建筑电气照明设计.doc

建筑环境与设备工程专业（暖通方向）建筑供配电及照明课程设计设计题目： 四平市威尼斯花园1#住宅楼建筑电气设计 班 级： 暖通0842班 姓 名： 程勃 学 号： 12号 指导教师： 王妍哲 完成日期： 11年7月1日 能源动力工程学院 建筑电气与智能化教研室 课程设计成绩评定表设计图纸设计深度(10分)108764(40分)设计正确(10分)108764图纸规范(10分)108764设计计算书内容全面(10分)108764(20分)正确规范(10分)108764平时表现设计出勤(10分)108764(20分)设计独立(10分)108764答辩答辩思路(10分)108764(20分)表达能力(10分)108764评定说明90-10080-8970-7960-690-59优良中及格不及格总评得分总评成绩评定教师 (签字)批改日期 年 月 日 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。关键词 照度，插座，防雷接地 目 录 TOC o 1-3 h z u 第一章 绪论51.1 建筑电气概况51.2 设计原则51.3 设计内容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 辞19参考文献20附 录 .21 第一章 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。第二章 照明设计2.1 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。2.2 照明设计原则及计算方法2.2.1 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。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。2.2.2 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）式中 工作面上的平均照度，；F光源的光通量，；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） 上式中：l室长，；b室宽，；顶棚空间高，；室空间高，；地板空间高，。RI指形系数，。根据式（2-1）计算 （2-4）式中各符号意义同式（2-1）。2.3 照明设计2.3.1 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。2.3.2 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3053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50556防水防尘灯64990011169阳台20546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50162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408630601312.4 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。第三章 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15m。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18m及以上时，可采用一般型插座；低于18m时，应采用安全型插座。3.3 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。3.4 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。 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 低压设备的选择4.1 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 。4.2 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6.28KW4.3 设备选型4.3.1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-AC230-60.1s。 。（2）第二单元的自动空气开关 TIM1N125-100-AC400-250.1s。 。（3）厨房插座回路自动空气开关 TIB163-25-AC230-60.1s。 。（4）卫生间插座回路自动空气开关选 TIB163-20-AC230-60.1s。 。（5）空调插座回路自动空气开关选 TIB163-25-AC230-60.1s。 。3总配电箱内断路器选 TIMIN250-200-AC400-35KA0.1s。 。4.3.2 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 防雷接地系统设计5.1 防雷系统概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。5.2 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。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 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 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;5.3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3040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：D15h 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，在技术上处理有困难时，允许放宽到34米。 5.4 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。5.5 建筑物的防雷装置5.5.1 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。5.5.2 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5080毫米厚的沥青层）。采用沥青碎石地面或在接地装置上面敷设5080毫米厚的沥青层，其宽度应超过接地装置2米。5.5.3 防雷设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-404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。5.5.4 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404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404镀锌扁钢良好焊接；局部等电位端子箱与基础接地系统用404镀锌扁钢良好焊接。 谢 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！20参考文献（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附 录