沈阳建筑电气毕业设计说明书

摘要 此住宅楼建筑电气设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识， 理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚 实的基础 本设计题目为：金水湾花园小区 5#楼建筑电气设计。本设计说明书主要阐述了居 民住宅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。本论文共包括 七章内容，前五章主要包括强电部分设计；第六、七章主要包括弱电部分。 强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明插座系统及防雷接地系统的设计。 其中主要有照明灯具和插座系统平面图布置，相关设备的选型，根据房间的不同照度 要求进行了照度计算，并根据计算结果结果选择出合适的灯具。另外还对供配电系统 和防雷接地系统进行了设计。 弱电部分主要内容包括：有线电视、电话以及网络系统等设计，其中重点绘制了 有线电视和网络平面图。 本次设计完成图纸共 20 幅(其中手工图 1 张） ，其中设计说明、图例 1 张，强电平 面图及系统图 14 张，弱电平面图及系统图 5 张。 关键词：低压配电；照明；插座；有线电视；网络 Abstract This building electrical design of the office building is a graduation design，The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work. The topic name of this design is the building electrical design of Jin Shui Wan Hua Yuan Xiao Qu 5# building Electrical Design.This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of Residential buildings. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part; Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current . The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ，among others include load calculation, illumination calculation . The major ones are lighting and socket system plan layout, equipment selection, according to the room illumination requirements of the different illumination calculation based on the results of the calculation results choose the appropriate lighting. Also on the supply and lightning protection grounding system design. The part of the light current mainly including: CATV, elephone and Internet systems and so on,which the CATV and Internet plans are the key drawing. The design adds up to 20 electric charts.（Including 1Hand-drawn charts） ，There are one piece of legend, 14 pieces of the strong electric plane drawings and system drawings, and 5 pieces of the weak electric plane drawings and system drawings. Key Words: Low voltage distribution; Illumination; Plug; CATV; Internet 目录 第一章第一章 前言前言.1 1.1 工程概况.1 1.2 设计原则.1 1.3 设计内容.1 第二章第二章 照明系统设计照明系统设计.3 2.1 照明设计概述.3 2.2 电气照明设计考虑要素.3 2.3 照明设计的内容及一般规定.3 2.3.1 照明设计主要内容.3 2.3.2 照明种类.4 2.3.3 照明设计的一般规定.4 2.4 照明计算.5 2.4.1 照度选择推荐值.5 2.4.2 照度计算公式.5 2.4.3 本工程照度计算.7 第三章第三章 插座系插座系统统设计设计.12 3.1 插座设计原则及要求.12 3.1.1 插座设计概述.12 3.1.2 一般规定.12 3.1.3 具体要求.12 3.2 插座的接线方式.14 3.3 本工程插座设计.14 第四章第四章 低压配电系统低压配电系统设设计计.17 4.1 负荷分级和供电要求.17 4.1.1 负荷分级.17 4.1.2 各负荷对供电电源的要求.17 4.1.3 配电系统设计的一般规定.18 4.1.4 配电系统形式.19 4.2 导线选择与敷设.19 4.2.1 导线选择.19 4.2.2 导线敷设及型号.21 4.3 负荷计算.22 4.3.1 负荷计算的方法及选用原则.22 4.3.2 本工程负荷计算.24 第五章第五章 防雷接地系统防雷接地系统设设计计.28 5.1 防雷系统.28 5.1.1 防雷系统概述.28 5.1.2 防雷分类.28 5.1.3 本建筑物年预计雷击次数的计算.28 5.1.4 本工程防雷系统设计.29 5.2 接地系统.29 5.2.1 接地及等电位.29 5.2.2 本工程防雷接地保护措施.32 第六章第六章 有线电视系统有线电视系统设设计计.33 6.1 有线电视系统概述.33 6.2 有线电视设计原则和一般规定.33 6.2.1 设计原则和要求.33 6.2.2 一般规定.35 6.3 同轴电缆的选用.36 6.4 本工程有线电视系统设计.37 第七章第七章 电话及网络电话及网络系系统设计统设计.44 7.1 电话系统.44 7.1.1 电话系统概述.44 7. 1.2 电话系统设计一般原则.44 7.1.3 电话电缆引入住宅楼要求.44 7. 1.4 本工程电话系统设计.45 7.2 网络系统.46 7.2.1 网络系统一般规定.46 7.2.2 本工程网络系统设计.46 第八章第八章 技术经济分析技术经济分析.47 第九章第九章 结论结论.48 参考文献参考文献.49 致谢致谢.50 附录一：中文译文附录一：中文译文 附录二：外文资料原文附录二：外文资料原文 附录三：图纸附录三：图纸 金水湾花园小区金水湾花园小区 5#楼电气设计楼电气设计 第一章第一章 前言前言 1.1 工程概况工程概况 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、消防、 防雷接地、通信、有线电视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。 本次设计的工程名称是金水湾花园小区 5#楼建筑电气设计，建筑总面积为 5777 平 方米，地上 17 层为住宅，地下一层为设备用房，建筑地上高度 44 米，地下深 6 米。 每层每个单元 3 户，共两种户型，各户型面积大约为 80。本工程设备用电负荷均为 三级负荷。本设计包括低压配电系统设计、照明及插座设计、防雷接地系统设计、有 线电视系统设计、电话以及网络系统设计。 1.2 设计原则设计原则 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 设计内容设计内容 本论文主要阐述了该住宅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。论文共包括九章内容，前五章主要包括前言及强电部分设计，第六章和第 七章为弱电部分，主要包括网络系统、有线电视系统以及电话系统。第八章为技术经 济分析，第九章为结论。 第二章为照明系统，主要说明光源、灯具选择，照度计算等内容，用单位容量法 进行照度计算，选择出各个房间合适的灯具数量，然后用利用系数法检验，设计出各 个供电回路及相对应的配电箱。本部分各层照明平面图共出图 5 幅。 第三章为插座系统，主要说明各功能区插座的选择及数量确定，包括导线和预埋 管道的选择。本部分设计出图 4 幅，为各层插座平面图。 第四章为低压配电系统，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求，负荷计算 以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等，并用需用系数法进行了负荷计算， 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。对负荷进行 了分类，针对不同级别负荷及负荷大小采取了不同的配电方式。本部分设计出图 3 幅， 包括配电系统图，配电干线图。 第五章为防雷接地系统，主要阐述了防雷等级的划分以及对各等级的要求，根据 本建筑物特点，应满足防直击雷、雷电感应及雷电波侵入，并设置了总等电位联结。 本部分设计出图 2 幅，为防雷平面图和接地平面图。 第六、七章为弱电系统，主要内容为网络系统、电话系统组成、有线电视系统以 及信号电平计算等内容。本章设计出图共 5 幅，其中弱电系统图 2 张和 3 张各层平面 图。 第二章第二章 照明系统设计照明系统设计 2.1 照明设计概述照明设计概述 照明设计要根据建筑等级、功能要求和使用条件制定建筑物的照度标准。照明设 计包括室内照明、室外照明以及特殊场所的照明设计。民用建筑照明设计要符合建筑 功能和保护人们视力健康的要求，做到节约能源、技术先进、经济合理、使用安全和 维修方面。电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。要使照明设计 与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、使照明在改善空间立体感、 形成环境气氛等方面发挥极的作用。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。 2.2 电气照明设计考虑要素电气照明设计考虑要素 有利于对人的活动安全、舒适和正确识别周围环境，避免人与光环境之间失去协调 性。 重视空间的视场清晰度，消除不必要的阴影，控制光热和紫外线辐射对人和物产生 的不利影响。 创造适宜的亮度分布和照度水平，限制眩光对人的不舒适影响。 处理好光源色温与显色性的关系；一般显色指数与特殊显色指数的色差关系，避免 产生视觉心理上的不和谐。 有效利用自然光，合理选择照明方式和控制照明区域，降低电能消耗。1 2.3 照明设计照明设计的内容及一般规定的内容及一般规定 2.3.1 照明设计主要内容照明设计主要内容 设计要做到做到安全、实用、经济和美观。 主要内容： 确定照明的方式、种类、照度值，并选择灯具、光源类型，确定如何布置。 进行照度计算、确定光源的安装工具，选择供电电压（220V）及电源（给定） 。 选择照明配电网络的形式、多少根线及选择导线的型号、截面和敷设方式（钢管预 埋方式） 。 选择和布置照明配电箱（型号、装什么开关） 。 绘制照明平面图并确定安装容量，开列主要器材设备清单。 照度计算： 照度计算的方法有：利用系数法、单位容量法、逐点计算法。本设计 中将采用单位容量法，然后用利用系数法检验，具体计算方法在后面会有详细地介绍。 2.3.2 照明照明种类种类 照明种类分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明、装饰照明 和艺术照明。 正常照明：为满足正常工作而设置的室内外照明称为正常照明。它起着满足人们基 本视觉要求的功能，是照明设计中的主要照明。它可以单独使用，也可与事故照明、 值班照明同时使用，但控制线路必须分开。 应急照明：在正常照明因故障熄灭后，提供事故情况下继续工作或人员安全或顺利 的照明称为应急照明。它包括备用照明、安全照明和疏散照明三种。 备用照明：指在当正常照明因故障熄灭后，可能会造成爆炸、火灾和人身伤亡 等严重事故的场所，或停止工作将造成很大影响和经济损失的场所而设的继续工作用 的照明，或在发生火灾时为了保证消防能正常进行而设置的照明，作为暂时继续工作 用的备用照明，照度不应低于一般照明的10%； 安全照明：指当正常照明发生故障时，为确保处在潜在危险状态下的人员安全 而设置的照明。如：使用圆盘剧等作业场所。安全照明的照度不低于一般照明的5%； 疏散照明：在正常照明因故障熄灭后，为了避免发生意外事故，确保人员进行 安全疏散而设置的照明。疏散照明分为设置在出口和通道设置的指示出口位置及方向 的疏散标志灯和照亮疏散通道而设置的照明。 值班警卫照明：供值班和警卫人员使用的照明。可利用正常照明能单独控制的一部 分，或利用事故照明的一部分或全部作值班照明。 障碍照明：装设在建筑物上作为障碍标志用的照明。在飞机场周围较高的建筑物上 或有船舶通行的航道两侧的建筑物上，应按民航和交通部门的有关规定装设障碍照明 灯。 2.3.3 照明设计的一般规定照明设计的一般规定 室内照明应优先采用高光效光源。在有连续调光防止电磁波干扰、频繁开闭或室 内装修设计需要的场所，可选用白纸灯或卤钨灯光源。 当电气照明需要同天然采光结合时，应选用光源色温在 45006500k 的荧光灯或 其他气体放电光源。 室内一般照明宜采用同一种类型的光源。当有装饰性或功能性要求时，亦可采用 不同种类的光源。 当用一种光源不能满足显色性要求时，可采用混光措施，并宜将两种光源组装在 同一盏灯具内。 在进行电气照明设计时，除符合上述规定外，还应符合现行的国家标准建筑照 明设计标准GB2008 以及其他各类相关规范的规定2。 2.4 照明计算照明计算 2.4.1 照度选择推荐值照度选择推荐值 在民用建筑照明设计中，应根据建筑性质、建筑规模、等级标准、功能要求和使 用条件等依据下表。 表 2-1 住宅建筑照明的标准值 类别参考平面及其高度照度标准值（lx）Ra 一般活动区7580 卧室 床头、阅读 0.75m 水平面 150*80 一般活动区10080 起居室 书写、阅读 0.75m 水平面 300*80 餐厅0.75m 水平面15080 一般活动0.75m 水平面100 厨房 操作台台面150* 80 卫生间0.75m 水平面10080 注：*宜用混合照明 2.4.2 照度计算公式照度计算公式 利用系数法3 利用系数法的基本公式为： Eva= u Kn/A 2-1 u利用系数； Eva平均照度； K维护系数(亦称减光系数)； n灯的盏数； 每盏灯发出的光通量； A工作面面积。 室形指数： i=AB/h（AB） 2-2 A、B房间的长度和宽度； i 室形指数； h照明灯具的计算高度。 利用系数法的计算步骤如下： 判断采用这种方法是否合适； 根据灯具的计算高度及房间尺寸确定室行指数 i； 根据所选用灯具的型式、墙壁、天棚和地面的反射系数 Pq、Pt、Pd 从灯具产品 技术数据中查的相应的光通利用系数 u ； 据计算的光通量选择灯泡的容量； 单位容量法 本设计中采用的照度计算方法为单位容量法。单位容量法的依据也是利用系数法， 只是进一步被简化了，数据为估算。它适用于在方案设计或初步设计时的近似计算和 一般的照明计算，这对于估算照明负载或进行简单的照明计算是非常适用的。单位容 量法的基本公式： SPP 0 2-3 2-4 tt P SP P P N 0 式中 P总安装容量(不包括镇流器的功率损耗),W; S房间面积(一般指建筑面积),m; 满足某最低照度时的单位面积安装功率(查表得到),W/ m; 0 P Pt一套灯具的安装容量(不包括镇流器的功率损耗),W; N在规定照度下所需灯具数,套。 若房间的照度标准为推荐的平均照度时,则应将平均照度换算成最低照度后,再进行 查表和计算。 表 2-2 荧光灯单位面积安装功率（w/） 荧光灯照度（lx） 计算高度（m） 房间面积 （m2）305075100150200 23 1015 1525 2550 50150 150300 300 以上 3.9 3.4 3.0 2.6 2.3 2.0 6.5 5.6 4.9 4.2 3.7 3.4 9.8 8.4 7.3 6.3 5.6 5.1 13 11.1 9.7 8.4 7.4 6.7 19.5 16.7 14.6 12.6 11.1 10.1 26 22.2 19.4 16.8 14.8 13.4 表 2-3 节能灯单位面积安装功率 节能灯照度（lx）计算高度 （m） 房间面积 （m2） 305075100150200 23 1015 1525 2550 50150 150300 300 以上 2.5 2.1 1.8 1.7 1.6 1.5 4.2 3.6 3.1 2.8 2.6 2.4 6.2 5.4 4.8 4.3 3.9 3.2 8.3 7.2 6.4 5.7 5.2 4.9 12.5 10.9 9.5 8.6 7.8 7.3 16.7 14.5 12.7 11.5 10.4 9.7 表 2-4 各型号节能灯功率 灯管规格主要功率 W 9 2U35791113 12 2U579111318 9 3U79111315 12 3U13151820222526 9 4U111518 12 4U1520263240 9 螺旋管579111315 12 螺旋管9111820222326 1417 大功率3245506585100120 2.4.3 本工程照度计算本工程照度计算 因照度要求基本均匀，为此用单位容量法进行计算设计。 A 户型： 主卧: 光源选用荧光灯，照度需求 75lx，房间面积 A=15.75 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：单位安装功率为 3.6(W/m2) P=WA=15.753.6=56.7W，N=0.871 P 65 56.7 即选用吸顶安装 65W 带罩节能灯 1 盏。 利用系数法检验：房间长 4.1m，宽 3.8m，面积为 15.75 可得 RCR=5hr=5(2.50.75) =4.39 wl wl 15.75 3.84.1 若取 c=70，w=50，f=20 若取 RCR=4,得 u=0.51 若取 RCR=5 得 u=0.46 内插法得 u=0.46+(54.39) =0.49 45 0.460.51 查表得维护系数 K=0.8,，且 =5000lm Eav=124lx 负荷标准照度 75lx 的要求 A NUK 15.75 8 . 049 . 0 15000 其余房间检验以此为例。 次卧 1: 光源选用荧光灯，照度需求 75lx，房间面积 A=11.62 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：单位安装功率为 4.2(W/m2) PWA4.211.6248.93W，N=0.981 P 50 48.93 即选用吸顶安装 50W 带罩节能灯 1 盏。 次卧 2: 光源选用荧光灯，照度需求 75lx，房间面积 A=12.76 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：单位安装功率为 4.2(W/m2) PWA4.212.7653.59W，N=0.821 P 65 53.59 即选用吸顶安装 65W 带罩节能灯 1 盏。 厨房: 光源选用荧光灯，面积 A=5.33 查表 2-1 照度取 E100 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：W4.2(W/m2)lx 房间总安装功率 PWA4.25.3322.39W N=0.861 P 26 22.39 即吸顶安装 26W 防水防尘灯 1 盏。 餐厅: 使用时点亮时间较长，光源选用荧光灯，面积 A=9.29， 查表 2-1 照度取 E150，lx 按最低照度 50lx 由表 2-3 可知单位安装功率 4.2W/， PWA4.29.29=39.02W，N=0.871， P 45 39.02 即吸顶安装 45W 带罩节能灯 1 盏。 主卫: 光源选用荧光灯，照度需求 100lx，面积 A=4.68， 按最低照度 50lx 由表 2-3 可知单位安装功率 4.2W/， PWA=4.24.68=19.66W，N=0.891， P 22 19.66 即吸顶安装 22W 防水型节能灯 1 盏，另设 30W 镜前灯 1 盏。 次卫: 光源选用荧光灯，照度需求 100lx，面积 A=4.07 按最低照度 50lx 由表 2-3 可知，单位安装功率 4.2W/， PWA=4.24.07=17.09，N=0.851， P 20 17.09 即吸顶安装 20 防水型节能灯一盏，另设 30W 镜前灯 1 盏。 起居室: 查表 2-1 照度取 E75 面积 A=21.65lx 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：W3.6(W/m2) PWA=3.621.6577.94W N=1.732， P 45 77.94 即选用 2*45W 带罩节能型荧光灯 1 盏吸顶安装。 阳台:吸顶安装 10W 防水型节能灯,共两盏。 过道:吸顶安装 20W 带罩节能灯一盏。 B 户型： 主卧室: 光源选用荧光灯，照度需求 75lx，房间面积 A=14.18 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：单位安装功率为 4.2(W/m2) P=WA=14.184.2=59.56W，N=0.921， P 65 59.56 即选用吸顶安装 65W 带罩节能灯 1 盏。 主卧卫生间: 房间面积 A=3.66,照度要求 100lx， 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：单位安装功率为 W4.2W/m2 P=WA=4.23.66=15.37W，N=0.771， P 20 15.37 选用吸顶安装 20W 防水型节能灯 1 盏。 次卧室 1: 光源选用节能灯，照度需求 75lx，房间面积 A=9.28 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：单位安装功率为 4.2W/m2 P=WA=9.284.2=38.98W，N=0.871， P 45 38.98 即选用吸顶安装 45W 带罩节能灯 1 盏。 次卧室 2: 光源选用节能灯，照度需求 75lx，房间面积 A=12.47 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：单位安装功率为 4.2W/m2 P=WA=12.474.2=52.37W，N=0.811， P 65 52.37 即选用吸顶安装 65W 带罩节能灯 1 盏。 次卫生间: A=3.64, 照度需求 100lx， 查表 2-3 得：单位安装功率为 W8.3W/m2 P=WA=8.33.64=33.2W，N=0.941， P 32 30.21 选用吸顶安装 32W 防水型节能灯 1 盏。 厨房: 光源选用荧光灯，面积 A=5.8 查表 2-1 照度取 E100 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：W4.2W/m2lx 房间总安装功率 PWA4.25.824.36W N=0.941， P 26 24.36 即吸顶安装 26W 防水防尘灯 1 盏。 餐厅: 使用时点亮时间较长，光源选用荧光灯，面积 A=11.33 m2， 查表 2-1 照度取 E150，lx 按最低照度 50lx 由表 2-3 可知单位安装功率 4.2W/， PWA4.211.33=47.59W，N=0.731， P 65 47.59 即吸顶安装 65W 带罩节能灯 1 盏。 起居室: 查表 2-1 照度取 E75 面积 A=14.76lx 按最低照度 50lx 查表 2-3 得：W4.2W/m2 PWA=4.214.7661.99W， N=0.951， P 65 61.99 即选用 65W 带罩节能型荧光灯 1 盏。 阳台：吸顶安装 10W 防水型节能灯，共两盏。 楼梯间及各户门前过道： 由于使用时点亮时间不长且频繁亮灭，所选光源为白炽灯。照度需求 15lx,可知安 装功率 25W，但声光感应灯得规格一般为 40W，所以吸顶安装 40W 声光感应灯共计 4 盏。 导线型号选择： 本建筑灯具安装均需增加一根 PE 线，平面图中不再标注。 照明回路导线均为 BV-32.5，其中 23 根导线穿 SC15 管保护，45 根导线穿 SC20 管保护。 第三章第三章 插座系统设计插座系统设计 3.1 插座设计原则及要求插座设计原则及要求 3.1.1 插座设计概述插座设计概述 插座是各个用电器的用电来源。在现代社会各种家用电器层出不穷，人们的生活 水平不断提高家庭中的用电器也不断增加，同时插座也是照明的辅助供电方式，所以 就要求在建筑中设计好插座，来满足各个用电设备的需要。 3.1.2 一般规定一般规定 当插座为单独回路时，数量不宜超过 10（组） 。 当灯具和插座混为一路时，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