某教学楼建筑电气设计

四川信息职业技术学院 毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目: 某学校教学楼建筑电气设计 专 业: 建筑电气工程技术 班 级: 建电 13-1 班 学 号: XXXXXXX 姓 名: XXXXXXX 指导教师: 李 荣 二二一五年十二月十日一五年十二月十日 四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书 学 生 姓 名 学号班级专业 设计（或论文）题目 某学校教学楼建筑电气设计 指导教师姓名职 称工作单位及所从事专业联系方式备 注 高级工程师四川信息职业技术学院 设计（论文）内容： 1、照明系统设计； 2、插座动力平面部置设计； 3、防雷接地系统设计； 4、弱电系统设计。 进度安排： 2015.6.112015.6.20 学生选题； 2015.6.212015.6.30 学生消化题目，撰写设计大纲（思路、框架） ； 2015.7.102015.8.31 学生收集资料，整理文档，撰写毕业设计初稿； 2015.9.12015.10.31 方案实现、确定终稿； 2015.11.12015.11.30 组织答辩工作。 主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)： 1 中小学校设计规范S （GB 50099-2011） 2 建筑照明设计规范S （GB50034-2004） 3 建筑物防雷设计规范S(2000 版) (GB50057-94) 4 韩宁、刘国林 综合布线.北京人民交通出版社.2006.8 审 批 意 见 教研室负责人： 年 月 日 备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） I 目 录 摘 要.1 第 1 章 绪论.2 1.1 序言 .2 1.2 工程概况 .2 第 2 章 照明系统设计.3 2.1 照明设计要求.3 2.2 应急照明的设计.3 2.3 照明光源、灯具选择.3 2.4 照明计算.4 2.5 本设计照明负荷的计算.7 2.6 导线的选择.7 第 3 章 插座动力平面部署设计.9 3.1 一般规定.9 3.2 技术要求.9 3.3 插座的选择.9 第 4 章 防雷接地系统设计.11 4.1 防雷概述.11 4.2 本教学楼的防护措施.11 第 5 章 弱电系统设计.12 5.1 概述.12 5.2 本教学楼弱电系统的设计.12 结 论.13 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） II 谢 辞.14 参考文献.15 附 录.16 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 1 页 共 16 页 摘 要 本工程为某学院某号教学楼，建筑功能主要作为双班大教室使用。按照建筑设 计要求，所有教室均按多媒体教室设计。要求结合区域供电条件、学校用电管理及 节约用电需求、等客观情况，合理确定工程设计方案。 本设计主要包括强电和弱电两部分设计。强电部分主要内容包括：照明插座系 统及防雷接地系统的设计。弱电部分主要内容包括：电视系统、电话网路综合布线 系统。 本教学楼电气设计，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。 关键词 照明系统设计；插座动力平面设计；防雷接地系统设计 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 2 页 共 16 页 第 1 章 绪论 1.1 序言 建筑电气设计无处不在，有建筑就必须拥有。本次设计是对教学楼的电气设计， 本工程概况为教学楼，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 是通过对该实验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。 1.2 工程概况 本次设计是对教学楼的电气设计，教学楼总占地 1270 平方米，高 18.2 米。本 设计主要包括强电和弱电两部分设计。强电设计分为：低压配电系统设计、照明设 计、插座设计及防雷接地系统设计。照明设计是室内照明，为三级负荷。弱电部分 主要内容包括：电视系统、电话网路、综合布线系统。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。 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 3 页 共 16 页 第 2 章 照明系统设计 2.1 照明设计要求 1.教室照明一般要求： 满足学生看书写字绘画等要求，保证视觉目标水平和垂直照度要求，亮度 的分布要合理。 每个教室均应安装黑板灯，灯具的光轴应以 55入射角照射到黑板的下端，黑 板照明灯具的保护角至少要 45，一般都大于 60。 2.卫生间照明的一般要求： 卫生间照明控制应设在门外。卫生间一般宜使用防水防潮式吸顶灯。照明时宜 适当提高照度标准，以 100lx。照明器具安装要避免从便池的顶上或背面射而出现阴 影；装有排气的卫生间，常将控制开关和一般照明器联动，以保证空气流通。 3.走廊、楼梯间照明的一般要求： 走廊和楼梯间作为建筑物内平时人员流动和应急疏散时的通道，是建筑物必不 可少的组成部分。作为一个人员流动而非长期工作或停留的场所，人们对走廊和楼 梯间照明的要求不高，照度宜选 75lx。开关位置应设在出入口或便于出入启闭照明 灯的地方，以便人们能方便的对灯具进行控制。 2.2 应急照明的设计 1. 疏散应急照明 为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明。在疏散通 道地面上提供的照度应达到 1lx，最低不得小于 0.2lx。此外，在安全出口和疏散通 道的明显位置还要设有标志指示灯。 2.安全应急照明 本工程中，应急照明电源采用自带蓄电池。应急照明选用环型荧光灯，安全出 口标志灯 10W，疏散标志灯 10W。 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 4 页 共 16 页 2.3 照明光源、灯具选择 1.照明光源选择一般原则: 发光效率高；显色性好，即显色指数高；寿命长；启点可靠、方便、快捷；价 格比高。 2.灯具选择 照明灯具是包括光源在内的所有照明附件所组成的装置，灯具的主要功能是合 理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的 光幕反射。选灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效 率，选择高光效灯具。 照明灯具按其向上、下两个半球空间发出的光通量的比例来分类，有直接型灯 具、半直接型灯具、漫射（直接-间接）型灯具、半间接型灯具、间接性灯具等。其 中，直接型灯具又可以分为特窄照型、窄照型、中照型、光照型、特广照型。 2.4 照明计算 2.4.1 照明质量 1.平均照度 评价照明的最重要的指标就是照度，我们一般所说的照度值均为作业面或参考 平面上的维持平均照度值。根据建筑照明设计标准 （GB50034-2004）的建筑照 明设计标准房间的照度要求值见表 2-1 所示： 表 2-1 民用建筑照度标准 2.反射比 房间或场所参考平面及其高度照度标准值(lx) 显色指数 （Ra） 眩光值（UGR） 教室0.75 水平面3008019 实训教室0.75 水平面3008022 办公室0.75 水平面3008019 休息室地面20080 配电室地面20060 卫生间地面7560 楼梯地面3060 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 5 页 共 16 页 当环境各表面的亮度比较均匀,眼睛功能才会达到最舒适和最有效率,故希望室内 各表面亮度保持一定比例。为了获得比较均匀亮度比，必须使室内各表面具有适当 的反射比。反射值如表2-2所示： 表2-2 工作房间表面反射比 表面名称反射比取值 顶棚0.60.90.7 墙面0.30.80.5 地面0.10.50.2 3.照明功率密度(LPD) 本工程普通教室主要采用 T8 系列直管荧光灯作为主要光源并配电感镇流器， 或专用电子镇流器，镇流器功率因数为 0.9 以上，当使用电感式镇流器时，其能耗 应符合现行国家标准管形荧光灯镇流器能效限定值和节能评价值 的规定，悬挂 安装。阶梯教室选用嵌入式格栅荧光灯。所有教室均安装黑板灯，距离黑板 0.8m 处 悬挂安装。照度标准按照现行国家标准建筑照明设计标准 （GB50034-2004）执 行。照明、插座分别由不同支路供电，除了注明外，照明导线采用 2.5mm2导线穿 PC 管敷设；各层照明配电箱均为嵌墙安装，底边距地 1.5m。照明开关除注明外， 均为 220V/10A，暗装，开关底边距地 1.3m，距门框 0.2m。如图 2-1 所示 图 2-1 照明平面图 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 6 页 共 16 页 2.4.2 照度的计算方法 1.利用系数法 用电设备组的计算负荷： 有功功率 exjs PKP (2-1) 无功计算负荷 tgPQ jsjs (2-2) 视在计算负荷 2 js 2 jsjs QPS (2-3) 计算电流： 三相 cos3 NL js js U P I (2-4) 单相 cos e js js U P I (2-5) 式中 e P设备总容量(kW)； x K 需要系数； e U 用电设备的额定电压(kW)； NL U用电设备的标称线电压(kV)； cos用电设备的功率因数。 2. 配电干线的计算负荷 有功功率 )( jsxPjs PKKP (2-6) 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 7 页 共 16 页 无功功率 )tan( jsxPjs PKKQ (2-7) 视在功率 2 js 2 jsjs QPS (2-8) 2.5 本设计照明负荷的计算 根据照明配电箱为三相供电，支路为单相供电，所以本设计中照明配电箱负荷 计算按照公式(2-5)进行计算，回路的负荷计算按照公式(2-.4)进行计算，具体的计算 过程如下： 1.计算电流： 各个回路的负荷计算只计算了每项回路中功率最大的一条回路，根据此回路的 计算电流可选出断路器的型号及导线的型号。其余回路的断路器型号及导线型号同 功率最大的回路。 2.总配电箱 配电箱内总容量：Pe=212kW 计算电流：I=241A 2.6 导线的选择 2.6.1 导线概述 导线的种类大体有以下几种。从材料上分有：铝芯线，铜芯线等。 2.6.2 室内配电线路的敷设 电线、电缆的敷设应根据建筑物的性质、用电设备的分布及环境特征等因素确 定，应避免因外部热源、腐蚀或污染物存在对布线系统带来的影响，并防止在敷设 及使用过程中因受冲击、振动和建筑物伸缩、沉降等各种外界应力作用带来的损害。 敷设方式分明敷设和暗敷设两种。 2.6.3 导线型号及敷设 1.照明线路用的电线型式： 2.BLV、BV：塑料绝缘铝芯、铜芯电线； 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 8 页 共 16 页 3.BLVV、BVV：塑料绝缘塑料护套铝芯、铜芯电线。 照明线路用的电缆： 1.VLV、VV：聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铝芯、铜芯电力电缆，又称全塑电 缆。 2.YJLV、YJV：交联聚氯乙烯绝缘、聚乙烯绝缘护套铝芯、铜芯电力电缆。 电缆型号后面还有下标，表示其铠装层的情况。在选择导线、电缆时一般采用 铝芯线，但有爆炸危险的场所、有急剧振动的场所及移动式灯具的供电应采用铜芯 导线。 在屋内，导线的敷设方式最常见的方式为明敷、穿管和暗敷三种。 2.6.4 本工程导线选择结果 1.楼层各分配电箱进线电缆选择 YJV-4X25+1X16-SC50-CT，电缆桥架敷设。即 可以满足其供电的要求； 2.低压配电干线非消防负荷选用 YJV 型阻燃交联聚乙烯铜芯电力电缆。 3.本设计导线线性悬着如表 2-4 所示： 表 2-4 本设计教学楼的导线线型及敷设方式的选择 回路选择的线型及穿管方式 总照明回路 BV-34-SC20 WC CC 支路照明回路 BV-22.5-SC15 WC CC 插座回路 BV-34-SC15 WC FC 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 9 页 共 16 页 第 3 章 插座动力平面部署设计 3.1 一般规定 1.当插座为单独回路时，数量不宜超过 10 个（组） ； 2.当灯具和插座混为一路过，其中插座数量不宜超过 5 个（组） ； 3.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； 4.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； 5.备用电源、疏散照明的回路上不应设置插座。 3.2 技术要求 1.插座在通过 1.25 倍额定电流时，其导电部分的温升不应超过 40； 2.插座的塑料零件表面无气泡、裂纹、肿胀、明显的擦伤和毛刺等缺陷，并应 具有良好的光泽； 3.额定电流为：6A、10A 时，接线端子上应能可靠的连接一根与两根 12.5mm导线，额定电流为 15A 时，接线端子上应能可靠的连接一根与两根 1.54mm导线，插座额定电流为 25A 时，接线端子应能可靠的连接一根与两根 2.56mm的导线； 4.接地的三级插座从其顶面看时，以接地极为起点， 按顺时针方向，依次为 “相” 、 “中”线极； 5.交流、直流或不同电压等级的插座安装在同一场所时，应有明显的区别，且 必须选择不同结构、不同规格和不能互换的插座，应按交流、直流或不同电压等级 区别使用。 3.3 插座的选择 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： 1.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 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 10 页 共 16 页 应被其他电压等级的插头插入； 2.需要连接带接地线的日用电器的插座，必须带接地孔； 3.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； 4.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 1.8m 时，应 采用安全型插座； 5.电热插座应选用带开关 16A 单相三线插座，如电热器具有固定位置应注意不 要设置在电热器具的正上方，以避免人员手臂越过电热器具操作开关。如果某一电 热器具额定电流超过 15A，应对其所对应的电热插座采取放射式供电直接由户配电 箱引来独立电源。 本工程中插座支路采用 2.5mm2穿 PC 管敷设；所有插座支路均设剩余电流保护 器；除注明者外，插座均为单相两孔+三孔安全型通用插座, 插座均为底边距地 0.3m。具体的安装数量如下表 3-1 所示： 表 3-1 教学楼插座布置表 楼层插座型号安装方式安装数量 一层220V/10A暗装25 二层220V/10A暗装94 三层220V/10A暗装90 四层220V/10A暗装75 五层220V/10A暗装75 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 11 页 共 16 页 第 4 章 防雷接地系统设计 4.1 防雷概述 本教学楼遭受的雷击是下行雷，主要来自两个方面：一是雷直击在变电所的电 气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入 变电所。 1.教学楼的直击雷防护。装设避雷针是直击雷防护的主要措施。 2.变电所对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器。 3.限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。 4.教学楼的防护。变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器。 4.2 本教学楼的防护措施 本次设计建筑物为五层,层高为 18.2 米，根据建筑物的土建图纸，结合上述的 防雷设计方法，本次防雷设计的的具体做法如下: 1.该建筑物按三类防雷建筑物标准进行防雷设计。 2.建筑物避雷带及支持卡采用直径 10 镀锌圆钢制作。 3.阳台金属护拦等突出屋面的金属物体和管道均应与屋面避雷带焊接良好。 4.电气系统接地装置与防雷接装置共用，共同接地电阻要求小于 1。 5.接地极采用 404 的镀锌扁钢，与作为引下线的柱内四根直径 16 钢筋焊接。 形成完整的电气通路。接地极绕楼一周，并埋入地下，埋深一米。 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 12 页 共 16 页 第 5 章 弱电系统设计 5.1 概述 弱电设备是建筑电气的重要组成部分，所谓弱电是针对建筑物的动力、照明所 用的强电而言的，一般把像动力、照明这样输送能量的电力称为强电，而把以传输 信号和进行消息交换的电力称为弱电。建筑弱电系统完成建筑物内部与外部、内部 与内部的信息传递和交换。 5.2 本教学楼弱电系统的设计 1.有线电视系统 每个教室各设一个电视出线座(TV)。具体的设计见附图（教学楼弱电系统设计） 。 2.电话通信系统 本工程由 HYA-150(20.5)穿钢管进线，在值班室、老师办公室及会议室各装设 一个电话出线座(TP)。具体的设计见附图（教学楼弱电系统设计）。 3.宽带网络系统 工程设计对象是教学楼。但是由于本次的设计只是网络布线的设计，因此我们 只需在教师办公室等地安装通信出线座。具体的设计见附图（教学楼弱电系统设计） 。 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 13 页 共 16 页 结 论 毕业设计是检验和锻炼学生实际工程设计能力的一项教学环节。其检验自我大 学三年所掌握的专业技能，在一定程度上使得自己做到与实际工作的衔接。 这次毕业设计的题目是某学校教学楼建筑电气设计，设计期间，在李荣老师的 大力帮助和指导下，以及充分利用以前学过的知识和查阅大量的参考资料，理论联 系实际的完成了对此次的电气设计，其中包括照明系统、插座动力平面部署设计、 防雷接地系统设计、弱电系统设计的设计。由于掌握的知识太少，对一些专业性的 东西不太了解，给本次的设计带来了一定的难度，在设计中我一边学习一边设计， 纠正以前的错误，总结别人的一些经验，完成了本次设计。通过本次设计，我深知 自己所掌握专业知识的不足，以后我会更努力的学习，提高自己的专业技能。 四川信息职业技术学院毕业设计（论文） 第 14 页 共 16 页 谢 辞 毕业论文暂告收尾，这也意味着我在大学生活既将结束。回首既往，自己一生 最宝贵的时光能于这样的校园之中，能在众多学富五车、才华横溢的老师们的熏陶 下度过，实是荣幸之极。在这四年的时间里，我在学习上和思想上都受益非浅。这 除了自身努力外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓