多层建筑照明课程设计概要

郑州轻工业学院 课程设计说明书课程设计说明书 题目 题目 多层建筑电气照明系统设计 姓姓 名 名 院院 系 系 电气信息工程学院 专业班级 专业班级 建筑电气与智能化 10 01 班 学学 号 号 指导教师 指导教师 曹祥红 陈继斌 成成 绩 绩 时间 时间 2013 年年 6 月月 17 日至日至 2013 年年 6 月月 21 日日 电电气气照照明明技技术术 课课程程设设计计任任务务书书 一 设计题目一 设计题目 某多层住宅楼建筑电气照明设计 二 设计资料二 设计资料 1 基本概况 本工程是一栋高六层的住宅楼建筑 其建筑类别为二类建筑 结构形式为剪力墙结构 挡土墙为 煤干石烧结实心砖 内墙填充墙为加气混凝土砌块 填充墙为加气混凝土墙 卫生间处砖墙下 应打 200 高 C20 素泥混凝土 设计内容为电气照明系统 1 建筑为 7 层 地上 6 层 地下 1 层 2 地下室高 2 19 米 地上层高 2 9 米 建筑总高度为 18 60 米 室内外高差 1 2 米 给定资料 各层建筑平面图 2 参考资料 1 民用建筑电气设计规范及条文解释 2 2009 全国民用建筑工程设计技术措施 电气 3 建筑电气设计手册 4 国家标准电气制图电气图形符号应用示例图册 5 有关产品样本 6 建筑电气施工验收规范 7 供配电系统设计规范 8 低压配电系统设计规范 三 设计成果三 设计成果 1 计算书 内容包括 照度计算 负荷计算 线缆及保护管的选择 配电箱的选择 2 图纸 1 设计说明 图例 图纸目录 2 各层照明平面图 1 100 和各层插座平面图 1 100 3 供电干线系统图 1 100 4 照明配电箱系统图 3 课程设计说明书 四 四 设计步骤设计步骤 1 熟悉资料 设计规范 对已给资料进行整理 根据建筑物的特点 确定供电等级 根据建 筑平面图 拟定各户配电箱具体位置 根据外线情况确定进户总箱位置 并在平面图上绘 出 2 绘制照明平面图 包括楼梯间设照明 根据建筑平面图针对不同的使用功能 按照电气照明设计规范进行照度设计 以满足使用 对照度及功能要求 1 根据房间的用途确定灯具的种类 型号及安装高度 2 查出各房间的照度标准 进行照度计算 3 根据计算结果绘出照明平面布置图 4 绘出线缆 单线图 3 根据房间的用途确定插座的种类 型号及安装高度 1 绘出插座平面布置图 2 绘出线缆 单线图 4 绘出各层及总的供电系统图 5 负荷计算 1 计算各支线负荷 选择支线线缆 型号 规格 及敷设方式并标注在平面图上 选 择支线开关 型号 规格 并标注在系统图上 2 计算每个房间的负荷 选择每个房间的线缆 型号 规格 及敷设方式并标注在平 面图上 选择开关 型号 规格 并标注在系统图上 3 计算每层的负荷 选择线缆 型号 规格 及敷设方式并标注在平面图上 选择开 关 型号 规格 并标注在系统图上 4 计算整幢楼的负荷 选择进户线缆 型号 规格 及敷设方式并标注在供电干线平 面图上 选择总开关 型号 规格 并标注在系统图上 6 整理图纸并写出设计说明 图例及图纸目录 1 说明书 内容包括 建筑用途 设计依据 负荷等级及电源进户方式 配线 配电箱及等电位联结 2 图例 内容包括 符号 名称 规格型号 容量 安装高度 方式及场所 3 图纸目录 内容包括 图别 名称 8 整理计算书 内容包括 照度计算 负荷计算 线缆 开关 及配电箱的选择 9 设计注意 安全 可靠 经济实用 美观 设计前应先学习有关的规范 严格按照规范设计 选择导线截面时 留有余地 保护电器选择要注意满足前后级间的选择性配合 图纸尺寸及采用图形和文字符号应符合现行标准 五 时间 进程及教学安排五 时间 进程及教学安排 设计时间 1 周 5 天 2011 6 17 6 21 1 熟悉规范 查资料 1 天 2 照度计算 0 5 天 3 标准层照明平面图 0 5 天 4 标准层插座平面图 0 5 天 5 照明系统图 1 天 6 设计说明 图例 图纸目录 0 5 天 7 计算书整理 0 5 天 8 答辩 0 5 天 7 7 日早上八点开始 六 指导教师 曹祥红六 指导教师 曹祥红 指导学生班级 指导学生班级 建筑电气与智能化 10 1 班 注意 本课题个人独立完成 相互之间杜绝抄袭 不能雷同 注意 本课题个人独立完成 相互之间杜绝抄袭 不能雷同 郑州轻工业学院电气信息工程学院建筑电气与智能化系 二 O 一三年六月 摘摘 要要 本设计是对某住宅楼电气照明进行全面设计 保证建筑物里的照明质量 用电经济 和安全优质 必须符合 民用建筑电气设计的相关规范和标准 和 照明设计相关规 范 设计内容包括确定建筑的灯具以及光源选择 进行照度计算 各个楼层供电线路 中的短路电流的计算 供配电系统的主接线方式 导线电缆的选择及校验 设计过程 中需要绘图的部使用天正 AutoCAD 绘图 最后将整个设计过程整理 总结设计文档报 告 关键词 电气照明 照度计算 供配电系统 天正 AutoCAD 0 目 录 目 录 1 1 工程概况 2 2 照明供配电系统 2 2 1 照明线路电压与负荷等级的划分 2 2 1 1 照明线路电压 2 2 1 2 照明负荷供电方式与照明配电系统图 3 3 照明设计施工图 6 3 1 住宅户型的照明设计 6 3 1 1 电光源及灯具的选择 6 3 1 2 确定布灯方案和照度计算 7 3 1 3 计算照明负荷 8 3 1 4 选择照明线路的导线和开关 10 3 2 商铺照明设计 11 3 2 1 电光源及灯具的选择 11 3 2 3 计算照明负荷 12 总 结 14 参考文献 15 1 1 工程概况 本工程是一栋高六层的住宅楼建筑建筑为 7 层 地上 6 层 地下 1 层 其建筑类 别为二类建筑 总建筑面积为 3770 83m2 其中商业建筑面积为 304 17m2 地下室建 筑面积为 208 16m2 建筑占地面积为 716 17m2 设计内容为电气照明系统 建筑总高 度为 18 60 米 地下室高 2 19 米 地上层高 2 9 米 室内外高差 1 2 米 结构形式为剪 力墙结构 挡土墙为煤干石烧结实心砖 内墙填充墙为加气混凝土砌块 填充墙为加 气混凝土墙 卫生间处砖墙下应打 200 高 C20 素泥混凝土 设计内容为电气照明系统 其中消防设计 本工程地下室耐火等级为一级 共一个防火分区 地上部分耐火等 级为一级 住宅每个单元为一个防火分区 地下部分和地上部分共用楼梯采用防火分 隔墙分隔 门采用乙级防火门 照明设计包括 室内照明 插座以及供配电系统 本工程室内配电部分以及具体灯 具待装修后确定 2 照明供配电系统 2 1 照明线路电压与负荷等级的划分 2 1 1 照明线路电压 1 供电电压 从安全方面考虑 照明的电源电压一般按下列原则选择 1 在正常环境中 一般照明光源的电源电压应采用 220V 2 在有触电危险的场所 例如地面潮湿或周围有许多易触及金属结构的房间 当 灯的安装高度距离地面小于 2 4m 时 无防止触及措施的固定式或移动式照明的供电电 压不宜超过 36V 本工程为一般住宅楼 电由近处变电所引来 电压选用为 220V 其中正常情况下 2 的 室内照明电压偏移为 5 应急照明电压偏移不超过 10 2 负荷等级的划分 本工程为二类建筑 用电多为二级 三级负荷 用电负荷分级如下 二级负荷 各层公共照明 所有的消防负荷包括应急照明 消防控制室用电 消 防电梯 送风机 正压风机 排烟风机 喷淋泵 消火栓及泵房 消防电梯等 三级负荷 普通的室内照明及插座 生活泵 普通电梯等 2 1 2 照明负荷供电方式与照明配电系统图 1 照明负荷的供电方式 本工程负荷供电为三级 其三级负荷 一般负荷 电源供电的要求是 对照明无 特殊要求者可由单电源供电 动力和照明负荷功率较大时应分开供电 功率较小时可 合并供电 建筑物内有变电所时 照明与动力由低压屏以放射式供电 没有变电所的 建筑物 动力和照明应在进户线处分开 三级照明负荷的供电方式如图 2 1 图 2 1 2 照明配电系统 1 常用的几本配电方式有四种 放射式 树干式 混合式 链式 其图示如下图 2 2 a b c d 3 a 放射式 b 树干式 c 混合式 4 d 链式 图 2 2 a 放射式 b 树干式 c 混合式 d 链式 放射式 如图 2 2 a 所示是放射式配电系统 其优点是各负荷独立受电 线路发生障碍 时 不影响其他回路继续供电 可靠性较高 回路中电动机启动引起的电压波动 对 其他回路的影响较小 但建设费用较高 有色金属耗量较大 放射式一般用于重要的 负荷 树干式 如图 2 2 b 是树干式配电系统 与放射式相比 其优点是建设费用低 但干线 出现故障时影响范围大 可靠性差 混合式 如图 2 2 c 是混合式配电系统 是放射式和树干式的综合运用 具有两者的优 点 所以在实际中应用最为广泛 链式 如图 2 2 d 是链式配电系统 与树干式相似 适用于距离配电所较远 而彼此 之间相距又较近的不重要的小容量设备 链式的设备一般不超过 3 4 台 2 典型的配电系统 在实际应用中 各类建筑的配电方式是以上四种基本方式的综合应用 多层公共建筑的照明配电系统 其进户线直接进入大楼的配电间总配电箱 由总配电箱采取干线立管式向各层分 配电箱馈电 再经分配电箱引出支线向各个房间的照明器和其他设备供电 住宅的照明配电系统 5 住宅的照明配电系统 它以每一楼梯间作为一个单元 进户线引至楼的总配电箱 再由干线引至每一单元的配电箱 各单元配电箱采用树干式 或放射式 向各层用户 的分配电箱馈电 分配电箱装设电度表 以便用户单独计算电费 图 2 3 本工程的照明配电系统 3 照明设计施工图 3 1 住宅户型的照明设计住宅户型的照明设计 住宅户型虽大小不同 格局稍有差异 但整体设计如出一辙 本工程以 B7 户型为 例 其余户型设计方法相似 3 1 1 电光源及灯具的选择 20 世纪 90 年代初 国际上提出了推行旨在节约电能 保护环境的 绿色照明 工 程照明的质量和水平已成为衡量社会现代化程度的一个重要标志 成为人类社会可持 续发展的一项重要措施 绿色照明是指通过科学的照明设计 采用高效率 长寿命 安全和性能稳定的照 明电器产品 最终建成环保 高效 安全 经济和有益于环境和提高人们的工作 学 6 习和生活质量的照明系统 实施绿色照明工程就是通过采用合理的照明设计来提高能 源的有效利用率 达到节约能源 减少照明费用 减少火电工程建设 减少有害物质 的排放和溢出 达到保护人类生存环境的目的 推进绿色照明工程实施过程中 电光 源的选择应遵循以下一般原则 限制白炽灯的应用 采用卤钨灯取代白炽灯 推荐使用紧凑型荧光灯取代白炽灯 不同光源在光谱特性 发光效率 色温 显色指数 使用条件和造价等方面都有 自己的特点 综合各方面的因素 在满足显色性 启动时间等要求条件下 根据光源 灯具及镇流器等的效率 寿命和价格在进行综合技术经济分析比较后确定本工程选用 的灯具 本工程为普通住宅楼 所有安装灯具处采用预留安装 当选用灯的功率太小或太 大 可适当调整 卧室可以加装床头灯 本工程暂不预留 阳台灯预留 40W 选用 YG 1 型吸顶式荧光灯 卧室预留 100W 选用 YG 2 型管 吊式荧光灯 卫生间和厨房选用防尘防水型荧光灯具 预留 60W 餐厅选用吊顶式花 灯 预留 100W 客厅选用 YG2 3 型嵌入式方格栅顶灯 3x40W 书房需要的照度高 预留 100W 3 1 2 确定布灯方案和照度计算 1 选择计算系数 查表得 卧室平均照度为Eav 75lx 厨房Eav 100lx 客厅Eav 100lx 餐厅Eav 150lx 卫生间Eav 100lx 书房Eav 300lx 洗脸池Eav 200lx 查资料取最低照度系数Z 1 3 换算成最低照度 卧室Emin Eav Z 57 7lx 厨房Emin Eav Z 76 9lx 客厅Emin Eav Z 76 9lx 餐厅Emin Eav Z 115 4lx 卫生间Emin Eav Z 76 9lx 7 书房Emin Eav Z 230 8lx 洗脸池Emin Eav Z 153 8lx 2 计算面积 阳台 北 A 5 12m 阳台 南 A 7 15m 主卧A 20 69m 次卧A 9 52m 卫生间A 3 13m 厨房A 6 12m 餐厅A 8 4m 客厅A 33 9m 书房A 8 68m 洗脸池A 3 13m 3 照度计算 单位容量法 查相关建筑电气设计手册 得各房间的照明单位安装功 率p0为 主卧 P0 7W m 次卧 P0 7W m 卫生间 P0 6W m 厨房 P0 7W m 餐厅 P0 8W m 客厅 P0 7W m 书房 P0 12W m 洗脸池 P0 12W m 4 总安装容量P P0 A 主卧 P1 7 20 69 144 83W 次卧 P2 7 9 52 66 64W 卫生间 P3 6 3 13 18 78W 厨房 P4 7 6 12 42 84W 餐厅 P5 8 8 4 67 2W 客厅 P6 7 33 9 237 3W 8 书房 P7 12 8 68 106 32W 洗脸池 P8 12 3 13 37 56W 通过计算 主卧 客厅的总安装容量都较大 与预留不符 可适当增加预留功率 或者增加安装的灯具数 客厅其灯具数量为N P 100 2 37 可选用2套 主卧灯具数量为N P 100 1 44 选用2套 即在阳光室加装一盏灯 5 各灯具照明平面图如图附录照明平面图 3 1 3 计算照明负荷 照明用电负荷的计算目的 是为了合理的选择供电导线和开关设备等元件 使电气设 备和材料得到充分的利用 同时也是确定电能消耗的依据 计算结果准确与否 对选 择供电系统的设备 有色金属材料的消耗 及一次投资费用有着重要的影响 1 单位面积法计算负荷 在初步设计时 为计算用电量和规划用电方案 需估算照明负荷 估算公式为 APP dj 式中 Pd是单位建筑面积负荷 W m2 A 是被照建筑面积 m2 WL1支路 荧光灯5只 共360W 损耗系数 0 2 需用系数Kx 1 按将功率因数提高 到0 9计算 则有 灯具设备容量 WPP ae 432 2 01 360 1 1 计算负荷 WPKP exj 4324321 11 计算电流 AUPI pjj 18 2 9 0220 432 cos 11 同理 WL2支路 共540W 损耗系数 0 2 需用系数Kx 1 按将功率因数提高到0 9 计算 则有 灯具设备容量 WPP ae 648 2 01 540 1 2 计算负荷 WPKP exj 6486481 22 9 计算电流 AUPI pjj 27 3 9 0220 648 cos 22 WL3支路 插座4只 每只按100W计算 则有 设备容量 WPP ae 4001004 3 计算负荷 WPKP exj 4004001 33 计算电流 AUPI pjj 02 2 9 0220 400 cos 33 同理 WL4支路 插座6只 每只按100W计算 则有 设备容量 WPP ae 6001006 4 计算负荷 WPKP exj 6006001 44 计算电流 AUPI pjj 03 3 9 0220 600 cos 44 WL5支路 空调插座4只 每只按300W计算 则有 设备容量 WPP ae 12003004 5 计算负荷 WPKP exj 120012001 55 计算电流 AUPI pjj 06 6 9 0220 1200 cos 55 WL6支路 同支路3 WL7支路 插座5只 设备容量 WPP ae 5001005 7 计算负荷 WPKP exj 5005001 77 计算电流 AUPI pjj 53 2 9 0220 500 cos 77 WL8支路 插座3只 设备容量 WPP ae 3001003 8 计算负荷 WPKP exj 3003001 88 计算电流 AUPI pjj 52 1 9 0220 300 cos 88 10 3 1 4 选择照明线路的导线和开关 1 支路导线的选择 采用3根单芯铜线穿硬塑料管 由于线路不长 故可按允许 温升条件选择导线截面 一般也能满足机械强度和允许电压损失要求 计算电流按最 大I 6 06A为依据 查 民用建筑电气设计手册 选用3跟截面2 5mm 的BV型聚氯乙 烯绝缘电线 在35 C时 In 20A 6 06A 满足要求 2 配电箱进线的选择 采用BV型聚氯乙烯绝缘铜线穿PVC管暗敷 据负荷计算 计算电流Ij 22 63A 查 民用建筑电气设计手册 选用5根截面6mm2的BV型聚氯乙烯 绝缘电线 在35 C时 In 30A 22 63A 满足要求 3 开关的选择 查有关设计手册或产品目录 可选用TIB1 63 3PC25型 In 25A的 自动开关 3 23 2 商铺照明设计商铺照明设计 3 2 1 电光源及灯具的选择 商业照明应选用显色性高 光束温度低 寿命长的光源 如荧光灯 高显色钠灯 金属卤化物灯 卤钨灯等 同时宜采用可吸收光源辐射热的灯具 营业厅照明宜由一 般照明 功能性 专用 照明 与柜台布置相协调 和重点照明组合而成 不宜把装 饰商品用照明兼作一般照明 对于营业厅光环境设计 应充分使照明起到功能作用 当显示在天然光下使用的商品时 应采用高显色性 Ra 80 光源 高照度水平为宜 而显示在室内照明下使用的商品时 则可采用一般光源照明 重点照明的照度应为一 般照明照度的 3 5 倍 柜台内照明的照度宜为一般照明照度的 2 3 倍 橱窗照明宜 采用带有遮光隔栅或漫射型灯具 当采用带有遮光隔栅的灯具安装在橱窗顶部距地高 度大于 3m 时 灯具的遮光角不宜小于 30 如安装高度低于 3m 则灯具遮光角宜为 45 以上 暂不列出特殊局部照明 比如收银台 展示柜等 均按一般照明计算 选用 YG2 3 型 2X40W 栅格式吸顶荧光灯 3 2 2 确定布灯方案和照度计算 1 选择计算系数 11 查表得商铺平均照度Eav 300lx 查资料取最低照度系数Z 1 3 换算成最低照度 lx Z E E av 78 230 3 1 300 min 2 计算面积 A1 89 45m A2 58 98m A3 28 6m A4 45 6m A5 45 9m 3 照度计算 单位容量法 查相关建筑电气设计手册 得照明单位安装功率P0 为 8W m2 4 总安装容量P P0 A P1 P0 A1 8 89 54 716 32W P2 P0 A2 8 58 98 471 84W P3 P0 A3 8 28 6 228 8W P4 P0 A4 8 45 6 364 8W P5 P0 A5 8 45 9 367 2W 5 计算灯具数量 46 7 2 01 80 32 716 1 11 1 P P p P N 9 4 2 01 80 84 471 1 22 2 P P p P N 38 2 2 01 80 8 228 1 33 3 P P p P N 8 3 2 01 80 8 364 1 44 4 P P p P N 8 3 2 01 80 2 367 1 55 5 P P p P N 选用YG2 3型2X40W栅格式吸顶荧光灯 故各商铺取的灯套数分别为 8 6 3 4 4 12 3 2 3 计算照明负荷 以商铺1为例 WL1支路 荧光灯8套 共640W 损耗系数 0 2 需用系数Kx 1 按将功率因数提高 到0 9计算 则有 灯具设备容量 WPP ae 768 2 01 640 1 1 计算负荷 WPKP exj 7687681 11 计算电流 AUPI pjj 88 3 9 0220 768 cos 11 WL2支路 插座4只 设备容量 WPP ae 4001004 2 计算负荷 WPKP exj 4004001 22 计算电流 AUPI pjj 02 2 9 0220 400 cos 22 WL3支路 插座2只 设备容量 WPP ae 6003002 3 计算负荷 WPKP exj 600600