明燈具的布置有直接關系。燈具的布置合理與否影響到照明裝置的安裝功率和照明設施的耗費，影響照明裝置的維修和安全。燈具的布置方式一般分為兩種，一種是均勻布置，在照度要求均勻的場所應用較為廣泛；第二種是選擇布置，廣泛應用在局部照明中。（1）燈具布置原則 合理的照度水平，并具有一定的均勻度； 適當的亮度分布； 必要的顯色性和入射方向； 限制眩光作用和陰影的產生； 美觀、協調； 便于安裝、檢修。（2）燈具布置方式均勻布置均勻布置是使燈具之間的距離及行間距離均保持一定。一般地，在一般照明或者分區(qū)一般照明方式的場所都選擇均勻布置的方式。均勻布置

21、為了達到照度均勻度，將同一型號的多個燈具按面積等分的方法，均勻布置成直線型、正方形、菱形、矩形等各種單一的幾何圖形，從而使工作面上照度均勻。這種布置方式適用于照度均勻的場合，如圖2.1所示。圖 1 燈具的均勻布置 選擇布置選擇布置是指根據工作面的安排、設備的布置來確定來確定燈具的布置方式。這種布燈適用于分區(qū)、分段一般照明，它的優(yōu)點在于能夠選擇最有利光的照射方向和保證照度要求，可避免工作面上的陰影。在辦公、商場、車間等工作場所內設施布置不均勻的情況下，采用這種有選擇的布燈方式可以減少一定數量的燈具，有利于減少投資，節(jié)約能源。2.燈具的距高比燈具的距高比是指燈具在布置時相鄰燈具間距離與燈具懸掛高度

22、之比，即= (2-2)式中，燈具距高比； L相鄰燈具間距離，m； h燈具的懸掛高度，m。對于不對稱的燈具距高比分為橫向距高比和縱向距高比，即=/h (2-3)=/h (2-4)式中，（）燈具橫向（縱向）距高比； （）相鄰燈具間橫向（縱向）距離，m； h燈具的懸掛高度，m。因此，在進行平面布置時，燈具實際距高比要小于燈具產品指標數據中的距高比，燈具與墻的距離取L/4L/2之間數值，以保證照度的均勻性。2.4 本工程照明設計一 本工程燈具的選擇不同類型的工程對照明質量的側重點各有不同，但都離不開以下幾個方面，合適的照度水平；合適的空間亮度分布；把握好色溫與顯色性；眩光的有效控制；正確的投光方向和完

23、美的造型立體感，而這些因素之間往往互相影響的，所以要實現高質量的照明效果，光源與燈具的選擇至關重要。光源的選擇原則： 1、考慮光源特性2、滿足環(huán)境的要求 3、根據人的生理和心理需求 4、與建筑氣氛的配合5、裝飾效果燈具的選擇應與光源配合，即在滿足要求的前提下，依照建筑裝飾要求選擇相應的燈具造型與之協調；根據限制直射眩光和光幕的反射等要求，選擇燈具的遮光角和表面亮度。本工程是圖書館照明，所以大部分場所（如書庫、自習室、閱覽室等）均采用T8三基色直管熒光燈。樓梯間要給人們一種寧靜的氣氛，所以選用冷色熒光吸頂燈進行照明。洗手間一般采用防水吸頂燈。層高較高的大廳上空采用金屬鹵化物燈。二 應急照明設計1

24、.應急照明介紹應急照明，作為在外接電源突然中斷的情況下，為樓內人員提供及時撤離、疏散至安全地帶的照明，在整個照明系統中擔負著相當重要的角色。應急照明系統包括：備用照明、疏散指示照明、安全照明。 備用照明正常照明失效時，為確保工作繼續(xù)進行（或暫時繼續(xù)工作）而設置的備用照明。由于工作中斷或誤操作時，可能會引起爆炸、火災、人身傷亡或造成嚴重后果和經濟損失的場所，應考慮設置供暫時繼續(xù)工作的備用照明，例如配電室、消防控制室、演播室、手術室等場所都應設置備用照明。疏散指示照明疏散指示照明是在發(fā)生火災、事故停電等突發(fā)情況下，為人員安全到達室外或臨時避難層而設置的路線標志。如“安全出口”、“避難層”等。此外還

25、有引向標志，即借助于箭頭或某種分辨方向的圖形或文字進行指向。安全照明正常照明突然中斷時，為確保處于危險中的人員安全而設置的安全照明。2.本工程應急照明設計根據民用建筑電氣設計規(guī)范JGJ16-2008中有關應急照明供電設計的規(guī)定：應急照明應由兩路電源供電，在重要場所或供電條件不具備兩個電源或兩回路時，還應設置有蓄電池的應急照明燈或用蓄電池組供電。帶蓄電池的應急照明燈可接自本層（本區(qū)）配電盤的專用回路，或防災專用配電盤。備用照明、疏散照明，應由不同不同分支回路提供電源，同時不允許將電源插座接在應急照明回路上。 本設計中，配電室、值班室、消控中心的照明100%為應急照明；其他公共場所應急照明一般按正

26、常照明的10%設置，正常情況兼做普通照明，采用雙控開關控制。在大空間用房、走廊、樓梯間、主要出入口等場所設置疏散指示照明，如圖2.2所示。應急照明地面最低照度不低于5Lx。疏散指示燈平時應處于點亮狀態(tài)。功能性燈具：出口標志燈、疏散指示燈需有國家主管部門的檢測報告，達到要求的方可使用圖 2.2（a） 門廳應急照明與疏散指示設計圖 2.2（b）配電室、值班室應急照明設計本工程的應急照明布置詳見各層照明平面圖。三本工程照明設計的照度計算與燈具布置1.照度計算照度計算是照明設計的重要內容，是照明功能效果的重要組成部分。照度計算的目的是根據所需要的照度值，結合其他已知條件（如照明燈具類型及布置方式、房間

27、各個面的反射條件及污染情況等）來決定燈具的容量或燈具的數量。同時也為了更好地按照規(guī)范要求，進行功率密度控制，達到滿足使用要求下的節(jié)能要求。因此，在實際的照明工程設計中，應進行必要的照度計算。照度計算通常采用利用系數法、單位容量法和逐點計算法，本節(jié)只介紹實際中使用最多的利用系數法。利用系數法是一種考慮反射和折射兩種光照效果，以利用系數為主要計算數據，以照度的定義為依據的一種計算照度的方法。它適用于非電光源照明場所的照度計算，主要用于燈具布置比較均勻，室內其他工作面反射系數較高且比較空曠的照明場所。利用系數法計算公式： (2-5)式中，工作面上的平均照度，lx； 光源光通量，lm； 光源數量； 利

28、用系數； 工作面面積，； 燈具的維護系數。燈具利用系數燈具的利用系數是指自然光投射在工作面上的光通量與全部光源發(fā)出的光通量之比，它是表明光源的光通利用程度的一個系數。根據房間室空比RCR、墻壁、頂棚及地面的反射系數查燈具的利用系數表即可得燈具的利用系數。不同的燈具有不同的利用系數表，下表為YJK-1/40-2型單管熒光燈的利用系數表。表 3 YJK-1/40-2型單管熒光燈的利用系數表8070500503010503010503010020RCR利用系數U10.850.800.760.830.790.750.790.760.730.6620.750.690.630.730.670.630.70

29、0.650.610.5630.660.590.540.650.580.530.620.570.520.4840.590.510.450.570.500.450.550.490.440.4150.520.440.390.510.440.390.490.430.380.3560.470.390.340.460.390.340.450.380.330.3170.420.350.290.420.340.290.400.340.290.2780.380.310.260.380.310.250.360.300.250.2490.350.280.230.340.270.230.330.270.220.211

30、00.300.230.190.300.230.190.290.230.190.17房間室空比RCR是根據房間尺寸，燈具的安裝高度和工作面高度計算得出的。其計算公式為：RCR= (2-6)式中，燈具的安裝高度； 工作面高度； 房間的長； 房間的寬。燈具的維護系數和墻壁、頂棚及地面的反射系數均可查表得出，詳見表2.3和表2.4。表 4維護系數表環(huán)境污染特征房間或場所舉例燈具最少擦拭次數（次/年）維護系數值室內清潔臥室、辦公室、餐廳、閱覽室、教室、病房、客房儀器儀表裝配間、電子元件裝配間、檢驗室等20.8一般商店營業(yè)廳、候車室、影劇院、機械加工車間、機械裝配車間、體育館等20.7污染嚴重廚房、鍛工車

31、間、鑄工車間、水泥車間等30.6室外雨棚、站臺20.65表 2.4 墻壁、頂棚及地面的反射系數近似值反射面情況反射比刷白的墻壁、頂棚、窗戶裝有白色窗簾0.7刷白的墻壁、窗戶未掛窗簾或掛深色窗簾；刷白的頂棚，但房間潮濕；墻壁和頂棚未刷白但潔凈光亮0.5有窗戶的水泥墻壁、水泥頂棚；木墻壁；水泥地面0.3有大量深色灰塵的墻壁、頂棚；未粉刷的磚墻；較臟污的水泥地面等0.12.本工程中的照度計算與燈具布置本工程在計算面積較大的房間的照度時采用柱網法，即對每個柱網圍成的空間（如圖2.3）分別進行照度計算。這樣做可以使照度更均勻，也可以減少計算量。例如對一層密集書庫進行照度計算，見表2.5.圖 2 柱網示意

32、圖表 5 一層密集書庫一個柱網空間照度計算房間名稱密集書庫照度要求 E（Lx）50光源種類T8三基色直管熒光燈光源型號TLD18W/827光源到工作面的高度 hc（m）2.25室指數 RCR1.6減光系數 K0.8利用系數U0.667光通量（lm）1×1250被照明面積 A（）51.84燈具數量 N（個）4燈具生產廠家飛利浦照度計算值（Lx）55.6由表2.5可知，在密集書庫每個柱網空間內均勻布置4盞TLD18W/827直管熒光燈照度可以滿足要求。表 6 二層自然科學開架閱覽室一個柱網空間照度計算房間名稱自然科學開架閱覽室照度要求 E（Lx）300光源種類T8三基色直管熒光燈光源型號

33、TLD36W/830光源到工作面的高度 hc（m）2.25室指數 RCR1.6減光系數K0.8利用系數U0.667光通量（lm）2×3350被照明面積 S（）51.84燈具數量 N （個）4燈具生產廠家飛利浦照度計算值（Lx）275.86由表2.6可知，照度的計算值比照度要求的值要略小。建筑照明設計規(guī)范GB-50034-2004規(guī)定一般情況下，設計照度值與照度標準值相比較，可有-10%+10%的偏差。所以此設計符合要求。對于其他閱覽室、自習室的照度計算方法與結果同表2.6，其燈具布置方式都為均勻布置。對于公共場所，如門廳的照度按照50lx設計，檢索區(qū)大廳照度按照100lx設計，樓道照

34、明也按50lx設計。其中門廳燈具采用均勻布置，樓道燈采用線性布置。檢索區(qū)大廳選用150W的金屬鹵鎢燈，安裝在4層頂棚，均勻布置。具體燈具布置情況詳見附圖各層照明平面圖。三 系統設計3.1統計負荷量的方法統計負荷的方法主要有需要系數法、利用系數法、二項式法、單位面積功率法四種。1.需要系數法。將用電設備功率乘以需要系數和同時系數，直接求出計算負荷的一種簡便的計算方法。這種方法應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。本次工程設計就是采用需要系數法。2.利用系數法。采用利用系數求出最大負荷組的平均負荷，再考慮設備臺數和功率差異的影響，乘以與有效臺數有關的最大系數得出計算負荷，這種方法的理論依據是概

35、率論和數理統計，因此計算結果比較接近實際，但因利用系數的實測與統計較難，在民用建筑電氣設計中一般不采用，所以本次設計對利用系數法不進行詳細介紹15。3.二項式法?？紤]了用電設備組的平均最大負荷和少數大容量設備對計算負荷的影響，一般用在用電設備數量較少和設備容量差異大的低壓動力系統的負荷統計。在設備組容量之和的基礎上，考慮若干容量最大設備的影響，采用經驗系數進行加權求和法計算負荷。4.單位面積功率法，單位指標法。大量應用于工程初步設計。統計負荷方法的選取原則： 在方案設計階段可采用單位指標法估算，根據估算值確定變壓器容量和臺數；在初步設計及施工圖設計階段，宜采用需要系數法求計算容量； 當用電設備

36、臺數較多，且不同設備容量之間相差比較小時，通常會采用需要系數法進行計算，在干線、變配電所的負荷計算中應用的比較多。 當用電設備臺數較少，且不同設備容量之間相差比較大時，通常會采用二項式法進行計算，在支干線和配電屏（箱）的負荷計算中應用的比較多。常用統計負荷量的方法和公式，見下表3.1。表 7 常用統計負荷量的方法和公式統計負荷量常用方法公式備注需要系數法=有功同時系數，一般取0.9-0.95無功同時系數，一般取0.93-0.97有功計算負荷（W）無功計算負荷（Var）視在計算負荷（VA）計算電流（A）某類設備需用系數某類設備設備容量某類設備功率因數對應的正切值二項式法=b、c某類設備的二項式系

37、數用電設備組中X臺大功率設備總設備容量，又稱為附加功率各類設備中最大值最大一組設備對應的正切單位面積功率法，單位指標法=s=W·N負荷密度（KW/）s建筑面積（）W單位產品或每戶耗電量（KW）N產品數量或總戶數3.2 電線電纜的選擇 一 導線的分類、型號與使用在建筑電氣設計中常使用的導線有：架空線，電纜，低壓絕緣導線。根據不同的供電要求與環(huán)境因素選擇不同的供電線路。（1）架空線由于架空線路具有成本少、安裝容易、維修方便等優(yōu)點，被大量的使用在城市郊區(qū)。然而它也有很多缺點如：占地多、影響環(huán)境、易發(fā)生故障等。這就限制了架空線在一些對環(huán)境、交通要求高的地方不宜使用，如旅游景點、高速公路等。常

38、見型號有：LG鋁絞線 LGJ鋼芯鋁絞線 TJ銅絞線L表示導體的材料是鋁、T表示導體的材料是銅、J表示是絞線，很多時候型號后面會跟數字，這個數字表示導線截面尺寸。（2）電纜 電纜受外界氣候干擾小、敷設方便、隱蔽、美觀、安全可靠、維護量少。缺點：投資大、施工工程量大、變動難、尋側故障難。主要用于市區(qū)內線路、旅游景點、高速公路以及高層和超高層建筑等電源進線。常見低壓電力電纜型號：VV聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套（銅芯）電力電纜 YJV交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套（銅芯）電力電纜，如果是鋁芯導體，則中間加L，即分別為VLV、YJLV；阻燃電纜，則在前面加ZR，即ZRVV、ZRYJV；耐火電纜，在前面加N（或

39、NH），即NHVV、NHYJV；無鹵低煙，型號為WDYJV；預分支電纜，加F（或YF）綜上可知WDZANYJV是無鹵低煙交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套、A級阻燃耐火電力電纜。線徑規(guī)格有1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、140、300等。電纜有單芯與多芯多種組合，常用的多芯電纜包括3芯、4芯、5芯電纜，其中4芯、5芯電纜分為等徑與不等徑。電纜敷設方式有：電纜隧道、直埋、穿管、電纜溝、橋架。（3）低壓絕緣導線：常見的低壓絕緣導線有：BV、BLV、BVV、BVRB:表示是低壓絕緣導線硬型；V：表示絕緣材料是聚氯乙烯；X:表示絕緣材料是橡皮； L：表

40、示導體材料是鋁，該位置無標注說明導體材料是銅；R：表示的是低壓絕緣導線軟型。（4）強電系統中導線（電纜、低壓絕緣導線）型號規(guī)格表示：a-b×c+d×efghi其中a：導線型號；b：火線根數；c：火線截面（）；d：零線與PE線根數e：零線與PE線截面（）；f：敷設方式；g：穿管時的管徑、管材；h：敷設部位；i：明敷還是暗敷。表8導線的敷設方式文字符號敷設方式文字符號敷設方式E明敷C暗敷MR金屬槽PC穿聚氯乙烯硬質電線管SC穿焊接鋼管FPC穿聚氯乙烯半硬質電線管CT電纜橋架CP 穿金屬軟管二 導線的選擇原則1.按發(fā)熱原則選在允許通過最大連續(xù)負荷電流下，保證所選導線不被電流熱效應

41、燒壞。按發(fā)熱原則選擇導線截面時，應保證其導線載流量大于線路的計算電流，即： (3-1)式中：導線載流量（A），載流量指某型號截面導線允許通過的最大電流； 計算電流（A）。必須注意：導線的允許載流量與環(huán)境溫度有關。因此當敷設地點的環(huán)境溫度與導線允許載流量所對應的環(huán)境溫度不同時，導線的允許載流量應乘以溫度校正系數： （） (3-2)式中：導線、電纜芯長期允許工作溫度； 導線敷設地點實際的環(huán)境溫度； 導線、電纜線芯允許載流量所對應的環(huán)境溫度。2.按電壓損失原則選保證所選導線產生輸電總壓降小于等于5%，以保證供電質量合格。工程上通常使用的計算電壓損失公式為：=J。式中：某型號、某截面導線單位負荷距產生

42、電壓損失百分比，單位為U%/A·km或U%/kw·km，查表得到； J負荷距（A·km）或（kw·km） ； J=·l（A·km）或J=·l（kw·km） (3-3)3.按機械強度原則選正常工作狀態(tài)下，導線應有足夠的機械強度，保證所選導線能夠承受自然外力的損傷，保證系統安全可靠地運行。公式： (3-4)式中:導線截面（） 導線機械強度允許最小截面（）。4.按經濟電流密度選擇 保證所選導線電能損耗和電壓損失量小，且金屬投入量適當，即保證經濟。 公式： (3-5)式中:導線截面（） 經濟電流密度（A/）5.按短路熱穩(wěn)定

43、性校驗當發(fā)生短路時，保證導線能夠承受系統短路電路的熱損壞。公式：= (3-6)式中：導線熱穩(wěn)允許最小截面（）； 短路電流穩(wěn)態(tài)值（KA）； 短路電流假想持續(xù)時間； k導線熱穩(wěn)系數。6.按短路動穩(wěn)定性校驗能保證故障狀態(tài)中所選導線能夠承受短路電流產生的力損壞。公式： (3-7)式中：導線能夠承受應力（Mpa）； 導線在發(fā)生短路時實際承受應力（Mpa） =140（Mpa）； =70（Mpa）。7.零線界面、PE線截面的選擇零線截面：一般情況下，50%；以下三種情況下，=：a：三相負荷處于嚴重不平衡的工作狀態(tài)，=；b：16，=；c：單相或兩相回路時，=。PE線截面：一般情況下，50%；特殊情況下，16，

44、=；1635，=16滿足保護要求。具體選擇導線時，并不是要求所有的原則都要滿足，比如：在選擇低壓絕緣導線時，一般按發(fā)熱原則、電壓損失原則、機械強度原則來選，而在選擇電纜時一般按發(fā)熱原則、電壓損失原則和熱穩(wěn)校驗原則來選。3.3 低壓斷路器的選擇在民用建筑工程中，電氣照明系統中的低壓短路器（俗稱空開）的選擇應該滿足以下原則：1.電流發(fā)熱原則，由于電流在通過斷路器時會產生很大的熱量，為了防止斷路器被燒壞，所以要求斷路器的額定電流與熱保護動作電流均要大于被保護系統的計算電流。2.斷路器與導線及系統的配合原則，為了防止發(fā)生電氣火災與誤動作，所以要求斷路器熱保護動作電流與導線載流量滿足一定的配合關系。3.

45、機群啟動原則，對于具有大量電動機設備時，為了防止動力系統發(fā)生誤動作，斷路器的短路保護動作電流應滿足與系統尖峰電流（啟動電流）的配合要求。4.滅弧校驗原則，防止發(fā)生假性跳閘。5.級間配合原則，用以滿足系統保護選擇性跳閘要求，防止發(fā)生越級跳閘。各原則的計算公式見下表3.3.表 10 低壓斷路器選擇原則原則名稱原則公式各量意義電流發(fā)熱 原則低壓斷路器額定電流（A）低壓斷路器熱保護動作電流（A）被保護系統計算電流（A）斷路器與導線及系統的配合原則1.2被保護電網導線載流量機群啟動原則1.2系統短路電流最小值（KA）系統短路保護動作電流尖峰系數，取1.72系統尖峰電流（A）滅弧校驗原則低壓斷路器最大可開

46、斷電流系統三相短路電流級間配合原則1.21.2系統前一級熱保護動作電流系統后一級熱保護動作電流系統前一級短路保護動作電流系統后一級短路保護動作電流時間差應滿足0.10.2秒要求3.4 本工程部分負荷統計及配電箱系統的設計一 各類配電箱系統圖設計本設計中涉及的配電箱有照明配電箱AL、動力照明配電箱AP、應急照明配電箱AEL。1.照明配電箱設計以照明配電箱AL2-3為例，照明配電箱AL2-3系統圖如圖3.1所示。對于照明回路導線選擇BV（3×2.5），穿FPC管，沿頂棚暗敷；對于插座回路導線選擇BV（3×4），穿FPC管，沿地暗敷。查表得BV2.5導線在環(huán)境溫度為30攝氏度，3

47、根穿管敷設時的載流量為22A，BV4導線在環(huán)境溫度為30攝氏度，3根穿管敷設時的載流量為28A。照明回路選擇熱保護動作電流為16A的C65N-C16A/2斷路器，插座回路選擇20A帶漏電保護的C65N-C20A/2P斷路器。經過校驗，導線、斷路器的選擇滿足斷路器與導線及系統的配合原則即1.2，。對于單個照明箱而言，需用系數取1，功率因數取0.9。所以照明配電箱AL2-3的安裝功率等于計算功率，即=6.32KW。=/=10.67A選擇熱保護動作電流為32A的C65N-C32A/3斷路器作為照明箱的總開關，校驗后所選開關與上一級開關滿足級間配合原則，也滿足發(fā)熱原則。 綜上所述，照明配電箱中照明回路

48、為單相三線：BV(3x2.5)-FPC16-CC；插座回路為單相三線：BV(3x4)-FPC20-FC。照明回路選擇斷路器型號為C65N-C16A/2，插座回路選擇斷路器型號為C65N-C20A/2P，配電箱總開關型號為C65N-C32A/3。其他照明配電箱設計參照此配電箱。對于動力照明配電箱，設計方法與照明配電箱類似，但要加浪涌保護器，這里不再贅述。對于需要單獨計量的場所，需單獨放置配電箱，配電箱中、要加裝電度表。例如書店的照明配電箱AL1-7，其配電箱系統見圖3.3。2.應急照明配電箱設計應急照明配電箱每一回路導線選擇NHBV（4×2.5），穿鋼管，沿頂棚暗敷。斷路器型號選擇C65N-C16A/2。由于應急照明箱采用雙電源進線，所以應急照明箱的總開關選取型號為WATSGB-32/4R的雙電源裝換開關。每臺應急照明配電箱中配一中間繼電器,型號為JZ7-80.該中間繼電器線圈受消防控制模塊控制,其常開觸點去控制應急照明系統圖中各回路的接觸器TLC1-18。應急照明配電箱AEL3-3系統圖如圖3.2所示。圖 3.1 照明配電箱AL2-3系統圖圖3應急照明配電箱AEL3-3系統圖圖 4照明配電箱AL1-7系統圖二 配電干線的設計以照明配電干線設計為例進行說明，選擇連接照明箱AL1-1這路這條干線。1.統計負荷量求出計算電流 所選干線為8個照