大学普通教室照明设计说明书Word格式文档下载.docx
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1.设计条件
2.教室照明标准选择
3.面积计算
4.灯型选择
5.求室空比和顶空比
6.求室内各表面的有效反射系数
7.确定利用系数Cu
8.求所需灯具数
9.布灯方案
10.照度验算
11.黑板照明
12.说明
三.总结
四.参考资料
学校照明的目的就是创造一个良好的环境,为学校教育的视觉工作提供保障,满足学生和教师的视觉作业要求,保护视力,提高教学和学习效率。
教学楼照明中最主要的是教室照明,一般教学形式分为正式教学和交互式教学,正式教学主要是教师与学生之间交流,即教师看教案﹑观察学生﹑在黑板上书写,学生看书﹑写字,看黑板上的字与图,注视教师的演示等;
交互式教学增加了学生之间的交流,学生之间应能互相看清各自的表情等。
目前,教学中也较多采用投影等教学形式,学校以白天教学为主,有效利用自然光以利节能,因此,教室照明中最基本的任务是:
1.满足学生看书﹑写字﹑绘画等要求,保证视觉目标水平和垂直照度要求。
2.满足学生之间面对面交流的要求,亮度的分布要合理。
3.要引导学生把注意力集中到教学或演示区域,创造舒适的照明环境。
4.照明控制适应不同的演示和教学情景,并考虑自然光的影响。
5.满足显色性,控制眩光,减少光幕反射,保护视力,提高视功能和可见度水平。
除此之外,教室照明还应做到安全﹑可靠,方便维护与检修,并与环境协调。
1.设计条件
50-60人一个班的大学普通教室,长为L1=12.0m,宽为W=8.0m,层高h1=4.0m;
南或北侧面开钢通窗,顶棚吊顶面板灰白色,吊顶高度为hc=0.5m;
墙均匀抹灰粉白,混凝土地面;
课桌桌面的高度为h2=0.75m。
根据《建筑照明设计标准GB50034-2004》规定,教室平均照度应不低于300lx.
房间面积:
A=L1*W=12*8=96㎡
墙的总面积:
Aw=2(L1+W)h=2*(12+8)*4=160㎡
墙的有效面积:
Ay=2(L1+W)(h-hc)=2*(12+8)*(4-0.5)=140㎡
玻璃窗面积:
Ap=0.25Ay=0.25*140=35㎡
本设计采用YG15-2型2*40W嵌入式铝格栅荧光灯具,由表4-7(参考资料[1])可知:
灯具效率η=63%
最大允许距高比L/h为A-A:
1.25;
B-B:
1.20
光通量Φ=2*2400lm
灯具宽B=0.3m
长L2=1.28m
灯具的轴线与窗线平行,安装3排灯,开窗侧灯距墙为L/3,另一侧灯距墙L/2,两行灯的间距为L,则
2L+L/3+L/2+3B=8m
所以L=2.5m;
L/3=0.8m;
L/2=1.3m
灯具计算高度
h=h1-hc-h2
=4.0-0.5-0.75
=2.75m
教室属于清洁环境,查表4-2
(1)得维护系数(照度补偿系数)k=1.3
按式4-11(参考资料[1])得
查表4-4(参考资料[1])得,
顶棚反射系数
=70%
墙面的反射系数为
地面的有效反射系数
取20%
玻璃窗的反射系数
=8%,
有效墙面积Aw=140m2
玻璃窗面积Ap=35m2
房间面积A=96m2
顶棚空间有效反射系数按
=70%,
=70%,CCR=0.52计,查图4-8(参考资料[1])曲线得
=66%
墙平均有效反射系数为
根据RCR=2.86,
=66%,
=54.5%,查表4-21(参考资料[2])中YG15-2型2*40W嵌入式铝格栅荧光灯的利用系数表,得利用系数Cu=0.55
8.求所需灯具数量
由式4-8计算
故,应取YG15-2型2*40W嵌入式铝格栅荧光灯15盏
YG15-2型2*40W嵌入式铝格栅荧光灯长度为1280mm,灯具布置方案如图所示。
图中“15-(YG15-2)
”的含义为:
灯具数-灯具型号
(设计照度)
黑板有局部照明的情况,所以灯具距黑板的距离为2.4m,距教室后墙的距离为1.6m,灯具横向间距为2m,纵向间距为2.5m
横向L/h=2.0/2.75=0.73<
纵向L/h=2.5/2.75=0.91<
1.25
平均照度
=
=
lx=317.3lx
由于黑板是垂直安装的,只有顶棚的一般照明是不够的,并且由于黑板的材料是深色的,因此需要加上特殊照明来增加黑板的照度。
黑板的照明要求如下:
(1)为是学生能容易的看清黑板,要尽量消除黑板产生的光幕反射;
(2)学生不会受到黑板照明灯具的直接照射;
(3)黑板灯具照射黑板时,上课教师不受直接眩光的干扰;
(4)黑板上垂直照度要高,而且均匀度要好。
黑板照明灯具照射黑板上部时,产生的光幕反射可能对学生有影响。
我们希望黑板上部产生的反射光不要到达第一排学生的眼睛,这时以下关系成立,即
l≦(2.2/0.9)*(h-2.0)
当灯具的安装位置满足上述关系式时,要求
(1)得到满足。
为了满足要求(3),要求黑板灯具影安装在驾驶的45°
视线以外,即
≧tan45°
。
为使黑板垂直照度尽可能均匀,应努力提高黑板下端的照度,即满足要求(4),今考虑黑板下端P的垂直照度(见图1),
其表达式为
,
而
代入上式,有
要使
为最大,则入射角θ应满足:
即
所以
°
由以上4个要求得到的黑板照明灯具安装位置的要求,可以采用图2统一表示出来。
图中表示要求
(1)的直线和表示要求(3)的直线,说明必须将灯具安装在这些直线的左边区域;
表示要求(4)的直线,说明灯具的光轴必须以55°
入射角照射到黑板的下端,很显然处于表示要求
(1)和要求(3)的直线的左边部分,为黑板照明灯具的安装位置;
为了满足要求
(2),黑板照明灯具的保护角至少要45°
,一般都大于60°
①照明设计不是建筑环境与设备工程专业所学课程《建筑环境学》要求掌握的内容;
②此次设计时间相当短促;
③设计人员对照明设计的内容了解甚少,在这方面的经验不足;
④照明设计内容丰富,涉及知识颇多,短时间内难于掌握。
因此,本次设计只进行了照度计算。
限于水平,其中难免有诸多缺陷,故还请见谅。
照明设计在建筑设计中是一个重要的环节,把握好这个过程,对于室内的环境设有很好的改善,有利于人们的健康。
教室的照明良好,会让学生有非常舒适的学习场地,有益于学习。
因此,照明设计不可忽视。
本次关于大学普通教室的照明设计,主要是从照度的角度分析了教室的照明情况,从而在给定的条件下依据标准计算出了所需灯具数,并验证了室内平均照度,给出了灯具的布置。
设计中没有计算眩光﹑显色指数﹑亮度以及作经济性分析,这并不是说明它们不重要,而是因为设计的时间有限,所以造成了计算的不全面。
[1]彭妙颜.现代灯光设备与系统工程.北京:
人民邮电出版社,2006.02;
[2]中国照明协会.照明设计手册.北京:
中国电力出版社,1998;
[3]周太明等.高效照明系统设计指南.厦门:
复旦大学出版社,2003;
[4]中华人民共和国建设部编《建筑照明设计标准GB50034-2004》;
[5]赖德铭.为学生设计优质的教室照明.《中国照明电器》2008年第8期;
[6]李文华.室内照明设计.北京:
中国水利水电出版社,2007。