1、第一章 前言1.1 工程概况本工程总建筑面积约为 12590 平方米，建筑物的总高为 34 米，有办公室、会议私、业务室、展厅等部分组。主楼一层楼高 5.5 米，二到七层高3.9 米，在屋顶层设有层高为 4.5 米的电梯机房和水箱间。本楼的公共部分、走道、卫生间、办公室、展厅等均设置了吊顶，其吊顶高度随装修而定。1.2 设计要求 对办公楼的电气设计，就是在遵循各种民用建筑设计规范的前提下，结合实际的建筑，根据实际办公要求来进行合理电气设计。就电气设计而言，随着办公建筑的用电设备种类越来越多，如电力、照明、电梯、空调、消防、通信、计算机等，而且不断向智能化设备方面发展，耗电量明显增加，对供配电方
2、面提出了许多新的要求，把供配电的可靠性、安全性、灵活性性摆到了更为重要的位置。1.3 发展情况当人类从农业社会进入工业社会的时候，就开始了对办公楼的需要，办公楼建筑发展到现在，已经成为建筑科技的窗口，各种建筑的高科技相继出现于办公楼建筑当中，最近几年也出现了不少智能建筑，这是未来办公楼发展的趋势。与办公楼建筑的蓬勃发展相对应的是其电气设计的发展，在办公楼刚出现时，它只作为单纯的办公需要，受当时情况限制，其电气设计只是普通的照明设计。随着时间推移，用电设备逐渐增多，以及人们对照明要求的不断提高，在进行照明设计的同时要考虑足够的照度要求，以使工作人员有更好的视觉感觉。同时，电器设备的出现要求插座的
3、安装设计，插座的产生使工作生活方便了许多。最近几十年来，电力生产取得很大的进步，满足社会对大量电能的需求，在进行办公楼电气设计的同时也就考虑了电源电压的稳定问题，这也在很大程度上延长各种用电备的寿命。随着居民生活质量的提高和对工作空间和时间的要求多样化，办公楼办公不再是单一目的，而是将办公、购物、餐饮、康体娱乐、领略城市风貌等结合在一起,呈现出多重目的办公的特征。因此，各类办公楼建筑应适应这一变化，变单纯的办公场所为集办公、购物、餐饮、娱乐、展览等多种功能于一体的综合性商务场所。多功能的办公大楼的出现对建筑电气设计单位在设计过程尤其是在照明设计上提出更高的要求。1.4 相关规范照明设计参照的规
4、范：2004 年颁布的建筑照明设计标准 GB 500342004， 民用建筑照明设计标准 GBJ 133-90；配电设计参照规范：低压配电设计规范GB 50054-95， 低压配电装置及线路设计规范GBJ 54-83；导线选择参照的规范：高压电缆选用导则 ；应急照明参照的规范：高层民用建筑设计防火规范 GB 50045 95；防雷设计参照的规范：建筑物防雷设计规范GB 50057 94。第二章 照明系统2.1 建筑照明要求现代民用建筑电气照明设计主要有两方面内容：一是根据照度标准进行技术标准设计，以满足现代人们工作的视觉质量和视力健康要求；二是从环境和艺术角度要求出发，运用照明手段，通过装修、
5、陈设、装饰、色调、风格、选型等艺术照明设计和施工手段，从空间和环境上来达到满足人们的最佳心理效果。本设计是按照第一点来设计的。1.电压要求照明灯具端电压的允许偏移有明确规定。向上的偏移量不得额定电压的 5%，向下的偏移量允许值为额定电压的百分比，依下列不同情况有不同的规定：（1）对视觉要求较高的室内照明为 2.5%；（2）一般工作场所的室内照明、室外照明为 5%，但少数远离变电所的场所，允许降低为 10%；（3）事故照明、道路照明、警卫照明及电压 1236V 的照明，均可为10%。2.其它要求（1）系统设计时应以当前设计要求为主，但应考虑发展，留有余地。（2）一般情况下，正常照明可与其它电力负
6、荷共用变压器供电，当电压偏移或波动不能保证照明质量或影响光源寿命时，在技术经济条件允许下，应采用有载自动调压变压器、调压器或照明专用变压器。（3）无具体设备连接的情况下，民用建筑中的每个插座可按 100 瓦计。3办公室照明设计要点（1）光源色温可选择在 3300-5300K 范围内的 T8 或 T5 型直管荧光灯。照明光源的显色指数应在 60-80（宜在 80）。（2）照度水平高，限制眩光，以获得视觉舒适感。（3）布灯方案。关系到限制直接眩光和反射眩光，灯具的布置排列一定要与工作人员的工作位置联系起来考虑。为此应将灯具布在工作台的两侧，并使荧光灯具的纵轴与水平视线想平行。（4）照明插座。数量不
7、应少于工作位置或人员数量。2.2 照度标准照度等级的选择，在选择照度时,应符合下列分级：0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000 lx。本设计需要的不同的照度等级要求对应的照度见于本章节后面的照度标准表格中。照度标准因时而异，照明使视觉的满意程度与经济状况相适应，因此它是当前的生产，生活水平相适应的量纲。不同国家，不同时期有不同的照度值。本设计中的办公楼建筑属于一般的办公建筑，进行办公照明设计时是参考的是我国当前实行的照度标准，即 2004 年新发布的中华人民共和国国家标准建筑照明设
8、计标准 GB500342004。以下为与本办公楼建筑电气设计相关的建筑照明设计标准 GB500342004 的一部分：表 2-1 办公建筑照明标准值房间或场所 参考平面及其高度 照度标准值(lx) Ra普通办公室 0.75m 水平面 300 80高档办公室 0.75m 水平面 500 80会议室 0.75m 水平面 300 80接待室、前台 0.75m 水平面 300 80营业厅 0.75m 水平面 300 80资料、档案室 0.75m 水平面 200 80表 2-2 办公建筑照明功率密度值照明功率密度(W/ )2m房间或场所现行值 目标值对应照度值(lx)普通办公室 11 9 300高档办公
9、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表 2-3 公共场所照度标准值房间或场所 参考平面及其高度 照度标准值(lx) Ra普通 地面 100 60门厅高档 地面 200 80普通 地面 50 60走廊、流动区域高档 地面 100 80普通 地面 30 60楼梯、平台高档 地面 75 60自动扶梯 地面 150 60普通 地面 75 60厕所、洗室，浴室 高档 地面 150 80普通 地面 75 60电梯前厅高档 地面 150 80休息室 地面 100 80储藏室、仓库 地面 100 60表 2
10、-4 展览馆展厅照明标准值房间或场所 参考平面及其高度 照度标准值(lx) URG Ra一般展厅 地面 200 20 80高档展厅 地面 300 20 8023 照度计算2.3.1 照度计算涉及的几个名词：1）光通量 luminous flux根据辐射对标准光度观察者的作用导出的光度量，对于明视觉有：0()emdKVd式中 / -辐射通量的光谱分布 ;()e-光谱光 (视)效率;-辐射的光谱(视)效能的最大值,单位为流明每瓦 mK(lm/W)。在单色辐射时，明视觉条件下的 值为 683lm/W( =555nm 时)。mKm此量的符号为 ,单位为流明(lm) ，1lm=1cd 1sr。m2)照度
11、表面上一点的照度是入射在包含该点的面元上的光通量 除以该面d元面积 所得之商,即dAE此量的符号为 E,单位为勒克斯( )1 =1lm/ .lx21/lxm3）发光强度（光强 I） 光源在某一特定方向上的单位立体角内（单位球面度内）所发出的光通量，称为光源在该方向上的发光强度。它是用来反映光源发光强弱程度的一个物理量，用符号 I 来表示，单位为坎德拉（cd ）,简称坎（为国际基本单位，旧称“烛光” ，俗称“支光” ） 。2.3.2 照度计算方法照度计算是民用建筑电气设计过程中不可缺少的重要环节。照度计算的任务是：根据所需要的照度值及其他已知条件（照明装置形式及布置，房间各个面的反射条件及照明灯
12、具污染等情况） ，来确定光源的容量或数量；或是在照明装置的形式、布置以及光源容量都已确定的情况下，来计算某点的照度值。照度计算的方法通常有三种：逐点照度计算法、光通利用系数法、单位容量法。实际上从理论讲有两种，即逐点照度计算法和平均照度计算法。逐点照度计算法是根据每个电光源向被照点发射光通量的直射分量来计算照点照度的计算方法。平均照度计算法是按房间被照面所得到的光通量除以被照面面积而得出平均照度的计算方法，也称光通量法，而在实际运用时这种光通量法又分为光通利用系数法（简称利用系数法）和单位容量法。用得较多的是单位容量法和光通利用系数法。（一）逐点照度计算法逐点照度计算法是照度计算最基本的方法，
13、常用它来检验工作点的照度。它的特点是准确度高，可以计算 出任何指定点上的照度。这种计算方法适用于局部照明、采用反射光登记的照明、特殊斜面上的照明和其他需要准确计算照度的场合。计算公式在实际计算中，为了简化计算，通常借助于现成的曲线和图表。常用的有空间等照度曲线和平面相对等照度曲线，可查有关手册和图表。通常按计算高度和计算点到各个灯具的水平距离 L 距离比（） ，从等照曲线上查出各个灯具对该计算点所产生的照度，并求其总和 ，然后按下列公式计e算 实际水平照度，即-（1）10eEnk-（2）h式中： -在采用旋转对称配光的照明场合中，被照面指定点的照度，Enlx。-在采用非对称配光的照明场合中，被
14、照面指定点的照度，lx 。h-每个灯具内光源的总光通量，常用光源的光通量推荐值见表 2-5。k-照度补偿系数，见表 2-6。h-灯具的计算高度，指灯具距工作面的高度，m；-各个灯具对计算点产生的照度直射分量或相对照度的总和，elx.。123,.nee式（1）适用于具有空间等照度曲线，旋转对称配光的水平面照度的计算。式（2）适用于具有平面相对等照度曲线的非对称配光的水平面照度的计算。利用此两式即可对计算点的照度进行较准确验算或用来进行设计方案的比较， 的计算可参照有关照明手册或参考书。e 计算步骤：（1） 分别计算各灯具对计算点所产生的照度直射分量；（2） 求出计算点的照度总和，再除以照度补偿系
15、数；（3） 求出计算点的实际照度，一般不必准确计算出计算点的反射量。表 2-5 常用光源光通量推荐值光源额定功率 W 光通量 lm、光源类型30 40 60 100 125 150 200 250白炽灯 - 350 580 1140 1880 2700卤钨灯 - - - -荧光灯 1550 2400 - 5500荧光高压汞灯 - - - 4750表 2-6 照度补偿系数照度补偿系数环境类别 白炽灯、荧光灯、荧光高压汞灯 卤钨灯灯具檫洗次数清洁 1.3 1.2 每月一次一般 1.4 1.3 每月一次污染严重1.5 1.4 每月二次室外 1.4 1.3 每月一次(二)光通利用系数法光通利用系数法，
16、是根据房屋的空间系数等因数，利用多次相互反射理论，求得灯具的利用系数，计算出要达到平均照度值所需要的灯具数的计算方法。这种计算方法，需要大量的反映各种不同情况的系数图表，因此较复杂。这一方法适用于均匀不止灯具的一般照明，可进行平均照度的计算和确定照明灯具的数量，以及光源的功率等。下面介绍一种较为简便的方法，即利用查表和公式计算的综合方法。 计算公式： 凡无直射型灯具的室内照明，很适宜采用此计算方法，例如办公室、教室等。其计算公式如下：-(3)uavNKES式中， -工作面上的平均照度，-每盏灯具光源的光通量，N-灯具数量；-光通利用系数uK-灯具效率S-房间面积，K-照度补偿系数，照度补偿系数
17、的倒数（ ）称为减光系数或维护系数。1/rkK若照度标准为最低照度时，必须将平均照度 换算成最低照度 ，avEminE其换算关系如下-(4)minavEZ式中， -工作面的平均照度，lx；av-工作面的最低照度，lx；inZ-最低照度系数。表 27 部分灯具的最小照度系数（Z）值表距高比 L/h灯具名称 灯具型号 光源总类及容量0.6 0.8 1.0 1.2(L/h)/Z 的最大允许值B150 1.30 1.32 1.33 1.25/1.33配照型灯具 GC1-AB-1G125 1.34 1.33 1.32 1.41/1.29G125 1.28 1.30 0.98/1.32广照型灯具 GC3-
18、AB-2B200,150 1.30 1.33 1.02/1.33B300 1.34 1.33 1.30 1.40/1.29深照型灯具 GC5-AB-3G250 1.35 1.34 1.32 1.45/1.32B300,B500 1.33 1.34 1.32 1.40/1.31GC1-AB-4G400 1.29 1.34 1.35 1.23/1.32YG1-1 1.34 1.34 1.31 1.22/1.29YG2-11 401.35 1.33 1.28 1.28/1.28简式荧光灯具YG2-2 2 40 1.35 1.33 1.29 1.28/1.29YG6-2 3 40 1.34 1.36
19、1.33 1.30 1.22/1.29吸顶荧光灯具 YG6-3 3 40 1.34 1.32 1.30 1.26/1.30YG15-2 2 401.34 1.34 1.31 1.02/1.29嵌入式荧光灯具 YG15-1 3 40 1.37 1.33 1.05/1.30灯排数 31.15-1.2房间较矮反射条件较好灯排数3 1.10注:上表中 L 为灯具的间距；h 为灯具至上工作面的高度从上表可知:最小照度系数 Z 与灯具形式,光源种类,距高比有关.将上面的（3）代入(4), 可得最低照度计算公式-(5)minavuENKZSk式中， -标准照度的最低值或工作面上的最低照度值,iZ-最小照度系数光通利用系数 的确定uK光通利用系数是表示照明光源的光通利用程度的参数.其值为光源经过灯具的照射和墙,顶棚等反射到计算工作面上的光通量与房间内所有光源发出的总光通量之比,即-(6)ujKN式中, -投射到工作面的总光通量 lx,j-每只灯具内光源的光通,lx-照明灯具数 ,可由布灯方案确定或计算确定光通利用系数 与灯具的交率,配光特性(即灯具的光强分布特性),灯具uK的悬挂高度,室空间结构,房间内各面的反射系数有关.计算光通量计算每只灯具内光源的光通量和房间内光源的总光通量
