一.教室照明的基本要求
學(xué)校照明的目的就是創(chuàng)造一個良好的環(huán)境,為學(xué)校教育的視覺工作提供保障,滿足學(xué)生和教師的視覺作業(yè)要求,保護視力,提高教學(xué)和學(xué)習(xí)效率。
教學(xué)樓照明中最主要的是教室照明,一般教學(xué)形式分為正式教學(xué)和交互式教學(xué),正式教學(xué)主要是教師與學(xué)生之間交流,即教師看教案﹑觀察學(xué)生﹑在黑板上書寫,學(xué)生看書﹑寫字,看黑板上的字與圖,注視教師的演示等;交互式教學(xué)增加了學(xué)生之間的交流,學(xué)生之間應(yīng)能互相看清各自的表情等。目前,教學(xué)中也較多采用投影等教學(xué)形式,學(xué)校以白天教學(xué)為主,有效利用自然光以利節(jié)能,因此,教室照明中最基本的任務(wù)是:
滿足學(xué)生看書﹑寫字﹑繪畫等要求,保證視覺目標水平和垂直照度要求。
滿足學(xué)生之間面對面交流的要求,亮度的分布要合理。
要引導(dǎo)學(xué)生把注意力集中到教學(xué)或演示區(qū)域,創(chuàng)造舒適的照明環(huán)境。
照明控制適應(yīng)不同的演示和教學(xué)情景,并考慮自然光的影響。
滿足顯色性,控制眩光,減少光幕反射,保護視力,提高視功能和可見度水平。
除此之外,教室照明還應(yīng)做到安全﹑可靠,方便維護與檢修,并與環(huán)境協(xié)調(diào)。
二.計算過程及計算說明
1.設(shè)計條件
50-60人一個班的大學(xué)普通教室,長為l1=12.0m,寬為w=8.0m,層高h1=4.0m;南或北側(cè)面開鋼通窗,頂棚吊頂面板灰白色,吊頂高度為hc=0.5m;墻均勻抹灰粉白,混凝土地面;課桌桌面的高度為h2=0.75m。
2. 教室照明標準選擇
根據(jù)《建筑照明設(shè)計標準gb50034-2004》規(guī)定,教室平均照度應(yīng)不低于300lx.
3. 面積計算
房間面積: a=l1 * w=12 * 8=96㎡
墻的總面積:aw=2(l1+w)h=2 * (12+8) * 4=160㎡
墻的有效面積:ay=2(l1+w)(h-hc)=2 * (12+8) * (4-0.5)=140㎡
玻璃窗面積:ap=0.25ay=0.25 * 140=35㎡
4. 燈型選擇
本設(shè)計采用yg15-2型2*40w嵌入式鋁格柵熒光燈具
燈具效率 η=63%
最大允許距高比 l/h為a-a:1.25;b-b:1.20
光通量 φ=2*2400lm
燈具寬 b=0.3m,長 l2=1.28m
燈具的軸線與窗線平行,安裝3排燈,開窗側(cè)燈距墻為l/3,另一側(cè)燈距墻l/2,兩行燈的間距為l,則2l + l/3 + l/2 + 3b=8m所以l=2.5m;l/3=0.8m;l/2=1.3m
燈具計算高度h=h1-hc-h2=4.0-0.5-0.75=2.75m
5.求室空比和頂空比
6.求室內(nèi)各表面的有效反射系數(shù)
7.確定利用系數(shù)cu
8.求所需燈具數(shù)量
故,應(yīng)取yg15-2型2*40w嵌入式鋁格柵熒光燈15盞
9. 步燈方案
yg15-2型2*40w嵌入式鋁格柵熒光燈長度為1280mm
黑板有局部照明的情況,所以燈具距黑板的距離為2.4m,距教室后墻的距離為1.6m,燈具橫向間距為2m,縱向間距為2.5m
橫向 l/h=2.0/2.75=0.73<1.20
縱向 l/h=2.5/2.75=0.91<1.25
10.照度驗算
平均照度
11.黑板照明
由于黑板是垂直安裝的,只有頂棚的一般照明是不夠的,并且由于黑板的材料是深色的,因此需要加上特殊照明來增加黑板的照度。
黑板的照明要求如下:
(1)為是學(xué)生能容易的看清黑板,要盡量消除黑板產(chǎn)生的光幕反射;
(2)學(xué)生不會受到黑板照明燈具的直接照射;
(3)黑板燈具照射黑板時,上課教師不受直接眩光的干擾;
(4)黑板上垂直照度要高,而且均勻度要好。
黑板照明燈具照射黑板上部時,產(chǎn)生的光幕反射可能對學(xué)生有影響。我們希望黑板上部產(chǎn)生的反射光不要到達第一排學(xué)生的眼睛,這時以下關(guān)系成立,即l≦(2.2/0.9)*(h-2.0)
當(dāng)燈具的安裝位置滿足上述關(guān)系式時,要求(1)得到滿足。為了滿足要求(3),要求黑板燈具影安裝在駕駛的45°視線以外,即
為使黑板垂直照度盡可能均勻,應(yīng)努力提高黑板下端的照度,即滿足要求(4),今考慮黑板下端p的垂直照度,其表達式為
而
代入上式,有
由以上4個要求得到的黑板照明燈具安裝位置的要求。
12.說明
① 照明設(shè)計不是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)所學(xué)課程《建筑環(huán)境學(xué)》要求掌握的內(nèi)容;
② 此次設(shè)計時間相當(dāng)短促;
③ 設(shè)計人員對照明設(shè)計的內(nèi)容了解甚少,在這方面的經(jīng)驗不足;
④ 照明設(shè)計內(nèi)容豐富,涉及知識頗多,短時間內(nèi)難于掌握。
因此,本次設(shè)計只進行了照度計算。限于水平,其中難免有諸多缺陷,故還請見諒。
三.總結(jié)
照明設(shè)計在建筑設(shè)計中是一個重要的環(huán)節(jié),把握好這個過程,對于室內(nèi)的環(huán)境設(shè)有很好的改善,有利于人們的健康。教室的照明良好,會讓學(xué)生有非常舒適的學(xué)習(xí)場地,有益于學(xué)習(xí)。因此,照明設(shè)計不可忽視。本次關(guān)于大學(xué)普通教室的照明設(shè)計,主要是從照度的角度分析了教室的照明情況,從而在給定的條件下依據(jù)標準計算出了所需燈具數(shù),并驗證了室內(nèi)平均照度,給出了燈具的布置。設(shè)計中沒有計算眩光﹑顯色指數(shù)﹑亮度以及作經(jīng)濟性分析,這并不是說明它們不重要,而是因為設(shè)計的時間有限,所以造成了計算的不全面。