鸿泽照明课程设计计算说明书.docx
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鸿泽照明课程设计计算说明书
河北建筑工程学院
课程设计任务书
课程名称：
照明工程
系别：
电气工程系
专业：
建筑电气与智能化
班级：
电智092
学号：
2009318213
学生姓名：
陈东升
指导教师：
于江利
职称：
讲师
2012年6月16日
一、设计题目
鸿泽排水有限公司主城区污水管网维护中心办公楼照明设计
二、设计目的：
本课程设计是在《供配电和照明工程》、《建筑消防》《电气照明》课程教学过程中进行的，是课程课堂讲授、课程设计及生产实习三大教学环节之一。
通过该课程设计，目的是使学生达到：
（1）理论联系实际，巩固所学课程的理论知识；
（2）培养工程计算、独立分析和解决问题的能力；
（3）树立工程观点，初步学习和掌握高层办公楼建筑供电、电气消防、照明、弱电部分设计的基本方法，获得计算、分析和解决问题的能力的训练。
三、设计任务书
照明配电：
1.平面图：
地下、首层标准层选二层、电梯机房（包括照明、动力、消防）、防雷和接地
2.系统图：
低压配电系统图（所选建筑的整栋楼）；
竖向干线图（所选建筑的整栋楼）；
所选楼层的楼层箱、终端箱。
四、计算部分：
1、依据规范要求的照度值对不同服务环境的照度值进行计算。
（有所用计算方法的详细计算过程）
2、供配电系统导体、保护设备（断路器等各种开关）的选型、校核。
3、雷击次数的计算。
五、设计说明：
1、所选建筑的工程概况。
所做设计的全部内容设计目录。
六、上交：
电子文档（所画CAD图纸加设计任务说明、计算书一份）打印文档（设计任务书计算书）。
七、参考文献：
一、05电气图集（1-15）
二、08D800（1-8）
三、JGJ-T16-2008民用建筑电气设计规范。
四、全国民用建筑工程设计技术措施-电气2009。
五、民用建筑工程电气施工图设计深度图样。
六、民用建筑电气设计规范实施指南。
七、建筑设计防火规范GB50016-2006。
八、所用《建筑供配电》《电气消防》《电气照明》教材。
九、消防控制及报警系统（04X501）。
十、综合布线系统工程设计与施工图集。
十一、建筑产品选用技术（民措-电气2009）
八、图纸及计算书要求：
1、电脑绘制平面图及系统图；
2、设计计算书要有必要的计算说明，数字要准确，公式、数据要有根据。
文字要简明扼要。
格式要求如下：
设计说明书（论文）必须由学生本人在计算机上输入、编排，用标准A4纸单面打印。
页面设置：
左右边距2.5cm，上下边距2.54cm；
页眉：
1.5cm
页脚：
1.75cm
字体：
正文全部宋体小四；标题宋体小二加粗；小标题宋体小四加粗；
行距：
固定值20。
页码：
居中、小五、底部。
标题“目录”三号、黑体、居中。
目录中应包括论文中全部章节的标题及页码，含：
参考文献
附录
目录中各章题序及标题用小四号黑体，其余用小四号宋体。
设计说明书（论文）正文分章、节撰写，每章应另起一页。
各章标题要突出重点、简明扼要。
字数一般在15字以内，不得使用标点符号。
标题中尽量不使用英文缩写，对于必须采用的，应使用本行业的通用缩写词。
引用参考文献标示应置于所引用内容最末句的右上角，用小五号字体。
所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号“[]”中，如“中央空调[1]”。
当提及的参考文献为文中直接说明时，其序号应该与正文排齐，如：
“由文献[8，10－14]可知”。
不得将引用文献标示于各级标题处。
格式：
序号作者.文章名.学术刊物名称.年，卷（期）：
引用部分起止页
如：
[1]解勇，由世俊.某公共建筑外围护结构节能潜力分析.暖通空调，2006.02：
97－100
设计说明书中涉及到的公式一律采用公式编辑器编辑
3、图纸和图例要符合制图标准或工程习惯做法，线条尺寸要准确完整。
4、设计方案要符合相关设计规范和规定
5、设计图纸要满足施工要求。
6、装订成册按A4格式。
目录
第1章...........................................................................5
1.1建筑电气概况2
第2章供配电系统设计2
2.1供电要求2
2.2配电方式的选择2
2.3负荷计算及设备选型基本知识......................................7
2.4负荷计算及设备选择,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7
第3章照明系统设计2
3.1照明设计要求....................................................10
3.2照明光源与灯具的选择2
3.3照度计算公式及灯具布置要求2
3.4照度计算及灯具选择2
3.5备用照明与疏散指示照明设计......................................13
第4章总结13
第5章参考文献..................................14
供配电、照明设计任务书
一建筑电气概况
民用建筑电气设计应体现以人为本，达到环境保护相关标准的要求，确保人居环境安全。
设计的设备水平，应与工程的功能要求和使用性质相适应。
采用成熟、有效的节能措施，降低电能消耗。
采取经实践证明行之有效的新技术，提高经济效益、社会效益。
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对供配电、照明、消防、防雷接地、通信、有线电视等的要求越来越高，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工程概况
2#高层办公楼建筑面积约21547.15平方米，主体高度50米。
地上13层，地下2层。
地下2层有水泵房、特制防火卷帘、换热站、车库等。
地下一层有排风机房等。
首层有消防控制室，首层至三层为裙房，主要有办公室等。
五到十二层为标准层，本建筑主要有以下系统：
10KV配电系统、220/380V配电系统、柴油发电机组、照明、消防系统等。
二供配电系统设计
2.1负荷等级分类
2.1.1负荷等级分类标准
由于该建筑高度为50米，属于二类建筑。
由08民规15页可知该建筑最高供电等级为一级负荷。
负荷等级应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。
2.1.2供电要求
１一级负荷的供电“应由两个独立的电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏”。
但在实际设计中为了满足一级负荷的供电，可以采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设自备发电机，故可以采用一路高压电源加一路备用电源---应急柴油发电机组供电，当一级负荷容量较大时，应采用两路高压供电。
对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源（应急柴油发电机），并且该电源中严禁接入其他负荷。
再次针对消防负荷将其负荷等级定为一级负荷。
２二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。
设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组），但当负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电。
３三级负荷对供电无特殊要求。
2.1.3供电等级设计
本工程中一级负荷为火灾自动报警及联动控制设备、消防泵、消防电梯、加压风机、应急照明、疏散照明。
二级负荷为普通客梯、排水泵，生活水泵。
一般照明及动力为三级负荷。
防火卷帘按照二级负荷供电。
低压配电照明采用插接母线槽供电，其余的采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的或重要负荷，如水泵房、电梯机房、消防中心、消防泵房，采用放射式供电，对于一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。
2.2配电方式的选择
2.2.1设计依据
1高层公共建筑的低压配电系统，应将照明、电力、消防及其他防灾用电负荷分别自成系统。
2对于容量较大的用电负荷或重要用电负荷，宜从配电室以放射式配电。
3高层公共建筑的垂直供电干线，可根据负荷重要程度、负荷大小及分布情况，采用下列方式供电：
1）可采用封闭式母线槽供电的树干式配电；
2）可采用电缆干线供电的放射式或树干式配电；当为树干式配电时，宜采用电缆T接端子方式或预制分支电缆引至各层配电箱；
3）可采用分区树干式配电。
4）高层公共建筑配电箱的设置和配电回路的划分，应根据防火分区、负荷性质和密度、管理维护方便等条件综合确定；
5）高层公共建筑的消防及其他防灾用电设施的供电要求，应符合民规-2008第13章的有关规定。
2.2.2本工程干线选择
办公楼采用插接母线槽方式配电，应急照明采用树干与放射式相结合的方式配电，消防控制中心、排烟风机、消防泵、正压送风机、电梯等采用放射式供电，具体见配电干线系统图。
2.3负荷计算及设备选型基本知识
2.3.1负荷计算方法、公式
负荷计算一般采用需要系数法。
配电箱有功功率
计算电流:
用电设备组计算负荷：
配电干线计算负荷
式中P—每组灯的功率N—灯组的个数
—同时系数
—需要系数Q—用电设备组无功功率（KVA）
P—用电设备组有功功率（W）
2.3.2断路器、电缆选择原则
1.根据计算负荷电流选断路器整定值；
2.根据断路器整定值选电缆;
3.导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级;
4.动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。
2.4负荷计算及设备选择
2.4.1灯、插座回路断路器及导线的选择
根据工程实践，一般照明回路选线均为：
BV-3×2.5，穿硬塑料管敷设。
本工程亦如此。
实际上，2.5mm2的铜线载流量至少为17A，而一般的单回路的计算电流不过16A，灯具不超过25个，断路器整定电流选16A，查样本，选DZ47-63/16A，查照明回路选线为BV–3×2.5mm2。
应急照明选NH-BV-3×2.5mm2，穿硬塑料管敷设。
对于插座回路，每个插座的容量按100W算，其单回路需要系数为：
表2-1单回路需要系数
数量
≤4
5
6
7
8
9
10
Kd
1
0.9
0.8
0.7
0.65
0.6
0.6
单回路的插座个数不超过10个为宜，每路的功率不超过2kW，每回路的计算电流不过20A，断路器选择带漏电保护功能的，查样本？
，选DZ47-6316A/30mA,查插座回路选线为：
BV-3×4mm2，穿硬塑料管敷设。
2.4.2终端照明箱计算
1.照明箱配电箱
由于建筑只预留用电指标根据面积确定其用电量具体设备安装应由甲方自行确定因此，同时根据使用性质和其所处的地理环境给商业配电箱配出回路以及预留空调插座回路。
详见配电箱系统图
其计算电流如下：
计算电流：
2.4.3动力计算及设备选型
计算电流
各动力设备型号详见图纸
2.4.5低压配电柜负荷计算（详见图纸）
计算电流
馈电负荷计算及设备选型
公共照明
计算电流：
查04DX101-1图集，出线电缆YJV-5x4mm2电缆。
参考深圳市申开电气有限公司GCS型低压抽屉式开关柜电子样本，以及施奈德选型样本进线柜断路器选EVB12S2500（2500），电互感器选LMZJ1-0.53000/5,消防负荷的出线都选在应母线上，查04DX101-1图集，母线选TMY-4（40X4）。
查图集08D800-2选容量为400kW柴油发电机组。
电源负荷计算及设备选型
主电负荷计算及设备选型选型
同时系数
取0.63，
=0.79
由公式
求得总计算容量为1484（该容量为补偿前的计算容量）
由公式可求得补偿前的功率因数为0.79
在《供电营业中规则》中规定：
“用户在当地供电企业的电网高峰负荷时的功率因数应达到下列规定：
100KV.A以上的高压供电的用户功率因数为0.90以上电力，其他电力用户和大，中型电力排灌站，功率因数为0.85以上。
”并规定，凡功率因数未达到以上述规定的，应增添无功补偿装置，通常采用并联电容器进行补偿。
由多组用电设备的干线上或车间变电所母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因数。
因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其有功和无功负荷分别计入一个同时系数（又称参差系数或综合系数）
柴发电源与电源1计算方法相同，设备选型见低压配电系统图。
柴发与主电属于两个独立的电源。
由此可以确定补偿容量计算：
取整为Qc=320因此确定补偿电容选用300Kar一组，选用2组。
第3章照明系统设计
3.1照明设计的要求
3.1.1一般照明设计规定
在进行照度设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，通过对光源和灯具的选择和配置，使工作区或空间具备合理的照度和显色性，适当的亮度分布以及舒适的视觉规定。
在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照度的特殊要求，处理好电气照明与天然彩采光的关系；采用高效光源、灯具与追求照明效果的关系；合理使用建设资金与采用高性能标准光源灯具等技术经济效益的关系。
3.1.2办公照明设计要求
办公照明设计应合理选择光源和光色。
注：
另设置一般照明（灯具亮度不宜大于2000cd/m2），当采用荧光灯时宜采用高显色性光源。
3.1.3应急照明设计要求
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：
在正常照明突然熄灭时，为保证潜在危险场所的人员人身安全而设置的照明。
安全照明在工作面上提供的照度不应小于正常照明系统提供照度的5％，并且应在正常照明电源消失后0.5s以内提供安全照明电源；
3.备用应急照明：
正常照明发生事故时，能保证室内活动继续进行的照明，备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供，其应急电源主要应来自两个级别的电源：
电网电源和自备电源（发电机或集中蓄电池），照度一般为正常照度的10％。
此外，消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。
疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。
安全出口标志宜设在出口的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上。
走道疏散标志灯的间距不应大于20m。
应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min；高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于30min。
3.2照明光源与灯具的选择
3.2.1设计依据
1.照明光源选择一般原则：
（１）发光效率高；
（２）显色性好，即显色指数高；
（３）使用寿命长；
（４）启点可靠、方便、快捷；
（５）性能价格比高。
2.灯具选择一般原则
I类灯具：
灯具的防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且还包括附加的安全措施，即把易触及的导电部件连接到固定线路中的保护接地导体上，使可触及的导电部件在万一基本绝缘失效时不致带电。
如普通灯盘、筒灯、吸顶灯、投光灯、路灯、庭院灯等金属外壳灯具。
II类灯具：
防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且具有附加安全措施，如双重绝缘或加强绝缘，但没有保护接地的措施或依赖安装条件。
该类灯具绝缘性好，安全程度高，适用于环境差、人经常触摸的灯具，如台灯、手提灯等。
III类灯具：
所使用电源为安全特低电压（SELV—safetyextra-lowvoltage），并且灯具内部不会产生高于SELV的电压。
该类灯具灯具安全程度最高，用于恶劣环境，如机床工作灯、儿童用灯、电梯井道照明等。
I类灯具必须接地，II类灯具可以不接地，III类灯具不应接地。
在民用建筑中使用的绝大部分均为I类灯具，即使毛坯房仅预留灯座，也应设置PE线。
（１）使用安全：
防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险；
（２）提高能效：
选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应，以及光通维持率高的灯具；
（３）合理考虑功能性（良好的照明效果）、装饰性（美观、协调）、经济性（性价比高）和能源效益的结合；
（４）限制眩光。
3.2.2本工程设计
常用于高层建筑照明的电光源，按发光原理可分为两大类：
热辐射光源、气体放电光源。
在现在工程中，荧光灯发光效率高，显色性好，应用普遍。
在本工程中大部分商业采用T8荧光灯，配电室等房间采用不同敞开式直管荧光灯具，具体采用灯具见照明平面图。
3.3照度计算公式及灯具布置要求
3.3.1计算方法
照度的计算方法有利用系数法、概算曲线法、比功率法等方法，本工程照度计算采用利用系数平均照度法。
1.《照明设计手册》基本公式：
（3-1）
式中Φ—每个灯具中光源的额定总光通量，lm；
N—灯具数；
U—利用系数；
A—工作面面积，m2；
K—灯具维护系数。
2.空间系数
室空间系数：
（3-2）
顶棚空间系数：
（3-3）
地板空间系数：
（3-4）
3.有效空间反射比
（3-5）
假如空间由i个表面组成，以Ai表示第i个表面面积，以ρi表示第i个表面的反射比，则平均反射比由下式求出：
（3-6）
抹灰并大白粉刷的栅顶反射率
=70%；
喷白的砖墙或或混凝土屋面反射率
=50%；
混凝土地面的反射率
=10%。
3.3.2室内灯具布置
室内灯具布置满足要求：
（1）规定的照度
（2）工作面上照度均匀（3）光线的射向适当，无眩光，无阴影（4）灯泡安装容量减至最小（5）维护方便（6）布置整齐美观，并与建筑空间相协调。
灯具的布置方法有均匀布置、选择型布置，灯具做一般照明时，大部分采用均匀布置法，只是在需要局部照明或定向照明时，才根据具体情况采用选则性布灯。
在本工程中，大部分房间灯具采用均匀布置，灯具之间的间距为a、b，见下图。
另外，为达到照度均匀，灯具的布置还要满足所选灯具的距高比要求。
3.4照度计算及灯具选择
表3-2维护系数
环境污染特征
工作房间或场所示例
维护系数
灯具擦洗次数（次/年）
清洁
办公室、阅览室、仪器、仪表装配车间
0.8
2
一般
商店营业厅、影剧院观众厅、机加工车间
0.7
2
污染严重
铸工、铸工车间、厨房
0.6
3
室外
道路和广场
0.7
2
参考标准：
《建筑照明设计标准》/GB50034-2004
参考手册：
《照明设计手册》第二版:
计算方法：
利用系数平均照度法
各个办公室的灯具的具体数目参考照明平面布置图
3.5备用照明与疏散指示照明设计
1.配电室、消防控制室、消防水泵房备用照明，在消防时照度不变，其中配电室、消防控制室的设计照度为300lx，消防水泵房设计照度为300lx，具体设置见照明平面图。
2.楼道备用照明，照度不应小于一般照明的10%，所以在楼道照明灯中选取一些等作为备用照明，具体设置见照明平面图。
3.在各层楼楼道出口，建筑物的出口设置安全出口标志，距地高度小于2.2m。
大于20m的走廊、楼梯平台，设置疏散指示照明，疏散指示照明距地小于1m，间距小于20m，具体位置见照明平面图。
第4章总结
随着社会的进步和人们生活水平的提高，工程的质量以及布局合理性直接影响用户的使用，电气设计在高层建筑设计中的地位也有越来越重要，对设计人员的要求也越来越严格。
准确的选择设备，合理的设计结构，整个电气系统的安全性仍是不容忽视的焦点问题。
本设计是根据当前规范及远景规划，在保证供电的安全性、可靠性的基础上完成的。
在本次设计当中，我将在大学所学的专业知识充分的运用到实际工程当中，与实际相结合，对工程及设计有了整体系统的概念，并对相关的规范和图集有了更好的理解，对低压配电设备的选择有了一定的了解。
在设计过程中，在一些环节遇到的一些难题通过老师的指导和与同学们的讨论得以解决，同时也发现了自己在设计当中的漏洞。
并使自己有了一定的解决实际问题的能力。
第5章参考文献
一、05电气图集（1-15）
二、08D800（1-8）
三、JGJ-T16-2008民用建筑电气设计规范。
四、全国民用建筑工程设计技术措施-电气2009。
五、民用建筑工程电气施工图设计深度图样。
六、民用建筑电气设计规范实施指南。
七、建筑设计防火规范GB50016-2006。
八、俞丽华编著 电气照明 2版.上海：
同济大学出版社，2001.9
九、马志溪主编电气工程设计北京：
机械工业出版社，2002.9
十、刘介才编著工厂供电4版.北京：
机械工业出版社，2004.5
十一、建筑电气设备手册中国建筑工业出版社
十二、建筑照明设计规范（DBJ133-90）
十三、建筑电气设计实例手册1北京照明学会设计委员会组织编写中国建筑工业出版社
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