机电一体化毕业设计（论文）-住宅室内照明设计.doc

济源职业技术学院毕业设计 1 济源职业技术学院济源职业技术学院 毕毕 业业 设设 计计 题目 住宅室内照明设计 系别 机电系 专业 机电一体化技术 班级 姓名 学号 指导教师 日期 i 设计任务书设计任务书 设计题目设计题目 住宅室内照明设计 设计要求设计要求 本设计以工厂供电、电器自动化、建筑设计为基础。以 50hz,380v 交流电作为 楼供电电源，以 50hz,220v 交流电源作为用户供电能源。对整栋住宅的供配电、电 力、照明统、防雷系统及接地装置进行合理的设计. 设计电气系统和防雷与接地两部分,电气部分主要是参照民用住宅建筑电气设 计标准。通过照度计算，确定灯具的种类和型号. 结合其它一些用电设备，如电视、空调、电脑等，进行负荷计算，得出用电 负荷。根据计算负荷来选取导线、各种负荷开关以及合理的布线方式。防雷设计 主要由建筑物的防雷等级进行防雷方式的选择以及接地电阻的确定，通过相关计 算确定接地电阻的位置与大小。在设计过程中应有长远的眼光，对建筑物电气的 设计留下足够的发展空余地。 设计进度要求设计进度要求 第一周第四周 下达任务书，查阅、收集资料. 第五周第六周 毕业设计大纲的撰写 第六周第十二周 资料的整理及输入 第十三周第十七周 毕业设计的细节化修饰 指导教师（签名）：指导教师（签名）： 张新军张新军 ii 摘 要 本设计以建筑电气为基础。以 50hz,380v 交流电作为楼供电电源，以 50hz,220v 交 流电源作为用户供电能源。对整栋住宅的供配电、电力、照明系统、防雷系统及接地装 置进行合理的设计。采用 autocad 作为设计软件，根据提供的土建施工平面图、剖面 图画出电气工程图、配电系统图和防雷图。设计电气系统和防雷与接地两部分,电气部分 主要是参照民用住宅建筑电气设计标准。通过照度计算，确定灯具的种类和型号，结合 其它一些用电设备，如电视、空调、电脑等，进行负荷计算，得出用电负荷。根据计算 负荷来选取导线、各种负荷开关以及合理的布线方式。防雷设计主要由建筑物的防雷等 级进行防雷方式的选择以及接地电阻的确定，通过相关计算确定接地电阻的位置与大小。 在设计过程中应有长远的眼光，对建筑物电气的设计留下足够的发展空余地。 关键词关键词 自动空气开关，漏电开关，负荷计算，照度计算，照明，防雷 iii 目 录 摘 要.ii 目 录iii 1 建筑电气设计的概念1 1.1 设计的过程.1 1.2 设计的内容.1 1.3 本次设计综述.1 2 照明系统设计3 2.1 照明供电设计及照明设计原则.3 2.1.1 参考规范.3 2.1.2 照明的设计原则和要求.3 2.2 照明器的确定.4 2.2.1 照明光源（灯具）的选择.4 2.2.2 灯具的布置与选择.5 2.3 照度计算.6 2.3.1 单位容量法.6 2.3.2 利用系数法.8 2.3.3 设计实例.13 2.4 各房间的插座和灯具布置.14 2.4.1 插座的安装和布置规则.14 2.4.2 各个房间灯具和插座的布置.15 2.4.3 插座的选型及保护措施.18 2.4.4 照明灯具和照明方式的选择.18 2.5 照明设计的一些建议.19 3 供配电系统20 3.1 供电电源及电压的选择.20 3.1.1 建筑物负荷等级的确定.20 3.1.2 供电方式的选择.21 3.2 电力负荷的计算.21 3.3 接地保护.25 3.4 设计的思考和注意问题.26 3.4.1 设计中值得思考的问题26 3.4.2 配线和布线中需要注意的问题.26 4 防雷设计28 济源职业技术学院毕业设计 iv 4.1 防雷内容与措施.28 4.2 雷电流 .29 4.2.1 闪电中可能出现的三种雷击.29 4.3 建筑物防雷设备和设计要求 .29 4.3.1 接闪器.29 4.3.2 引下线.30 4.3.3 接地装置.31 4.3.4 接闪器选择和接闪器布置31 4.4 本次设计防雷部分的方法.32 7 机械设计总结33 致 谢34 参考文献35 1 1 建筑电气设计的概念 1.11.1 设计的过程设计的过程 设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价 的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。博览群书直 接和间接地学习各方面的知识。通过听讲、看书、参观访问、观摩等各种方式， 对各种建筑物及建筑物中的各种设备、技术规格和空间尺度要心中有数。 接到设计任务后，就要创意。只有书本知识是不够的，生活体验和设计经 验往往也非常重要。在创意中要善于找出问题、揭示矛盾、分析研究、解决疑 难。创意就是对具体问题提出解决的思路。创意可能是模糊的，但它对以后的 设计至关重要，好的创意才能发展下去，而创意不当就会步履维艰。 好的创意不等于好的设计，因为设计中的矛盾是错综复杂的，一开始矛盾 没有展开，而是随着思维的发展而逐步展开，并在展开的过程中逐一对这些问 题寻找理想的解决方案。这一过程就是构思发展过程，就是从创意到成熟的过 程，这个过程中很重要的就是思维的表达。 设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方 式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发 展成熟。 1.21.2 设计的内容设计的内容 现代建筑趋于多元化的风格，高度大、面积大、功能复杂，电气设计内容 也日趋复杂，项目繁多。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计， 从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。 传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容形容为 强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电。而其余部分，如电话、电视、 消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，强调了 电气设计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同，容 易理解，所以很快被人们所接受。 1.31.3 本次设计综述本次设计综述 本次设计的对象为一栋一般民用住宅，住宅楼为 6 层建筑物，每层 4 户， 分为 3 个户型。设计的内容为建筑物的室内照明系统设计，供配电系统设计， 济源职业技术学院毕业设计 2 防雷与接地等强电部分的设计。 照明系统设计的步骤为：确定照明方式和种类、选择光源和照明器种类和 型号、进行照度计算和确定照明器的安装功率、选择供电电压和供电方式、选 择配电装置、设计布线方式、选择照明开关和其他电气设备。 供配电设计的步骤为：确定每户的负荷种类及负荷总量，进而得出每层、 以至整栋建筑的负荷总量。通过负荷计算，得出干线和支线的工作电流，通过 工作电流选取导线。设计中注意确定进户线的位置和布置方式，对于三相供电 电源来说，在设计中应尽量将建筑物的负荷平均分配到三相上，使三相工作电 流基本相等。输电线路的设计任务是选择导线的型号、截面、敷设方式等。同 时列出主要设备和材料清单。 防雷系统的设计步骤为：根据建筑物的结构和面积，参考顶层平面图及建 筑物的防雷等级确定避雷网、防雷装置的选择和布置。接地装置设计主要是换 算出接地电阻的大小及位置。 在设计中，我采用 aotucad 软件绘制照明系统平面布置图、照明配电系统 图和避雷接地平面图。 济源职业技术学院毕业设计 3 2 照明系统设计 电气照明设计包括照明方式和照明种类的确定、光源和照明器的选择、进 行照度计算，确定光源的安装功率、选择供电电压和供电方式、确定照明配电 系统、选择导线和电缆的型号和布线方式、选择开关装置和列出材料清单等等。 照明设计和建筑装修有着非常密切的关系，应与建筑师密切配合，以期达到使 用功能和建筑效果的统一。建筑的照明设计应力争体现出人性化的设计观点， 为使用者提供一个舒适、和谐的生活，工作环境。 2.12.1 照明供电设计及照明设计原则照明供电设计及照明设计原则 2.1.12.1.1 参考规范参考规范 建筑照明设计是一项严谨的工作，在设计中我们必须遵循照明设计原则。 本次设计中参考的建筑电气规范有： 通用用电设备配电设计规范 （gb500551993） 10kv 及以下变电所设计规范 （gb500531994） 建筑物防雷设计规范 （gb500571994） 供配电系统设计规范 （gb500521992） 低压配电系统设计规范 （gb500541995） 民用建筑电气设计规范 （jgj/t161992） 城市居住区规划设计规范 （gb501801993） 城市工程管线综合设计规范 （gb502891998） 住宅设计规范 （gb500961999） 2.1.22.1.2 照明的设计原则和要求照明的设计原则和要求 对建筑物照明系统的设计是否能满足用户的需要，设计是否合理，首先是 从建筑物的功能出发，在满足照明质量要求基础上，正确选择光源和灯具；既 要经济合理、节约电能，又要保证安装和使用安全可靠；结合住户的照明需求、 配合建筑的装修、考虑发展化预留照明条件等。 照明系统设计的规范要求很多，一般要求包括以下几点： (1) 正常照明一般可与其它电力负荷共用变压器供电，但不宜与较大冲击性 电力负荷共用变压器； (2) 当电压偏移和波动不能保证照明质量或光源寿命时，在技术经济合理的 条件下，就采用有载自动调压电力变压器、调压器或照明专用变压器供电； 济源职业技术学院毕业设计 4 (3) 在无具体设备连接的情况下，民用建筑中的每个插座可按 100w 计算； (4) 照明系统中的每一单相负荷回路的电流不宜超过 16a，灯具为单独回路 时数量不宜超过 25 个，但花灯、彩灯、大面积照明等回路除外； (5) 民用建筑与工业建筑一样，应尽量采用制造厂的定型配电箱和其他配电 设备； (6) 在办公楼等内似的建筑物内，不论线路为明敷或暗敷，均宜采用嵌入式 配电箱，配 电箱及电度表箱宜采用铁制品或非燃性的塑料等制品，箱内应备有保护接零(地)端 子； (7) 对于气体放电灯亦采用与分相接入法，以降低频闪效应的影响； (8) 照明用电按一幢建筑物或一个建筑单元设电度计量，一般将表装在配电 箱内； (9) 凡与电度表直接连接的线路，宜采用铜芯绝缘线； (10) 住宅的用户电度表箱，应分层集中设置在楼梯间内。 2.22.2 照明器的确定照明器的确定 住宅照明系统设计需要考虑的因数很多，有别于商用建筑和公用建筑的照 明设计。主要是在设计中要充分体现出人性化设计的观点。除需照亮工作表面 外，还应起到美化环境、衬托气氛的作用，形成舒适的生活环境和工作、娱乐 环境。住宅的照明应按其房间的功能和所需要的环境气氛来设计，同时还应考 虑不同居住水平、不同居住条件的需要，最后还应该留下足够的扩展余地。 2.2.12.2.1 照明光源（灯具）的选择照明光源（灯具）的选择 在照明系统设计过程中，光源（灯具）的选择是重要的环节之一，设计时， 应根据被照对象和场所和对光源特性(即色调、显色性和频闪效应等)的要求， 选择照明光源。 民用住宅照明以选用小功率光源为主，最常用的是白炽灯和荧光灯。应根据照 度要求、经济性、灵活性和光色要求来选用。表 1 列出了住宅各房间光源的选 用。 根据光源的选择要求和人们生活习惯的需要，单身宿舍属于多功能居室，选 取带反射罩的荧光灯，垂直于外窗布灯。公共洗衣房属于长时间照明场所，亦 选用荧光灯带反射罩的荧光灯；厨房、卫生间、走道、阳台均采用白炽灯照明。 其余居室均采用白炽灯和荧光灯配合照明。 济源职业技术学院毕业设计 5 表 1 各种住宅房间光源的选用 白炽灯适用场所荧光灯适用场所 1. 门厅、厕所、浴室、厨房、楼梯 间等平均点灯时间短的场所 1. 书房、公共走廊等平均点灯时间长 的场所 2. 餐厅、会客厅、梳妆台等要求暖 色光的场所 2. 多用途居室的一般照明，现代设施 的厨房，书房等 3. 缝纫机台、写字台等要求局部高 照度的场所 3. 穿衣镜前、床头照明 4. 卧室、娱乐室、床头壁灯等需要 经常开关或调光的场所 5. 装饰照明 如壁灯 4. 装饰性照明、如条型壁灯、暗槽灯、 窗帘盒照明 2.2.22.2.2 灯具的布置与选择灯具的布置与选择 灯具的布置就是确定灯在房间内的空间位置。灯具布置的合理与否对照明 质量有重要的影响。灯具的布置方式和安装高度的确定应从满足工作场所照度 的均匀性，亮度的合理分布、以及眩光的限制等要求去考虑；亮度的合理分布 是造成照明环境舒适的重要技术手段。 (1) 灯具的布置方式 均匀布置 灯具的均匀布置适用于一般的商用建筑和公共建筑物的灯具布置，如商 场、教室、实验室、会议室。 选择布置 灯具的选择布置是指灯具的位置根据工作面的安排确定。取决于生产、 生活的需要。 布灯方案 照明的质量和灯具的利用情况和灯具的悬挂高度有密切的联系。灯具悬挂 高度是指计算高度，即灯具距离工作面的高度。为了限制直眩光的作用，结合 本设计中的需要，室内一般照明用的部分灯具距地面的最低悬挂高度不应低于 表 2 中规定的值。受环境条件限制时，不得低于 2m。 (2) 灯具的选择 济源职业技术学院毕业设计 6 按使用环境选择灯具 对于民用建筑，应注意遵守以下规定： 在正常环境中，宜选用开启式灯具 在潮湿衣房间内，宜选用具有防水灯头的灯具 在特别潮湿的房间，应选用防水防尘密闭式灯具，或在隔壁不潮湿的地 方通过玻璃向潮湿房间照明 表 2 照明灯具距地面最低悬挂高度 光源种类灯具形式光源功率/w最低悬挂高度/m 60 2.0 白炽灯 有反射罩 100 1502.5 40 2.0 无反射罩 403.0 荧光灯 有反射罩 40 2.0 在有腐蚀性气体和蒸汽场所，有易燃易爆气体的场所，宜选用耐腐蚀的 密闭式灯具和防爆型灯具 根据灯具的选择与布置原则结合房间的高度，厨房、卫生间、公共洗衣房属 于潮湿场所，选用防水防尘密闭式灯具，其它居室采用开启式灯具。由于房间 高度只有 3m，所有灯具均采用吸顶安装 2.32.3 照度计算照度计算 照度计算是照明设计的第一步，其目的是根据照明需要以及其他的已知条 件（照明器形式及布置、房间各个面的反射条件及污染情况等） ，来决定照明器 的数量以及其中电光源的容量，并据此确定照明器的布置方案；或者在照明器 形式、布置及光源的容量都已确定的情况下，通过进行照明计算来定量评价实 际使用场合的照明质量。照度计算的基本方法有利用系数法、单位容量法、逐 点计算法（包括平方反比法、等照度曲线法、方位系数法等） 。平均照度计算法 用于计算平均照度以及所需灯的数量，它适用于一般照明的精确照度计算和验 算。在照度要求不是很精确的民用住宅中，我们一般采用单位容量法进行计算 和设计。而采用利用系数法进行平均照度的验算。下面结合实例为大家介绍单 位容量法和利用系数法。 2.3.12.3.1 单位容量法单位容量法 单位容量法是从光通利用系数法演变而来的，是在各种光通利用系数和光 济源职业技术学院毕业设计 7 的损失等因素相对固定的条件下，得出的平均照度的简化计算方法。一般在已 知房间的被照面积后，就可以根据推荐的单位面积安装功率，来计算房间所需 的总的电光源功率。加之现在灯具的种类和型号都很多，住户可能会选取不同 类型和种类的灯具。我们在设计时，可以用单位容量法将房间的安装功率求出 来，灯具的型号可以由住户自行选择。因此这是一种常用的方法，它适用于设 计方案或初步设计的近似计算和一般住宅的照明计算。住宅各个部分都有各自 的功能，有时一个房间要具备多种功能，对照度的要求也各不相同。一般住宅 建筑照度推荐值见表 3 表 3 住宅建筑照明的照度标准值 区域参考平面及其高度/m平均照度推荐值/lx 一般活动区0.75 水平面 2030-50 起居室 书写、阅读 0.75 水平面 150200-300 床头阅读 0.75 水平面 75100150 卧室 精细作业 0.75 水平面 300400-500 餐厅、厨房 0.75 水平面 2030-50 卫生间 0.75 水平面 1015-20 楼梯间 地 面 510-15 1. 计算过程 (1) 根据民用建筑不同房间和场所对照明设计的要求，首先选择照明光源 和灯具； (2) 根据所要达到的照度要求，查灯具的单位面积安装容量表； (3) 按公式计算灯具数量，按一般的照明灯具进行布置，确定灯具布置方 案。 2. 计算方法 （1） sp （2） p p n 式中： 安装容量（功率） ，不包括镇流器的功率损耗，w； p 济源职业技术学院毕业设计 8 s房间面积，一般指建筑面积，； 2 m 在某最低照度值的单位面积安装容量（功率） ，w/ ； 2 m p一套灯具的安装容量（功率） ，w； n在规定照度下所需灯具数，套。 若房间内的照度标准为推荐的平均照度值时，则由下式来确定值。 p （3 ） s z p 计算值，按推荐平均照度值查表 1，然后按式（3）计算。 p 表 4 荧光灯均匀照明近似值 单位：w/ 2 m 30w，40w 带罩30w，40w 不带罩计算高 度 h/m e/lx s/ 305075100150305075100150 1015 2.54.26.28.312. 5 2.84.77.19.514. 3 1525 2.13.65.47.210. 9 2.54.26.38.312. 5 2550 1.83.14.86.49.52.13.55.47.210. 9 50150 1.72.84.35.78.61.93.14.76.39.5 15030 0 1.62.63.95.27.81.72.94.35.78.6 23 3001.52.43.24.97.31.62.84.25.68.4 2.3.22.3.2 利用系数法利用系数法 利用系数法又称为光通法，主要用于对照度精确要求的场所的照度计算， 或是检验室内照度是否达到设计要求。灯具发出的光通量中落后到工作面上的 部分与工作面的面积之比，称为工作平面上的平均照度。 1. 利用系数 对于每个灯具来说，由光源发出的额定光通量与最后落到工作面上的光通量 之比值称为光源光通量利用系数（简称利用系数） 。 （4） s f u 济源职业技术学院毕业设计 9 式中 : u利用系数； 由灯具发出的最后落到工作面上的光通量，单位为 f lm； 每个灯具中光源额定总光通量，单位为 lm； s 2. 室内平均照度计算公式： （5） a nuk e s av 式中: 工作面的平均照度，单位为 lx； av e n灯具数； a工作面面积，单位为； 2 m k维护系数。 3. 维护系数 考虑到灯具在使用过程中，因光源光通量的衰减、灯具和房间的污染而引起 照度下降，因此在某些设计当中也应考虑灯具的维护系数。 表 5 灯具维护系数 环境污染 特征 工作房间或场所维护 系数 灯具擦洗次数/（次. 年） 清洁办公室，阅览室，仪器、仪表装配车间 0.82 一般商店营业厅，影院，机加工车间 0.72 污染严重铸工，锻工车间，厨房 0.62 室外道路和广场 0.72 4. 计算方法 （1）室形指数（room index）： 室形指数是用来表示照明房间的几何特征，是计算利用系数时的重要参数。 室形指数可以通过下列方式获取： 矩形房间 ： （6） )(wlh lw ri l房间的长度，单位为 m； w房间的宽度，单位为 m； 济源职业技术学院毕业设计 10 h灯具开口平面距工作面的高度，单位为 m； ri室形指数； 为便于计算，一般将室形指数划分为 0.6、0.8、1.0、1.25、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 等十个级数。采用室形指数进行 平均照度计算是国际上较为通用的方法。 (2) 室空间比： 顶棚空间灯具开口平面到顶棚之间的空间； 地板空间工作面到地面之间的空间； 室空间灯具开口平面到工作面之间的空间； 顶棚空间 灯具开口平面 cc h rc h 室空间 地板空间 fc h 图 1 室内空间的划分 （3）室空间比的计算 室空间比 (7) lw wl hrcr rc 5 顶棚空间比 （8） rcr h h lw wl hccr rc cc cc 5 地板空间比 （9） rcr h h lw wl hfrc rc fc fc 5 济源职业技术学院毕业设计 11 式中： 室空间的高度，单位为 m; rc h 顶棚空间的高度，单位为 m; cc h 地板空间的高度，单位为 m。 fc h 由此可知； 5 rcrri 室空间比 rcr 可分为 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 等十个等级。 (4) 有效空间反射比 假如空间由若干表面组成，以分别表示为第 i 表面的面积及其反 ii pa、 射比，则平均反射比可以由公式: （10） s ii i ii a a a a 顶棚或地板空间内所有表面的总面积，单位为。 s a 2 m 有效空间反射比可由下面公式求得： e （11） 0 0 0 )1 ( )1 ( a a aa a s s e 顶棚或地板平面面积，单位为。 0 a 2 m 顶棚或地板空间各表面的平均反射比。 5.确定室内平均照度的计算步骤 (1) 确定房间的各特征量 计算室形指数 ri 或室空间比 rcr、顶棚空间比 ccr、地板空间比 fcr。 (2) 确定顶棚空间的有效反射比 (3) 确定墙面平均反射比 由于房间开窗或装饰物遮挡等所引起的墙面反射比的变化，在求利用系数 时，墙面反射比应该采用其加权平均植。 w (12) i ii a a 房间的反射系数是指墙面反射系数、顶棚反射系数、地面反射系数。 w cc fc 这些反射系数与使用的建筑材料性质和颜色有关。墙面和顶棚的反射系数的参 济源职业技术学院毕业设计 12 考值见表 6。此表以考虑了窗面对墙面反射系数的影响。 (4) 确定利用系数 在求出室空间比 rcr、顶棚有效反射比及墙面平均反射比以后，按 cc w 所选用的灯具从计算图表中即可查出其利用系 u。当 rcr、不是图表中 cc w 分级的整数时，可以中利用系数表中查接近（70%、50%、30%、10%）列表中 cc 接近 rcr 的两个数组（） 、 （） ；然后采用内插法求出对应室空 11,u rcr 22,u rcr 间比 rcr 的利用系数 u。 (13) )( 1 12 12 1 rcrrcr rcrrcr uu uu 表 6 墙壁和顶棚反射系数、参考值 w cc 反 射 面 情 况反射系数(%) 刷白的墙壁、顶棚，窗子装有白色窗帘 70 刷白的墙壁、但窗子未持窗帘；刷白的顶棚，但房间潮湿，虽未 刷白，但墙壁、顶棚的干净光亮的 50 有窗子的水泥墙壁、水泥顶棚；或木墙壁、木顶棚；糊有浅色的 纸的墙壁、顶棚 30 有大量深色灰尘的墙壁和顶棚，无窗帘遮蔽的玻璃窗；未粉刷的 砖墙；糊有深色纸的墙壁、顶棚 10 (5) 确定地板空间有效反射比 地板空间与顶棚空间一样，可以用同样的方法求出有效反射比。 fc )4 . 01)(1 ()1 ( 4 . 01 )(2 4 . 01 4 . 0 )(2 )(2)( 0 0 0 fcraa a fcr wl wlhwl a a fcr fcr hwhlwl hwhlwl a a s fc fc s fwf fcfc fcfcfwf i ii （14） (6) 确定利用系数的修正值 利用系数表中的数值是按=20%情况下计算的。当不是该值时，若要 fc fc 济源职业技术学院毕业设计 13 获得较为精确的结果，利用系数需加以修正。当 rcr、不是图表中分 fc w 级的整数时，可以从其修正系数表中，查接近（30%、10%、0%）列表中接近 fc rcr 的两个数组（） 、 （） ，然后采用内插法，求出对应室空间比 11,r rcr 22,r rcr rcr 的利用系数的修正值 。 r （15） )( 1 12 12 1 rcrrcr rcrrcr rr rr (7)确定室内平均照度 av e （16） wl urnk e s av )( 表 7 利用系数 u 表（yg1-1 型 40w 荧光灯，s/h=1.0） 有效顶棚 反射系数 cc 0.700.500.300.10 墙反射系 数 w 0.70 0.50 0.30 0.10 0.70 0.50 0.30 0.10 0.70 0.50 0.30 0.10 0.70 0.50 0.30 0.10 室 空 间 比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.75 0.71 0.67 0.63 0.68 0.61 0.55 0.50 0.61 0.53 0.46 0.41 0.56 0.46 0.39 0.34 0.51 0.41 0.34 0.29 0.47 0.37 0.30 0.25 0.43 0.33 0.26 0.21 0.40 0.29 0.23 0.18 0.37 0.27 0.20 0.16 0.34 0.24 0.17 0.13 0.67 0.63 0.60 0.57 0.60 0.54 0.50 0.46 0.54 0.47 0.42 0.38 0.49 0.41 0.36 0.31 0.45 0.37 0.31 0.26 0.41 0.33 0.27 0.23 0.38 0.30 0.24 0.20 0.35 0.27 0.21 0.17 0.33 0.24 0.19 0.15 0.30 0.21 0.16 0.12 0.59 0.56 0.54 0.52 0.53 0.48 0.45 0.41 0.47 0.42 0.38 0.34 0.43 0.37 0.32 0.28 0.39 0.33 0.28 0.24 0.36 0.29 0.25 0.21 0.33 0.26 0.22 0.18 0.31 0.24 0.19 0.16 0.29 0.22 0.17 0.14 0.26 0.19 0.15 0.11 0.52 0.50 0.48 0.46 0.46 0.43 0.40 0.37 0.41 0.37 0.34 0.31 0.37 0.33 0.29 0.26 0.34 0.29 0.25 0.22 0.32 0.26 0.22 0.19 0.29 0.24 0.20 0.16 0.27 0.21 0.17 0.14 0.25 0.19 0.15 0.12 0.23 0.17 0.13 0.10 济源职业技术学院毕业设计 14 2.3.32.3.3 设计实例设计实例 以本次设计的住宅中，一楼户为例。 利用单位容量法进行照度计算 可知该户各房间面积为： 客厅面积为 42； 2 m 厨房面积为 5.5； 2 m 卫生间面积为 5； 2 m 主卧室面积为 15； 2 m 次卧室面积为 12； 2 m 查民用建筑照度推荐表可得客厅的推荐照度值为 50lx ,卧室、厨房和卫 生间的照度推荐值在空间不是很大的前提下，按 30lx 计算。 查表 4 可得，客厅的安装容量为 3.1w/；卧室的安装容量为 2 m 2.5w/； 2 m 卫生间和厨房的安装容量按 2.5w/计算。 2 m 可得各房间的安装功率如下图所示： 济源职业技术学院毕业设计 15 客厅 130w 厨房 15w 厕所 15w 卧室 30w 卧室 30w 卧室 30w 过道 15w 15w 图 2 户型各房间的设计容量 2.42.4 各房间的插座和灯具布置各房间的插座和灯具布置 2.4.12.4.1 插座的安装和布置规则插座的安装和布置规则 插座在住宅中起着非常重要的作用，我们通常布置插座是参照建筑专业提供 的家具布置图，但是，将来的住户并不一定按照建筑师给他安排的方案来布置 家具，因此，有些插座设计时是合理的，而使用时却很不方便。我们不要单以 建筑专业提供的图纸来安排插座，而是尽量的多安排一些插座，由于现在插座 的价格相对来说比较便宜，总的造价增加不了太多，却给住户带来了很大的方 便。同时住宅内的插座应全部设置为安全型二眼三眼插座，在比较潮湿的地方 应加上防潮盖。 电源插座数量的规定: 国家标准住宅设计规范 （）第 6.4.5 条规定， 电源插座的数量应不少于表 7 的规定； 表 7 住宅电源插座数量表 济源职业技术学院毕业设计 16 部位 设置数量 卧室、起居室（厅）一个单相三线和一个单相二线的插座 两组 厨房、卫生间防溅水型一个单相三线 和一个单相二线的组合插座一组 布置洗衣机、冰箱、排气机械和 空调器等处 专用单相三线插座各一个 2.4.22.4.2 各个房间灯具和插座的布置各个房间灯具和插座的布置 (1) 客厅 客厅的功能较一般房间复杂，活动的内容也丰富。对于照明设计也要求有灵 活、变化的余地。在人多时，可采用全面照明和均散光；听音乐时，可采用低 照度的间接光；看电视时，座位后面宜有一些微弱的照明；读书时，可在右后 上方设光源，能够避免纸面反光影响阅读；写字台上的光线最好从左前上方照 射（约 3040cm 高） ，再保证一定照度的同时避免手和笔的阴影遮住写字部位 的光线。室内如有挂画、盆景、雕塑等可用投射灯加以照明，加强装饰气氛； 书橱和摆饰可采用摆设的日光灯管或有轨投射灯；有一些高贵的收藏品，如用 半透明的光面板做衬景，里面设灯，会取得特殊的效果。因此客厅采用总功率 为 130w 左右的花灯进行照明，具体灯具类型住户可自行选择。 在电气功能设置的合理性方面，客厅的照明开关应采用双控或多控调光开关， 一处在玄关处以便进出时方便开关，另一处在沙发附近，可以随时调节灯光。 客厅必须安装应急灯，以备突然停电或发生电气故障时使用，如果配合视听设 置的控制，音频、视频、电话等有关电子连接线，都预埋在沙发附近，将 dvd、电脑键盘等必须用手操作的设备也置于附近（如茶几下） 。这样就可以坐 在沙发上换碟，炒股或接受远程教育，可谓方便之极。 在插座设计方面，客厅插座安装高度大部分是底边距地 0.3m 或 1.4m。底 边距地 0.3m 的缺点是：住户用装饰板进行墙裙装修时，需在墙上打龙骨架，必 须要把插座移出来固定在龙骨架上，否则会被装饰板盖住，如果在装饰板上开 个口子，露出插座很不美观，装修不便是其一，其二是被低柜挡住，插、拔插 头很不方便，且低柜不能紧靠墙摆，要留出插、拔插头的空间，也不美观。底 边距地 1.4m 的缺点是：住户装修墙裙一般是 1m 高，插座底边距墙裙顶的距离 是 0.4m，显得不协调，影响美观。因此，客厅插座底边距地 1. 0m 较为合适。 济源职业技术学院毕业设计 17 既使用方便，也能与墙裙装修协调，即使有的住户不搞墙裙装修，又能保持统 一。另外，对于三室一厅及以上的居室均安装有空调，空调机采用壁挂式，那 么这个空调机插座底边距地为 1.8m。综合以上几点，客厅插座设计为：壁挂式 空调机选用 10a 三孔插座（1 支） ，其余选用 10a 的多用插座（4 支） 。 (2) 餐厅 餐厅，餐厅照明应能够起到刺激人的食欲的作用，在空间比较大、人比较多 时设计照度高一些会增加热烈气氛；如果空间小、人又少设计照度应低一些， 营造一种幽雅、亲切的气氛；以我国目前的生活发展水平，单独设计餐厅尚未 普及。国外的餐厅设计为了追求安静，常使灯光暗些；而我国在烹饪艺术方面， 讲究色香味俱全，因此，要求灯光稍亮些。一般常用向下投射的吊灯，光源照 射的角度，最好不超过餐桌的范围，防止光线直射眼睛。比如使用嵌顶灯或控 罩灯。还应注意设置一定的壁灯，避免在墙上出现人的阴影。 所以在餐厅设计 30w 的灯具进行照明即可，如荧光灯类的光线柔和的灯具最合适。插座方面考 虑到可能在餐厅放置饮水机、电冰箱等家电，故沿墙均匀布置 2 组（二、三孔） 多用插座即可，安装高度底边距地 0.3m，容量为 10a。 (3) 厨房 厨房，一般较小，烟雾水气较多，应选用易清洗、耐腐蚀的灯具。除在天 花板或墙上设置普通照明外，在切菜配菜部位可设置辅助照明，一般选用长条 管灯设在边框的较暗处，光线柔和而明亮，利于操作。加之该户厨房面积不大， 故选用 15w 的荧光灯进行照明最好。插座方面，现代家庭一般使用的厨房电器 有：电冰箱、电饭锅，微波炉，洗碗机等，这些电器的功率都很大。因此应设 置冰箱插座（距地 1.8 米） 、抽油烟机插座（距地 1.8 米） 、电饭煲插座（带开 关距地 1.0 米） 。根据给排水设计图及建筑厨房布置大样图，确定污水池、炉台 及切菜台的位置。在炉台侧面布置一组多用插座，供排气扇用，容量均为 10a。厨房安装的插座均采用防水、防尘型。 (4) 卧室 卧室，卧室照明也要求有较大的弹性，尤其是在目前一部分卧室兼作书房 的情况下，更应有针对性地进行局部照明。睡眠时室内光线要低柔，可以选用 床边脚灯；穿衣时，要求匀质光，光源要从衣镜和人的前方上部照射，避免产 生逆光；化妆时，灯光要均匀照射，不要从正前方照射脸部，最好两侧也有辅 济源职业技术学院毕业设计 18 助灯光。防止化装不均匀。如果摆设书柜，应有书柜照明和短时阅读照明。对 于儿童卧室，主要应注意用电安全问题，电源插座不要设在小孩能摸着的地方 以免触电危险，较大的孩子的书桌上，可以增设一个照明点。睡眠灯光要较成 人亮些，以免孩子睡觉时怕黑或晚上起床时摸黑。在次设计中采用功率为 30w 的灯具进行照明。插座设计方面，考虑到卧室里经常使用一些随身电器，因此 在四面墙上设置，插座距地 0.3 米。其中包括空调插座一支。除空调插座外所 有插座均选用 10a 二、三孔多用插座。 (5) 卫生间 卫生间，卫生间的照明应能显示环境的卫生和洁净。一般对照度要求不高， 只要能看见东西就行了。常在屋顶设置乳白罩防潮吸顶灯，在洗脸架上放一个 长方形条灯。如有化妆功能，可增设两个侧灯。另在卫生间外门一侧设一脚灯， 便于在夜间上厕所使用。采用功率为 15w 的荧光灯进行照明即可。插座安装方 面。由于考虑到洗衣机、浴霸、电吹风等电气的使用，且卫生间内比较潮湿。 应根据给排水设计图确定洗衣机及洗脸盆的位置，各布置一个多用插座，并采 用防溅型，插座底边距地 1.4m，容量为 10a。 (6) 门厅、走廊和阳台 门厅、走廊和阳台，门厅一般设置低照度的灯光，可以采用吸顶灯、筒灯或 壁灯；走廊的穿衣镜和衣帽挂附近宜设置能调节亮度的灯具。阳台是室内和室 外的结合部，是家居生活接近大自然的场所。在夜间灯光又是营造气氛的高手， 很多家庭的阳台装一盏吸顶灯了事。其实阳台可以安装吊灯、地灯、草坪灯、 壁灯，甚至可以用活动的旧式煤油灯或蜡烛台，只要注意灯的防水功能就可以 了。在门厅处可采用 15w 的壁灯进行照明，走廊和阳台处采用 15w 的吸顶灯即 可。 2.4.32.4.3 插座的选型及保护措施插座的选型及保护措施 现代住宅中的插座必须要保证使用安全、可靠，故在选型方面应选择耐压 值、载流量、插座铜片的张拔力及绝缘等级符合国家标准的产品，如 tcl 国际 电工、真善美、鸿雁等厂家的产品，应选择带安全门的插座，以防小儿用铁钉 或其它金属物插入其中。 还要加强插座回路的保护措施，设计专门的 pe 线，且不能与 n 线相混，pe 线与建筑物共用接地装置，接地电阻 r4。每户的厨房插座、卫生间插座、 济源职业技术学院毕业设计 19 空调插座、其它插座均应设计专用回路，用漏电开关保护。 2.4.42.4.4 照明灯具和照明方式的选择照明灯具和照明方式的选择 灯具是电光源，灯罩及其附件的总称。照明灯具的选择，应适合空间的体 量和形状，并能符合空间的用途和性格。大的空间以用大灯具，小空间宜用小 灯具，住宅照明以选用小功率灯具为主。灯具造型应与环境相协调，同时注意 体现民族风格和地方特点以及个人爱好，体现照明设计的表现力。 设计者需要 更多的考虑技术规格方面的因素，如灯具效率、照度值、功率消耗等，而某些 涉及美学的问题，属于仁者见仁、智者见智，设计者和业主往往有不同的见解。 实际工作中，电气工程师有责任对建筑物的基本照明做出安排，对灯具进行选 型。 (1) 花吊灯，是一种典型的装饰灯具，它不以高照度和低眩光为目的，有时 甚至要刻意产生一些闪烁的眩光，以形成奇丽多姿的效果。花吊灯的样式繁多， 外形生动，具有闪烁感，安装暖色调电光源时，能在室内形成一个（或多个） 温暖明亮的视觉中心。然而吊灯对空间的层高有一定的要求，若层高较低，则 不适用。有一种吸顶式的花灯，能在层高不够时使用，也能有相似的效果。但 却与吊顶灯的那种辉宏壮丽的场景有所损折。 (2) 壁灯，也是一种最常用的装饰灯具。根据不同要求有直接照射、间接照 射、向下照射和匀散照射等多种形式。使用壁灯往往也是作为层高偏低（或过 高） ，不适合用吸顶灯时的一种选择。尤其在住宅室内环境设计中，选择一些工 艺形式新颖的壁灯能充分体现主人的修养和兴趣爱好所在。壁灯安装高度一般 在视线高度的范围内。如果超过 1.8 米只起到顶棚照射的延长作用。而失去对 居室功能的其它作用。在比较窄的走道或其它平面尺寸相对较小的空间应慎用 或不用。另注意如装在涂料的墙上会因长时间照射和电热的原因而脱色。 (3) 嵌顶灯，泛指装在天花板内部灯口与天花板持平的隐装式灯具。一般用 于有吊顶的情况，其优点是天花板面整齐，节省层高，但是灯具散热性能不好， 发光效率不高的缺点，一般不宜作为主光源，而作为主光源灯具的陪衬和点缀。 针对目前住宅建筑层高偏低，大面积吊顶本就不合时宜，因此该嵌顶灯（如筒 灯） ，也只在局部装饰性吊顶时使用。 (4) 吸顶灯。顾名思义是指直接吸附在天花板上，包括各种单体的吸顶灯和 一些吸顶式简易花灯，都是在住宅室内环境设计中常用来作为各功能房间主照 济源职业技术学院毕业设计 20 明的灯具。值得说明的一点是如果在客厅等较大房间采用吸顶式简易花灯，在 灯头较多时，宜采用分组控制的方式点亮，以利于节能节支。 (5) 移动灯具，指根据需要可以自由移动的灯具。最典型的就是各种台灯， 还有放在地板上的落地式柱灯、杆灯和座灯。后者本以庭院中常见，如果室内 面积较宽裕，结合一些雕塑造型，装饰效果明显。台灯则主要是作书桌上和床 头的局部照明。 (6) 巢灯。就是“反光巢灯” ，亦称之为结构式照明装置。是固定在天花板 或墙壁上的线型面型的照明，一般都选用日光灯管的形式。通常有顶棚式、檐 板式、窗帘遮蔽式和风光墙等多种做法。其中顶棚式为间接照明，檐板式为直 接照明，其它为半间接均散光，这种照明方式装饰性较强，但不利于节能，一 般作为背景照明。 2.52.5 照明设计的一些建议照明设计的一些建议 (1) 针对各种功能照明场所的视觉工作要求以及室内环境情况确定设计照度， 使得在该室内进行的各项工作和活动能够舒适自如地进行，并且能够持久而无 不舒适感。同时，应注意各房间亮度的平衡。对于较小房间可采用均匀照度， 而对于较大房间如果只在中间设一个顶灯，就会使人感到房间变小，如果在墙 上增加适量壁灯，就可以消除这种感觉。 (2) 根据室内装饰的色彩对配光和光色的要求选择电光源和灯具。如果室内 装饰色调以红、黄等暖色调为主，则应选择色温较低的光源（如白炽灯） ，配合 一定形式的花灯，产生迷离的散射光线，增加温暖华丽的气氛。在确定光色和 照射强度时，还应能够正确显示织物材料表面、壁画、挂画、室内色彩和地毯 图案等，这里除了要注意电光源的显色性，必要时设置一些射灯，对一些点景 物件进行提醒照明。 (3) 选择照明方式和布置灯具的方案，使室内照明场所形成理想的光照环境。 光的照射要利于表现室内结构的轮廓、空间、层次以及室内家具的主体形象。 首先确定一种作为普通照明的方案，取得一定的照度，能够满足一定的活动要 求；然后针对局部不同的功能要求，选择各种照度和光色以及灯具形式的局部 照明。 （4）按照最后确定的总体布灯方案，验算室内的照度值，必要时也可在安装完毕后， 进行实地测量。这一步容易被忽视。要想达到良好的照明设计效果，此举不可不为。 济源职业技术学院毕业设计 21 3 供配电系统 建筑供电主要是解决建筑物内用电设备的电源问题。包括变配电所的设置， 负荷计算，线路计算，开关设备选择等。本次设计主要的研究对象是住宅楼内 的供电情况。 3.13.1 供电电源及电压的选择供电电源及电压的选择 考虑到我国的生活水平的现状，现代建筑物外部进线（整栋建筑的总干线） 一般采用 50hz、380v 的三相交流电源进行供电。建筑物内部的照明线路一般采 用 50hz、220v 的单相交流电源进行供电。由于照明电器一般不考虑接地，因此 照明线路一般为二线制。当单相线路中负工作电流超过 30a 时，宜采用三相四 线制供电，并注意三相负荷之间的平衡。 3.1.13.1.1 建筑物负荷等级的确定建筑物负荷等级的确定 对建筑物进行照明系统和供配电系统的设计，首先应了解的就是建筑物的 负荷等级，这有助于设计者把握设计的尺度。对于民用建筑的供电应按建筑的 用电负荷等级来确定。住宅建筑的用电负荷分类可查住宅用电负荷分级表 8。 本设计中住宅楼共 6 层。照明、电力负荷为三级负荷。 三级负荷属不重要负荷，对供电无特殊要求，尽量提高供电的可靠性和连 续性。具体要求如下： 照明灯具端电压的允许偏移不得高于额定电压的 5%，亦不宜低于额定电压 的下列数值： (1) 对视觉要求较高的室内照明为 2.5% (2) 一般工作场所的室内照明，室外照明为 5%,但极少数远离变电所的场 所，允许降低到 10% (3) 事故照明、道路照明、警卫照明及电压 12-36v 的照明，允许降为 10% 表 8 住宅用电负荷分级表 序号住宅类别电力负荷名称负荷等级 1 高级住宅、19 层及以 上普通住宅 1. 消防用电设备、应急、消防电 梯 一级 二级 济源职业技术学院毕业设计 22 2. 生活水泵电力、公共场所照明 2 1018 层普通住宅1. 消防用电设备、客梯 2. 生活水泵电力、公共场所照明 二级 二级 3 9 层以下普通住宅1. 生活水泵电力 2. 其他 三级 三级 3.1.23.1.2 供电方式的选择供电方式的选择 供电设计包括：供电电源的电压、来源、距离和可靠