第八章照明設計(電氣設計)第一節(jié)照明供電系統(tǒng)的構(gòu)成和負荷計算方法第二節(jié)導線、保護設備和開關設備的選擇第三節(jié)照明配線和供電系統(tǒng)設計第四節(jié)某學院教學樓D座五層照明設計(電氣部分)一、照明供電系統(tǒng)的構(gòu)成照度標準是一個最低限度標準，也就是最低照度標準。(一)照明供電系統(tǒng)的接線形式第一節(jié)照明供電系統(tǒng)的構(gòu)成和負荷計算方法計量箱按照實際情況連接成放射式、樹干式和環(huán)形式或混合式。(二)照明的供電系統(tǒng)的接地形式TN系統(tǒng)形式是供電系統(tǒng)中有一點直接接地，用電設備的外露可以導電的部分采用保護線與接地點連接，從而保證用電設備人員的安全。從中性線與保護線的連接情況可分為三種形式。分別為：TN-S、TN-C和TN-C-S系統(tǒng)。(三)照明供電系統(tǒng)的供電電壓和回路的劃分對于照明供電系統(tǒng)來講當一個單相回路超出16A時或燈具數(shù)量超出25個時，要采用三相220/380V的供電電源。三相照明線路各個相的負荷要合理分配，保持平衡，每個分配電箱中最大與最小相的負荷電流差不宜超出30%。1.為了控制和保護達到其合理性，使用功能相同的照明器應在一個回路中。2.每一回路的照明器數(shù)量(包括插座)不超過20個。最多不超過25個?；蛴嬎汶娏鞑怀?6A。大型的建筑組合燈具每一單相回路不宜超出25A，光源的數(shù)量不宜超出60個。3.插座供電的回路應該是單獨劃分的，一般情況下單獨回路的插座不宜超出10個(組)，對于住宅來說可以不受限制，但是不同性質(zhì)的用電設備必須單獨設立供電回路，如：空調(diào)機、電加熱的洗浴和廚房用電設備等。二、照明負荷計算(三相)(單相)PCQCSCφ三、計算負荷確定的計算方法(一)單位指標法單位指標法是一種在住宅的設計各個階段均可以使用的方法，根據(jù)單位指標的不同可以分為單位面積容量法、單位指標法和負荷密度法等。(二)需要系數(shù)法PN

→Pe

→Pc

→Ic額定功率設備功率計算功率計算電流1.設備功率(Pe)的確定1)對于白熾燈和高壓鹵鎢燈其標出的額定功率就是設備功率；2)對于氣體放電光源中的各種燈的設備功率是其標出的額定功率與變壓器、鎮(zhèn)流器功率損耗之和。Pe=（1+α）PN燈具鎮(zhèn)流器類型功率損耗(α)熒光燈普通型電感鎮(zhèn)流器25%節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器15%~18%電子鎮(zhèn)流器10%金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、熒光高壓汞燈普通型電感鎮(zhèn)流器14%~16%節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器9%~10%(1)單相供電照明用電設備設備功率的計算方法3)普通插座每組按Pe=100W計算，計算機插座按Pe=200W計算。(2)對于三相供電的照明用電設備功率(Pe)的確定1)相不平衡率η式中：Pmax、Pmin—三相中最大的和最小的設備功率；Pav—三相平均單相設備功率，即：Pav=[Pe(L1)+Pe(L2)+Pe(L3)]/3?！锂敠恰?5%時，按三相平衡計算，即Pe(L1)+Pe(L2)+Pe(L3)★當η>15%時，按三相不平衡計算，即Pe=3Pmax(L1、L2、L3)注：在實際照明工程中要做到三相負荷平衡是很困難的，即上述條件較難滿足，這時照明干線的計算負荷應按三相負荷中負荷最大的一相進行計算，即認為三相等效負荷為最大相單相負荷的3倍，即Pe=3Pmax(L1、L2、L3)。2.用需要系數(shù)法進行負荷計算(1)計算公式的引出Pc=Kd×Pe(2)負荷計算的步驟(1)照明分支線路(回路)上的計算負荷：Pc=Pe(Kd=1)；(2)照明干線上的計算負荷：Pc=kd?ΣPe；(3)進戶線、低壓總干線上的計算負荷Pc

各干線的計算功率四、在一條線路上連接多種光源時計算電流的確定(1)求出每種光源的Ic值；1.計算思路(2)求出每種光源的Ic值的有功及無功分量：Icp=Ic·cosφ，Icq=Ic·sinφ；(3)求總計算電流Ic的值。IcpIcqIcφ【例12-1】有一條交流220V的照明線路上，連接有40W白熾燈10只，同時連接有帶鎮(zhèn)流器的40W熒光燈10只。求這條線路上的計算電流。假定：白熾燈的功率因數(shù)為1，而熒光燈的功率因數(shù)為0.65(未加入電容器補償裝置)，而且功率損耗為0.2。解:白熾燈的有功計算電流為：Icp1=Pc1/U=10×40/220=1.82A熒光燈的功率因數(shù)為cosφ=0.65，tanφ=1.16，sinφ=0.76。熒光燈的計算電流：Ipc2=Pc2/(Ucosφ)=(1+0.2)×10×40/(220×0.65)=3.36A熒光燈的無功計算電流:Iqc2=3.33A這條線路上的計算電流(IC)：第二節(jié)導線、保護設備和開關設備的選擇一、常用導線型號的選擇導線型號的選擇是根據(jù)供電線路的額定電壓、電力負荷的等級、導線敷設的方式和導線使用的環(huán)境條件等條件的要求來確定。它的選擇原則和動力線路的選擇的原則是一樣的原理。二、導線截面的選擇1.在照明供電系統(tǒng)中的導線，應滿足可以通過正常最大的負荷電流，并且正常最大的負荷電流通過時所產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不至于造成導線使用壽命時間的減少。2.為了滿足機械強度的要求，在不同的使用場合時，導線的最小截面不應小于其最小的允許值。3.導線通過正常最大的負荷電流時產(chǎn)生的電壓損耗值不應超出其規(guī)定的允許值。三、按電壓損失條件的選擇導線的截面(1)照明器端子處電壓偏移允許值(以額定電壓的百分數(shù)表示)一般工作的場所的照明為：±5%。在視覺要求較高的室內(nèi)照明為：+5%、-2.5%。對于遠離電源小面積一般場所的照明可以取值:+5%、-10%。對于應急照明、警衛(wèi)照明、道路照明可為：+5%、-10%。(2)照明線路電壓損失的計算1)在照明線路中整條線路的截面相同時電壓損失的計算ΔUal=ΣM/A×C式中：ΣM—線路全部功率距之和，(ΣM=ΣPL)。P—有功功率(kW)；L—線路長度(km)；A—導線、電纜的截面（mm2）。C—計算系數(shù)見表；

ΔUal—線路電壓損失的百分值。計算系數(shù)(C)值線路的額定電壓(V)線路的形式C(kW·m/mm2)鋁線銅線220/380三相四線46.276.5220單相7.7412.82)有分支照明線路導線截面的選擇對于每一只照明器的電壓損失計算可采用分段計算的方法。當按動力線路的計算方法進行，在計算時要產(chǎn)生一定的誤差。四

、常用的照明器開關設備及選擇(1)開關設備本身的額定電壓值必須大于所安裝線路的工作電壓值。(2)開關設備本身的額定電流值必須大于所安裝線路中的計算電流值。(3)開關設備的形式必須符合使用環(huán)境的要求和控制方式的要求。五、常用的保護設備及其選擇(2)保護設備本身的動作電流值必須大于所安裝線路中的計算電流值。(3)帶漏電保護功能的斷路器漏電動作的電流值和動作時間應符合所裝設位置和保護對象的要求。(1)保護設備本身的額定電壓值必須大于所安裝線路中的工作電壓值。第三節(jié)照明配線和供電系統(tǒng)設計(一)有關規(guī)定一、電氣配線平面圖1.圖形的規(guī)定見附錄。2.文字標注的規(guī)定：詳見動力配線平面圖設計的有關規(guī)定。(二)電氣配線平面圖的繪制1.繪制建筑平面圖包括建筑門窗、墻體、軸線、主要尺寸等。2.電氣設備的布置(1)配電平面圖應包括建筑門窗、墻體、軸線、主要尺寸、工藝設備編號及容量；布置配電箱、控制箱，并注明編號；繪制線路始、終位置包括控制線路，標注回路規(guī)格、編號、敷設方式；凡需專項設計場所，其配電和控制設計圖隨專項設計，但配電平面上應相應標注預留的配電箱，并標注預留容量；圖紙應有比例。(2)照明平面圖應包括建筑門窗、墻體、軸線、主要尺寸、標注房間名稱、繪制配電箱、燈具、開關、插座、線路等平面布置，標明配電箱編號，干線、分支線回路編號；凡需二次裝修部位，其照明平面圖由二次裝修設計，但配電和照明平面圖上應相應標注預留的照明配電箱，并標注預留容量；有代表性的場所的設計照度值和設計功率密度值；圖紙應有比例。3.連接導線棵數(shù)的確定和繪制(1)照明平面圖(1)導線根數(shù)標注方法3n(2)照明回路中的五種導線1)相線(火線L)：相線進開關，即相線是電流從配電箱流向開關的線，火線只接至開關，不與燈具連接，對于220V燈具不可能有兩根相線重疊的情況。2)中性線(零線N)：中性線電流流出燈具的線，一個回路中不管有多少套燈具，零線只有一根，零線不與開關連接。3)保護線(地線PE)、一個回路中不管有多少套燈具，保護線只有一根，保護線是防漏電的，保護線不與開關連接，而與燈具外殼相連。4)控制線：是由開關接出至燈具的導線，如果其中的一位開關控制２套或Ｎ套燈，那么控制線就是由此開關一直至最后一套燈具。5)雙控或多控開關連接線：以雙控開關為例，雙控開關是成組出現(xiàn)的，即一位對應一位。一對單聯(lián)雙控開關之間的連接線為2根，一對雙聯(lián)雙控開關間的連接為4根，開關連接線不與燈具連接。(3)照明回路(共管)中導線根數(shù)的確定32平面圖原理圖PENLG1)一只單聯(lián)開關控制一盞燈的情況2)一只雙聯(lián)開關控制多盞燈的情況(1)33平面圖原理圖3PENL3)一只雙聯(lián)開關控制多盞燈的情況(2)33平面圖原理圖33PENL4)雙控開關控制一盞燈的情況33平面圖原理圖3PENL(三)電氣配線平面圖的示例二、供電系統(tǒng)圖的設計(一)繪制原則1.供電系統(tǒng)的形式既電源總配電箱和各個分配電箱的連接形式(放射式或鏈式等)。2.連接各配電箱之間連接導線的型號、規(guī)格、敷設方式等在平面圖沒有表示清楚的內(nèi)容。3.總配電箱和分配電箱中的型號以及配電箱中所選擇的保護設備的型號及有關技術數(shù)據(jù)(如動作電流的整定值等)。(二)供電系統(tǒng)圖的示例三、電氣照明設計的內(nèi)容和步驟(一)熟悉建筑圖紙1.總平面圖總平面圖是表明建筑和周圍環(huán)境的關系?？梢愿鶕?jù)總平面圖中所表示的電源位置來確定電源的引入方向、進線形式。2.建筑平面圖建筑平面圖是室內(nèi)照明設計的主要依據(jù)之一。它是按一定的比例繪制出建筑物內(nèi)各房間的功能、以及各房間之間的關系和它的具體尺寸的圖紙。電氣照明設計中，導線、配電箱、開關、照明器以及插座等設備的平面的位置均是在建筑平面圖中得以表示。通常稱為電氣照明配線平面圖。3.建筑立面圖作為建筑物外立面的電氣照明設計才考慮立面，從而確定建筑的主立面照明方案。4.剖面圖建筑的剖面圖是表示建筑結(jié)構(gòu)形式、各層高度及有關高度尺寸的圖紙。在電氣照明設計中的照度計算、配電箱、開關、照明器以及插座等設備的安裝高度的確定要以此圖為依據(jù)。另外在剖面圖中可以知道建筑的結(jié)構(gòu)形式，為導線的敷設方式的確定提供了依據(jù)。5.其它專業(yè)的有關圖紙(二)照明場所的使用功能的了解和掌握照明設計是以完善建筑的使用功能為目標。了解和掌握被照場所的使用功能，是為了確定照明方式和照度值找到可靠的依據(jù)。(三)建筑內(nèi)部裝飾情況照明設計應該與裝修的設計效果相配合共同的完成設計，在裝修的設計時要提出照明設計的方案，在全面掌握裝修的意圖和方法的同時強調(diào)照明的效果和裝飾效果的統(tǒng)一性，而且要在裝修施工時與其密切配合保證照明器的安裝和設計的意圖一致性。(四)照明的供電電源的情況照明的供電電源的情況包括供電的容量、電源的數(shù)量、電源的形式、引入的方式、計量的要求等。(五)建筑部門和有關主管部門的具體要求和技術的法規(guī)(六)設計方案的確定和設計的步驟設計方案是貫徹設計的全過程，是具有指導性和綱領性的方案。(七)設計方案的確定1.明確建筑物以及建筑物內(nèi)各房間的使用功能，要注意體現(xiàn)不同建筑的特點和氣氛。2.要與建筑的藝術風格和裝修的效果相結(jié)合。照明器的選擇、光源的選擇要保證經(jīng)濟合理性和先進性。3.照明設計的方法要應用成熟新技術、新方法。4.設計方案應該具有一定的特點，特別是裝飾性的照明要有新的創(chuàng)意。(八)設計步驟和內(nèi)容1.選擇適合的照度值進行照度的計算2.照明器的布置3.開關、插座和配電箱的布置4.照明供電系統(tǒng)的設計5.電氣設備、導線的選擇及其計算6.繪制照明配線平面圖7.繪制供電系統(tǒng)圖8.繪制施工安裝大樣圖(九)有關設計的文字材料包括設計說明、主要設備材料表。還有不給施工單位提供的只作為資料保存的設計計算書。(十)用電安全的設計1.為局部照明裝置(例如落地燈、臺燈)連接而用插座的連線必須要有專用的保護線(PE線)并將照明裝置的外露可導電部分與保護線相連接。2.如果照明裝置有和人體有接觸的可能性，也必須將照明裝置的外露可導電部分與保護線相連接。3.要在配電箱內(nèi)將給插座的供電回路設置漏電保護裝置。其保護裝置的動作電流值不應大于30mA。4.照明器的供電回路和插座供電回路必須分別設置。第四節(jié)某學院教學樓D座五層照明設計(電氣部分)一、配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計1.回路劃分教學樓內(nèi)的配電線路應按教學分區(qū)劃分回路，教學樓內(nèi)的照明和插座均按照明負荷考慮。教室內(nèi)電源插座和照明用電應分設不同回路。門廳、走道及樓梯等公共場所照明宜設單獨回路。針對本項目，可以將普通教室的燈具和插座各劃分為一個回路，階梯教室的燈具數(shù)量較多，可以將照明用電劃分為四個回路，加上插座共計五個回路。本座的直線長度為63米，按照供配電回路的最大長度不宜超過35米的要求，在本層兩側(cè)樓梯間附近的位置各設置一個照明配電箱。走道及樓梯間的照明用電由所在側(cè)的照明配電箱配出。2.照明控制(1)公共建筑和工業(yè)建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制措施；(2)除設置單個燈具的房間外，每個房間燈的控制開關不宜少于2個；(3)房間或場所裝設兩列或多列燈具時，宜按下列方式分組控制。結(jié)合節(jié)能方面的考慮及使用時的便捷，可以將普通教室的照明分為三個區(qū)域，加上黑板照明共四個區(qū)域。用兩組雙聯(lián)單控扳式暗開關進行控制，分別設置在教室門的兩側(cè)。二、配電系統(tǒng)圖的繪制1.負荷計算(1)回路的負荷計算回路劃分完成后，就需要對回路及配電箱系統(tǒng)進行負荷計算了。我們以編號為AL5-1配電箱中的W1回路為例進行負荷計算：其他回路負荷計算的結(jié)果見下表所示。序號箱體編號回路編號負荷名稱相序分配電壓(kV)Pe(kW)KdcosφPc(kW)Ic(A)1AL5-1WL1照明L10.220.6010.900.603.02WL2照明L20.220.9610.900.964.83WL3照明L30.220.9610.900.964.84WL4照明L10.220.9610.900.964.85WL5照明L20.220.5610.900.562.86WL6照明L30.220.9610.900.964.87WL7插座L10.220.4010.900.402.08WL8插座L20.220.4010.900.402.09WL9插座L30.220.4010.900.402.010WL10插座L10.220.4010.900.402.011WL11插座L20.221.2310.901.236.212WL12備用L30.22

10.900.603.013單相負荷統(tǒng)計L1相

14L2相

15L3相

16等效三相負荷L1L2L3序號箱體編號回路編號負荷名稱相序分配電壓(kV)Pe(kW)KdcosφPc(kW)Ic(A)1AL5-1WL1照明L10.220.6010.900.603.02WL2照明L20.220.9610.900.964.83WL3照明L30.220.9610.900.964.84WL4照明L10.220.9610.900.964.85WL5照明L20.220.5610.900.562.86WL6照明L30.220.9610.900.964.87WL7插座L10.220.4010.900.402.08WL8插座L20.220.4010.900.402.09WL9插座L30.220.4010.900.402.010WL10插座L10.220.4010.900.402.011WL11插座L20.221.2310.901.236.212WL12備用L30.22

10.900.603.013單相負荷統(tǒng)計L1相

0.222.3614L2相

0.223.1515L3相

0.222.3216等效三相負荷L1L2L3我們分別統(tǒng)計一下L1、L2、L3相的設備功率，并填入下表：其三相不平衡率η為：(2)配電箱系統(tǒng)的負荷計算序號箱體編號回路編號負荷名稱相序分配電壓(kV)Pe(kW)KdcosφPc(kW)Ic(A)1AL5-1WL1照明L10.220.6010.900.603.02WL2照明L20.220.9610.900.964.83WL3照明L30.220.9610.900.964.84WL4照明L