毕业设计（论文）-某高层民用建筑强电系统设计.doc

某高层民用建筑强电系统设计某高层民用建筑强电系统设计摘 要本文以小区某栋高层住宅楼为对象给出一种强电系统的设计方案，主要包括供配电系统、照明系统、防雷接地系统的设计。在设计过程中严格参照国家相关技术标准规范之规定，完全符合技术要求，以适应现代民用建筑电气设计发展方向，能够保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行。本方案不仅能够满足设计的基本要求，还兼顾到建筑节能性、方便性以及实用性的设计。最后借助于autocad绘图工具，绘制出相关设计图纸并将整个设计过程整理、总结设计文档报告。关键词 高层居民建筑 强电系统 供配电 照明 防雷接地 a high-rise residential building strong power system designabstractin this paper, a residential high-rise residential buildings as objects give a strong electrical system design, including the design of power supply and distribution systems, lighting systems, lightning protection and grounding systems. in the design process closely follows the provisions of the relevant national technical standards, in full compliance with the technical requirements in order to adapt to the modern civil electrical design development, to ensure the power supply system is safe, reliable, high-quality, economical to run. this program designed not only to meet the basic requirements, but also take into account building energy efficiency, convenience and practicality of the design. finally, by means of autocad drawing tools to draw out the relevant design drawings and organize the entire design process, summarize design documentation reports.key words high-rise residential buildings strong electrical distribution systems for lighting protection and groundingi目 录摘 要abstract1 概述11.1 序言11.2 设计说明11.2.1 设计依据11.2.2 设计范围21.2.3 高层住宅220/380v配电系统21.2.4 设备安装32 高层民用建筑低压配电系统设计32.1 高层民用建筑低压配电系统设计原则42.2 高层民用建筑低压配电系统设计要点42.3 建筑物消防用电设备低压配电系统设计要点4 2.4 民用建筑低压配电系统的配电要求及方式5 2.4.1 民用建筑低压配电系统的配电要求52.4.2 常用低压配电线路配电方式52.5 低压配电系统电气设备的选择62.5.1 基本要求62.5.2 导线和电缆的选择62.5.3 漏电保护62.6 负荷分级及供电要求72.6.1 负荷分级7 2.6.2 各负荷等级的供电要求82.7 负荷数据8 2.8 负荷计算93 电气照明设计153.1 照明设计的目的163.2 照明设计的原则16 3.3 照明设计的内容163.3.1 灯具选用16 3.3.2 照度计算183.4 插座设计的内容20 3.4.1 插座设计的一般规定21 3.4.2 插座的安装21 3.4.3 本工程插座的设计224 本工程防雷接地系统设计234.1 建筑物防雷接地系统及安全措施234.1.1 防雷系统设计234.1.2 接地系统设计及安全措施244.1.3 等电位联结设计255 技术经济分析26致 谢28参考文献29附 录30 附录一30 附录二301 概述1.1 序言人类进入21世纪以来，随着现代建筑规模的发展，高层建筑越来越多，如大型写字楼、商业大厦、购物中心等结构比较复杂。其中包括大量的动力设备、电气设备、复杂的照明系统，对电气的功能要求比较高，尤其针对高层民用建筑自身特点，对电能的质量要求较高，如今人们的生活水平在提高，安全、便捷、舒适、高效、节能的高层建筑也越来越受到人们的认可。与此同时，唯有借助高层建筑的智能化应用系统才能使之精准、有效、稳定、可靠的运行。同时，在当今推行绿色建筑的潮流中，选择电气设备与材料时需要考虑更多的问题，如采用低损耗的铁磁材料制造电机与变压器，采用低烟无卤的绝缘材料，高效的光源等，电气工程的设计更加复杂，不仅要满足建筑物对信息流与能源流分配与控制，而且要采用智能化与数字化的技术实现各种节能控制与优化管理，进而为整个区域的建筑群综合事务管理提供技术保障1。显然智能化、数字化与绿色化已经成为现代建筑电气技术发展的趋势。高层建筑强电设计系统的安全性设计是出发点也是归宿，设计时要注意采取措施，做好系统防雷及防雷击电磁脉冲，尽量减少高次谐波分量；电气设备应尽量采用技术性先进，可靠性高的产品，以确保供电品质的供电安全。1.2 设计说明1.2.1 设计依据（1) 建筑概况：本工程为某高层住宅楼，总建筑面积：16839.63平米，地下二层，地上十九层，建筑高度:55.17m。本工程为一类高层居住建筑。（2）相关专业提供的工程设计资料。（3）建设单位提供的设计任务书及设计要求。（4）中华人民共和国现行主要标准及法规：民用建筑电气设计规范jgj16-2008住宅建筑电气设计规范jgj242-2011高层民用建筑设计防火规范gb50045-952005年版住宅设计规范gb50096-2011建筑物防雷设计规范gb50057-2010剩余电流动作保护装置安装和运行gb13955-2005建筑照明设计标准gb50034-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范gb50343-20041.2.2 设计范围（1） 本工程设计包括以下电气系统：1 220/380v配电系统；2 建筑物防雷、接地系统及安全措施；（2） 本设计的电源进线仅供参考，以小区电力设计为准。1.2.3 高层住宅220/380v配电系统（1）本建筑为一类居住建筑。（2）负荷分类及容量：二级负荷：电梯、加压风机、消防排污泵、电梯前室、楼梯间应急照明及疏散指示灯，其容量为448kw。三级负荷：其它电力负荷及住宅照明，其容量为606kw。（3）供电电源：本工程从小区就近变电所引来5路220/380v电源，一路供给本楼的住宅用电；一路供给本楼的公用设备用电；一路供给公共应急照明；一路为公用设备备用电源；一路为公共应急照明备用电源。电源进线电缆经线槽引入，直接进入地下一层配电室的动力配电箱及照明配电箱，本工程低压接地保护系统采用tn-s接地保护系统。（4）计费：本工程住户电费与公用用电设备分开独立计量，住户电费在楼层地下室集中设表计量。公用用电设备在地下室配电房内集中设表计量。（5）住宅用电指标：根据住宅设计规范，本工程住宅用电标准为：按单户建筑面积80平方米以下6kw，80120平方米为8kw。（6） 供电方式：本工程采用放射式的配电方式；对消防电梯等一级负荷采用双电源末端互投。（7） 照明配电：照明、插座均由不同的支路供电；除卧室壁挂式空调插座外，所有插座回路均设漏电断路器保护，所有插座均选用安全型插座。1.2.4 设备安装（1）电能表箱安装在公共场所时，暗装箱底距地为1.5米，明装箱底距地1.8m，安装在电气竖井内的电能表箱箱体上沿距地2.0米挂墙明装；应急照明箱箱体，应有明显标志，并作防火处理。（2）动力箱，控制箱除注明外一般为明装，箱体高度600mm以下，底边距地1.2m；600mm800mm高，底边距地1.0m；800mm1000mm高，底边距地1.0m；1000mm1200mm高，底边距地0.8m；1200mm以上，为落地式安装，下设200mm的基础2。（3）所有开关、插座的装高及位置详见设备材料表备注栏。2 高层民用建筑低压配电系统设计2.1 高层民用建筑低压配电系统设计原则低压配电系统是指电压等级在1kv以下的配电线路，是指从终端降压变电所的低压侧到低压用电设备的电力线路，是电力系统的重要组成部分，是城市建设的重要基础3。电压一般为380、220v，由配电装置（配电柜或盘）和配电线路（馈电线路及分支线）组成。馈电线是将电能从变电所低压配电屏送至配电盘（箱）的线路；干线是将电能从总配电盘送至各个分配电箱的线路；分支线是由干线分出，将电能送至每一个分配电箱的线路，及从分配电箱分出接至各个用电设备的线路。低压配电系统可分为动力配电系统和照明配电系统。2.2 高层民用建筑低压配电系统设计要点高层住宅在底层或地下一层设置10/0.4/0.23kv户内变电所或预装式变电站（带环网柜）。18层及以下住宅，视用电负荷的具体情况可以采用放射式或树干式供电系统，电源柜设在一层或地下室内，电源柜至室外宜有不少于2回路的备用管，管径为100150mm,照明、电力及应急电源应分别引入4。19层及以上住宅，宜由变电所设专线回路采用放射式系统供电，电力、照明及应急电源宜分别引入。向高层住宅供电的垂直干线，应采用三相供电系统，视负荷大小及分布状况可以采用如下形式：插接母线式系统宜根据功能要求分别供电，电缆干线系统宜采用预分支电缆，应急照明可以采用树干式或分区树干式系统。高层住宅每户宜采用单相配电方式，公共走廊、楼梯间、电梯前室等处照明电源、有线电视系统、访客对讲系统等公共电源，宜单独装设电能表。住户电能表宜集中安装在每层配电间内。2.3 建筑物消防用电设备低压配电系统设计要点建筑物的消防设备应设置消防专用总电源配电系统，该系统应有常用电源和备用电源组成双电源配电系统，并满足相应负荷等级对供电电源的要求。消防总电源配电装置应设置在建筑物的进线处或变配电所处，并宜与常用电源部分分开布置，当分开布置有困难时，其分界处应设有防火隔断。消防用电配电装置应有明显标志5。消防设备如火灾报警及消防联动控制设备、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电，应在最末一级配电箱设置双电源自动切换装置。应有柴油发电机组提供应急电源时应满足以下条件：消防用电负荷等级为一级时，应设有自动启动装置，并能在15s内供电；消防用电负荷等级为二级时，当采用自动启动有困难时，可采用手动启动装置；常用电源切换到备用电源应自动切换，当常用电恢复后，应延时自动切换至常用电源供电。消防配电系统的末端线路不应跨越防火分区，分支干线宜以建筑物的防火分区为单位，不宜跨越防火分区。公共建筑屋顶，除消防电梯外的其他消防设备，可采用一组消防双电源供电，末端应设双电源自动切换配电箱，由配电箱引至相应设备控制箱，应采用放射式配电。1218层普通住宅的消防电梯和普通电梯，若消防电梯兼作客梯且两类电梯公用前室时，可由一组消防双电源供电。末端双电源自动切换配电箱应设置在消防电梯机房内，由配电箱至相应设备采用放射式配电。2.4 民用建筑低压配电系统的配电要求及方式2.4.1 民用建筑低压配电系统的配电要求民用建筑配电系统的设计应根据工程规模、设备布置、负荷性质及用电容量等条件确定。建筑内用电设备多为低压设备，低压配电系统是建筑内的主要配电方式，必须保障各用电设备的正常运行。需要满足供电可靠性要求，满足用电质量要求，满足用电负荷发展要求等6。2.4.2 常用低压配电线路配电方式低压配电线路采用放射式、树干式、环式及链式四种接线法7。 放射式系统：特点配电线故障互不影响,供电可靠性较高,适用于一级负荷配电。配电设备集中,检修比较方便；缺点是系统灵活性较差,导线消耗量较多。此配电方式经常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜配电及保护起动设备放在现场者。以免影响其他用户正常用电。环形系统环形线路运行时都是开环的放射式线路，提高了供电可靠性，当一回线路故障或检修时，可以将该线路与电源断开，而该处的负荷仍可得到供电。树干式系统：特点树干式配电系统总长度小,也就是可以节约有色金属、比较经济；供电点的回路数量较少,配电设备也相应减少；配电线路安装费用也相应减少。存在缺点是干线发生故障时影响范围大,供电可靠性较差,相比较导线截面积较大。一般很少采用树干式配电，往往采用放射式与树干式混合使用。链式系统：特点与树干式有相似之处，这种供电形式适用与距配电柜较远而彼此相距又较近的不重要的容量较小用电设备，这种方式连接的用电设备宜在五台以下，总功率在10kw以下。根据负荷类别和性质将负荷分组作为配电干线，在本工程中除照明配电干线是树干式配电方式，每条干线中的多个用电设备采用放射式配电外，其他各配电干线均为放射式配电方式即从变电所低压配电柜放射式向外配电。2.5 低压配电系统电气设备的选择2.5.1 基本要求低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求8：(1)电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；(2)电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；(3)电器的额定频率应与所在口路的频率相适应；(4)电器应适应所在场所的环境条件；(5)电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。2.5.2 导线和电缆的选择（1）消防动力配电干线及应急照明干线选用wdzn-yjv22-0.6/1kv型耐火电力电缆；照明干线选用wdza-yjv22-0.6/1kv无卤低烟a级阻燃电力电缆。所有干线均采用电缆桥架敷设至电气竖井内沿电缆桥架敷设。（2）消防动力及应急照明支线选用wdzrbv-450/750v聚氯乙烯绝缘铜芯低烟无卤阻燃导线；照明支线选用wdzrbv-450/750v聚氯乙烯绝缘铜芯低烟无卤阻燃导线。（3）住宅配电箱支线均穿pc管沿墙及楼板暗敷，消防设备线路均穿sc钢管沿墙及楼板暗敷。（4）消防设备配电线路暗敷时，保护层厚度须大于30mm；明敷时做防火处理。电气竖井所有孔洞在设备安装完毕后用防火材料封堵。2.5.3 漏电保护漏电保护器按工作原理分为电压动作型和电流动作型，但通用的为电流动作型。电流型漏电保护器主要由主开关，零序电流传感器、放大鉴幅电子电路，和脱扣装置等组成。零序电流传感器可安装在电压器中性点与接地极之间，组成全系统保护，也可装在干线或分支线上，组成干线或分支支路保护9。漏电保护原理是基于事故状态下，相电流的矢量不等于零，出现一个零序电流，当零序电流达到整定值，便使脱扣器动作，切除故障电流达到保护目的。可将漏电保护器装设于民用建筑中防止接地故障造成的伤害。2.6 负荷分级及供电要求2.6.1 负荷分级电力负荷是根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定10：符合下列情况之一时，应为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡时。（2）中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。（3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 符合下列情况之一时，应为二级负荷：（1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。（2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。（3）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。2.6.2 各负荷等级的供电要求一级负荷：要求供电系统无论正常运行还是发生了故障，都应保证其连续供电。因此对一级负荷，应有两个独立的电源供电，并按生产的需要和允许停电的时间，采用双电源互相自动地或手动地切换线路，如果一级负荷不大，则可采用蓄电池、自备发电机等设备，或者从临近的单位取得第二独立电源。这里所说的两个“独立电源”是指其中任何一个电源发生故障或停电检修是，都不致影响另一个电源继续供电11。二级负荷：应有双回路供电。当采用双回路由困难时，则允许采用一路10kv及专用架空线供电。三级负荷：无特殊的供电要求，属于一级和二级的负荷。该工程为一类高层居住建筑，用电负荷分级如下：一级负荷：电梯、加压风机、消防排污泵、电梯前室、楼梯间应急照明及疏散指示等，其容量为448kw。三级负荷：其它电力负荷及住宅照明，其容量为606kw。2.7 负荷数据本工程负荷包括照明、电力及消防负荷。根据方案设计，该综合楼各部分负荷数据见表2-13（a、b单元相同，因此仅对a单元做负荷分析）。表2-1 本工程照明负荷数据 用电设备名称所在楼层设备数量及功率功率因数负荷等级备注公共照明-2rf楼道67kw0.85一级负荷功率由照明设计计算得来应急照明-2rf16kw0.85一级负荷功率由照明设计计算得来地下储藏室照明及插座-2-1f负二层24kw,负一层24kw,总计48kw 0.85三级负荷功率由照明设计计算得来119层照明及插座119f每层60kw,共14层，总计840kw0.85三级负荷功率由照明设计计算得来 表2-2 本工程电力负荷数据 用电设备名称所在楼层设备数量及功率功率因数负荷等级备注atp2rf共1部，折算功率15kw0.85一级电梯由建筑专业选定，负荷功率由电梯负荷计算而得ac-dxj-1f共1台，折算功率6kw0.85一级负荷功率由计算而得-1ac-pyf-1f共一台，折算功率8.5kw0.85一级负荷功率由暖通专业提供 表2-3 本工程消防负荷数据 用电设备名称所在楼层设备数量及功率功率因数负荷等级备注atp1rf共1部，折算功率15kw0.8一级电梯由建筑专业选定，负荷功率由电梯负荷计算而得ac-jyf-2ac-jyfrf-2f共2部，功率总计34kw0.8一级负荷功率由暖通专业提供-1ac-pyf-1f共1台，折算功率24kw0.8一级负荷功率由给暖通专业提供-1ac-wb-1f共4部，每部折算功率3kw,总计12kw0.8一级负荷功率由水专业提供2.8 负荷计算（1）求计算负荷，也称需用负荷。目的是为了合理的选择供配电系统务级电压供电网络、变压器容量和电器设备型号等。（2）求尖峰电流。用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护元件等。求平均负荷。用来计算供配电系统中电能需要量，电能损耗和选择无功补偿装置等。（3）需用系数法，是将用电设备容量pe乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种方法。因此，需用系数法普遍用于方案估算，初步设计和工厂大型车间变电所的施工设计。需要系数法的计算公式如下：用电设备组的有功，无功和视在计算负荷：pc=kdpe(kw) (2-1) qc=pctg(kvar) (2-2)sc= (kva) (2-3)sc= pc /cos(kva) (2-4)ic=sc/un (2-5)配电干线或变电所的有功,无功和视在计算负荷:pc=kp(kdipei) (kw) (2-6)qc= kq(kdipeitg) (kvar) (2-7)sc= (kva) (2-8)ic=sc/un (2-9)式中 pc-用电设备组的设备功率，kw;kc-需要系数；tg，cos-用电设备组的功率因数及功率角正切；kp kq -有功，无功同时系数，取 0.9。本次设计采用需用系数法如表2-4所示：表2-4 住宅用电负荷需要系数kx按单项配电计算时所连接的基本户数按三项配电计算时所连接的基本户数需用系数通用值推荐值39114120.950.956180.750.88240.660.7018300.580.6521630.430.50bv导线穿管暗敷设持续载流量表（a）（35c）如下表2-5所示：表2-5 bv导线穿管暗敷设持续载流量表截面（mm2）二根单芯三根单芯四根单芯35c管径35c管径35c管径1.010159158151.51315121511152.520151815162042620242021206352031202725104825422538321662325632493225823273406440该小区住宅楼一二单元负荷计算（a、b单元户型相同，因此仅对a单元做负荷计算）：(1)母线的选择1 主母线1（配电箱13ap11）住宅照明负荷：pe=304kw有功计算负荷：pc=kdpe=0.5304=152.0kw有功计算电流：ijs=pca/ucos=152.0/1.7320.380.85=270.9a母线为wdzn-yjv22-1kv-(4*185+1*95)-sc150-fc。2 主母线2（动力设备主配电箱13ap12）设备负荷：pe=154kw有功计算负荷：pc=kdpe=0.8154=123.2kw有功计算电流：ijs= pca/ucos=123.2/1.7320.80.38=233.3a母线为wdzn-yjv22-1kv-4*185+1*95-sc150-fc。3 主母线3（消防设备备用配电箱13ap13）设备负荷：pe=106kw有功计算负荷：pc=kdpe=0.8106=84.8kw有功计算电流：ijs= pca/ucos=84.8/1.7320.80.38=161a母线为wdzn-yjv22-1kv-4*95+1*50-sc100-fc。4 主母线4（应急照明主配电箱13ale11）应急照明负荷：pe=83kw有功计算负荷：pc=kdpe=1.083=83.0kw有功计算电流：ijs= pca/ucos=83.0/1.7320.850.38=148.0a母线为wdzn-yjv22-1kv-4*70+1*35-sc80-fc。5 主母线5（应急照明备用配电箱13ale12）应急照明负荷：pe=83kw有功计算负荷：pc=kdpe=1.083=83.0kw有功计算电流：ijs= pca/ucos=83.0/1.7320.850.38=148.0a母线为wdzn-yjv22-1kv-4*70+1*35-sc80-fc。(2)住户照明配电柜里设备选择：1 配电箱al1（共38台），一共八个回路（n1:普通照明,n2、n3：普通空调2个，n4：柜式空调,n5：卫生间,n6、n7：普通插座2个,n8：厨房插座）。配电箱功率：pe=6kwijs=kdpe /ucos=16/0.220.85=32.1a选设备和导线断路器：微断63c40/2p；导线：bv-750/3x2.5/4.0-pc20-fc、cc。2 配电箱al2（共19台），一共八个回路（n1:普通照明,n2、n3：普通空调2个，n4：柜式空调,n5：卫生间,n6、n7：普通插座2个,n8：厨房插座）。配电箱功率：pe=4kwijs=kdpe /ucos=14/0.220.85=21.4a选设备和导线断路器：微断63c32/2p；导线：bv-750/3x2.5/4.0-pc20-fc、cc。 (3)设备主配电柜13ap12和备用配电柜13ap13里设备选择，其中设备配电柜一共分为13个回路(n1:消防电梯电源箱,n2:客梯电源箱,n3:负一层排烟风机控制箱,n4:负二层送风机控制箱,n5:顶层送风风机控制箱,n6:电信间双电源切换箱,n7、n8:负一层排污泵控制箱2台,n9、n10:地下一层储藏间电表箱2台，n11、n12:地下二层储藏间电表箱2台和n13:备用电源箱一台。n1:消防电梯电源箱：pe=15kw根据电梯公司提供的负荷计算公式ijs =33.9a选设备和导线断路器：mb50si-100/3208 其中in=80a导线：wdzn-yje-(5x16)-ct；n2:客梯电源箱：pe=15kw根据电梯公司提供的负荷计算公式ijs =33.9a选设备和导线断路器：mb50si-100/3208 其中in=80a导线：wdzn-yje-(5x16)-ct； n3：负一层排烟风机控制箱：pe=24kwijs=48a选设备和导线：断路器：mb50si-100/32002 其中in=80a导线：wdzn-yje-(5x16)-sc40；n4：负二层送风风机控制箱：pe=15.5kwijs=31a选设备和导线：断路器：mb50si-63/32002 其中in=63a导线：wdzn-yje-(5x16)-sc40；n5：顶层送风风机控制箱：pe=18.5kwijs=37a选设备和导线断路器：mb50si-63/32002 其中in=63a导线：wdzn-yje-(5x16)-ct；n6：电信间双电源切换箱:pe=6kwijs=12a选设备和导线断路器：mb50si-63/32002 其中in=32a导线：wdzn-yje-(5x6)-sc32；n7、n8：负一层排污泵控制箱:pe=6kwijs=12a选设备和导线断路器：mb50si-63/32002 其中in=32a导线：wdzn-yje-(5x6)-sc32；n9、n10：地下一层储藏间电表箱:pe=12kwijs=17.2a选设备和导线断路器：mb30s-63/3200 其中in=32a导线：wdzn-yje-(5x6)-sc32；n11、n12：地下二层储藏间电表箱:pe=12kwijs=17.2a选设备和导线断路器：mb30s-63/3200 其中in=32a导线：wdzn-yje-(5x6)-sc32；n13：备用电源3 电气照明设计3.1 照明设计的目的照明的设计目的，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明的手段，为人们的工作、生活、娱乐等创造一个优美舒适的灯光环境。也就是说，使灯光环境符合人们的工作、生活等封面的要求，从而在生理和心理两方面满足人们的需求。3.2 照明设计的原则使用性原则，使用是根本也是设计的出发点和基本条件。使用性还包括照明系统的施工安装、运行几维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的空间13。安全性原则，在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全第一的原则。在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计。 美观性原则，灯光照明尚具有装饰空间、美化环境的功能。对于房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。经济性原则，一方面是节能，另一方面是节约。本工程照度标准选用国家民用建筑照明标准为基准，并参照有关国外照明标准进行设计。照明电源，根据国家节能要求特殊装修要求外，均选用高效，低耗的节能型日光灯和节能筒灯为主。3.3 照明设计的内容3.3.1 灯具选用灯具的作用是固定电光源，把电光源的光能分配到需要的方向，防止光源引起的眩光以及保护电光源不受外力、潮湿及有害气体的影响。灯具结构不仅应便于制造、安装及维护，还要考虑美观。照明灯具的种类很多，按辐射的光通量分布特性来分，有深照型、配照型、漫射型、广照型等；按结构特点来分，有开启式、封闭式、密闭式、防爆型等；按使用场所来分，有民用灯具、建筑灯具、舞台灯具、庭院灯具等。灯具的布置就是确定灯在房间内的空间位置14。它对照明质量有及其重要的影响。灯具的布置合理与否还影响到照明装置的安装功率和照明设施的耗费，以及照明装置维护检修的方便与安全。布置方式一般分为均匀布置和选择布置两种见下表3-1和3-2。表3-1 常用灯具类型符号灯具名称符号灯具名称符号普通吊灯p工厂一般灯具g壁灯b荧光灯灯具y花灯h防暴灯g或专用代号吸顶灯d水晶底罩灯j柱灯z防水防尘灯f卤钨探照灯l搪瓷伞罩灯s投光灯t五磨砂玻璃罩万能ww表3-2 常用灯具安装方式符号安装方式符号安装方式符号自在器线吊式x弯式w固定线吊式x1台上安装式t防水线吊式x2吸顶安装式dr认字线吊式x3墙壁嵌入式br链吊式l支架安装式j管吊式g柱上安装式z壁装式b作装式zh吸顶式d(1)客厅：时会客和家人团聚的场所，灯的装饰性和照明要求应有利于创造热烈的气氛，使客有宾至如归之感。1 一般照明（主体灯），特别是采用多叉花饰吊灯的，应安装在房间的中央。可采用带金属装饰与玻璃装饰件的豪华电灯。吊灯的灯头盏数及尺寸与房间的大小有关。2 可在墙上安装壁灯12盏作为辅助照明，应与吊灯同类型，使照度均匀，获得对比效果。当看电视或其它需较暗灯光时使用。3 沙发旁边可置放一盏落地灯。4 还可以采用吸顶灯，选择的吸顶灯具一定要有上射光，且不可使用全部向下射的直接照明型灯具，以免顶棚过暗。(2)卧室：有利于构成宁静、温柔的气氛，使人有一种安全感。1 卧室的主体照明可选用如白色的白炽灯吊灯，安装在中央。2 另在床头距地约1.8m的墙上安装壁灯。（一般照明多采用吸顶灯或嵌入式灯）壁灯的优点是通过墙壁的反射光，使光线柔和。(3)书房：使人们读书、学、写作、绘画、研究工作的主要空间，书房照明要有利于人们精力充沛地学习和工作，光线要柔和明亮，要避免眩光。主体照明：要选用带反光罩的柱形荧光灯，安装在书房中央。(4)楼梯和走廊照明：1 用壁灯，安装在楼梯踏步的侧面墙上，利用墙面反射光照亮楼梯水平面和垂直面，效果较好。对于宽度不大的则宜采用吸顶灯，安装在顶棚上面。2 高级住宅(公寓)的楼梯的灯应与楼层层数显示相结合，共用照明灯可在管理室中集中控制。高层住宅楼梯灯如选用定时开关时，应有限流功能，并在事故情况下强制转换至点亮状态。(5)卫生间：1 卫生间的灯具位置应避免安装在便器或浴缸的上面及其背后。开关如为跳板式时宜设于卫生间门外，否则应采用防水型面板或使用绝缘操作的拉线开关。2 高级住宅（公寓）中的方厅、通道和卫生间灯，宜采用带有指示灯的跳板式开关。本工程选用的灯具见附录二的设备及主要材料表。3.3.2 照度计算照度计算的目的，是根据所需要的照度值及其其他已知条件来决定灯泡的容量或灯具的数量。计算某点的照度值。照度计算方法有利用系数法、单位容量法和逐点法等3种。任何一种计算方法，都只能做到基本准确。由于各种参数的不精确，计算结果有+20至-10的误差是允许的，本工程采用单位容量法进行计算。 单位容量法的基本公式： w=p/a （3-3）w在最低照度下每单位面积的安装功率（w）；p房间内全部灯泡（管）的总安装功率（w）；a房间的面积（）。参照以上计算方法，结合实际工程特点，本工程采用单位容量法计算照度来选灯。规范要求的照度值为：地下室储藏间照度为100lx，客厅照度值为100lx，卫生间100lx，走廊、门厅100lx，厨房100lx，餐厅150lx，卧室75lx，书房300lx。计算如下：仅拿a1户型做分析(1) 客厅：面积 a=20.4 照度取e=75lx 由a、e值查单位容量安装功率表得w=5.4w/根据w=p/a 得 p=wa=5.420.4=110.2w选灯： 花灯一盏，其功率为：340w p0=340=120w(2) 卧室1 主卧：面积a=16.3 照度取e=50lx 由a、e值查单位容量安装功率表得w=3.6w/m2根据w=p/a 得 p=wa=3.616.3=58.7w选灯：双管荧光灯一盏，功率为：236w p0=236=72w2 普卧：面积a=12.0 照度取e=50lx 由a、e值查单位容量安装功率表得w=4.2w/根据w=p/a 得 p=wa=4.213.3=55.9w选灯：双管荧光灯一盏，其功率为：236wp0=236=72w(3) 厨房：面积a= 6.66 照度取e=15lx 由a、e值查单位容量安装功率表得w= 11w/ 根据w=p/a 得 p=wa=115.22=57.4w选灯：防水防尘灯一盏，其功率为：160w p0= 160=60w(4) 餐厅：面积a=10.8 照度取e=75lx 由a、e值查单位容量安装功率表得w=6.2w/ 根据w=p/a 得 p=wa=6.28.1=50.2w选灯：花灯一盏，其功率为： 230wp0= 230=60w(5) 卫生间：面积a=6.47 照度取e= 15lx 由a、e值查单位容量安装功率表得w=11w/ 根据w=p/a 得 p=wa=114.75=52.3w选灯：防水防潮灯一盏，其功率为：160w 防水壁灯一盏，其功率为：160wp0=60+60=120w (6) 门厅：面积a=8.4 照度取e=15lx由a、e值查单位容量安装功率表得w=11.6w/根据w=p/a 得 p=wa=11.69.64=111.8w选灯：圆球吸顶灯一盏，功率为：260wp0= 260=120w选灯： 花灯一盏，其功率为：340w 由于各单元的e1户型和e2户型面积均相同，所以其他住户的照明计算和灯具的选型都相同。3.4 插座设计的内容3.4.1 插座设计的一般规定（1）当插座为单独回路时，数量不宜超过10个（组）15。（2）当灯具和插座混为一路过，其中插座数量不宜超过5个（组）。（3）插座应由单独的回路配电，并且一个房间内的插座由同一路配电。（4）在潮湿房间（住宅中的厨房除外）内，不允许装设一般插座，但设置有安全隔离变压器的插座可除外。（5）备用电源、疏散照明的回路上不应设置插座。3.4.2 插座的安装依据通用用电设备配电设计规范gb 50055-93，插座的型式和安装高度，应根据其使用条件和周围环境确定16：对于不同电压等级，应采用与其相应电压等级的插座，该电压等级的插座不应被其他电压等级的插头插入。需要连接带接地线的日用电器的插座，必须带接地孔。对于插拔插头时触电危险性大的日用电器，宜采用带开关能切断电源的插座。在潮湿场所，应采用密封式或保护式插座，安装高度距地不应低于15m。在儿童专用的活动场所，应采用安全型插座。住宅内插座，若安装高度距地18m及以上时，可采用一般型插座；低于18m时，应采用安全型插座。具体设计如下：(1) 起居室应保证每个主要墙面均有一个5孔插座（5孔插座指一个单相三线和一个单相两线的组合插座，以后不再赘述）。如果墙面长度超过3.6m应适当增加插座数量。墙面长度小于3.6m，插座可安置在墙面的中间位置。设置电视出线插座的墙面（此墙面为电器摆放集中之处）应至少设置两个5孔插座，其中一个插座应与电视出线插座相靠近并与之保持0.5m以上距离。空调器插座应采用专用带开关插座。在已知采用何种空调的情况下空调插座按以下位置布设：如是分体空调插座宜根据出线管预留洞位置距地1.8m设置,如是窗式空调宜在窗旁距地1.4m设置，如是柜式空调宜在相应位置距地0.3m设置,否则按分体空调考虑预留空调插座。（2） 卧室应保证两个主要墙面至少各有一个5孔插座，设置电视出线插座的墙面至少有一个5孔插座与之相靠近。如卧室面积较大应适当增加插座数量。（3） 厨房厨房内插座应为防溅插座，宜组成一单独回路不与其它插座混连。参考厨房操作台、灶台、置物台、洗菜台布局选取最佳位置设置抽油烟机插座、电热插座。抽油烟机插座距地2.0m设置，电热插座距地1.4m或根据操作台和吊柜具体位置设置。电热插座应选用带开关16a单相三线插座，如电热器具有固定位置应注意不要设置在电热器具的正上方，以避免人员手臂越过电热器具操作开关。如果某一电热器具额定电流超过15a，应对其所对应的电热插座采取放射式供电直接由户配电箱引来独立电源。如厨房内设置冰箱应对其设置专用插座，设置高度为距地0.3m。（4）卫生间目前，我国一般住宅的卫生间往往兼有浴室的功能，因此卫生间内均设有淋浴、盆浴设备。由于是严重潮湿场所，在洗浴时身体电阻降低使电击的危险大大增加，卫生间成为住宅中最容易有触电危险的地方。而不在卫生间内设置电气插座及用电器具虽然可以避免触电危险，给居民使用造成不便。因此电气设计师应在遵循更加严格的电气保护措施的同时在卫生间内适当位置设置插座，在最大安全的前提下满足人们在卫生间等潮湿场所内设置电器的要求。民用建筑电气设计规范规定“澡盆和淋浴盆的安全保护要求，仅限于三级及以上的旅(宾)馆、高级住宅和公寓以及商业性浴池等场所。一般旅馆和住宅的上述场所可参照有关条款，采取适当的保护措施”。3.4.3 本工程插座的设计(1)起居室：柜式空调插座1个，安装高度0.3；一般插座4个，安装高度0.3m。(2)主卧室：壁挂式空调插座1个，安装高度1.8；一般插座3个，安装高度0.3m。(3)次卧室：壁挂式空调插座1个，安装高度1.8m；一般插座3个，安装高度0.3m。(4)厨房：电热插座3个，安装高度1.4m；带防溅盒油烟机用插座1个，安装高度2m。(5)卫生间：带防溅盒插座1个，给热水器用，安装高度2m。(6)餐厅：一般插座2个，安装高度0.3m。本工程中插座均为 10a/250v。柜式空调插座一个回路，壁挂式空调插座两个回路，一般插座两个回路，卫生间插座一个回路，厨房插座一个回路。4 本工程防雷接地系统设计4.1 建筑物防雷、接地系统及安全措施4.1.1 防雷系统设计