电气照明技术大作业概要

1 电气照明技术课程设计 摘 要 本论文主要阐述了四平威尼斯花园 1 住宅楼建筑电气的设计依据 原则和 方法及设计选择的结论 主要内容包括 低压配电系统 照明系统及防雷接地 系统的设计 其中包括负荷计算 照度计算等 电力负荷的计算 进行导线及 电气设备的选择与确定 本次设计完成图纸共 9 幅 具体参见图纸目录 本设计为课程设计 其目的的通过学生在完成设计的同时更好的掌握所学的 专业知识 将所学的知识运用到实际中去 锻炼学生解决问题的能力 2 目 录 1 2 设计原则 5 1 3 设计内容 5 附 录 21 第一章 绪论 5 1 1 建筑电气概况 5 第二章 照明设计 11 第三章 插座的设计 11 第四章 低压设备的选择 13 第五章 防雷接地 13 谢谢 辞辞 19 参考文献 20 3 第一章第一章 绪论绪论 1 1 建筑电气概况 现代民用建筑电气技术是以电能 电子 电器设备及电气技术为手段来创 造 维持和改善人民居住或工作的生活环境的电 光 声 冷和暖环境的一门 跨学科的综合性的技术科学 它是强电和弱电与具体建筑的有机结合 随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高 人们对对有关供配电 照明 防雷接地等系统的要求越来越高 使得建筑开始走向高品质 多功能领 域 并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展 建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前 提下 进行工业与民用建筑建筑电气的设计 并满足保障人身 设备及建筑物 安全 供电可靠 电能节约 技术先进和经济合理 1 2 设计原则 本次设计是对四平市威尼斯花园 1 住宅楼的电气设计 本工程概况 六层 小区住宅楼 设计需做到方案合理 技术先进 运行可靠 满足相关规范的要 求 还要简捷实用 便于操作 管理和维护 减少综合投资 此次设计的目的 是通过对该办公楼的各个系统的设计实践 综合运用所学知识 贯彻执行我国 建筑电气行业有关方针政策 理论联系实际 锻炼独立分析和解决电气工程设 计问题的能力 为未来的实际工作奠定必要的基础 1 3 设计内容 本论文主要阐述了该办公楼各系统电气设计的设计依据 原则和方法及设 计选择的结论等 论文共包括五大章内容 1 第二章为照明系统 主要说明光源 灯具选择 照度计算 一般照明 等内容 并依据规范采用利用系数法进行照度计算 选择出各个房间合适的灯 具数量 设计出各个供电回路及相对应的配电箱 本部分设计出图 2 幅 为各 层照明平面图及照明负荷配电箱平面图 2 第三章为插座系统 主要说明插座种类的选择 布置的位置 高度 及插座回路的确定 本部分设计出图 2 幅 为各层插座平面图 3 第四章为负荷计算以及配电方式等内容的相关原理 原则 方法等 确定各个系统照明负荷的容量 计算电流 以此选择出了断路器 导线 4 第五章为防雷接地系统 主要说明对直击雷 侧击雷等的防护以及接 地系统的方式及具体要求等内容 本部分设计出图 幅 为防雷平面图和接地 平面图 4 第二章第二章 照明设计照明设计 2 12 1 概述概述 照明设计是建筑电气设计最基本的设计内容之一 照明设计质量的好与坏 直接关系到人们的工作 学习和生活 照明设计的目的是根据具体场合的要求 正确地选择光源和灯具 确定合理的照明形式和布灯方案 在节约能源和建筑 资金的条件下 来获得一个良好的学习工作环境 照明设计可以烘托建筑造型 可以美化环境 发挥建筑的功能 体现建筑艺术美学 是建筑中不可缺少的一 部分 2 22 2 照明设计原则及计算方法照明设计原则及计算方法 2 2 12 2 1 照明设计原则照明设计原则 1 照明方式的选择原则 1 当不适合装设局部照明或采用混合照明不合理时 宜采用一般照明 2 当某一工作区需要高于一般照明照度时 可采用分区一般照明 3 对于照度要求较高 工作为值密度不大 且单独装设一般照明不合 理使宜采用混合照明 4 在设置局部照明的场所 仍要有一般照明 否则会影响视觉功能 在本设计只对该办公楼进行一般照明设计 满足其他要求的照明方式将在 装饰过程中完成 2 照明种类的选择原则 1 工作场所均应设置正常照明 正常照明是电气照明设计中的主要内 容 2 在正常照明因故障熄灭后 对需要确保正常工作或活动继续进行的 场所 当装备用照明 3 在正常照明因故障熄灭后 对需要确保处于危险之中的人员安全的 场所 应装设安全照明 4 在正常照明因故障熄灭后 在事故情况下为确保人员安全撤离的出 口和通道 应装设疏散照明 3 光源的选择原则 1 满足使用场所对显色指数要求 并考虑色表 2 考虑节能 力求选择高效光源 3 考虑限制眩光 开关频率程度等因素 5 4 灯具的选择原则 1 与光源配套 2 按悬挂高度和房间的室空比选择适应的光分布灯具 3 按环境条件选择相应防护等级的灯具 4 按建筑装饰要求选择相应的灯具造型与之相协调 5 根据限制直接眩光和光幕反射等要求 选择灯具的避光角和表面亮 度 2 2 22 2 2 平均照度的计算平均照度的计算 平均照度的计算通常应用利用系数法 该方法考虑了由光源直接投射到工 作面上的光通量和经过室内表面相互反射后再投射到工作面上的光通量 利用 系数法适用于灯具均匀布置 墙和天棚反射系数较高 空间无大型设备遮挡的 室内一般照明 但也适用于灯具均匀布置的室外照明 该方法计算比较准确 利用系数法 1 应用利用系数法计算平均照度的基本公式 2 1 NU EKZS F 式中 工作面上的平均照度 av Elx F 光源的光通量 lm N 光源数量 U 利用系数 S 工作面面积 K 灯具的维护系数 E 光照度 2 利用系数U 利用系数 U 的选取原则是按照两种方式进行选取的 第一种方式是 按照反射系数的选取方式进行利用系数 U 的选取 按照屋 顶反射系数为 0 7 墙面反射系数为 0 5 地面反射系数为 0 3 通过所求指形 系数 RI 查表内插法的原则进行选取 第二种方式是 按照工程施工的经验系数 U 0 6 3 室内空间的表示方式 室内空间的划分如图 3 1 所示 室空间比 2 3 RIbl blh RCR r 55 上式中 6 l 室长 m b 室宽 m 顶棚空间高 c hm 室空间高 r hm 地板空间高 f hm RI 指形系数 m 根据式 2 1 计算 2 KZS FNU E 4 式中各符号意义同式 2 1 2 32 3 照明设计照明设计 2 3 12 3 1 光源类型的选择光源类型的选择 本设计进行的是一般照明设计 根据以上数据 综合经济效益 节能 技术难度等因素 本设计中所用光源分局房间的适用类型分别采用了普通白炽 灯 荧光灯和防水防尘灯 2 3 22 3 2灯具数量的确定灯具数量的确定 根据规范的规定 本设计中 U 取 0 6 K 取 1 3 101 卧室为例计算其所 需灯具数 卧室最低照度为 50lx 计算光通量为 2084lm 所采用的灯具为 30W 荧光灯 计算器面积 A 为 16 3 平方米 由式 2 4 得所需灯具数量为 1 再 由式 2 1 反算出一只荧光灯的实际照度为 72lx 即用一只荧光灯就能达到 卧室照明要求 其他房间计算如下 建筑物一层至五层建筑物一层至五层 在照度允许的偏差范围内 满足规范要求 房间标注照 度 lx 房间面积 m2 灯具型号计算光通 量 lm 实际光通 量 lm 功率 w 灯具个数实际照度 lx 卧室5016 3荧光花吊灯2084230030172 卫生间305 3防水防尘灯3454007135 卧室5013 3荧光花吊灯1695180024153 卧室508 91荧光花吊灯965105018154 厨房505 56防水防尘灯64990011169 7 阳台205 46白炽灯27935040130 餐厅305 56荧光花吊灯3614007133 客厅5020 16荧光花吊灯3713470055163 楼梯间3012 96白炽灯9941250100138 建筑物六层建筑物六层 在照度允许的偏差范围内 满足规范要求 房间标注照 度 lx 房间面积 m2 灯具型号计算光通 量 lm 实际光通 量 lm 功率 w 灯具个数实际照度 lx 卧室5013 3荧光花吊灯1279200030159 卫生间304 2防水防尘灯2734007144 客厅5017 64荧光花吊灯1911200030152 厨房506 21防水防尘灯67390015167 卧室5016 2荧光花吊灯2071230030156 阳台2010 59白炽灯54263060123 餐厅306 56防水防尘灯4266009142 阳台207 98白炽灯40863060131 2 42 4 照明配电系统设计照明配电系统设计 本工程从配电室引来一路 380V 220V 电源埋地引入 一层走廊内设总配电箱 干线采用 VV 电缆沿墙敷设 各强电配电箱均采用 SC 钢管沿墙敷设 敷设详见系 统图 接地系统采用 TN S C 系统 接地电阻不大于 1 欧姆 电缆进线处做重复接 地 电源进线处加浪保护器 具体见附录系统图 8 第三章第三章 插座的设计插座的设计 插座在建筑中起着非常重要的作用 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 设计时不要单以 建筑专业提供的图纸来安排插座 而是尽量多安排一些插座 插座全部设置为 二孔三孔插座 在比较潮湿的地方应加上防潮盖 3 1 一般规定 规范 当插座为单独回路时 数量不宜超过 10 个 组 当灯具和插座混为一路过 其中插座数量不宜超过 5 个 组 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 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 备用电源 疏散照明的回路上不应设置插座 3 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 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 1 5m 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 1 8m 及以上时 可采用一般型插座 低于 9 1 8m 时 应采用安全型插座 3 33 3 插座的布置插座的布置 1 厅 室的插座数目 由1个单相三线和1个单相二线的组合插座 普通办公 室应有5组 会议室应有8组 开敞式办公室应有12组 活动室7组 餐厅7组 厨房6组 2 插座应有质量监督管理部门认定的质量检测标志 壳体应使用阻燃的工程 塑料 不能使用普通塑料和金属材料 3 插头 插座的额定电流应大于被控负荷电流 以免接入过大负载因发热而 烧坏或引起短路事故 4 电源引线与插头的连接入口处 应用压板压住导线 切忌直接进入插头内 接线柱 螺丝 5 插座宜固定安装 切忌吊挂使用 插座吊挂回使电线受摆动 造成压板螺 丝松动 并使插头与插座接触不良 6 安装在居室的插座离地面的高度应不低于0 3m 7 对于单相双线或三线的插座 接线时必须按照左中性线 右相 火 线 上接地的方法进行 与所有电器的三线插座配合 8 空调 排烟风机 烘手机等功率较大和需接地的家用电器 应使用单独安 装的专用插座 不能与其他电器公用一个多联插座 3 43 4 具体房间的布置具体房间的布置 1 办公室 办公室除有窗户外的三面墙上均设置插座 插座距地0 3m 在靠 近窗的墙上距地1 8m设置壁挂空调插座 3 厨房 厨房内插座应根据建筑设计的布置 电器设备的摆放位置进行设置 以供电炊具 抽油烟机 冰箱用电之需 应设置冰箱插座 距地1 8m 抽油烟 机插座 距地1 8m 燃气热水器排气扇插座 带开关 距地1 8m 电饭煲插 座 带开关 距地1 0 1 4m 其中燃气热水器排气扇插座为以前未考虑到的加 装防潮盖 4 卫生间 卫生间内应设烘手机专用的插座 插座均为防溅型 插座 带开 关 距地1 8m 均加装防潮盖 10 根据局上诉要求 本工程的具体插座安装见附录图纸 第四章第四章 低压设备的选择低压设备的选择 4 14 1 箱体安装箱体安装 1 箱体在住宅楼内明暗装 2 箱体规格与安装要求 3 箱体距安装高度为1 4m 4 24 2 负荷计算负荷计算 本次设计是居民住宅楼一至五层每户总负荷为 6 04KW 六层的每户总负荷为 6 28KW 4 34 3 设备选型设备选型 4 3 14 3 1断路器的选择断路器的选择 本工程所有设备均采用TIB1系列的产品 根据以上负荷计算 设备选型如下 1 用户配电箱内断路器的选择 1 用户自动空气开关 TIB163 32 AC230 6 0 1s 2 第二单元的自动空气开关 TIM1N125 100 AC400 25 0 1s 3 厨房插座回路自动空气开关 TIB163 25 AC230 6 0 1s 4 卫生间插座回路自动空气开关选 TIB163 20 AC230 6 0 1s 5 空调插座回路自动空气开关选 TIB163 25 AC230 6 0 1s 11 3 总配电箱内断路器选 TIMIN250 200 AC400 35KA 0 1s 4 3 24 3 2 线缆的选择线缆的选择 1 室内导线选 BV 3 2 5 SC15 FC 2 进线电缆选 BV 3 10 PC32 WC 第五章第五章 防雷接地系统设计防雷接地系统设计 5 15 1 防雷系统概防雷系统概述述 雷电是大气层中的一种自然放电现象 雷击的发生可能引起建筑物或设备的严 重破坏 高层建筑高度很高 落雷容易 发生雷害危险性更大 故在设计高层 建筑时 具备有效的避雷设施 从人员安全和建筑物保护来说都是极为重要的 5 25 2 建筑物的防雷等级建筑物的防雷等级 一级防雷的建筑物 凡制造 使用或贮存炸药 火药 起爆药 人工品等大量爆炸物质的建筑物 因电火花而引起爆炸 会造成巨大破坏和人身伤亡者 具有 0 区或 10 区爆炸危险环境的建筑物 具有 1 区爆炸危险环境的建筑物 因电火花而引起爆炸 会造成巨大坡坏和 人身伤亡者 超高建筑物 如 40 层及以上的住宅建筑 建筑高度超过 100 米的其他民用以 及一般工业建筑物 二级防雷的建筑物 国家级重点文物保护的建筑物 国家级的会堂 办公建筑物 大型展览和博览建筑物 大型火车站 国宾馆 国家级档案馆 大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物 国家级计算中心 国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设 备的建筑物 12 制造 使用或贮存爆炸物质的建筑物 且电火花不易引起爆炸或不致造成巨 大破坏和人身伤亡者 高层建筑物 如 19 层及以上的住宅和高度超过 50 米的其他民用和一般工业 建筑物 三级防雷的建筑物 省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆 10 至 18 层的普通住宅 建筑物高度不超过 50 米的教学楼和普通的旅馆 办 公楼 科研楼 图书馆 档案楼和省级以下的邮政楼等 预计雷击次数大于或等于 0 06 次 a 且小于或等于 0 3 次 a 的住宅 办公 楼 等一般性民用建筑物 建筑物的防雷设计 应认真调查地质 地貌 气象 环境等条件和雷电活动规 律 以及被保护物的特点等 因地制宜地采取防雷措施 做到安全可靠 技术 先进 经济合理 本建筑位于长春市 其建筑物长 25 2m 宽 15 74m 高 19 2m 当地平均雷暴 日为 36 6d a 一 本建筑物年预计雷击次数应按下式确定 N K Ng Ag 式中 N 建筑物预计雷击次数 次 a k 校正系数 在一般情况下取 1 在下列情况下取相应值 位于旷野 孤立的建筑物取 2 金属屋面的砖木结构建筑物取 1 7 位于河边 湖边 山坡 下或山地中土壤电阻率较小处 地下水漏处 土山顶部 山谷风口处的建筑物 及特别潮湿的建筑物取 1 5 Ng 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度 次 km2 a Ag 与建筑物截收相同雷击次数的等效面积 km2 二 雷击大地的年平均密度应按下式确定 Ng 0 024Td1 3 13 式中 Td 年平均雷暴日 根据当地气象台 站资料确定 d a 三 建筑物等效面积 Ae应为其实际面积向外扩大后的面积 建筑物高度小于 100 米时 其每边的扩大宽度的等效面积应按下式计算确定 200DHH 6 220020010ALWL WHHHH e AA 式中 D 建筑物每边的扩大宽度 m L W H 分别为建筑物的长宽高 m 5 35 3 第三级防雷建筑物的防雷措施第三级防雷建筑物的防雷措施 防止直击雷的措施 一般在建筑物易受雷击部位装设避雷针或避雷带 建筑物易受雷击的部位是 a 平面屋及坡度不大于 1 10 的屋面 屋角 女儿墙 屋檐 b 坡度大于 1 10 小于 1 2 的屋面 屋角 檐角 屋脊 屋檐 c 坡度不大于 1 2 的屋面 屋角 屋脊 檐角 采用避雷带时 屋面任何一点距避雷带应不大于 10 米 当有 3 条及以上 平行避雷带时 每隔 30 40 米处将平行的避雷带进行连接 当采用避雷针时 单针的保护范围可按 60 度计算 多支避雷针两针间的 距离不宜大于 30 米 并应符合下列要求 D 15h 5 1 式中 D 两针间的距离 米 h 避雷针的有效高度 即避雷针突出建筑物的高度 米 自 30 米以上 每 3 层沿建筑物四周设避雷带 自 30 米以上的金属栏杆 金属门窗等较大的金属物体 应与防雷装置连 接 周长超过 40 米的建筑物 引下线一般不少于 2 根 其间距不大于 24 米 14 在技术上处理有困难时 允许放宽到 34 米 5 45 4 一般的防雷措施一般的防雷措施 各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施 第一类防雷建筑物和一些所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的 措施 装有防雷装置的建筑物 在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的 情况下 应采取等电位连接 5 55 5 建筑物的建筑物的防雷装置防雷装置 5 5 15 5 1 引下线引下线 引下线宜采用圆钢或扁钢 宜优先采用圆钢 圆钢直径不应小于 8mm 扁 钢截面不应小于 48mm2 其厚度不应小于 4mm 当烟囱上的引下线采用圆钢时 其直径不应小于 12mm 采用扁钢时 其截面不应小于 100mm FML 25 31 1 厚 度不应小于 4mm 引下线应沿建筑物外墙明敷 并经最短路径接地 建筑艺术 要求较高者可暗敷 但其圆钢直径不应小于 10mm 扁钢截面不应小于 80mm 建 筑物的消防梯 钢柱等金属构件宜作为引下线 但其各部件之间均应连成电气 通路 采用多根引下线时 宜在各引下线上于距地面 0 3m 至 1 8m 之间装设断 接卡 5 5 25 5 2 接地装置接地装置 垂直埋没的接地体 水平接地体和联接条 对伸长形接地体 在计算冲击接地电阻时 接地体的有效长度应按下 为了降低跨步电压 防直击雷的接地装置距建筑物入口及人行道不应小于 3 米 当小于 3 米时应采取下列措施之一 水平接地体局部埋深不小于 1 米 水平接地体局部包以绝缘物 例如 50 80 毫米厚的沥青层 15 采用沥青碎石地面或在接地装置上面敷设 50 80 毫米厚的沥青层 其宽 度应超过接地装置 2 米 5 5 35 5 3 防雷设防雷设计计 本工程防类等级为三级 避雷采用避雷带暗埋敷设的方式主要防直击雷 屋顶用 40 4 镀锌扁钢作避雷带 利用柱内对角两根主筋通长焊接做防雷引下 线 凡高出屋面的金属构件及金属物体应就近与避雷带焊接 竖直敷设的金属 管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接 5 5 45 5 4 接地设计接地设计 本建筑利用建筑物基础地梁钢筋网作接地装置 重复接地与防雷接地共用 接地装置 利用基础中的钢筋作为接地体 周边沿基础梁通长焊接成环路 中 间沿柱网通长焊接成网格 接地钢筋网与柱内两根防雷引下线主筋焊接 建筑 物内做等电位连接 采用 TN C S 系统保护接地方式 在建筑物四角处外侧柱上距地 1 8m 处预埋 P 1 板作为测试点用于测试接地 电阻 接地电阻值不大于 1 欧姆 基础完工后 应实测接地电阻值 当接地电阻 满足不了要求时 在距离建筑物 3M 以外打人工接地体以满足接地要求 进出建 筑物的各种管道及电气设备的各种接地保护 电缆的金属外皮 保护钢管等应 在进出处与总等电位箱连接 与中性线绝缘 竖直敷设的金属管道及金属物体 的顶端和底端应于接地装置可靠连接 等电位联结 各层结构梁 板 柱及剪力墙主筋可靠焊接 所有金属门窗 栏杆等 引入 引出建筑物的金属管道均与防雷接地系统焊接 淋浴间 卫生 间内给排水金属管道 采暖管道散热器及所有金属构件均作局部等电位联结 电保护 所有用电电气设备的外漏可导电部分与装置外可导电部分作接地保护 相三孔插座的接地端均与保护接地线 PE 线可靠连接 并装设漏电开关保护 漏电动作电流为 30mA 系统作等电位连接 在一楼的楼道内安装一总等电位 端子箱 把所有进户线 如有线电视等 及建筑物的金属构件与总等电位连接 16 端子箱连接 在卫生间内应设局部等电位端子箱 设在洗手盆侧墙上 底边距 地 0 5m 所有铁件 金属管线等应与等电位端子箱连接 总等电位端子箱与基 础接地系统用 40 4 镀锌扁钢良好焊接 总等电位端子箱与总等电位端子箱之 间用 40 4 镀锌扁钢良好焊接 局部等电位端子箱与基础接地系统用 40 4 镀 锌扁钢良好焊接 谢谢 辞辞 一周短暂的课程设计转眼间结束了 通过本次的课程设计让我对本专业有 了更深刻的了解与掌握 刚刚开始的时候拿到设计题目的时候我无从下手 不 知道该做些什么 我感谢王亚杰老师帮我分析图纸并详细的告诉我大体思路 让我知道了我的课程设计应该怎么做 做什么 如何把有书本上所学的理论知 识与实际的设计相结合 在设计期间 我有许多地方不懂 我感谢王亚杰等老师对我的悉心辅导 我的问题很多 而且大部分都很琐碎 老师们对我的问题从来都是耐心的讲解 一直到我会为止 这对我完成此次设计起到了至关重要的作用 在这里我还要感谢段春丽老师在这个学期授课中对我的帮助 本次设计时间仓促 所以设计中有许多不足之处希望老师能提出指正 再 次感谢所有老师对我的帮助 17 参考文献 1 民用建筑电气设计规范 JGJ T 16 92 中国建筑工业出版社 2 电气设备手册 上 中 下册 黎文安 中国水利水电出版社 2007 年 3 21 世纪建筑电气设计手册 上 下册 朱林根 中国建筑工业出版社 4 电气制图电气图形符号应用示例图册 中国标准出版社 5 低压电产品选型手册 ABB 厂家 6 低压电产品选型手册 施耐德厂家 7 低压电产品选型手册 士林厂家 8 全国民用建筑工程设计技术措施 电气 中国建筑标准设计研究院 2003 年 9 低压配电设计规范 GB50054 95 中国建筑工业出版社 10 供配电系统设计规范 GB50052 95 中国建筑工业出版社 11 电力工程电缆设计规范 GB50217 94 中国建筑工业出版社 12 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 中国建筑工业出版社 13 简明建筑电气设计图册 中国建筑工业出版社 18 附 录 摘要 本次课程设计题目为某幼儿园电气照明系统设计 本楼共四层 地上三层 地下 一层停车场 本工程照明为三级负荷 供电电源由首层变电所引至一层总配电室 再 由总配电室引至各层配电箱 电压等级为 380V 220V 设计内容包括照明设计和插座设计两个部分 其中 照明设计包括 一般照明和 应急照明 插座设计包括 一般插座和空调插座 照明系统按环保节能标准设计 其中包括 照度计算 负荷计算 线缆及保护管 的选择 配电箱的选择 插座回路与照明回路由同一配电箱供电 一般插座安装高度 为 0 3m 卫生间 淋浴室安装高度为 1 8m 潮湿场所应装设防潮 防溅型的插座接地 系统采用 TN C S 系统 在本次设计中 共有 8 张 均由 CAD 绘制 关键词 环保节能 照明设计 插座设计 照度计算 负荷计算 CAD 1 电气照明系统设计 1 1 电气照明概述 在现代住宅设计中 灯光照明既有实用意义 也有装饰和观感上的意义 通过改 变光源的性质 位置 颜色和强度等技术手段 利用灯饰 家具和其它陈设的密切配 合 使它成为人们的生活空间 形成用途各异的格调 情趣和气氛 一个成功的住宅 19 照明往往经过妥善设计与巧妙的安排 利用不同的室内照明效果 使住宅光照环境具 有特色 既有利于生活 又平和优雅 让人感到温馨和谐 电气照明是建筑物内外人工环境的重要组成部分 它的基本功能是在自然光不足 时 为人们进行各种活动提供视觉的必要条件 而且对人的生理 心理健康具有重要 影响 所以电气照明设计应满足家庭生活的需求 并且要确保用电安全 总之 建筑电气照明与人类的生产 工作和生活有着密切的关系 随着我国建筑 业 装饰业的蓬勃发展 人们对电气光源 照明设备技术的更新以及照明光环境的要 求就更高了 1 1 1 照明设计的要求和一些应注意的问题 一个良好的光环境要受照度 亮度 眩光 阴影 显色性 稳定性等各项因素的 影响和制约 设计时应恰当的选择 同时应遵循安全 实用 经济 美观的照明设计 的基本原则 为配合装修一步到位条件 应充分掌握设计前提因素 努力创造最佳方 案 有效利用天然光 合理的选择照明方式和控制区域 尽力降低电能消耗指标 另外 幼儿园照明设计中 应根据使用性质 功能要求和使用条件 按不同标准分 别取值 教室 办公室照度标准所规定的照度 是指工作面上的平均维护照度 若设 计未加指明时 各场所均以距地 0 75m 的参考水平面作为工作面 2 2 照明设计的目的和原则 2 2 1 照明设计的目的 照明设计的目的 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 生活等方面的要求 从而在生理和心理两方面满足人们的需求 2 2 2 照明设计的原则 1 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 运行及维修的方便简单 以及对未来照明发展变化留有一定的空间 2 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 3 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 4 经济性原则 一方面是节能 另一方面是节约 20 2 3 照明的方式和种类 1 一般照明 为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度 使用照明器在整个照明场所基本均 匀布置的照明方式 2 分区一般照明 根据需要提高特定区域照度的一般照明 根据工作面布置的实际情况 将照明器 集中或分区集中均匀的布置在工作区上方 使室内不同被照面上产生不同的照度 可 以有效的节约能源 3 局部照明 以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明 它仅限于照 亮一个有限的工作区 通常采用从最适合的方向装设台灯 射灯或反射灯型灯泡 其 优点是灵活 方便 节电 能有效地突出重点 4 混合照明 由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明 其实质是在一般照明的基础上 在另外 需要提供特殊照明的局部 采用局部照明 照明种类可分为 正常照明 应急照明 值班照明 警卫照明和障碍照明 按照下列要求确定照明种类 1 工作场所均应设置正常照明 它是在正常情况下使用的室内 外照明 2 工作场所下列情况应设置应急照明 1 正常照明因故障熄灭后 需确保正常工作或活动继续进行的场所 应设置备用照 明 2 正常照明因故障熄灭后 需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所 应设置安 全照明 3 正常照明因故障熄灭后 需确保人员安全疏散的出口和通道 应设置疏散照明 3 大面积所宜设置值班照明 一般在非工作时间内供值班人员用的照明 4 有警戒任务的场所 应根据警戒范围的要求设置警卫照明 5 有危及航行安全的建筑物 构筑物上 应根据航行要求设置障碍照明 2 4 照明灯具的选择原则 灯具的选择是照明设计的基本内容之一 其选择恰当与否 直接影响到照明的质 量 经济性能和耗能质变的好坏 21 1 在潮湿的场所 应采用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具 2 在有腐蚀性气体或蒸汽的场所 宜采用防腐蚀密闭式灯具 若采用开敞式灯具 各部分应有防腐蚀或防水措施 3 在高温场所 宜采用散热性能好 耐高温的灯具 4 在有尘埃的场所 应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具 5 在装有锻锤 大型桥式吊车等震动 摆动较大场所所使用的灯具 应有防振和防 脱落措施 6 在易受机械损伤 光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具 应有防护措施 7 在有爆炸或火灾危险场所使用的灯具 应符合国家现行相关标准和规范的有关规 定 8 在有洁净要求的场所 应采用不易积尘 易于擦拭的洁净灯具 9 在需防止紫外线照射的场所 应采用隔紫灯具或无紫光源 2 5 照度计算 2 5 1 照度计算的依据 照度计算是照明设计的重要内容之一 照明计算的常用方法有 利用系数法 单 位容量法 逐点计算法 照明计算是照明设计的重要内容之一 照明计算的常用方法有利用系数法 单位容量 法 逐点计算法等 本次设计主要应用利用系数 一 利用系数法 平均照度的计算通常应用利用系数法 该方法考虑了由光源直接投射到工作面上 的光通量和经过室内表面相互反射后再投射到工作面上的光通量 利用系数法适用于 灯具均匀布置 墙和天棚反射系数较高 空间无大型设备遮挡的室内一般照明 但也 适用于灯具均匀布置的室外照明 该方法计算比较准确 1 应用利用系数法计算平均照度的基本公式 2 1 式中 工作面上的平均照度 光源的光通量 光源数量 22 利用系数 工作面面积 灯具的维护系数 2 利用系数 利用系数是投射到工作面上的光通量与自然光源发射出的光通量之比 可由式 3 2 计算 2 2 式中 光源的光通量 自然光源发射 最后投射到工作面上的光通量 3 室内空间的表示方式 室内空间的划分如图 3 1 所示 室空间比 2 3 顶棚空间比 2 4 地板空间比 2 5 图 2 1 以上式中 室长 室宽 23 顶棚空间高 室空间高 图 2 1 室内空间的划分 地板空间高 当房间不是正四边形时 因为 墙面积 地面积 则式 2 3 可改写为 2 6 4 有效空间反射比和墙面平均反射比 为使计算简化 将顶棚空间视为位于灯具平面上 且具有有效反射比的假想平 面 同样 将地板空间视为位于工作平面上 且具有有效反射比的假想平面 光在 假想平面上的反射效果同实际效果一样 有效空间反射比由式 3 7 计算 2 7 2 8 上二式中 有效空间反射比 空间开口平面面积 空间表面面积 空间表面平均反射比 第 个表面反射比 第 个表面面积 表面个数 若已知空间表面 地板 顶棚或墙面 反射比 或 及空间比 及可 从事先算好的表上求出空间有效反射比 24 为简化计算 把墙面看成一个均匀的漫射表面 将窗子或墙上的装设品等综合考 虑 求出墙面平均反射比来体现整个墙面的反射条件 墙面平均反射比由式 3 9 计 算 2 9 式中 墙的总面积 包括窗面积 和墙面反射比 玻璃窗或装饰物的面积 和玻璃窗式装饰物的反射比 根据式 2 1 灯数可按式 2 10 计算 2 10 式中各符号意义同式 2 1 以下以一层教室为例运用利用系数法进行照度计算 房间参数房间参数 房间长度 L 11 50 m 房间宽度 B 7 80 m 计算高度 H 2 50 m 顶棚反射比 70 墙反射比 50 地面反射比 10 室形系数 RI 1 86 灯具参数 灯具参数 型号 飞利浦 TLD30W 33 单灯具光源数 2 个 灯具光通量 2100lm 灯具光源功率 60 00W 镇流器类型 TLD 标准型 其他参数 其他参数 利用系数 0 50 维护系数 0 80 照度要求 300 00LX 运用利用系数法计算结果 运用利用系数法计算结果 灯具数 15 计算照度 281 50LX 实际安装功率 光源数 光源功率 镇流器功率 900 00W 校验结果 校验结果 要求平均照度 300 00LX 实际计算平均照度 281 50LX 符合规范照度要求符合规范照度要求 25 二 单位容量法 为了简化计算 可根据不同的照明器型式 不同的计算高度 不同的房间面积和不同 的平均照度要求 应用利用系数法计算出单位面积安装功率 供设计时查用 通常称 为单位容量法 它适用于均匀的一般照明计算 单位容量法的计算公式 2 11 S P W 式中 P 全部灯泡的安装功率 W S 被照面积 m 在此就不再举例计算 3 开关及插座的选择 3 1 开关和插座的种类 3 1 1 开关的种类 开关可以根据其结构特点 极数 位数 用途等进行分类 1 按结构特点分类 开关按结构特点可分为按钮开关 拨动开关 薄膜开关 水 银开关 杠杆式开关 微动开关 行程开关等 2 按极数 位数分类 开关按极数和位数可分为单极单位开关 双极双位开关 单极多位开关 多极单位开关和多极多位开关等 3 按用途分类 开关按用途可分为电源开关 录放开关 波段开关 预选开关 限位开关 脚踏开关 转换开关 控制开关等 3 1 2 插座的种类 1 电源插座 电源插座根据安装形式可以分为墙壁插座 地面插座两种类别 墙壁开关可分为 三孔 四孔 五孔 组合孔插座等 一般来讲住宅的每个主要墙面至少各有一个 5 孔 插座 电器设置集中的地方应该至少安装两个 5 孔插座 如 电视机摆放位置 如果 要使用空调或其它大功率电器 一定要使用带开关的 16A 插座 地面插座可分为开启 式 跳起式 螺旋式等类型 另外 在儿童房安装电源插座时 一定要选择带有保护门的插座 这种插座孔内 有绝缘片 可防止儿童触电 在卫生间和厨房因为经常用水 一定要选择防水防溅的 插座 防止因溅水而发生用电事故 此外 为适应会议室 酒店 机场等公共场合的 26 需要 还有一类地面插座 不用的时候可以隐藏在地面以下 使用的时候可以翻开来 既方便又美观 2 功能插座 功能插座在家庭使用时一般也是安装于墙壁上的 功能插座根据连接的不同的家 用设备可以分音响 电话 电视以及网络插座 这些插座在选择时因为其后端有接插 模块 为保证长期使用最好要选择专业的电气插座生产厂家的产品 3 2 开关和插座的安装要求 插座安装时 明装插座距地面应不低于 1 8 米 暗装插座距地面不低于 0 3 米 为防止儿童触电 用手指触摸或拿金属物插捅电源孔眼 一定要选用带有保险挡片的 安全插座 单相二眼插座的施工接线要求是 当孔眼横排列时为 左零右火 竖排 列时为 上火下零 单相三眼插座的接线要求是 最上端的接地孔眼一定要与接地 线接牢 接实 接对 绝不能不接 余下的两孔眼按 左零右火 的规则接线 值得 注意的是 零线与保护接地线切不可错接或接为一体 电冰箱应使用独立的 带有保 护接地的三眼插座 严禁自做接地线接于煤气管道上 以免发生严重的火灾事故 为 保证家人的绝对安全 抽油烟机的插座也要使用三眼插座 接地孔的保护绝不可掉以 轻心 在插座的布置时有一些特殊的场合和房间采用封闭式的防潮防水的插座 每个普通 插座为 10A 空调插座为 16A 在一般房间根据房间的面积和功能来确定插座的个数和型 号 1 起居室 客厅 是人员集中的主要活动场所 用电器点多 设计应根据建筑装修 布置图布置插座 并应保证每个主要墙面都有电源插座 如果墙面长度超 3 6 应增加 插座数量 墙面长度小于 3 电源插座可在墙面中间位置设置 有线电视终端盒和电 脑插座旁设有电源插座 并设有空调器电源插座 起居室内应采用带开关的电源插座 2 卧室应保证两个主要对称墙面均设有组合电源插座 床端靠墙时床的两侧应设置 组合电源插座 并设有空调器电源插座 在有线电视终端盒和电脑插座旁应设有两组 组合电源插座 单人卧室只设电脑用电源插座 3 书房除放置书柜的墙面外 应保证两个主要墙面均设有组合电源插座 并设有空 调器电源插座和电脑电源插座 27 4 厨房应根据建筑装修的布置 在不同的位置 高度设置多处电源插座以满足抽油 烟机 消毒柜 微波炉 电饭煲 电热水器 电冰箱等多种电炊具设备的需要 参考 灶台 操作台 案台 洗菜台布置选取最佳位置设置抽油烟机插座 一般距地面 1 8 2 电热水器应选用 16 带开关三线插座并在热水器右侧距地 1 3 1 5 安装 注意不要将插座设在电热器上方 其他电炊具电源插座在吊柜下方或操作台上 方之间 不同位置 不同高度设置 插座应带电源指示灯和开关 厨房内设置电冰箱 时应设专用插座 距地 0 3 1 5 安装 5 严禁在卫生间内的潮湿处如淋浴区或澡盆附近设置电源插座 其它区域设置的电 源插座应采用防溅式 有外窗时 应在外窗旁预留排气扇接线盒或插座 由于排气风 道一般在淋浴区或澡盆附近 所以接线盒或插座应距地面 1 8 以上安装 距淋浴区或 澡盆外沿 0 6 外预留电热水器插座和洁身器用电源插座 在盥洗台镜旁设置美容用和 剃须用电源插座 距地面 1 5 1 6 安装 插座宜带开关和指示灯 6 阳台应设置单相组合电源插座 距地面 0 3 4 供配电系统设计 4 1 负荷分级 4 1 1 供电系统的符合分级 电力负荷应不能也没有必要持续满足用电负荷的同时需要 供电设计应按照电力符 合的重要性 需要程度和供电的可能性进行 针对不同的负荷等级采用不同的供电方 式 在我国电力负荷根据供电可靠性及中断供电在政治上 经济上所造成的损失或影 响的程度 分为一级负荷 二级负荷和三级负荷 负荷分级及供电要求 负荷分级及供电要求 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治 经济上所造成的损失或 影响的程度进行分级 并符合下列规定 1 一级负荷 1 中断供电将造成人身伤亡 2 中断供电将在政治 经济上造成重大损失时 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 重大设备 重大产品 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 28 3 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 一级负荷的供电要求 一级负荷要求两个电源供电 当一个电源不工作或出现故 障是 保证另外一个备用电源不会同时损坏 继续供电 保证正常工作 2 二级负荷 1 中断供电将在政治 经济上造成较大损失 2 中断供电将影响重要用电单位的正常工作例如 主要设备损坏 大量产品报 废 连续生产过程被打乱 重点企业大量减产 交通枢纽 通信枢纽等用电单位中的 重要电力负荷被损坏 以及中断供电将造成大型歌剧院 大型商场等较多人员集中的 重要的公共场所秩序混乱 这样的负荷属于二级负荷 二级负荷的供电要求 二级负荷要求两回路供电 供电变压器也有两台 当电力 发生故障时能够迅速恢复 当采用电缆线路是 应采用两根电缆供电 每一根都能承 受 100 的二级负荷 1 3 三级负荷 不属于一级和二级负荷者应为三级负荷 三级负荷对供电并没有特殊的要求 4 2 符合计算 4 2 1 符合计算的方法 计算负荷的方法 1 按需用系数法确定计算负荷 2 按二项式法确定计算负荷 3 计算负荷的估算方法 4 民用建筑负荷计算 5 单相负荷计算 4 2 2 负荷计算的原则 1 在方案设计阶段可采用单位指标法 在初步设计及施工图设计阶段 宜采用需要 系数法 2 用电设备台数较多 各台设备容量相差不悬殊时 宜采用需要系数法 一般用于 干线配电所的负荷计算 学校宜采用需要系数法 3 用电设备台数较少 各台设备容量相差悬殊时宜采用二项式法 一般用于支干线和 配电屏 箱 的负荷计算 29 4 2 2 负荷计算的原则 本次幼儿园供配电设计选用需用系数法进行负荷计算 需要系数 Kd 负荷曲线最大有功负荷 额定负荷 需要系数是一个综合系数 它标志着用电设备组投入运行时 从供电网络实际去 用的功率与用电设备组设备功率之比 学校常用需要系数法 采用需要系数法时 应 首先确定用电设备组的设备容量 用电设备名牌上所标示的容量为额定容量 同类型 的用电设备归为一组 即用电设备组 用电设备组的总容量并不一定是这些设备的额 定容量的直接相加 而是必须首先把他们换算为统一工作制下的额定容量 才进行相 加 经过换算制统一规定的工作制下而定的容量称为设备容量 即为 Pc 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 4 1 PKPedc 4 2tg P Q c c 4 3 Q PS c cc 2 2 4 4 3 U S I c c 需要系数值是在一定范围内按统计方法来确定的 它的准确性对负荷计算有重要 的意义 但是 由于许多因素的影响 需要系数表所给出的只能是推荐值 这就要求 设计者根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值 表 1 地下车库负荷计算表 序 号 回路 编号 总功 率 需用 系数 功率 因数 额定 电压 设备 相数 视在 功率 有功 功率 无功 功率 计算 电流 1wl11 030 800 80220L31 030 820 624 68 2wl20 960 800 80220L10 960 770 584 36 3wl31 00 800 80220L31 000 800 604 55 4wl41 00 800 80220L21 000 800 604 55 5wl51 080 800 80220L21 080 860 654 91 6wl61 20 800 80220L11 200 960 725 45 71E10 3271 000 80220L20 410 330 251 86 81E20 361 000 80220L30 450 360 272 05 总负荷 Pe 6 96KW 总功率因数 Cos C 0 80 计算功率 Pjs 5 97KW 计算电流 Ijs 11 34A 表 2 一层南楼空调负荷计算表 30 序 号 回路 编号 总功 率 需用 系数 功率 因数 额定 电压 设备 相数 视在 功率 有功 功率 无功 功率 计算 电流 1AK12 70 800 80380 三相 2 702 161 624 10 总负荷 Pe 2 70KW 总功率因数 Cos C 0 80 计算功率 Pjs 2 16KW 计算电流 Ijs 4 10A 表 3 一层南楼照明负荷计算表 序 号 回路 编号 总功 率 需用 系数 功率 因数 额定 电压 设备 相数 视在 功率 有功 功率 无功 功率 计算 电流 1wl10 950 850 90220L30 900 810 394 08 2wl21 3860 850 90220L31 311 180 575 95 3wl30 610 850 90220L20 580 520 252 62 4wl40 5120 850 90220L10 480 440 212 20 5wl50 8370 850 90220L30 790 710 343 59 6wl63