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学校照明系统设计


2017-04-28 10:33   点击:39
                        

一.教室照明的基本要求

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。

二.计算过程及计算说明

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。

2.  教室照明标准选择

  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.

3.  面积计算

   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㎡

4.  灯型选择

本设计采用YG15-2型2*40W嵌入式铝格栅荧光灯具

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

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. 求所需灯具数量

故,应取YG15-2型2*40W嵌入式铝格栅荧光灯15盏

9. 步灯方案

YG15-2型2*40W嵌入式铝格栅荧光灯长度为1280mm

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<1.20

纵向    L/h=2.5/2.75=0.91<1.25

10.照度验算

平均照度

11. 黑板照明

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

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,其表达式为

代入上式,有

由以上4个要求得到的黑板照明灯具安装位置的要求。

12. 说明

 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。

三.总结

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。

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