论文第一稿 吕鑫毕设

兰州交通大学毕业设计（论文）摘 要此住宅楼建筑电气设计为毕业设计，共六层住宅，附带地下室和阁楼，正常层每层三个单元，每个单元两户，本次设计的目的是通过亲自动手设计，运用学过的专业知识，理论运用于实际，体验书本知识与实际操作的不同，锻炼自身解决问题和独立思考的能力，也为未来的工作做准备。本次设计主要包括强电设计和弱电设计两部分。具体步骤为用单位容量法进行照度计算，然后用需要系数法进行负荷计算，进行照明系统图和插座系统图的绘制以及按三类防雷建筑物进行防雷设计。有线电视、网络以及电话的布置。本次设计一定要符合国家的各项设计要求，最重要的是保障安全，然后考虑经济合理性。关键词：照明；插座；负荷计算；防雷；有线电视 AbstractThis residential building electrical design for the graduation design, a total of six residential, with basement and attic, the normal layer of three units per layer, each unit two, the purpose of this design is personally designed, the use of professional Knowledge, theory applied to practice, experience the book knowledge and practical operation of different, exercise their own problems and independent thinking ability, but also for future work to prepare.This design mainly includes two parts: strong electric design and weak design. The concrete step is to use the unit capacity method for illumination calculation, and then use the required coefficient method for load calculation, the lighting system diagram and the socket system diagram drawing and three types of lightning protection building lightning protection design. Cable TV, internet and telephone layout.The main components of the weak part include: cable TV, telephone, equipotential bonding and network systems and other design, which need to draw cable TV and network floor plan.This design must meet the countrys design requirements, the most important thing is to protect the security, and then consider the economic rationality.Key Words: Lighting; socket; load calculation; lightning protection; cable TV.目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 工程背景11.2 设计范围11.3 设计依据12 照明系统设计22.1 照明设计22.1.1 照度确定22.1.2 光源和灯具的选择22.1.3需要系数法计算室内负荷22.2 应急照明52.2.1 概述52.2.2 分类52.3 插座平面图设计52.3.1 插座配置52.3.2 插座选择的要求63 照明配电系统设计73.1 照明负荷计算73.1.1 需用系数法计算负荷73.1.2 负荷计算83.2 导线电缆及低压电器的设计93.2.1 导线及电缆的选择93.2.2 低压断路器的选择103.2.3 本工程的导线选择103.3 箱体的选择与布置114 防雷接地系统与等电位联结安装12 4.1 防雷接地系统设计124.2 等电位联结125 有线电视系统设计135.1 有线电视系统概述13 5.2 一般规定136 电话及网络系统设计146.1电话系统146.1.1 电话系统概述146.1.2本工程电话系统设计146.2网络系统146.2.1 系统概述146.2.2本工程网络系统设计147 技术经济分析15致 谢17参考文献18附录A 照明功率密度值19附录B 负荷计算参数21附录C 设备选型参数22附录D 电气施工图25- III -兰州交通大学毕业设计（论文）1 绪论1.1 工程背景本次设计的工程名称为和润佳园住宅小区的电气设计，由于本小区较特殊，无电梯但有地下室和阁楼，其中地下室中的视听室属于一楼用户，另一部分储藏室是公用部分。每层每个单元2户，本设计为普通民用住宅，按三级负荷供电，其中应急照明供电为二级负荷，1.2 设计范围本设计包括负荷计算、插座系统设计、照明系统设计、电线电视系统、等电位联结。1.3 设计依据设计应做到简洁明了，便于工人师傅理解操作，而且技术适应时代，最重要的是满足相关规定的要求，不能有一点差错，在达到上述要求的情况下尽量减少投资。此次设计的目的是让我们理论联系实际，在即将毕业上岗之际更加了解相关行业，综合运用所学知识，达到学以致用。2 照明系统设计电气照明设计的基本原则是安全、适用、经济、美观。其中最重要的是保障人身安全。主要内容包括选择照明方式、光源种类、照明需求，照明设计的目的是根据功能区的不同要求，合理的选择灯具创造一个适宜学习生活的舒适环境。2.1 照明设计2.1.1 照度确定根据建筑照明设计标准，住宅建筑各房间照度设计标准值如图所示1。表2.1 居住建筑照明标准值房间或场所参考平面照度标准值(lx)起居室0.75m水平面100卧室0.75m水平面75餐厅0.75m水平面150厨房、卫生间0.75m水平面100楼梯间地面102.1.2 光源和灯具的选择灯具的作用提供光源，把电光源分配到需要的地方，同时也要注意避免光源处在潮湿的环境中，灯具的布置就是确定灯在房间内的位置。灯具的布置非常关键，合理的布置灯具影响到节能、经济、安全等方方面面。布置方式一般分为均匀布置和选择性布置两种。2.1.3需要系数法计算室内负荷注意：需要系数值是一个范围值，他会因为设备使用量而改变，设备越多，同时使用的概率越小。表2.3 住宅平面面积详情(m2)房间起居室主卧室次卧室餐厅厨房主卧室卫生间阳台卫生间书房面积17.4714.5611.7518.065.923.601.27.837.26(1) 起居室照明计算已知房间面积为：(m2)房间总安装功率为：(W)房间安装灯具数量： 即选用2个45W的带罩节能型荧光灯吸顶安装。(2) 主卧室照明计算已知房间面积为：(m2)房间总安装功率为：(W)房间安装灯具数量： 所以在卧室吸顶安装65W带罩节能灯1盏。(3) 次卧室照明计算已知房间面积为：(m2)房间总安装功率为：(W)房间安装灯具数量： 所以在卧室吸顶安装50W带罩节能灯1盏。(4) 餐厅照明计算已知房间面积为：(m2)房间总安装功率为：(W)房间安装灯具数量： 所以在餐厅吸顶安装65W带罩节能灯1盏。(5) 厨房照明计算已知房间面积为：(m2)房间总安装功率为：(W)房间安装灯具数量：所以在厨房吸顶安装26W防水防尘灯1盏。(6) 主卫生间照明计算已知房间面积为：(m2)房间总安装功率为：(W)房间安装灯具数量：所以在卫生间吸顶安装20W防水型节能灯1盏，另设30W镜前灯1盏。(7) 次卫生间照明计算已知房间面积为：(m2)房间总安装功率为：(W)房间安装灯具数量：所以在卫生间吸顶安装15W防水型节能灯一盏，另设30W镜前灯1盏。(8) 其他阳台:选用10W防水型节能灯,共两盏。过道:选用20W带罩节能灯一盏。阁楼层照度计算方法与上文相同，原理一致。2.2 应急照明2.2.1 概述由于当今的建筑物越来越高，占地面积却越来越小，所以存在很多安全隐患。如果因为自然灾害或人为因素导致正常照明中断，此时为了保障人身安全及正常的工作需要及时投入应急照明。2.2.2 分类备用照明：一般在断电会造成重大经济损失或者政治影响的地方设置备用照明。疏散照明：用于在正常照明故障时，能够让被困人员准确无误地找到建筑物出口的应急照明为疏散照明。安全照明：为存在潜在危险的人员而设置的照明。一般设置在容易造成人类损伤或者可能延误患者治疗的地方。2.3 插座平面图设计2.3.1 插座配置插座这个小小的电器元件往往容易被人们所忽视，但是它是各种用电器的电能来源。它在现代住宅中随处可见，在各种家用电器层出不穷的今天，随着人们生活水平的不断提高生活中的用电器也不断增加，而且照明也需要插座辅助供电，所以就要求我们在建筑设计中安装好插座，来满足各种不同用电设备的需要。表2.5 电源插座的设置及要求序号名称设置要求1卧室五孔插座三组2起居室五孔插座二组3厨房防溅水型一个单相三线和一个单相二线的插座一组4卫生间防溅水型一个单相三线和一个单相二线的插座一组5洗衣机、冰箱、排油机、空调器、电热水器专用单相三线插座各一个2.3.2 插座选择的要求书房没有特殊要求的插座距地安装，书房一定要设置电脑电源插座，并且在没有书柜的墙面设置插座。厨房因为它的特殊性，要在不同的位置、高度设置插座满足各种电炊具的需求。插座设置于布置炊具的最佳位置，电冰箱专用插座距地0.3至1.5。卫生间卫生间经常是潮湿的，所以在设置插座的时候要特别注意，一定要选择防溅式，而且尽量做到远离洗手池或者澡盆。3 照明配电系统设计由于在政治、经济上造成的损失或影响不同，我国有一级、二级和三级负荷。住宅小区是第三类负荷建筑物，所以我们主要了解第三类负荷。 对于一些中小型企业，停电仅仅影响产量，造成效益损失，以及一般民用建筑物的用电负荷等均只是三级负荷。 3.1 照明负荷计算三级负荷的供电要求 三级负荷对供电并没有什么特的殊要求，采用单回路供电，尽量做到配电系统简单，配电级数较少，低压配电级数不宜超过四级。且在条件合理的情况下，尽量减少电压波动和电压差。3.1.1 需用系数法计算负荷 用电负荷的计算方法主要有“需要系数法”、“二项式法”和“利用系数法”这三种方法。由于需要系数法简单且运用广泛，本工程将采用需用系数法进行负荷验算。需用系数法计算负荷公式如下：(3.1)(3.2)(3.3)220V单相负荷的计算电流：(3.4)380V/220V三相负荷的计算电流：(3.5)其中，为有功计算功率(kW)；为无功计算功率(kvar)；为视在计算功率(kVA)；为用电设备组的设备功率(kW)；为需要系数；为用电设备的功率因数。3.1.2 负荷计算根据式3.1到3.5进行负荷计算。每户照明线路负荷计算：荧光灯要考虑无功补偿，功率因数，照明回路需要系数，所以：(W)(A)每户插座负荷计算：每个插座按100W估算，插座取0.75（电冰箱功率300W）普通插座14个，每个插座按100W估算，查附附表B-2得，所以：(W)(A)厨房备用插座2个，每个插座按1000W估算（排烟机插座100W，电磁炉插座1000W），查附表B-2得0.85，所以：(W)(A)卫生间插座5个，洗衣机400W，热水器1200W，镜前插座2*100W，并且本设计有两个卫生间。查附表B-2得，所以：(W)(A)空调插座回路包含2个空调插座，空调功率为2000W，功率因数，查附表B-2得，所以：(W)(A)每户的负荷计算：根据住宅建筑电气设计规范，此住宅楼每户进线功率取8kW。需要系数为0.75，所以：(A)因为此计算户型是面积最大且设备最多的，所以按此户型的标准进行设计，因此每户按的负荷进行供电。每单元的负荷计算：本小区有三个单元，每个单元包括地上六层和阁楼，地下室。功率因数，查附表B-2得，所以： 整栋楼的负荷计算：依据前两步的计算,取同时系数为0.63.2 导线电缆及低压电器的设计根据查阅的资料以及计算电流，普通照明用2x2.5的线，应急照明用4x2.5的BV线，插座用3x4的BV线，厨房插座箱回路及卫生间热水器回路选用3x6的BV线，空调回路选用3x6的BV线。照明用断路器（空开）选用16A，插座用断路器（空开）选用20A带漏电的开关，厨房插座箱选用25A带漏电的开关，柜式空调选用25A带漏电的开关，壁挂式空调选用25A不带漏电的开关。对于本工程而言，一般采用一户一表，特殊之处在于六楼与阁楼虽为一户，但为了方便设置两个电表，收取电费时归为一户。公用地下室部分为三点表，每单元一个。3.2.1 导线及电缆的选择导线的选择是电气设计的关键步骤，导线的选择主要就是通过负荷计算选择导线的截面积，要考虑导线发热、导线机械强度、电压损失、导线允许温升这四个因素。由于民用建筑电压较低，所以先采用发热条件进行计算其中表示导线长期允许载流量（A），为负荷计算求出的计算电流（A）。导线长期允许的载流量大于负荷计算求得的数值，可以通过这个方法来选择导线截面积。3.2.2 低压断路器的选择低压断路器按照以下式子确定其中，为断路器的额定电压；为被保护线路的额定电压；为线路的计算电流(A)；为照明用长延时时脱扣器计算系数，一般取1.0；为长延时脱扣器的整定电流(A)。3.2.3 本工程的导线选择干线导线及断路器的选择由单元负荷计算得：考虑发热和机械强度等因素，查表可得干线导线为断路器选择型馈线导线及断路器的选择选择方法与干线相同，查表可得干线导线为断路器选择型支线导线及断路器的选择选择方法与干线相同，查表得支线导线为断路器的选择按线路的计算电流应小于等于长延时过流脱扣器的整定电流，即故单元进线回路断路器选择S202-C50型，穿钢管管径沿墙内或地板内暗敷。3.3 箱体的选择与布置箱体选择主要是指总的配电箱，层配电箱和户配电箱的选择，其中总配电箱一般安装在一单元一楼门口的侧墙上，层配电箱一般安装在竖井内，户配电箱一般安装在住户内，暗装，距地1.8m。4 防雷接地系统与等电位联结安装4.1 防雷接地系统设计雷电过电压是由大气中雷云对地面放电引起的，而且放电通常不止一次，还会有后续的放电过程。雷击会对建筑物或者设备造成损坏，最重要的是要避免造成人身伤亡。所以做有效的防雷措施，无论对工作人员还是建筑物都是非常有效的。由于本设计为住宅小区的电气系统设计，此类建筑物通常为第二类或第三类防雷建筑物。4.2 等电位联结简单来讲就是将建筑物可以导电的部分都用导体连接起来减少电位差称之为等电位联结。采用等电位联结实际上也实现了接地，它只消耗一些导线，比较经济。由于卫生间有洗浴设备等所以要做局部等电位联结。5 有线电视系统设计5.1 有线电视系统概述 随着时代的飞速发展，科学技术的不断创新，人民对于生活的品质与要求也越来越高，人民追求高品质多功能的频道来丰富业余生活。任何一个有线电视系统都是由前端、干线传输、用户分配这三个部分组成的。前端 前端的主要作用：将天线中的电视信号经混合器混合送入干线，必要时也可将电视信号变成其他信号进行处理，将电平差不多相同的信号混合送入干线。干线传输系统 这部分的作用是将前端输出的高品质信号传送到用户分配系统，有的系统还需要将信号反馈回前端。用户分配网络 这部分的作用是将干线传输来的信号分配给用户，并且要保证信号的质量。5.2 一般规定一般需要预留几个频道尽量避免频率的互相干扰，对于无法避免的要采取变换频道等措施。产品的性能必须符合国家的相关规定，并由质检部门测试认定。6 电话及网络系统设计6.1电话系统6.1.1 电话系统概述我们已经步入了一个现代化社会，电话通信系统作为主要的通信工具是必不可少的。电话通信系统由三部分组成，分别是电话交换设备，传输设备和用户终端设备。传输方式按照传播媒介的不同分为有线传播和无线传播，一般住宅楼采用有线传输方式，电话通信已经成为人们生活必不可少的基本设施。6.1.2本工程电话系统设计本施工设计的住宅用户每户按一对电话线考虑，一般在起居室或者卧室设置电话插座。电话插座暗装，底边距地0.5米为宜。6.2网络系统6.2.1 系统概述 随着时代的发展，我们已经步入了一个信息化的时代，计算机普遍于千家万户，无论从事任何职业以及我们的日常生活都与信息交流密不可分。信息网络系统是以计算机为基础，以互联网为媒介实现资源共享，进行信息网络系统设计主要包括三个方面：需求分析，设计目标和设计原则。首先要掌握住宅楼的整体需求，才能确定设计目标，实现系统的正常运行，以符合时代、经济优化、资源分配合理为原则实现本次设计。6.2.2本工程网络系统设计本工程设计的对象是住宅小区，网络进线一般选用单模光纤，引入地下层的网络进线柜，经光电转换之后，通过交换机由干线配送给各楼层的网络设备箱，再由网络设备箱分给各用户的网络信息插座。网络干线采用光纤，网络配线箱挂墙明设，其底边距地0.5米，网络信息插座暗装，其底边距地0.5米。7 技术经济分析在科学技术日益发展的今天，设计一个温馨安全、舒适经济的住宅环境是很有必要的。住宅的现代化对于用户的身心都有很大影响。我们要考虑技术的可行性、设备的合理性来做出更有效的判断。本工程为和润佳园住宅小区的电气系统设计，设计时要考虑能源的合理分配，同时要留有备用电源。此外，在户内设置合理数量插座，方便用户使用，最重要的是满足安全用电的要求。在保障安全的前提下尽量做到经济合理。在防雷的设计中，本工程是第三类防雷建筑物，接地采用等电位联结,。通过调研了解目前我国住宅楼设计现状，设计出符合当代发展的现代化住宅小区。本工程主要是对小区的强电部分和弱电部分的设计。本工程设计主要考虑可靠性、合理性、优越性、适用性、可行性和先进性。本工程在选型方便要选用可靠的隔离开关和断路器等，设计最重要的是安全。优越性主要体现在灯具的选择，不同区域选择合适的灯具及瓦数。以满足用户需求和时代发展为设计理念，这是最经济可行的方式。在系统发生故障时能迅速恢复，体现了设计的可靠性。在设计过程中我们要充分考虑现况，经过认真仔细的调研再进行设计，设计出环境友好型，资源有效型的现代化小区。既要考虑眼前的投资利益，更要考虑户主的长远利益，才能使整个过程设计更加合理实用。结 论经过一学期的毕业设计，使我将四年的知识进行了总结，检验了我四年的学习情况并将它们活用于设计当中，也为将在的工作奠定了基础。锻炼了自身的实际动手能力同时提升了专业素养。在本次设计中主要进行了强电和弱电的设计，首先要熟练运用CAD和天正电气进行制图，能够读懂一般的电气设计图，完成了照明、插座、防雷和等电位联结等的设计与绘制，锻炼了自身的绘图能力，通过查阅大量的书籍以及发表的作品，使我所掌握的专业知识更加全面，对本专业有更深入的了解。通过本次设计，基本上掌握了供配电系统、照明系统、插座系统、防雷接地系统及电话系统、网络系统的设计理论。在照明系统的设计中根据实际需要选择了灯具和插座。同时本住宅小区为三级防雷建筑物，按相关的规定进行设计。对于弱电部分主要包括有线电视、电话系统、网络系统的设计。设计出适应时代的现代化小区是十分必要的。在此次设计中，我需要综合运用所学的知识，注重理论联系实际，在指导老师的耐心指导下完成了此住宅小区多个系统的电气部分设计，通过独立分析解决建筑电气方面的问题，本次设计难免会存在有不足之处，也请各位老师指正。致 谢经过半学期的努力研究，本次毕业设计已经完成了，作为一个本科生的毕业设计，由于没有实际的工作经验，所以设计中存在很多不足和考虑欠缺的地方，通过指导老师的耐心指导以及本组同学的细心帮助，完成了本次毕业设计。在此次毕业设计中，首先我要对我的指导老师李红致以最真诚的感谢。老师平日里工作非常繁多而且有许多同学需要指导，但在我做毕业设计的每个阶段，从实习到查阅资料，设计初稿，绘出图纸，中期检查，继续完善等整个过程中都给予了我悉心的指导。在撰写开题报告以及自查表的过程中，反复改正，力求完美，直到达到要求的标准。感谢兰州交通大学为我们提供了良好的学习环境，充足的学习资源，为我们的学习生活提供大力支持。最后再次感谢电气学院的全体教师！参考文献1 中国建筑科学研究院.GB50034-2004 筑照明设计标准S.北京:中国建筑工业出版社,2004:10-50.2 江萍.建筑电气数据选择指南M.北京:化学工业出版社,2010:39-198.3 徐志强.建筑电气设计技术M.广东:华南理工大学出版社,1994:5-180.4 中国建筑东北设计研究院.JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范S.北京:中国建筑工业出版社, 2008:15-155.5 化学工业出版社组织.建筑电气常用资料备查手册M.北京:化学工业出版社,2011:41-307.6 中国建筑设计院.JGJ242-2011 住宅建筑电气设计规范S.北京:中国建筑工业出版社,2011:3-20.7 王美蓉.电气施工数据手册M.太原:山西科学技术出版社,2004:34-104附录A 照明功率密度值附表A-1 居住建筑每户照明功率密度值房间或场所照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx)现行值目标值起居室65100卧室75餐厅150厨房100卫生间100附表A-2 工业建筑照明密度标准值房间或场所照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx)现行值目标值变配电室配电室87200变压器室54100控制室一般控制室119300主控制室1815500仓库54100附录B 负荷计算参数附表B-1 多台民用电力设备需用系数负荷类别需用系数负荷类别需用系数厨房电力0.50.7电话机房电力0.70.8洗衣机房电力0.650.75冷库电力0.750.85实验室电力0.20.4消防电力1.0医院电力0.40.5电热水器0.30.5窗式空调器0.70.8电梯0.60.8计算机房电力0.50.6X光机0.30.5附表B-2 插座回路的需用系数插座数量4567891010.90.80.70.650.60.6附表B-3 住宅建筑用电负荷需要系数户数3468101214系数10.950.800.700.650.600.55户数1618212425100125200260300系数0.550.500.500.450.450.350.30附录C 设备选型参数附表C-1 绝缘导线最小允许截面(mm2)用途芯线的最小截面铜芯软线铜线铝线照明用灯头线民用建筑物内0.40.5工业建筑物内0.50.82.5屋外1.01.02.5移动式用电设备生活用0.2生产用1.0穿管敷设的绝缘导线1.01.02.5塑料护套线沿墙明敷设1.02.5板孔敷设的导线1.52.5附表C-2 500V聚氯乙烯绝缘电线穿管敷设时的允许电流(A)导线截面(mm2)穿铁管时长期允许载流量穿塑料管时长期允许载流量穿两根穿三根穿四根穿两根穿三根穿四根铜芯铜芯铜芯铜芯铜芯铜芯1.01413111211101.51917161615132.526242224211943531283128256474137413632106557505649441682736572655725107958595857535133115105120105935016514613015013211770205183165185167148952502252