宿舍照明设计.doc

福建信息职业技术学院毕业设计（论文）

论文题目：学校宿舍照明设计

系别：电子工程系

专业：光电子技术

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

目录

前言 (1)

1.宿舍场景现状 (1)

1.1 宿舍照明概况 (1)

1.2 宿舍照明的分类 (2)

1.3宿舍照明测量 (2)

2.光源灯具描述 (4)

2.1光源 (4)

2.2灯具的选用 (4)

3.宿舍照明标准概述 (5)

4.宿舍照明计算 (6)

4.1 基本数据 (6)

4.2 利用系数法 (6)

4.3 计算结果 (7)

5.宿舍照明模拟分析 (7)

5.1宿舍的模拟图 (7)

5.2总结与分析 (11)

6.优化改进 (12)

6.1优化改进后的模拟图 (12)

6.2总结与分析 (17)

6.3生活中具体的改进措施 (17)

总结 (17)

致谢 (18)

参考文献 (18)

附录 (19)

学校宿舍照明设计

摘要：

本文主要是对一间宿舍的照明设计，先对这间宿舍原本的灯具照度的测量，通过计算用DIAlux 软件画出模拟图，然后使用软件自带的报表计算得出数据，并进行分析。最后根据实际对宿舍照明进行优化改进，并进行模拟分析。

关键词：模拟分析光照

前言：

学生宿舍楼是校园建筑的主要组成部分。学生能够努力学习，圆满地完成各科学业，与学生能够很好地睡眠、休息是分不开的。这样作为校园生活区的学生宿舍照明的合理设计就显得格外重要。

在大学里，宿舍是一个比较重要的活动空间。宿舍照明是宿舍环境设计的重要组成部分，宿舍照明设计要有利于学生的活动安全和舒适的生活。在学生的生活中，光不仅仅是宿舍照明的条件，而且是表达空间形态、营造环境气氛的基本元素。

综上所述，大学宿舍照明是需要我们认真对待的问题。本文对福建信息职业技术学院螺洲校区的一间宿舍进行照明设计，希望以此得到既满足照明需求，又节能环保的方案。

1.宿舍场景现状

1.1 宿舍照明概况

宿舍照明的目的是为学生学习、活动的视觉工作创造一个满足光的数量和质量要求的光环境，良好的照明能使学生减少视觉疲劳，集中注意力，学习效率高，宿舍对大学生来说是非常重要的，有些大学生三分之二的时间呆在宿舍里，因此良好的宿舍照明会改善学生的视觉感受能力，因而提高学习效率，为学生的活动环境增强舒适感、愉快感。所以，宿舍照明要满足如下要求：

（1）照度的平均水平要适当；

（2）在同一环境内，亮度和照度既不宜过高，也不宜过低，同时也不宜过于单调；

（3）光源投光的方向性和扩散性要适当，不产生影响学习的阴影；

（4）由光源直接投向眼睛的光线，应不使之产生耀眼现象，且光线照射到对象物的反射光，射向眼睛时，应不影响正常视觉和不使人感到烦恼；

福建信息职业技术学院毕业论文

（5）光源本身的光要适当，且有良好的显色性；

（6）通过照明和色彩的协调，能够形成人们所希望的环境美感；

（7）创造良好的照明环境时还应考虑经济效益。

室内良好的照明的作用：

（1）生理上的作用（使学生装集中精力学习）；

（2）心理上的作用（造成良好的激励作用和情绪）；

（3）保证安全（建立学习生活更为安全的先决条件）；

（4）卫生方面的作用，这种作用促使保持清洁。

1.2 宿舍照明的分类

宿舍的主要光源为自然光和人工照明。其中，人工照明是为了营造环境光和局部照明的。宿舍的人工照明可以分为两类：

A．一般照明

一般照明也叫全面照明，是指不考虑特殊局部的需要，为照亮整个假定工作面而设置的照明，它虽然对光源的投射方向没有特殊要求，但多表现为光源的直射照度，以及少量的工作间立体各方面的相互反射所产生的扩散照度和来自窗的自然光照度，这种照明方式相对于局部照明，其效率和均匀性都比较好，使人感到愉快，它的一次性投资费用较少，但是耗电量较大。

B．局部照明

局部照明是指为增加某些特定地点的照度而设置的照明。由于它靠近工作面使用较少的照明器具便可以获得较高的照度，故耗电量少，但要注意避免眩光和周围变暗造成强对比的影响，当对工作面照度要求不超过30~40LX时，不必采用局部照明。

1.3宿舍照明测量

1.3.1测量条件

（1）宿舍照明测量的工具：米尺和照度计；

（2）测量时，根据需要点亮必要的光源，避免无关光源的影响；

（3）宿舍照明测量时，应等光源稳定后再开始测量。

1宿舍场景介绍

1.3.2测量方法

（1）先用米尺测量宿舍的长和宽，划好正方形或近似正方形的网络并做好标。（一般最小网络的长和宽小于5米，现在宿舍照度测量时取的最小网络是 50cm）；

（2）然后用照度计测量各个网络交点处的照度或各网格中心点处的照度，即使用四点发或中心点法测量照度。（注意：测量时，照度计先用大量程，然后根据显示数值的大小选择适当的量程，等示数稳定后在读数；）

（3）记录数据，计算并分析。

1.3.3记录数据

（1）宿舍平面图（中望CAD）

图1.3.1

（2）宿舍照度测量数据

福建信息职业技术学院毕业论文

图1.3.2白天照度测量数据图1.3.3晚上照度测量数据注：单位是勒克斯（Lx）

由图1.3.2和图1.3.3总结得出下表：

最小照度（lx）最大照度（lx）平均照度（lx）白天16 2000 456．42

晚上 2 81.8 30.98

2.光源灯具描述

2.1光源

日光灯：

日光灯管两端装有灯丝，玻璃管内壁涂有一层均匀的

薄荧光粉，管内被抽成真空度-3-10-4毫米汞柱以后，充

入少量惰性气体，同时还注入微量的液态水银。电感镇

流器是一个铁芯电感线圈，电感的性质是当线圈中的电流

发生变化时，则在线圈中将引起磁通的变化，从而产生感

应电动势，其方向与电流的方向相反，因而阻碍着电流变化。图2.2 日光灯2.2灯具的选用

灯具选择的基本原则：

3宿舍照明标准概述

①光学特性。配光是否合理，各个角度的亮度应在被限定范围内。

②经济技术指标要符合要求。

③灯具是否符合安全和防触电指标。

④考虑灯具安装方式，易于清扫，便于换装与维护。

⑤考虑灯具的价格。

3. 宿舍照明标准概述

根据建筑照明设计标准- GB 50034-2004 中的相关规定，宿舍建筑照明标准值应符合表3.1的规定。居住建筑照明标准值宜符合表3.1的规定。

房间或场所参考平面

及其高度

照度标准值

（lx）

Ra

起居室

一般活动

0.75m水平面

100

80 书写、阅读300*

卧室

一般活动

0.75m水平面

75

80 床头、阅读150*

餐厅0.75m餐桌面150 80

厨房

一般活动0.75m水平面100

80

操作台台面150*

卫生间0.75m水平面100 80

注：* 宜用混合照明。

表3.1 居住建筑照明标准值

在这里，一般活动区域的照度应在100lx以上。下图4.2是以9号楼404宿舍为例的宿舍等照度曲线图：

图3.2等照度曲线图

由图 3.2表明9号楼404宿舍没有达到起居室照明标准值活动区域的照度应在100lx以上，而图上在灯光底下才只有40lx。

福建信息职业技术学院毕业论文

4.宿舍照明计算 4.1 基本数据

由测量可知宿舍的长6.7m ，宽3 .3m ，高2.7m ，灯是吸顶式的，卧室里只有一盏荧光灯，桌子高度0.72m,灯具的光通量如图4.1所示。

图4.1 灯具表

图4.2 反射系数

4.2 利用系数法

（1）室内占空比：（是指宿舍桌面到天花板的距离，l 是指宿舍的长度，b 是指

宿舍的宽度。）

()

b l b l h RCR r ?+?=

5错误!未指定书签。 =[5*（ 2.7m-0.72m ）

*(6.7m+3.3m)]/(6.7m*3.3m)=4.5

（2）顶棚的有效反射比：

因为灯是吸顶式的安装方式，所以顶棚的有效反射比是70%。 （3）地板空间的有效反射比：(

是指地板到桌面的距离)

=5*0.72*（6.7m+3.3m ）/（6.7m*3.3m ）=1.6

（4）墙面的有效反射比：

因为墙壁的反射系数是50%，所以墙面的有效反射比是50%。

5宿舍照明模拟分析

（5）确定利用系数

若取RCR=4，顶棚的有效反射比为70%，墙面的有效反射比为50%，由附录一利用系数法的表格可得U=0.50；

若取RCR=5，顶棚的有效反射比为70%，墙面的有效反射比为50%，由附录一利用系数法的表格可得U=0.41；

所以当RC R=4.5时，U=0.45。

（6）查灯具维护系数

维护系数K=0.8

（7）确定平均照度

=2400*1*0.45*0.8/（6.7*3.3）=39lx

4.3 计算结果

在4.2的计算中，假设天花板、墙壁、地面的反射系数分别为70%、50%、20%，得出平均照度为39lx，与实际测量的平均照度30.98lx相近，所以以上假设是符合的，由此画出一下的宿舍模拟图。

5.宿舍照明模拟分析

5.1宿舍的模拟图

利用DIAlux照明分析软件，首先对宿舍建立模型：

图5.1 宿舍模拟图

宿舍灯具：宿舍是学生集中休息的场所。灯具安装要保证空间活动的安全性，光线也要柔和，控制灵活，分多路控制灯具。减小因为灯具在夜间突然开启，过亮的光线，刺激人眼，难受。

福建信息职业技术学院毕业论文

图5.2 1X30W T8 电子带罩支架

灯具布局：在窗户的正上方安装一个灯具，如图5.3所示。

图5.3 宿舍室内灯具安装模拟图洗衣池，卫生间单独有节能灯：

图5.4 洗衣池灯具安装模拟图

5宿舍照明模拟分析

图5.5 卫生间灯具安装模拟图工作面单一报表：

福建信息职业技术学院毕业论文

图5.6 报表图

图5.7 工作面等照度图

图5.8 工作面点照度分布图

居住建筑每户照明功率密度值不宜大于表5.9的规定。当房间或场所的照度值高于

5宿舍照明模拟分析

或低于本表规定的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。

表5.9 居住建筑每户照明功率密度值

5.2

由宿舍模拟图中的报表计算得出的工作面的等照度图可以显示出宿舍灯具设计不合理，灯光集中在窗户旁边，其他地方的不能满足照度要求。影响学生的视力，容易视觉疲劳，学习效率低。

福建信息职业技术学院毕业论文

洗衣池和卫生间各自有独立的灯具，而洗衣池和卫生间只要满足能够照亮就可以了，所以洗衣池和卫生间的灯具基本可以满足要求。

6.优化改进

6.1优化改进后的模拟图

从前面的实测及模拟中，灯是放在窗户的正上方，从对于工作面，上述照明排布不能满足要求。为此，我们提出下图的改进：

（1）优化方式一

图6.1 宿舍优化模拟图（a）

图6.2 工作面等照度图

6优化改进

图6.3 地板的等照度图

图6.4工作面点照度分布图单页报表：

福建信息职业技术学院毕业论文

图6.5 报表图

6优化改进

（2）优化方式二

图6.6 宿舍优化模拟图（b）

图6.7 工作面等照度图

图6.8 地板的等照度图

福建信息职业技术学院毕业论文

图6.9 工作面点照度分布图

图6.10 报表图

6优化改进

6.2总结与分析

能耗没有超标，优化的模拟图是把窗户上方的灯换到床铺中间然后换成个角度放置，使灯发出的光更充分的被利用。如图5.8实际的工作面点照度分布图和图6.4、图6.9优化后工作面点照度分布图相比较而言，优化后的工作面照度基本上都满足要求，工作面的照度都能在100lx左右。

而优化后的两种方式，说明了灯具安装的位置不一样，工作面的照度也大有差别，从图6.4和图6.9优化后工作面点照度分布图相比较可以明显表现出来。

6.3生活中具体的改进措施

（1）减少视觉疲劳，要求室内满足照度。安装灯具时应尽量选用照明质量好、效率高、寿命长、光通衰减小以便安装维护的灯具。

（2）充分保证天然采光的利用率，避免人为因素造成室内照度降低，窗户白天应打开，特别是阴雨天。阳台上用于悬挂衣服的铁丝的位置应改变，应将其安在护拦高度的两侧墙上，或在上方多安装几根铁丝，但是在门中间不能晾衣服，这样就可保证自然采光的利用率，从而保证室内照度。

（3）应该保证电压稳定，以确保灯具按额定功率工作，因为电压不稳引起照明忽亮忽暗形成的照明的不稳定，对人的视觉带来不舒适感，从而影响学习，还应加强管理，及时更换老的、旧的、坏的灯具。

（4）室内照度保持良好状态，在洁净的宿舍内，经常擦拭窗户和照明灯，在照明灯经常蒙有尘土时，它的光流率要减少20%，所以白炽灯与荧光灯应按时进行卫生清理，如果没有，则会使其照度下降，并且会大量地消耗电能。

（5）学习环境中各表面上的亮度分布是照度设计的补充。

（6）保证室内照度，避免人为因素造成室内照度降低，不影响人的视力，不使视觉能力降低，减少视觉疲劳，提高学习效率，写字桌上不堆放过多的书籍，或其他物品。

总结：

经过这次毕业设计后，对设计室内照明有了初步了解，对室内照明平均照度的计算有了更细致的了解，课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练着我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。

通过本毕业设计，我认真的进行毕业设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天

福建信息职业技术学院毕业论文

能稳健地在社会中奔跑打下了坚实的基础。劳动是人类生存生活永恒不变的话题，在劳作中获得经验和历练是人生最大的乐趣！汗水预示着结果也见证着收获。我懂得在毕业设计中怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪，也体会到人生中的规划和打算是多么的重要！对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。

致谢：

三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助。把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。我不是您最出色的学生，而您却

是我尊敬的老师。从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。

最后，再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，还有我三年难忘的大学生活。

参考文献：

陈世伟，LED电气照明设计；光电子技术教研室；福建信息职业技术学院；2011年12月30日。