供电与照明课程设计说明书

1、成都航空职业技术学院建筑供电与照明工程课程设计说明书设计题目：成都航空职业技术学院建实训楼供电与照明实训设计系别：建筑系 专业：楼宇智能化工程技术班级：313352 指导老师：罗娅红老师学生姓名：伏仕雷、范禹、刘江涛、刘涛、项羽霏 完成时间：2015年6月11日摘 要 随着社会进步和技术发展，建筑电气技术也有了很大的发展，而且在现代建筑发展过程中发挥着重要作用。 本设计是成都航空职业技术学院实训楼照明电气设计。主要阐述了该实训楼照明电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。设计内容包括：配电系统设计、照明平面设计和系统设计。 本设计的照明系统设计是依据建筑的结构和功能的特点，及有关电气照

2、明设计规范的基础上，利用系数法对光源和灯具进行选择和布置。对于照明配电系统，采用需用系数法进行负荷计算，并根据各回路的计算电流，按导线长期工作允许温升和电压损失选择导线截面，按线路最大工作电流和线路保护选择低压断路器。照明回路和插座回路分别由不同回路供电。最后，利用CAD、T20天正电气软件为设计平台绘制该建筑的照明平面图、照明系统图以及配电系统图。 本设计的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。 设计符合国家相关技术规程规范要求，设备选型合理，满足使用功能要求，能较好地指导施工。 关键词：建筑电气；电气设计；

3、负荷计算；供配电系统AbstractAlong with the social progress and technology development, building electrical technology also had the very big development, and plays an important role in the de

4、velopment of modern architecture.This design is the chengdu institute of technology of profession of aviation training floor lighting electrical design. Mainly expounds the practice

5、0;floor lighting design of the electrical design basis, principles and methods, and the conclusion of design choices. Design content including: graphic design, lighting power distr

6、ibution system design and system design.Lighting system design of this design is based on the characteristics of the structure and function of building, and on the basis&

7、#160;of the relevant electrical lighting design specification, using the method of coefficient of the light source and lamps and lanterns choice and layout. For lighting distr

8、ibution system, the demand factor method is adopted for the load calculation, and according to the calculation of the electric current of each circuit, temperature and vo

9、ltage loss according to the conductor is longterm work allowed to choose wire section, press line maximum working current and line protection of lowvoltage circuit breaker.

10、60;Lighting circuit and electrical outlet loop, respectively by different circuits of power supply. Finally, by using CAD, T20 was electrical and software as the building ligh

11、ting design platform of floor plan, lighting system and distribution system diagram.The purpose of this design is through the design practice, the integrated use of knowledge,

12、 theory with practice, to exercise the independent analysis and the ability to solve the problem of building electrical design, lay a solid foundation for future work.Des

13、ign conform to the requirements of the relevant national technical regulation standard, equipment type selection is reasonable, meet the requirement of use function, and can b

14、etter guide the construction.Keywords: building electric; Electrical design; Load calculation; Power supply and distribution system  目录摘要Abstract目录1 绪论1.1 工程背景1.2 设计范围1.3 设计依据1.4 设计目标1.5 本文的主要工作2 照明工程设计 2.1 照明设计 2.1.1 确定照明方式及

15、照明种类 2.1.2 选择光源和照明器类型 2.1.3 照度计算及确定安装功率2.2 开关及插座的选择 2.2.1 开关选择 2.2.2 插座的选择2.3 计算照度计算书及照明工程数据表 2.3.1 计算照度计算书 2.3.2 照明工程数据表3 照明供配电工程设计3.1 供配电设计 3.1.1 选择供电电压及供电方式 3.1.2 供电系统负荷计算 3.1.3 照明配电系统的确定3.2 导线、电缆及低压电器的设计 3.2.1 导线、电缆及低压电器设计原则 3.2.2 导线、电缆及电压电器选择 3.3 计算负荷计算书及供电工程数据表 3.3.1 计算负荷计算书 3.3.2 供电工程数据表4 绘制图

16、纸4.1 电气照明平面图4.2 供配电系统图5 部分设备及材料清单结论致谢参考文献附录实训设计分工说明1 绪论1.1 工程背景 本工程为成都航空职业技术学院实训楼的照明电气设计。该工程建筑面积11473平方米，建筑基底面积2357平方米，建筑总高度26.7米。本实训楼共为5层。第一层主要是电气配电间、实习车间、值班室、教师休息室和门厅；第二层主要是电气配电间、实习室、实训室、值班室和教师休息室；第三层主要是实习室、实训室、电气配电间、值班室、教师休息室等；第四层主要是装饰施工工艺实训室、构造模型制造室、测量实验室、画室、土工实验室、设计中心、一体化教室、微机室、实习室、电气配电间、工具杂物间、

17、教师休息室等；第五层主要是建筑工程综合展示室、电工实训室、装饰实体模型室、智能综合实训室、实训室、电气配电间、值班室及教师休息室。1.2 设计范围 包括照度设计、负荷计算、电线电缆及低压电器设备的选择、线路敷设。照明平面设计和系统设计、配电系统设计。1.3 设计依据(1) 相关专业提供的工程设计资料。(2) 国家现行有关设计规程，规范及标准，主要包括： 民用建筑电气设计规范(JGJ 16-2008) 供配电系统设计规范(GB 50052-2009) 建筑照明设计标准(GB 50034-2004) 低压配电设计规范(GB 50054-1995) 民用建筑设计通则(GB 50352-2005) 国

18、家现行的标准图。 电气设备用图符合国家标准汇编、电气制图国家标准汇编。 由甲方提供的原始资料及来自建筑设计部门的有关建筑详图。1.4 设计目标 (1)满足光照设计确定的各种电光源对电压大小、电能质量的要求，使他们能工作在额定的状态，以保证照明质量和灯泡寿命。 (2)选择合理、方便的控制方式，以便照明系统的管理、维护和节能。 (3)保证用电的安全。 (4)尽量减少电气部分的投资和年运行费。 (5)符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求。1.5 本文的主要工作(1) 照明工程设计 根据民用建筑设计标准要求，确定各房间照度和公共部分照度值，在此基础上确定光源和灯具的形式，计算光源的容量和数量

19、，并进行灯具、开关、电源插座的配置和接线设计。(2) 照明供配电工程设计 依据照明平面图负荷、电源及插座的分布情况，确定各回路的计算负荷和总计算负荷，确定进线电源截面和电缆选型，以及开关、断路器型号。在此基础上，进行照明配电系统图的设计。(3) 撰写设计说明书 包括设计说明和主要设备材料表的编制。2 照明工程设计2.1 照明设计 照明平面图是表示建筑物照明设备、配电线路平面布置的图样。需要表达的内容主要有：电源进线位置，导线根数及敷设方式，灯具及各种用电和配电设备的安装位置、安装方式、规格型号及数量。 对于建筑结构较复杂的建筑物，一般要求各层照明平面图均需绘制。由于本实训楼各层的房间有所不同，

20、所以绘制出了各层的照明平面图。 照明平面图设计的一般绘制步骤如下： (1) 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。 (2) 根据建筑物各房间的用途，确定灯具的种类、型号及安装高度。 (3) 根据建筑物各房间的面积、高度及灯具规格，用单位容量法确定各房间所需灯具的数量。并按照现行的行业行规要求，合理的布置灯具和设备。 (4) 依据平面图，绘制出配电系统图。 (5) 撰写必要文字和说明，便于读者阅读。2.1.1 确定照明方式及照明种类 （1）照明方式确定根据建筑和工艺对电气的要求、房间的照明规定，选择合理的照明方式。照明方式是指照明灯具按其布局方式或使用功能而构成的基

21、本形式。根据现行规范，照明方式可分为一般照明、区分一般照明、局部照明和混合照明四种。在设计时，按下列要求确定照明方式：1）工作场所应设置一般照明；2）同一场所内的不同区域有不同的照明照度要求时，应采用区分一般照明； 3）对于部分作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所，宜采用混合照明； 4）在一个工作场所内不应只采用局部照明。不同的照明方式各有优劣，在照明设计中，不能将它们简单的分开，而应该是具体的设计场所和对象，可选择一种或同时选择几种的照明方式。根据本次实训课程内容，照明方式选用一般照明与混合照明相结合的方式。（2）照明种类确定按照明用途的不同，照明可分为：正常照明、应急照明、值班照

22、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。2） 工作场所下列情况应设置应急照明：正常照明故障熄灯后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置应急照明。如大型商场、超市的大营业厅、贵重物品柜台、收银台和门厅。正常照明故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置应急照明。如一般建筑的残疾人坡道、医院建筑的手术室等。正常照明故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置应急照明。如住宅建筑长度超过20m的内走道，以及疏散楼梯间、安全出口等。3） 大面积场所宜设置值班照明。如商店营业厅、仓库、酒店及大型建筑的主要出入口。4） 有警戒任务的场所

23、，应根据警戒范围的要设置警卫照明。5） 在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。根据本次实训课程内容，照明种类选用正常照明及应急照明。2.1.2 选择光源和照明器类型 (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。 使用寿命长。 启动可靠、方便、快捷。 性能价格比高。 (2) 照明设计中选用灯具的基本原则： 合适的光特性，如光强分布、灯具表面亮度、遮光角。 符合使用场所的环境条件。 符合防触电保护要求。 经济性，如灯具光输出比、电气安装容量、投资及维护运行费用。 外型与建筑相协调。 室内照明一般采用同一种类型的光源，且优先采用高光效光源和高效灯具。

24、由于荧光灯的光效高、节能、显色性好且表面的亮度低、眩光少、可获得扩散光，不易产生物体阴影，适合于一般房间及办公室的一般照明。故本照明设计选择YG系列高效节能荧光灯。 根据学校建筑电气的设计标准要求，各房间的用途以及照度要求，在此基础上确定了光源和灯具的种类，选择如下： 实习室、实训室、构造模型制造室、实验室、画室、设计中心、教室、微机室等均选用YG2-1型2x40/700荧光灯，过道、厕所、盥洗、电气配电间、公共活动空间、教师休息室、值班室、楼梯间选用JXD5-2型60W天棚灯，灯具参数请参照建筑供电与照明工程一书中附录B、D，其他设备型号见建施平面图。2.1.3 照度计算及确定安装功率（1）

25、照度计算据书中内容查得，有关照度计算的方法主要有两种：一种是逐点法，另一种是平均法。逐点照度计算法是以被照面上一点为对象，用局部照明计算；平均照度计算是以整个被照面对对象，用于一般照明计算。两种方法各有各的特点，计算误差为10%20%。在民用建筑电气照明设计计算中一般采用平均照度计算。本次实训算法也是如此。平均照度计算方法主要有利用系数法、单位容量法、灯具概算曲线法等，其中利用系数法是主要计算方法。据本次课程实训内容，照度计算方法采用利用系数法进行照度计算。（2）利用系数法基本公式：Eav=(&*N*U*K)/A式中 Eav工作面的平均照度（lx）； N灯具数； &每个灯具中光

26、源的额定光通量（lm）； U利用系数K维护系数A工作面积（m2）（3）安装功率YG21型2*40w荧光，Pn=2*40wJXD5-2型60W天棚灯，Pn=1140*1.97详情请参照建筑供电与照明工程一书中附录B、D2.2 开关及插座的选择2.2.1 开关选择 灯开关是指控制一盏或数盏灯具的开关。它们的规格大多为250V/6A。灯具的开关一般为单板开关，在结构上有各种形式，如明装式、暗装式、拉线开关、密闭开关及双控开关等，可根据需要选择。 由于本次设计的线路敷设都是穿墙暗敷设，并且出于美观的考虑，所以照明开关选用翘板式开关，所选型号如下： (1) 单联单控开关86K11-6，规格为250V/6

27、A； (2) 双联单控开关86K22-6，规格为250V/6A； (3) 三联单控开关86K32-6，规格为250V/6A； 为了达到使用时方便与节能的要求，楼梯壁灯开关选择为延迟开关，楼道中开关为带有指示灯的开关。2.2.2 插座的选择 插座主要用来插接移动电器设备。插座的种类较多，分类的方法也很多。工程中，可按相数分为单相和三相插座，按安装方式分为明装、暗装插座，按防护方式分为普通式、防水防尘式、防爆式插座。插座的额定电压一般为220250V，额定电流有10A、13A、15A、16A四种规格。 (1)插座设计的一般要求： 插座宜由单独的回路配电，并且一个房间内的插座宜由同一回路配电。 对于

28、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。 当插座为单独回路时，数量不宜超过10组。 在备用照明，疏散照明的回路上不宜设置插座。 在潮湿房间内，不允许装设一般插座。 (2)插座的型式和安装高度： 儿童活动场所的建筑物内安装插座时应采用安全型插座。 在潮湿场所，应采用密闭型并带保护地线触头的保护型插座，安装高度不低于1.5m。 当插座需要降低安装高度时，应选用安全型插座。 落地插座应具有牢固可靠的保护盖板。 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。 暗装的插座应采用专用盒

29、，专用盒的四周不应有空隙，且盖板应端正，并紧贴墙面。 本设计考虑到实训楼的特点，均采用250V/10A带保护接点暗装插座，安装高度为0.3m。2.3 计算照度计算书及照明工程数据表2.3.1 计算照度计算书 见附录1照度计算书2.3.2 照明工程数据表 见附录表1照明设计照度计算及灯具数量3 照明供配电工程设计3.1 供配电设计照明工程电气设计是电气照明设计的又一个重要的组成部分，一般是在光照设计的基础上进行的，它不但要求具备有照明负荷计算、导线上的电压损失计算、照明配电线路的选择、照明配电线路的保护和开关设备的选择能力，而且还要具备照明供配电系统的设计方法等知识。电气设计基本要求：安全、经济

30、、美观、可靠、便利、发展3.1.1 选择供电电压及供电方式 配电方式有多种，可根据实际情况而定。常用配电方式有放射式、树干式和混合式三种。 (1)放射式接线就是各分配电箱与总配电箱之间为独立的干线连接，各干线互不干扰，当某干线出现故障或需要检修时，不会影响到其他干线的正常工作，故供电可靠性高。但该接线方式的缺点所用的导线和控制设备较多，总配电箱所需的电气回路多，投资多。 (2)树干式是从总配电箱引出一条干线，各分配电箱都从这条干线上直接接线。这种方式结构简单，投资少，有色金属用量少，灵活性较好，但在供电可靠性方面不如放射式。因干线任一处出现故障，都有可能影响到整个干线，一般适用于不重要场所。

31、(3)混合式即为放射式和树干式之综合接线方式，具有两者的优点，这种方式可根据负荷的重要程度、负荷位置、容量等因素综合考虑，因此在实际工程中应用广泛。 以上三种接线方式，在照明供电系统中很少单独使用，往往是综合运用。3.1.2 供电系统负荷计算照明负荷计算是选择导线和各种开关设备的依据，因此在进行照明供配电系统设计时，必须对照明负荷进行合理计算。计算负荷是供电设计的依据参数，计算准确与否,对合理选择设备,是否经济和安全,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算的方法常用的有需要系数法、单位面积功率法、二相式法和利用系数法。确定计算负荷的方法，一般是在方案设计阶段采用单位指标法，在扩初设计和施工设计

32、阶段，多采用需要系数法，对用电设备容量大数量少的情况，干线负荷可用二项式法进行计算。本设计选用需用系数法进行负荷计算。需要系数法1）确定照明分支线路的设备容量Pe据灯源选择，Pe=E（1+a）Pn式中，a功率消耗系数 Pn灯具的额定功率2）分支线路的计算负荷Pc分支线路的计算负荷等于接在线路上的照明设备的总容量，Pc=Pe3）照明干线上的计算负荷Pc（L）照明负荷一般都属于单相用电设备，设计时，首先应当考虑尽可能将它们均分到分接到三相线路上，当计算范围内单相设备容量的和小于总设备容量的15%时，按三相平衡负荷确定干线上的计算负荷，此时干线上的计算负荷为：Pc（L）=Kn（L）*EPe= Kn（

33、L）*（PeA+PeB+PeC） 式中 PeA、PeB、PeC分别为三个单相的总设备功率 Kn（L）需要系数，实训课程中，Kn=0.6 在实际照明过程中要做到三相负荷平衡是很困难的，即上述条件较难满足，这时照明干线的计算负荷应按三相负荷中负荷最大的一项进行计算，即认为三相等效负荷为最大单相负荷的三倍，即此时干线上计算负荷：Pc（L）=3 Kn（L）*Pem式中 PemPeA、PeB、PeC中最大值4）进户线、低压总干线计算负荷PcnPc=kn E Pc（Li）i=1式中 Pc（Li）各干线的计算负荷（kW） n干线的数量 kn进户线、低压总干线的需要系数查书得，kn取0.93.1.3 照明配电

34、系统的确定建筑供电系统由高压及低压配电线路、变电所（包括配电所）和用电设备组成。低压供电系统直接关系到用电设备及用电人员的安全，在建筑供电系统中普遍采用TN系统，即电源的中性点直接接地、设备外露可导电部分与电源中性点直接连接的系统。在TN系统中有三种具体的接线方式。1） TN-S系统TN-S系统如图（a）所示，电源中性点直接接地，并由中性点引出两根线，其中一根为中性线（N线），另一根为保护线（PE线）。中性线的作用是传输三相系统中的不平衡电流，以减少中性点的偏移使系统正常工作，同时也用来连接单相用电设备；保护线的作用是防止发生触电事故，保证人身安全。2） TN-C系统TN-C系统如图（b）所示

35、，它将N线与PE线合二为一，用PEN线来承担两者的功能。3） TN-C-S系统TN-C-S系统如图（c）所示，它是TN-C系统和TN-S系统的结合形式。 三中系统的使用应根据符合的等级、负荷的性质、负荷的使用场所等几个方面的因数来确定。由于本次实训采取二级负荷，双回路供电，考虑到系统的安全性等要求在本工程中选用TN-S系统。3.2 导线、电缆及低压电器的设计 选择线缆截面时，既要保证供电的安全可靠性，又要充分利用导线的负荷能力。它对配电网的经济性能影响比较大，所以要综合考虑技术和经济两方面。3.2.1 导线、电缆及低压电器设计原则(1)导体材料选择电线、电缆的导体材料一般为铜芯和铝芯。以下情况

36、中电线、电缆必须选用铜芯： 需要确保长期运行中连接可靠的回路，如重要电源、重要操作回路及二次回路、电机的励磁、移动设备线路及剧烈振动场合的线路。 特别潮湿场所和对铝材有严重腐蚀性的场所。 易燃、易爆的场所。 特等建筑，重要的公共建筑和居住建筑。 重要的资料室，重要的库房。 影剧院等人员聚集较多的场所。 应急系统，包括消防设施的线路。 有特殊规定的其他场所。(2)绝缘及护套选择 塑料绝缘线：绝缘性能良好，价格较低，无论明敷设或穿管敷设均可代替橡皮绝缘线。因为不能耐高温，绝缘容易老化，所以塑料绝缘线不宜在室外敷设。 橡皮绝缘线：采用玻璃丝编织层材料。 聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆：主要优点是重量轻，

37、弯曲性能好，接头制作简便，没有敷设高差的限制，适用于高层建筑使用。 聚氯乙烯铜芯导体金属屏蔽电力电缆：将中性导体或保护性导体采用铜芯绞合的方法缠绕在电缆线芯的外面，特别适用于要求限制电缆对外界产生电磁场干扰和保护电缆不受外界电磁场的干扰，其他性能同上。 橡皮绝缘电力电缆：弯曲性能好，能在严寒气候下敷设，特别适用于水平高差和垂直敷设的场合。(3)导线、电缆截面的选择 按机械强度选择导线截面。根据允许载流量选择的导线截面，必须满足机械强度的要求，也就是在不同敷设条件下绝缘导线的最小截面。 按发热条件选择导线和电缆的截面。当导线中有电流流过时，便产生功率损耗并转化为热量，其中一部分散发到周围引起环境

38、温度的升高，另一部分使导线本身温度升高。影响导线温升的因素有：环境温度、电流大小、邻近导体通电后向周围散发的热量等。按发热条件选择导线和电缆的截面时，应使导线和电缆的计算电流不大于导线的允许载流量：Ijs=<Iz式中 Ijs为流过导线的计算电流A； Iz为导体允许电流A，根据导线环境温度、导线截面，查有关表格确定。 按电压损失校验截面。为了保证用电设备的正常运行，按电压损失校验截面时，应使各种用电设备端电压符合电压偏差允许值。但由于线路上有电压损失，因此在选择电线与电缆时，要按电压损失来选择电线或者电缆的截面。(4)低压电器的选择应符合下列要求： 与所在回路额定电压相适应，对于某些设备，

39、应考虑正常工作时可能出现的最高或最低电压。 电器的额定电流应等于或大于所控制回路的预期工作电流，电器应承载异常情况下可能流过的电流，保护装置应在其允许的持续时间内将电路切断。 电器的额定频率必须与所在电源回路的频率相适应。 电器应根据所在场所的环境条件选择。 电器应满足短路条件下的热稳定，断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。 为保证上、下级之间的动作的选择性，上级脱扣器的动作电流的整定值应比下一级脱扣器的动作电流的整定值大，以免发生越级跳闸。(5)低压断路器的选择条件 额定电压Ue与电网电压U相符：Ue=U 额定电流Ie大于计算负荷电流Ijs：Ie>=Ijs 断路器长延时动作

40、的过电流脱扣器的整定电流Izd1应大于线路计算电流：Izd1>=Kk3*Ijs式中 Izd1为过电流脱扣器的长延时动作整定电流(A)； Ijs为线路计算电流(A)； Kk3为可靠系数，取1.1。3.2.2 导线、电缆及电压电器选择据上导线选择原则及实际实训课程负荷计算，分支线回路导线选择BV-450/750V-2.5mm2铜芯聚录乙烯绝缘导线，干线回路导线选用BV-450/750V-6mm2铜芯聚录乙烯绝缘导线，配电箱进线导线选用BV-500-10mm2铜芯聚录乙烯绝缘导线；电缆选用ZR-VV型；脱扣器选用BCD型、BCL型、BCM型等。 3.3 计算负荷计算书及供电工程数据表3.3.1 计算负荷计算书 见附录2计算负荷计算书3.3.2 供电工程数据表 见附录表2供电设计各方间负荷计算及吊扇、电源插座个数4 绘制图纸4.1 电气照明平面图 见附录CAD实训楼建筑图纸4.2 供配电系统图 见附录CAD实训楼建筑图纸5 部分设备及材料清单 见附录表3部分材料清单结 论 随着节能减排措施大力施行，以及新型高效照明产品的推广，绿色、人性化照明理念将是建筑照明行业未来发展的新趋势。 本设计是成都航空职业技术学院实训楼照明电气设计，主要包括三章内容，第一章主要介绍了设计背景。第二章为照明工程的设计。第三章为供配电工程的设计。低压配电系统设计中