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建筑电气设计论文
建筑电气设计论文
河北建筑工程学院
专科毕业设计（论文）
题
目
某住宅小区8﹟住宅楼电气设计
学科专业楼宇智能化工程技术
班级楼宇073
姓名李洋
指导教师杨晓晴
指导教师职称教授
辅导教师张晔
论文提交日期2010年6月25日
论文答辩日期2010年6月27日
答辩委员会主席签字：
摘要
本设计主要阐述了某市某小区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。
本设计共主要包括强电部分设计、弱电部分设计
强电部分主要内容包括：
低压配电系统、照明系统的设计，其中包括负荷计算、照度计算等。
弱电部分主要内容包括：
电视系统。
设计完成图纸共10幅，其中强电部分7幅，弱电部分3幅。
本小区电气设计作为毕业设计，其目的是通过切身实践，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，为即将面临的工作奠定坚实的基础。
关键词
配电系统，照明，负荷，电视
前言
前言
本设计是某市某小区电气设计，该工程系实际工程。
针对本工程的情况本设计包含的内容主要有照明，电视。
由于时代的需求要在电气方面做到以人为本，环保节能，在设计深度和广度上都具有很好的研究价值。
本设计通过设计计算和图纸绘制就现代建筑中的主要部分--照明，弱电根据建筑屋的使用性质和用途按照国家制定的规范和其需求做到科学设计合理布局。
再者面对当代耗能的增加和能源资源的短缺问题本设计采用了多项节能措施的设计例如:
使用节能型灯。
再者对所有建筑屋内的用电耗能设备采用国家推荐的节能设备同时在设计时追求了这种节能的理念。
近年来，我国建筑电气的发展极为迅猛，并且要求不断提高，技术先进，控制体系丰富多样。
更新换代特别快。
于是，多高层的建筑电气的工程设计也便成为工程院校教学环节的重点。
本次设计课题结构特点明确，涵概面广。
在整个设计过程中，我们得到了专业教师孜孜不倦的指导，也深切体会到科学严谨的设计思想。
由于本人设计经验有限，不妥和错误之处，恳请各位老师指正。
第1章设计说明
1.1建筑电气概况
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，人们对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、网络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。
本次设计是对某学校学生用机房的电气设计，为主题照明部分。
内墙的长为35.8米，宽为14.10米，高为5米。
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机房的照明系统设计的实践，综合运用所学知识。
1.2设计内容
主要为照明系统，主要说明光源、灯具选择，照度计算，一般照明及应急照明等内容，并依据《电气照明技术》《建筑照明设计规范》等进行照度计算，选择出各个房间合适的灯具数量，本部分设计出图4幅。
第2章配电系统设计
。
2.1设备选型
2.3.1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；
断路器的选择
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）照明回路断路器选BMN-32/1P-C16。
（2）普通插座回路断路器选BMN-32L/1P+N-C1630mA/t≤0.1s。
（3）厨房插座回路断路器选BMN-32L/1P+N-C2030mA/t≤0.1s。
（4）卫生间插座回路断路器选BMN-32L/1P+N-C2030mA/t≤0.1s。
（5）空调插座回路断路器选BMN-32/1P-C20。
2．住户配电箱进线处断路器选BM-63/2P-C32+MV+MN。
3．单元配电箱内断路器选BM-63/2P-C40。
4.单元进线总电缆处断路器选SBL-200C/430-150A300mA/t≤0.4S。
5.地下室进线处断路器选BMN-32/1P-C10。
线缆的选择
1．室内导线:
照明BV-2×2.5-PVC16
插座BV-3×4.0-PVC20
2．单元配电箱到终端箱导线选BV-3×10.0-SC25。
3．进线电缆选YJV22-4×50-RC100。
配电箱的选择
1.住户强电配电箱选800*800*200。
2.单元楼配电箱选300*200*150。
3.局部等电位端子箱选200*120*60。
2.4配电方式
住宅低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。
应将照明与电力负荷分成不同的配电系统
对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电；对配电间的配电宜采用下列方式之一
（1）工作电源采用分区放射式，备用电源也采用分区放射式。
（2）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。
（3）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。
本工程配电采用分区放射式。
第3章照明系统设计
3.1总则
电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。
环境条件对照明设施有很大影响。
要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。
3.2照明光源选择
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。
3.3照明灯具选择
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。
选择灯具时，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。
在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。
灯具选择一般原则
（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。
3.4照度和照明方式选择
依据《建筑照明设计规范》选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害视力，不合理的高照度则会浪费电力。
选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。
在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。
另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。
充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70%－80%，同样能起到节电的作用。
3.5一般照明
照明可分为一般照明、应急照明。
本建筑一般照明主要为住宅各房间照明。
3.5.1住宅照明一般设计原则
（1）住宅照明一般都是夜晚，因此选择合适的照度以形成舒适的照明环境。
客厅，卧室照明灯具采用荧光灯，楼梯间采用声控灯，厨房卫生间采用防水防尘灯，餐厅采用扁形吸顶灯。
（2）住宅内各房间灯具宜设置在房间中央，采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。
（3）在有计算机终端设备房间，应避免在屏幕上出现人和实物（如灯具、家具、窗等）的映像。
3.5.2设计结果
本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下：
（走廊、厕所为0米工作面照度，其它为0.75米工作面照度）
（1）卧室：
75lx单管荧光灯
（2）客厅：
100lx单管荧光灯
（3）厨房：
150lx防水防尘灯
（4）餐厅:
150lx扁形吸顶灯
（5）卫生间：
100lx防水防尘灯
（6）楼梯间：
50lx声控灯
3.6照度计算（计算所需灯具数量）
3.6.1参考标准：
《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：
利用系数求平均照度法
式中：
-----------------工作面上的平均照度
A--------------------工作面面积（m2）
U--------------------利用系数，指投射到工作面上的光通量与光源光通量之比
K--------------------维护系数，办公室取0.8，室外取0.7，营业厅取0.75
--------------------光源的光通量（lm）
例如，对于A户型卧室1:
1.房间参数
房间类别：
卧室,照度要求值:
75.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
卧室1
房间长度L:
3.36m
房间宽度B:
2.76m
计算高度H:
2.05m
顶棚反射比（%）：
80
墙反射比（%）：
50
地面反射比（%）：
10
室形系数RI:
0.74
维护系数:
0.80
2.灯具参数:
型号:
飞利浦TLD36W/54
单灯具光源数:
1个
灯具光通量:
2500lm
灯具光源功率:
36.00W
镇流器类型:
TLD标准型
镇流器功率:
5.00w
3.由于是吸顶安装，则hrc=2.05m，hcc=0m，hfc=0.75m
室空间系数：
顶棚空间系数：
地板空间系数：
所以顶棚空间有效反射比:
ρcc=0.8
墙面平均反射比:
ρw=0.5
地板空间有效反射比:
其中ρ=
由RCR=6.76,ρw=0.5,ρcc=0.8,ρfc≠0.2查表计算得:
U=0.46
4.计算结果:
建议灯具数:
计算照度:
实际安装功率=光源数×（光源功率+镇流器功率）=1*（36+5）=41.00W
实际功率密度:
41W/9.27=4.42W/m2
折算功率密度:
4.42W/m2*0.75=3.31W/m2
5.校验结果:
要求平均照度:
75.00LX
实际计算平均照度:
99.24LX
符合规范照度要求!
要求功率密度:
11.00W/m2
实际功率密度:
3.31W/m2<11.00W/m2
符合规范节能要求!
选择结果见附表1.1
3.7照明负荷平面布置
设计原则
（1）每一照明单相分支回路的电流不宜超过16A，单支回路所带灯具（插座）数量应满足相关要求，一般最多可以带灯具20盏，插座10只。
（2）每个照明开关所控光源数不宜太多，体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所应采用集中控制。
（3）供电半径应满足要求，一般不超过30米。
（4）插座不宜和照明灯接在同一分支回路。
（5）尽量使三相所带负荷平衡。
照明负荷具体布置见照明平面图。
第4章电视系统
4.1设计原则和要求
（1）干线部分设计
干线传输部分是把前端接收的电视信号传输给用户分配系统的一系列传输设备。
为了向各地点传输符合要求的信号，传输网络的结构可以是星形、树形或是星-树形，在某些场合也可以采用网形或环形结构。
自前端至各建筑物的传输部分为干线传输部分，干线传输电缆采用SYKV-75-9/12或SYV-75-9/12同轴电缆。
若干线距离较长，为了保证末端信号有足够高的电平，需要加入干线放大器以补偿电缆的衰减。
电缆对信号的衰减基本上与信号频率的平方根成正比，故有时需要加入均衡器以补偿干线部分的频谱特性，保证干线末端的各频道信号电平基本相同。
（2）室外线缆管道设计
管道可采用钢管、混凝土预制管或硬质PVC管，孔径应不小于80mm。
钢管壁厚应大于4mm，PVC管壁厚应大于4.5mm，钢管应进行防腐处理，埋深应不小于0.8m（冻土层以下）。
由于建筑物可能下沉，进出建筑物的管道应选用钢管。
与热力管道交叉的地方，不宜采用硬质PVC管，车行道以外的地方可以使用硬质PVC管。
人（手）孔一般在下列情况下设置：
1）电缆汇集和分支点处。
2）拐弯和引入建筑物处。
3）引上、引下的地方。
4）管道超过允许长度的地方。
5）穿越道路的道路两侧。
室外延长线上的设备必须安装在地面以上或建筑物内，严禁将设备安装在人工手井或地沟内；另一种方法是安装在地上的设备落地箱内，但应考虑其造价、占地及安全等问题。
（3）电缆分配网络设计
有线电视前端信号经放大器进入分配网络，前端信号进入一层的分配器，再由分支干线（SYV-75-7视频线）引至各楼层的分支器，再通过用户线（SYV-75-5视频线）到各个终端的有线电视插座。
（1）进线口的设置
1）多层式住宅楼及板式高层住宅楼，可根据线路设计要求按一处以上进线组织暗管系统。
2）楼外应设手孔，由手孔引至住宅建筑内放大箱的管道，孔径应不小于40mm，数量应不少于2条。
（2）电缆分配网络的结构
1）分配器-分配器
2）分支器-分支器
3）分配器-分支器
4）分配器-串接单元
5）高层串接形式
以上几种网络结构并不是孤立存在的，在一个具体的住宅电缆分配网中，往往是几种结构的组合。
分配网络采用分配分支方式，一方面可以有效地抑制放射信号，另一方面由于中端是和分配分支独立连接的，终端与终端之间不互相影响，便于维护和以后的收费管理。
设计中所选分支分配器均为双向的，整个系统具有双向传输功能。
为使系统耐老化，电缆采用物理发泡同轴电缆。
（4）分配器、分支器的设计
1）信号主轴线的末端不得使用分配器；
2）分支器的串联不得超过6个；
3）分配器到每户的终端盒应采用单独的暗管设置，不得与其他住户终端盒相串接；
4）一户内多终端口的设置方式可采用户内分配方式。
分配器的输出端不能开路，否则会造成输入端的严重失配，同时还会影响到其他输出端。
在系统中当分配器有输出端空余时，必须接75Ω负载电阻
（5）用户终端的设计
1）应同时具备TV输出口和FM输出口；
2）应具有良好的电磁屏蔽性能和防潮防腐性能；
3）应符合国标规定的安全要求；
4）用户终端电平要求满足（68±4）dB；
5）每套住宅应最少设计一个终端，高标准住宅可按实际需求对终端数进行设计安排，并应设置在每套住宅的起居室或卧室内。
6）用户盒暗敷距地0.3米。
（6）同轴电缆选择及穿管管径
1）用户分配网中使用的同轴电缆均采用物理发泡电缆；
2）分配放大器输出端连接的分配器的分路电缆距离较长，宜采用-75-9、-75-7的电缆；分支器、分配器和用户终端之间的连接宜采用-75-7的电缆；
3）楼内暗管系统应全部采用钢管；
4）只敷设一条-75-9型电缆时，应采用内径≥25mm的钢管；
5）敷设其他型号电缆或两条以上电缆时，管孔截面积的利用率应不大于40%；
6）外线电缆均采用稳定聚乙烯护套，室内电缆可以采用聚乙烯或聚氯乙烯外护套。
4.2设备的选用
（1）选用原则
1）有线电视系统的设备应选用产品质量监督检验部门鉴定的定型合格产品，未经鉴定的产品，不得在工程中使用，系统中的所有设备均采用75Ω端口阻抗。
2）在同一工程中，选用的主要设备部件和材料，其性能，标准，外观应一致。
3）选用的设备和部件应能传输5---1000MHZ频率
4）当系统为双向传输时，所有设备部件均应选择具有双向传输功能的产品。
5）系统中所用部件应具备防止电磁波辐射和电磁波侵入的屏蔽性能。
室外信用的部件还应有良好的防潮、防雨和防霉措施。
在有盐雾、硫化物等污染区使用的部件，尚应具有抗腐蚀能力。
（2）分支器
分支器通常用于较高电平的馈电干线中，它能以较小的插入损耗从干线取出部分信号供给住宅楼或用户，有时也可用二分支干线提供信号电平，通过分支器的电视信号其中一小部分从分支端输出，大部分功率继续沿干线传输。
1）插入损耗是信号从干线输入端到干线输出端之间的传输损耗，即输入信号电平与输出`信号电平之差。
2）分支损耗是信号从干线输入端到分支输出端之间的损耗，即干线输入端电平与分支端输出端电平之差。
3）分支损耗与插入损耗之间的关系是分支损耗大，则插入损耗小；分支损耗小，则插入损耗大。
4）分支口与插入损耗之间的关系是分支口越多，插入损耗越大。
分支器是将射频电信号功率不等地分配给各路，有主路和支路之分，支路就有各种不同的衰减量，从而构成一个系列。
因此对大楼从下至上进行分配时，一般上层的分支衰减量应取小一些，下层的分支衰减量应大一些，这样才能保证上下层用户端的电平基本相同。
同时，分支器的主输出口空余时，也必须接75Ω的负载。
（3）分配器
分配器是用来分配高频信号的部件，它的作用有两个：
一是将一种信号功率平均分配给几路（通常分为两路、三路、四路、六路）；二是可将两路、三路、四路和六路信号混合起来。
分配损耗是指分配器输入端的输入电平与输出电平之差。
分支器和分配器的根本区别在于，分配器平均分配功率，而分支器是从电缆中取出一小部分功率提供给用户，而大部分功率继续向后面传输。
（4）串接分支器（串接单元）
串接分支器将分支器和用户终端合成为统一体，具有分支器和系统输出口的功能，所以叫串接分支器，有的又叫串接单元。
（5）用户盒
用户终端是CATV分配系统与用户电视机相连的部件。
面板分为单输出孔和双输出孔（TV、FM），在双输出孔电路中要求TV和FM输出间有一定的隔离度，以防止相互干扰。
为了安全而在两处电缆芯线之间接有高压电容器。
（6）放大器
1）高电平放大器用于天线放大器、用户放大器，增益在40dB以上，信噪比较差。
2）中电平放大器用在支干线上，增益在25~30dB，信噪比较好。
3）低电平放大器用在主干线上，增益在18~25dB，信噪比最好。
4.3同轴电缆的选择
（1）电缆类型
国外型号常用同轴电缆有：
1）网络用粗缆RG-8或RG-11（50Ω），细缆RG-58/U或RG-58C/U（50Ω）。
2）用于CATV和宽带数据网RG-59（75Ω）。
3）网络电缆RG-62（93Ω）。
适用于CATV系统的国产射频同轴电缆有：
1）型号有SYKV、SYV、SYWV（Y）、SYWLY（75Ω）等系列。
2）截面有75-5、75-7、75-9、75-12。
3）发泡种类有单护发泡、双护发泡。
电缆统一型号标注
（2）连接器
连接器包括高频插头、插座和转换器，用于系统中各种设备和部件与同轴电缆之间的连接。
连接器一般分为室内和室外防水型。
同轴电缆是通过低损耗的连接器F头（FL型电缆连接头）连接的，连接器在物理性能与电缆相匹配。
两根电缆的端点与FL10电缆头做好以后即可与双通两端的螺丝拧紧。
这种连接方式的特点连接处匹配性好，损耗小。
（3）电缆损耗
频率越高，在电缆上传输损耗电平越大，
4.4设备及电缆的安装
（1）部件安装应符合下列要求：
部件及其附件的安装应牢固、安全并便于测试、检修和更换。
应避免将部件安装在厨房、厕所、浴室、锅炉房等高温、潮湿或易受损伤的场所。
在室内安装系统输出口用户面板，其下沿距离地（楼）面的高度应为0.3m或1.5m。
前端设备应组装在结构坚固、防尘、散热良好的标准箱、柜或立架中。
部件和设备在立架中应便于组装、更换。
立架中应留有不少于两个频道部件的空余位置。
固定的立柜、立架背面与侧面离墙面净距不应小于0.8m。
前端机房和演播控制室宜设置控制台。
控制台正面与墙的净距不应小于1.2m；侧面与墙或其它设备的净距，在主要通道不应小于1.5m，在次要通道不应小于0.8m。
电缆（光缆）线路路由设计，应使线路短直、安全、稳定、可靠，便于维修、检测，并应使线路避开易受损场所，减少与其它管线等障碍物的交叉跨越。
分配放大器、分支、分配器可安装在楼内的墙壁和吊顶上。
当需要安装在室外时，应采取防雨措施，距地面不应小于2m。
（2）室外线路敷设方式宜符合下列要求：
当用户的位置和数量比较稳定，要求电缆线路安全隐蔽时，可采用直埋电缆敷设方式。
当有可供利用的管道时，可采用管道电缆敷设方式，但不得与电力电缆共管孔敷设。
对下列情况可采用架空电缆敷设方式：
１）不宜采用直埋或管道电缆敷设方式；
２）用户的位置和数量变动较大，并需要扩充和调整；
３）有可供利用的架空通信、电力杆路。
当有建筑物可供利用时，前端输出干线、支线和入户线的沿线，宜采用墙壁电缆敷设方式。
在新建或有内装修要求的已建建筑物内，可采用暗管敷设方式。
对无内装修要求的已建建筑物可采用线卡明敷方式。
不得将电缆与电力线同线槽、同出线盒、同连接箱安装。
明敷的电缆与明敷的电力线的间距不应小于0.3m。
结论
通过这一学期的实习、毕业设计的学习,我在总结着大学三年所学专业知识的同时更加巩固了这些知识。
并在知识的广度和深度上有所提高。
更是在其运用上得到了很大的提高。
使许多设计思想从感性认识阶段上升到了理性认识阶段，培养了专业业务能力，锻炼了实践工作水平，为毕业之后的实际工作打下了一个结实良好的基础。
我的毕业设计的课题是住宅小区强、弱电设计。
通过这次毕业设计我重新复习了大学期间所学的专业知识，大大的开拓了知识视野，懂得了怎样把知识与实践相结合。
在设计过程中，遇到不懂得问题，我们能够积极的讨论，认真的研究，直到把问题解决。
同时，我也查阅了大量的专业书籍，在查阅与学习的过程中使我的专业知识面得到了拓展，对建筑电气的前沿知识也有了一定的了解，并能够熟练的应用AutoCAD进行绘图，而且能够读懂一般的电气施工图，培养了对施工现场的应付能力。
此外，我不仅掌握了电气施工设计的方法，也提高了看图和计算机的运用能力，对我此次的毕业设计和专业知识的扩充和积累起也到了重要的作用。
由于设计时间以及本人目前的设计能力水平有限，本次设计中难免有疏漏和错误之
处，敬请各位老师教育指正。
谢辞
本毕业设计是在河北建筑工程学院杨晓晴老师的悉心指导下完成的，论文的全过程倾注了大量的心血和汗水。
毕业设计是学校检验和锻炼学生实际工程设计能力的一项教学环节。
在此次设计中，我综合运用所学知识，认真执行“民规”，“高规”等相关规范，理论联系，在赵老师的耐心指导下完成了该大厦多个系统的电气部分设计，培养锻炼了独立分析和解决建筑电气方面问题的能力，为将来的工作奠定了基础。
建筑电气所涉及的内容繁多，我目前所掌握的只是其中很少的一部分，我深知我的不足，在以后及将来的工作中，我会努力地学习专业知识，提高自己的专业技能。
在此期间，杨老师及智能教研室的各位教师们为我作了大量的辅导和答疑工作，帮我解决了设计过程中的一个个难题，使设计工作顺利完成，在此，谨向他们致意深深的谢意!
同时，在本次设计及论文的写作过程中，同学们也为我提供了力所能及的帮助，并创造了浓厚的学习氛围，在此也一并向他们表示感谢！
再次感谢诸位老师悉心的
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