建筑电气课程设计说明书Word格式.docx
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最.后将设计依据和计算过程整理，以电子文件形式打印并装订成册。
4.运用AutoCAD软件上机完成照明设计的系统图、平面布置图，按照标准图纸型号用A4图纸将其打印出来，并与课程设计计算书一起，装入学生课程设计档案中。
内
容
1.确定照度值和选择照明方式；
2.选择光源、灯具；
布置灯具；
3.确定照明及常用电器的用电负荷；
采用需要系数法或利用系数法确定计算负荷。
4.拟定供配电方案；
5.选择各线路的导线型号规格及敷设方式。
6.电气照明设计计算。
工
作
划
课程设计共二周；
1、指导教师公布设计题目，让学生熟悉所给任务书提供的设计条件、设计题目，查阅相关设计资料，进行设计方案论证并确定具体设计任务。
3天；
2、确定设计方案，进行照度计算；
2天；
3、运用AutoCAD软件上机完成设计标准层照度平面图；
1天；
4、运用AutoCAD软件上机完成标准层供配电平面图；
5、运用AutoCAD软件上机完成绘制照明系统图；
6、课程设计书整理；
7、课程设计答辩；
上交设计材料（A4纸打印和电子软盘）。
参
考
资
料
《建筑装饰照明设计》何方文朱斌编著广东科技出版社.
《建筑照明设计手册》李恭慰主编
《建筑照明设计标准》
《建筑装饰照明设计》阴振勇编著中国电力出版社.
《现代灯光设备与系统工程》彭妙颜编著人民邮电出版社.
指导教师签字
教研室主任签字
摘要
近年来，随着建筑行业的迅猛发展，对住宅照明的要求越来越高，建筑电气课程设计目的是：
在教师的指导下，通过对选定的某一个具体的民用建筑电气工程的设计，使学生了解建筑电气的设计过程、设计要求、施工要求、设计内容和设计方法；
达到巩固所学知识，加强分析问题，进一步扩宽专业知识面和多方面能力的培养与提高目的；
综合运用专业和基础知识，解决实际建筑工程中技术问题对的能力；
查阅有关国家规范、标准、设计和产品手册，以及各种工具的能力；
本次课程设计是对住宅楼的低压配电系统的设计，共有8层，每层有两个单元即两户组成，每户建筑面积8.5×
14=120㎡。
本次设计主要是针对住宅照明的设计。
主要包括：
1、确定照度值和选择照明方式；
2、选择光源、灯具；
3、确定照明及常用电器的用电负荷；
4、拟定供配电方案；
5、电气照明设计计算。
设计中完住宅的照度计算以及施工图的绘制，包括系统图和平面图。
最后根据设计的方案，选用相应的器材的型号和规格，完成该住宅的照明及配电设计。
关键词：
照明设计插座设计配电系统
引言
照明是人们生产、工作、学习中最基本和最重要的需求。
我国经济正处于高速发展阶段，随着人们生活水平的不断提高，对照明用电的需求也迅速增长，照明用电已成为我国电力需求的重要部分。
就目前我国的国情来讲，建筑电气技术仍处于发展中。
因建筑电气设计方式和维护管理工作不善而导致工业与民用建筑等场所的电气照明的功效不良，如照度水平该高的地方不高，该低的地方反而很亮，耗电多，达到的照度水平低，照明质量差，既不利于人们劳动或其他活动的视觉工作，而且造成了电气照明能量的严重浪费。
能源短缺严重影响我国现代化建设的发展。
节能在各行各业中均已得到充分重视。
建筑电气设计工作者更应在进行建筑电气设计时，应充分考虑照明设施的维护管理问题，充分发挥电气照明设施的能效。
为国家节约每一度电，为现代化建设作贡献，是每一位建筑电气设计工作者责无旁贷的职责与义务。
新的建筑照明标准中,指出在满足照度要求的前提下，减少单位建筑面积的照明用量。
工厂越来越重视照明对企业生产效率提高的作用，正逐步替换能耗高、照度低的照明灯具。
第一章电气照明系统
1.1工程概述
本工程为三级负荷，供电电源引自附近变电所，配电系统采用三相四线制，电压等级为380V/220V，本工程采用混合式。
接地方式采用TN-C-S系统进户处设重复接地，采用综合接地方式接地利用建筑物基础作接地极。
设计采用混合式照明。
住宅楼共有8层，每层有两个单元即两户组成，每户建筑面积8.5×
14=120㎡，住宅楼层高
天花板的反射系数为65%，墙面的反射系数为50%，地板的反射系数为20%。
玻璃窗面积占总墙面积的15%。
1.2电气照明系统概述
1.2.1照明的概述
在现代建筑设计中，灯光照明既有实用意义，也有装饰和观感上的意义。
通过改变光源的性质、位置、颜色和强度等技术手段，利用灯饰、家具和其它陈设的密切配合，使它成为人们的生活学习空间，形成用途各异的格调、情趣和气氛。
一个成功的建筑照明往往经过妥善设计与巧妙的安排。
利用不同的室内照明效果，使建筑光照环境具有特色，既有利于生活学习，又平和优雅，让人感到温馨和谐。
电气照明是建筑物内外人工环境的重要组成部分，它的基本功能是在自然光不足时，为人们进行各种活动提供视觉的必要条件，而且对人的生理、心理健康具有重要影响，所以电气照明设计应满足学习生活的需求，并且要确保用电安全。
1.2.2照明的要求
一个良好的光环境要受照度、亮度、眩光、阴影、显色性、稳定性等各项因素的影响和制约，设计时应恰当的选择。
同时应遵循安全、实用、经济、美观的照明设计的基本原则。
为配合装修一步到位条件，应充分掌握设计前提因素，努力创造最佳方案。
有效利用天然光，合理的选择照明方式和控制区域，尽力降低电能消耗指标。
另外，在建筑照明设计中，应根据使用性质,功能要求和使用条件,按不同标准分别取值。
建筑内照度标准所规定的照度，是指工作面上的平均维护照度,若设计未加指明时,以距地0.75m的参考水平面作为工作面。
1.3照明设计的方式及选择
1.3.1设计目的
照明设计目的，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明的手段，为人们的学习、工作、生活、娱乐等创造一个优美舒适的灯光环境。
也就是说，使灯光环境符合人们的工作、生活等封面的要求，从而在生理和心理两方面满足人们的需求。
1.3.2设计原则
（1）使用性原则，使用是根本也是设计的出发点和基本条件。
使用性还包括照明系统的施工安装、运行及维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的空间。
（2）安全性原则，在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全
第一的原则。
在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计。
（3）美观性原则，灯光照明尚具有装饰空间、美化环境的功能。
对于房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。
（4）经济性原则，一方面是节能，另一方面是节约。
1.3.3方式及种类
（1）一般照明
为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。
（2）分区一般照明
根据需要提高特定区域照度的一般照明。
根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀的布置在工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度，可以有效的节约能源
（3）局部照明
以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。
它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适合的方向装设台灯、射灯或反射灯型灯泡。
其优点是灵活、方便、节电、能有效地突出重点。
（4）混合照明
由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。
其实质是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。
照明种类可分为：
正常照明、应急照明、值班照明、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，它是在正常情况下使用的室内、外照明。
2）工作场所下列情况应设置应急照明：
a、正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；
b、正常照明因故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明；
c、正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明；
3）大面积所宜设置值班照明，一般在非工作时间内供值班人员用的照明。
4）有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。
5）有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。
1.3.4灯具的选择
灯具的选择是照明设计的基本内容之一，其选择恰当与否，直接影响到照明的质量、经济性能和耗能指标的好坏。
采用型号为YG2—2双管荧光灯，光源的光通量为2800lx，电功率为36W；
卫生间选择防水防尘的浴霸灯，光源发出2400lm的光通量，走廊的照度要求比较低，选择照度为50lx的节能电灯。
灯具吸顶安装，工作面为0.75m.
灯具的选择应注意的事项：
（1）在潮湿的场所，应采用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具。
（2）在有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具。
若采用开敞式灯具，各部分应有防腐蚀或防水措施；
（3）在高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具。
（4）在有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具。
（5）在装有锻锤、大型桥式吊车等震动、摆动较大场所所使用的灯具，应有防振和防脱落措施。
（6）在易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具，应有防护措施；
（7）在有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合国家现行相关标准和规范的有关规定。
（8）在有洁净要求的场所，应采用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具。
（9）在需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源。
1.3.5灯具的平面布置及要求
灯具的平面布置与照度方式有关，一般分为均匀布置和选择布置两种。
室内照明大部分采用均匀布置方式，在需要局部照明或定向照明时，才根据具体情况采用选择布置。
1）灯具的均匀选择
选择布置主要是根据工场所或房间内的设备、设施位置来决定。
其优点是选择最有利的光照方向和最大限度避免工作面上的阴影。
选择布置一般在室内设施布置不规则的情况下，或突出某一部位，或加强某个局部的照度，或营造局部装饰效果时使用，除保证局部照明获得必要的照度外，还可以减少灯具的数量，节省灯具投资和使用时的好电量。
灯具的选择布置时，应注意以下几点：
（1）必须满足工作面的照度要求。
（2）灯具布置要适当，不能产生眩光，安装高度较低时要采用灯具保护角。
（3）灯具布置应与建筑的结构形式协调一致。
（4）灯具检修及维护要方便，并注意用电安全。
2）灯具的均匀布置
将同类型的灯具作有规则的均匀排列，布置成单一的几何图形，以保证工作场所或房间内取得均匀照度，这种布置方式称为均匀布置。
第二章照度计算与负荷计算
2.1照度与灯具数的计算
照明计算是照明设计的重要内容之一。
照明计算的常用方法有利用系数法、单位容量法、逐点计算法，查概曲线法等。
本次设计主要应用单位容量法。
（1）单位容量法
为了简化计算，可根据不同的照明器型式、不同的计算高度、不同的房间面积和不同的平均照度要求，应用利用系数法计算出单位面积安装功率，供设计时查用，通常称为单位容量法。
它适用于均匀的一般照明计算。
单位容量法的计算公式：
W＝P/S（2-1）
式中P—全部灯泡的安装功率，W；
S—被照面积，m²
不同房间或场所对应的照明功率密和对应照度值如下：
类别
平均照度lx
参考平面、高度
客厅
一般活动区
100
0.75m水平面
卧室
75
厨房
餐厅
150
卫生间
2.2计算书
2.2.1卧室
（1）.确定计算高度
本设计为住宅电气照明设计，所有灯具均为吸顶布置，所以灯具安装高度均为0，工作面高度为0.75m，所以计算高度为
（2）.确定平均照度：
（3）.确定灯具数量：
卧室1面积A=7×
4.25=30,查表1.9可知单位面积须安装功率
（4）.总的功率
（5）.灯具安装数量
具
2.2.2卧室2
（1）.计算方法同卧室1相同。
2.2.3卫生间
（1）确定空间系数
计算高度
，灯具高度
，工桌面高度
（2）求有效空间反射比
顶棚空间为0，地面空间
，
（3）确定利用系数
取
，查表得
（4）.确定灯具数量：
2.2.5厨房
（1）.确定计算高度：
厨房面积
查表1.9可知单位面积须安装功率
2.2.6餐厅
餐厅面积
2.2.7客厅
客厅面积
2.2.8走廊
走廊面积
2.3短路计算
设电力系统出口断路器的断流容量为500mvA，供电系统如图所示
取基准值
短路电路中各主要元件的电抗标幺值
1.电力系统
2.架空线路
3.电缆线路
4.电力变压器
则K-1点的短路总电抗标幺值和三相短路电流为
第三章开关及插座与断路器的选择
3.1低压断路器的选用
由断路器极限通断能力
电路的最大短路电流，由短路计算负荷得最大短路电流值43.24KA。
所以三项配电干线的断路器选用型号为DW15-2500的框架式断路器
3.1.1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;
3.1.2低压断路器的选择依据
1）按正常工作条件
电器的额定电压不应低于线路的标称电压；
额定频率应符合电气线路的要求。
电器的额定电流不应小于该回路的计算电流。
（3-1）
2）按使用场所环境条件
根据使用场所的温度、湿度、灰尘、冲击、震动、海拔高度、腐蚀性介质、火灾与爆炸危险介质等条件选择电器相应的外壳防护等级。
3）路工作条件
（1）分断能力不应小于该电路最大的预期短路电流。
（2）保护电器额定电流或整定电流应满足切断电路灵敏度
要求。
4）按启动电流选择
（3-2）
（3-3）
—断路器选择长延时过流脱扣器整定电流的计算系数，荧光灯为1；
—断路器选择瞬时过流脱扣器整定电流的计算系数，荧光灯为6
3.2配电箱的选择
配电箱就是按照一定的接线方案，将有关的低压电器组装而成的一种低压配电装置，作为控制和保护用电设备和配电线路。
照明配电箱型号用XM表示。
本设计中选用XM-34-2。
配电箱照明计算负荷的计算：
取需要系数
，
按三相总安装容量按最大负荷相所接容量的三倍考虑，即等效三相设备容量为
计算负荷
3.3开关及插座的选择
3.3.1开关的种类
开关可以根据其结构特点、极数、位数、用途等进行分类。
（1）按结构特点分类开关按结构特点可分为按钮开关、拨动开关、薄膜开关、水银开关、杠杆式开关、微动开关、行程开关等。
（2）按极数、位数分类开关按极数和位数可分为单极单位开关、双极双位开关、单极多位开关、多极单位开关和多极多位开关等。
（3）按用途分类开关按用途可分为电源开关、录放开关、波段
开关、预选开关、限位开关、脚踏开关、转换开关、控制开关等。
插座的种类
1）电源插座
电源插座根据安装形式可以分为墙壁插座、地面插座两种类别。
墙壁插座可分为三孔、四孔、五孔、组合孔插座等，一般来讲建筑的每个主要墙面至少各有一个5孔插座。
如果要使用空调或其它大功率电器，一定要使用带开关的16A插座。
地面插座可分为开启式、跳起式、螺旋式等类型。
2）功能插座
功能插座在使用时一般也是安装于墙壁上的。
功能插座根据连接的不同的设备可以分音响、电话、电视以及网络插座。
这些插座在选择时因为其后端有接插模块，为保证长期使用最好要选择专业的电气插座生产厂家的产品。
3.3.2开关和插座的安装要求
插座安装时，明装插座距地面应不低于1.8米；
暗装插座距地面不低于0.3米，为防止触电，一定要选用带有保险挡片的安全插座；
单相二眼插座的施工接线要求是：
当孔眼横排列时为“左零右火”，竖排列时为“上火下零”；
单相三眼插座的接线要求是：
最上端的接地孔眼一定要与接地线接牢、接实、接对，绝不能不接。
余下的两孔眼按“左零右火”的规则接线，值得注意的是，零线与保护接地线切不可错接或接为一体。
接地孔的保护绝不可掉以轻心。
在插座的布置时有一些特殊的场合和房间采用封闭式的防潮
防水的插座,每个普通插座为10A,空调插座为16A,在一般房间根据房间的面积和功能来确定插座的个数和型号。
（1）人员集中的主要活动场所，用电器点多，设计应根据建筑装修布置图布置插座，并应保证每个主要墙面都有电源插座。
如果墙面长度超3.6ｍ应增加插座数量，墙面长度小于3ｍ，电源插座可在墙面中间位置设置。
有线电视终端盒和电脑插座旁设有电源插座，并设有空调器电源插座，起居室内应采用带开关的电源插座；
（2）阅览室应保证两个主要墙面均设有组合电源插座，并设有空调器电源插座和电脑电源插座。
3.4电缆保护管的选择
3.4.1电缆线路的敷设方法
通常有三种方法：
一是直埋敷设，二是电缆隧道敷设，三是穿管敷设。
直埋敷设的特点是散热好，施工简便，投资少，但检修不方便，易腐蚀和发生外界机械损伤；
电缆隧道敷设虽然方便，但占用地下空间大、造价高；
而采用穿管线敷设，施工简单，投资省，检修方便，可提前预埋，可避免地下其它管线对电缆本身的影响。
电缆保护管在电网建设和改造工程中的使用量与日俱增，但电缆保护管种类很多，性能各异，因此电缆保护管的选择较为重要。
3.4.2电缆保护管的种类
电缆保护管的种类主要有这样几类：
有机高分子材料电缆保护管，如碳素波纹管，PVC管等。
金属材料类电缆保护管，如涂塑钢管、镀锌钢管等。
树脂基纤维增强复合材料类电缆保护管，如玻璃钢管等。
水泥基纤维增强复合材料类电缆保护管，如低磨擦纤维水泥管、维纶水泥管等。
3.4.3碳素波纹管
碳素波纹管是以高密度聚乙烯和改性碳素为主要材料，采用撤出成型工艺生产的螺纹管材，具有较好的强度和耐老化、可弯曲、无接缝、防水性好等特点，与聚乙烯其它管材相比，
有较好的强度和耐老化、耐腐蚀性能，有较小的密度，一般小于1.0g/cm3。
由于重量较轻且有波纹状结构。
使碳素波纹管可以做成任意长度，在两工作井之间能做到无接缝，有良好的防水性能。
碳素波纹管具有较高的热膨胀系数，一般是混凝土膨胀系数的10倍左右，按100m计算，当管内温度升高40℃时，自由状态的碳素波纹管可伸长
碳素波纹管的热变形温度一般在60～80℃，耐热温度较低，在较高的工作温度条件下承压荷载低，容易老化。
碳素波纹管的氧指数较低，对电缆的防水不利。
另外，碳素波纹管的热阻系数较高，电缆运行时产生的热量不容易散发出去，对提高电缆的载流量不利。
3.4.4PVC管
PVC管是以聚氯乙烯为主要原料，并填加各种不同的填料改性而成的挤出成型管材，从管材结构上分为双壁波纹及普通管。
PVC管外观光滑，内壁磨擦系数小，穿管敷设时不损伤电缆，并具有重量轻、强度高、便于运输、投资省、施工方便，应用行业广等特点。
PVC管的热变形温度在75～85℃，其耐热性能随填料的增加而提高，但却可以缓慢燃烧，防火性能差。
PVC管的线膨胀系数为0.00008K-1，包封混凝土的热阻系数较高，电缆运行时产生的热量不容易散发出去，对提高电缆的载流量不利。
3.4.5涂塑钢管
涂塑钢管是由普通钢管涂塑制成的新型管材，具有钢管所具备的优良机械性能和良好的耐热、防火和散热性能，克服了钢管不耐腐蚀的缺点。
涂塑钢管造价较高，比较适合浅土过路埋设、超重荷载等特殊要求的情况下使用。
涂塑钢管同钢管一样不能用作单芯电缆的穿管。
3.4.6玻璃钢管
玻璃钢管是以中碱纤维无捻粗纱布和不饱和聚酯树脂为主要成分组成的有机化合物，通过缠绕在芯模上层叠成所需厚度，固化后脱模而得到的制品。
具有强度高、耐腐蚀、耐老化的特点，以及绝缘性能好、遇火不燃烧、耐热性好、使用寿命长等优点。
管子的内壁光滑，穿缆时不会刮伤电缆，本体重量较轻，安装施工简捷方便，一人即可搬动，能大大缩短施工周期，降低安装造价。
另外，管子还具有一定的耐水性，可以在潮湿或长期在水中敷设。
而普通的无机复合材料不耐水，只能在干燥条件下敷设。
玻璃钢管的性能取决于使用的原材
料，如果原材料选择合适，高质量的玻璃纤维电缆管具有有机材料和无机材料的一切优点，如果原材料选择不合适，采用高碱玻璃纤维则同时具有有机材料和无机材料的一切缺点，化学性能和力学稳定性极差，老化速度非常快，用于电缆敷设，将给工程质量留下极大隐患。
3.4.7低磨擦纤维水泥管
低磨擦纤维水泥管采用无机水硬性水泥材料为基材，用抄取工艺加压卷制，并在管子内壁表面涂覆一层薄膜层而成的一种保护管。
它是一种耐热、防火材料。
该产品在温度300℃下结构不破坏，不存在软化、收缩、变形方面的情况，具有良好的散热性、耐腐蚀性和耐久性，其散热效果接近于直埋地下的散热效果。
由于管子的主要成分是水泥，水泥水化后同纤维形成坚硬的水泥石，埋在地下地壤中散热效果好，不受自然风化的侵蚀，适用于酸、碱、盐、有机物等各类环境中敷设。
管子具有较高的强度和较低的价格，适用于包封、直埋、过路等多种施工方式，施工比较简单、方便。
低磨擦纤维水泥管具有较好的刚性，管子间的连接方便，敷设的管路平直，内壁磨擦系数小，有利于电缆穿管通畅并免受外力的破坏。
由于低磨擦纤维水泥管是一种刚性材料，抗张强度明显低于抗压强度，且重量较重，运输装卸不方便。
参考文献
[1]何方文朱斌编著《建筑装饰照明设计》广东科技出版社.
[2]李恭慰编著《建筑照明设计手册》
[3]阴振勇编著《建筑装饰照明设计》中国电力出版社.
[4]刘思亮编著《建筑供配电》中国建筑工业出版社.
[5]陈一才编著《楼宇自动化手册》中国建筑工业出版社.
[6]彭妙颜编著《现代灯光设备与系统工程》人民邮电出版社.
[7]《建筑照明设计标准》GB50034-95
总结
通过这次设计，我获益良多，明白了照明
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