建筑电气说明书毕业设计.docx
《建筑电气说明书毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑电气说明书毕业设计.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
建筑电气说明书毕业设计
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！
）
摘要
本住宅楼电气设计为毕业设计，其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
本设计题目为：
南郡天下小区27#楼电气设计。
本设计说明书主要阐述了居民住宅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。
本论文共包括七章内容，前五章主要包括强电部分设计；第五、六章主要包括弱电部分。
强电部分主要内容包括：
低压配电系统、照明插座系统及防雷接地系统的设计。
其中主要有照明灯具和插座系统平面图布置，相关设备的选型，根据房间的不同照度要求进行了照度计算，并根据计算结果结果选择出合适的灯具。
另外还对供配电系统和防雷接地系统进行了设计。
弱电部分主要内容包括：
有线电视、电话以及网络系统等设计。
本次设计完成图纸共22幅（其中手工图1张），其中设计说明、图例1张，强电平面图及系统图15张，弱电平面图及系统图6张。
关键词：
低压配电；照明；插座；有线电视；电话
目录
第一章前言1
1.1工程概况1
1.2设计原则1
1.3设计内容1
第二章照明系统设计3
2.1照明设计概述3
2.2电气照明设计考虑要素3
2.3照明设计的内容及一般规定3
2.3.1照明设计主要内容3
2.3.2照明种类4
2.3.3照明设计的一般规定4
2.4照明计算5
2.4.1照度选择推荐值5
2.4.2照度计算公式5
2.4.3本工程照度计算7
第三章插座系统设计12
3.1插座设计原则及要求12
3.1.1插座设计概述12
3.1.2一般规定12
3.1.3具体要求12
3.2插座的接线方式14
3.3本工程插座设计14
第四章低压配电系统设计16
4.1负荷分级和供电要求16
4.1.1负荷分级16
4.1.2各负荷对供电电源的要求16
4.1.3配电系统设计的一般规定17
4.1.4配电系统形式18
4.2导线选择与敷设18
4.2.1导线选择18
4.2.2导线敷设及型号20
4.3负荷计算21
4.3.1负荷计算的方法及选用原则21
4.3.2本工程负荷计算23
第五章防雷接地系统设计27
5.1防雷系统27
5.1.1防雷系统概述27
5.1.2防雷分类27
5.1.3本建筑物年预计雷击次数的计算27
5.1.4本工程防雷系统设计28
5.2接地系统28
5.2.1接地及等电位28
5.2.2本工程防雷接地保护措施31
第八章技术经济分析43
第九章结论44
参考文献45
致谢46
附录一：
中文译文
附录二：
外文资料原文
附录三：
图纸
南郡天下小区27#楼电气设计
第一章前言
1.1工程概况
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、消防、防雷接地、通信、有线电视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]。
本次设计的工程名称是南郡天下小区27#楼电气设计，位于辽宁省锦州市。
建筑面积4937.5平方米，共八层，顶层带阁楼层，地下设有半地下层，建筑高度21米。
每层每个单元两户，共两种户型，各户型面积分别为80㎡、120㎡。
本工程设备用电负荷均为三级负荷。
本设计包括低压配电系统设计、照明及插座设计、防雷接地系统设计、有线电视系统设计、电话以及网络系统设计等。
1.2设计原则
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住宅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。
论文共包括八章内容，前五章主要包括前言及强电部分设计，第六章弱电部分主要包括网络系统、有线电视系统及电话系统。
第二章为照明系统，主要说明光源、灯具选择，照度计算等内容，用单位容量法进行照度计算，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。
本部分各层照明平面图共出图5幅。
第三章为插座系统，主要说明各功能区插座的选择及数量确定，包括导线和预埋管道的选择。
本部分设计出图5幅，为各层插座平面图。
第四章为低压配电系统，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求，负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等，并用需用系数法进行了负荷计算，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。
对负荷进行了分类，针对不同级别负荷及负荷大小采取了不同的配电方式。
本部分设计出图3幅，包括配电系统图，配电平面图。
第五章为防雷接地系统，主要阐述了防雷等级的划分以及对各等级的要求，根据本建筑物特点，应满足防直击雷、雷电感应及雷电波侵入，并设置了总等电位联结。
本部分设计出图2幅，为防雷平面图和接地平面图。
本章设计出图共6幅，其中弱电系统图1张和5张各层平面图。
第二章照明系统设计
2.1照明设计概述
照明设计要根据建筑等级、功能要求和使用条件制定建筑物的照度标准。
照明设计包括室内照明、室外照明以及特殊场所的照明设计。
民用建筑照明设计要符合建筑功能和保护人们视力健康的要求，做到节约能源、技术先进、经济合理、使用安全和维修方面。
电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。
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、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥极的作用。
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。
2.2电气照明设计考虑要素
⑴有利于对人的活动安全、舒适和正确识别周围环境，避免人与光环境之间失去协调性。
⑵重视空间的视场清晰度，消除不必要的阴影，控制光热和紫外线辐射对人和物产生的不利影响。
⑶创造适宜的亮度分布和照度水平，限制眩光对人的不舒适影响。
⑷处理好光源色温与显色性的关系；一般显色指数与特殊显色指数的色差关系，避免产生视觉心理上的不和谐。
⑸有效利用自然光，合理选择照明方式和控制照明区域，降低电能消耗。
[1]
2.3照明设计的内容及一般规定
2.3.1照明设计主要内容
设计要做到做到安全、实用、经济和美观。
主要内容：
⑴确定照明的方式、种类、照度值，并选择灯具、光源类型，确定如何布置。
⑵进行照度计算、确定光源的安装工具，选择供电电压（220V）及电源（给定）。
⑶选择照明配电网络的形式、多少根线及选择导线的型号、截面和敷设方式（钢管预埋方式）。
⑷选择和布置照明配电箱（型号、装什么开关）。
⑸绘制照明平面图并确定安装容量，开列主要器材设备清单。
⑹照度计算：
照度计算的方法有：
利用系数法、单位容量法、逐点计算法。
本设计中将采用单位容量法，具体计算方法在后面会有详细地介绍。
2.3.2照明种类
照明种类分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明、装饰照明和艺术照明。
⑴正常照明：
为满足正常工作而设置的室内外照明称为正常照明。
它起着满足人们基本视觉要求的功能，是照明设计中的主要照明。
它可以单独使用，也可与事故照明、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。
⑵应急照明：
在正常照明因故障熄灭后，提供事故情况下继续工作或人员安全或顺利的照明称为应急照明。
它包括备用照明、安全照明和疏散照明三种。
①备用照明：
指在当正常照明因故障熄灭后，可能会造成爆炸、火灾和人身伤亡等严重事故的场所，或停止工作将造成很大影响和经济损失的场所而设的继续工作用的照明，或在发生火灾时为了保证消防能正常进行而设置的照明，作为暂时继续工作用的备用照明，照度不应低于一般照明的10%；
②安全照明：
指当正常照明发生故障时，为确保处在潜在危险状态下的人员安全而设置的照明。
如：
使用圆盘剧等作业场所。
安全照明的照度不低于一般照明的5%；
③疏散照明：
在正常照明因故障熄灭后，为了避免发生意外事故，确保人员进行安全疏散而设置的照明。
疏散照明分为设置在出口和通道设置的指示出口位置及方向的疏散标志灯和照亮疏散通道而设置的照明。
⑶值班警卫照明：
供值班和警卫人员使用的照明。
可利用正常照明能单独控制的一部分，或利用事故照明的一部分或全部作值班照明。
⑷障碍照明：
装设在建筑物上作为障碍标志用的照明。
在飞机场周围较高的建筑物上或有船舶通行的航道两侧的建筑物上，应按民航和交通部门的有关规定装设障碍照明灯。
2.3.3照明设计的一般规定
室内照明应优先采用高光效光源。
在有连续调光防止电磁波干扰、频繁开闭或室内装修设计需要的场所，可选用白纸灯或卤钨灯光源。
当电气照明需要同天然采光结合时，应选用光源色温在4500～6500k的荧光灯或其他气体放电光源。
室内一般照明宜采用同一种类型的光源。
当有装饰性或功能性要求时，亦可采用不同种类的光源。
当用一种光源不能满足显色性要求时，可采用混光措施，并宜将两种光源组装在同一盏灯具内。
在进行电气照明设计时，除符合上述规定外，还应符合现行的国家标准《建筑照明设计标准》GB2008以及其他各类相关规范的规定[2]。
2.4照明计算
2.4.1照度选择推荐值
在民用建筑照明设计中，应根据建筑性质、建筑规模、等级标准、功能要求和使用条件等依据下表。
表2-1住宅建筑照明的标准值
类别
参考平面及其高度
照度标准值（lx）
Ra
卧室
一般活动区
0.75m水平面
75
80
床头、阅读
150*
80
起居室
一般活动区
0.75m水平面
100
80
书写、阅读
300*
80
餐厅
0.75m水平面
150
80
厨房
一般活动
0.75m水平面
100
80
操作台
台面
150*
卫生间
0.75m水平面
100
80
注：
*宜用混合照明
2.4.2照度计算公式
⑴利用系数法
利用系数法的基本公式为：
Eva=uKnΦA2-1
u—利用系数；
Eva—平均照度；
K—维护系数（亦称减光系数）；
n—灯的盏数；
Φ—每盏灯发出的光通量；
A—工作面面积。
室形指数：
i=A·B。
⑵二级负荷供电要求
二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。
在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6KV及以上专用的架空线路或电缆供电。
当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。
⑶三级负荷的供电要求
三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。
且应在技术经济合理的条件下，尽量减少电压偏差和电压波动[4]。
4.1.3配电系统设计的一般规定
⑴照明负荷应根据其中断供电可能造成的影响及损失，合理地确定负荷等级，并应正确地选择供电方案。
⑵三相照明线路各相负荷的分配，宜保证平衡，在每个分配电盘中的最大与最小相的负荷电流差不宜超过30%。
⑶特别重要的照明负荷、宜在负荷末级配电盘采用自动切换电源的方式，也可采用由两个专用回路各带约50%的照明灯具的配电方式，也可采用由两个专用户回路各带约50%的照明灯具的配电方式。
⑷备用照明应有两路电源或两回线路供电，当采用两路高压电源供电时，备用照明的供电干线应接自不同的变压器.
4.1.4配电系统形式
⑴树干式
特点是从供电点引出的每条可连接几个用电设备或配电箱。
树干式配电系统比放射式系统线路的总长度小,也就是可以节约有色金属,比较经济；供电点的回路数量较少,配电设备也相应减少,配电线路安装费用也相应减少。
存在缺点是干线发生故障时影响范围大,供电可靠性较差,相比较导线截面积较大。
这种配电方式在用电设备较少,且供电线路较长时经常使用。
⑵放射式
特点是配电线故障互不影响,供电可靠性较高,配电设备集中,检修比较方便；缺点是系统灵活性较差,导线消耗量较多。
这种配电方式经常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备，需要集中连锁起动、停车的设备，以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜配电及保护起动设备放在现场者。
⑶环形系统
环形系统运行时都是开环的放射式线路，提高了供电的可靠性，当一回路故障或检修时，可以将该线路与电源断开，而该处的负荷仍可得到供电。
⑷链式
特点与树干式有相似之处，这种供电形式适用与距配电柜较远而彼此相距又较近的不重要的容量较小用电设备，这种方式连接的用电设备宜在五台以下，总功率在10KW以内。
4.2导线选择与敷设
4.2.1导线选择
⑴导线的选择
在配电线路中，使用的导线主要有电线和电缆。
选择导线从导线的类型和导线截面两方面选择。
导线选择是否合理，直接关系到有色金属的消耗量与线路投资，以及电力网的安全、可靠、经济、合理的运行。
在选择导线时，应遵循以下原则和要求：
①按使用环境和敷设方法选择导线的类型。
②按机械强度选择导线的最小允许截面。
③按允许载流量选择导线的截面。
④按电压损失校验导线的截面。
⑤按经济电流密度计算导线截面。
⑥室内、外线路的选择原则，即室外一般用铝导线，架空线路用裹铝绞线。
⑦适当地考虑发展的需要。
⑵本设计中导线的截面是根据导线的允许载流量来确定。
在建筑供配电系统中，对于低电压380220V进出电线和电缆的截面选择，是按长期允许载流量（或称发热条件或称温升条件）来选择的。
在三相电力线路中，每相电缆（或每相电线）的横截面积，必须满足下述条件：
Dial≥I30=Ic；4-1
式中I30是流过每相电线（或电缆）的计算电流，即对该负载计算得出的计算负荷电流Ic=I30，根据Ic的数值选择导线截面。
在后面将进行负荷计算来选择导线截面。
对于照明回路，按上述方法选出的截面S值，还需增大标称截面等级一及等级二，有利于减少电线压降或沿线电压损失，保持电灯电压质量在规定的水平上。
对于低压电网中性线（N线）的允许在流量，不应小于三相负载最大的不平衡电流，以及大于零序谐波电流，因此中性线N的截面与各相电线截面选择为相同或相近。
对于使用两相电源或单相电源的负载中性线上流通着相电流，，这种中性线截面应与该相电线截面相同。
对于保护线（PE线）截面的选择，按规定，PE线的电导不小于相线电导的50%；而且按短路时热稳定的需要符合下表：
表4-1PE线最小截面（mm²）
相线截面S
PE线截面
S≤16
S
1616
S>35
S2
4.2.2导线敷设及型号
⑴照明线路用的电线型式：
①BLV、BV：
塑料绝缘铝芯、铜芯电线。
②BLVV、BVV：
塑料绝缘塑料护套铝芯、铜芯电线。
⑵照明线路用的电缆：
①VLV、VV：
聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铝芯、铜芯电力电缆，又称全塑电缆。
②YJLV、YJV：
交联聚氯乙烯绝缘、聚乙烯绝缘护套铝芯、铜芯电力电缆。
电缆型号后面还有下标，表示其铠装层的情况。
在选择导线、电缆时一般采用铝芯线，但有爆炸危险的场所、有急剧振动的场所及移动式灯具的供电应采用铜芯导线。
⑶根据环境条件选择
常用电线、电缆型号及敷设方法按环境条件、使用场所的不同可以有多种选择。
绝缘导线、电缆敷设通常对导线型式和敷设方式的选择是一起考虑的。
导线敷设方式的选择主要考虑安全、经济和适当的美观，并取决于环境条件。
在屋内，导线的敷设方式最常见的方式为明敷、穿管和暗敷三种。
⑷绝缘导线、电缆明敷
①导线架设于绝缘支柱
②导线直接沿墙、天棚等建筑物结构敷设，称为直敷布线或线卡布线
⑸绝缘导线及电缆穿管敷设
绝缘导线或电缆穿管后敷设于墙壁、顶棚的表面及支架等处，统称为穿管敷设。
明敷于潮湿环境或直接埋于塑土内的管线，应采用焊接钢管。
明敷于干燥环境的管线，可采用管壁厚度不小于1.5mm的电线钢管。
有酸碱盐腐蚀的环境，应采用硬聚氯乙烯管。
爆炸危险环境应采用镀锌钢管。
管子的弯曲半径应不小于钢管外径的4倍。
穿管敷设的绝缘导线绝缘电压等级不应小于交流500伏，穿管导线的总截面积不应大于管内净面积的40％。
电缆穿管时，管内径不应小于电缆外径的1.5倍。
⑹绝缘导线及电缆敷设
绝缘导线及电缆穿管敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等处的内部，或在混凝土板孔内敷设线称为暗敷。
暗敷线缆可以保持建筑内表面整齐美观、方便施工、节约材料。
当建筑采用现场混凝土捣制的地坪、楼板、柱子、过梁等表层下或预制楼板以及板缝中和砖墙内，然后抹灰加粉刷层加以遮蔽，或外加装饰性材料予以隐蔽。
在管子出现交叉的情况下，还应适当加厚粉刷层，厚度应大于两管外径之和，且要有裕度。
4.3负荷计算
4.3.1负荷计算的方法及选用原则
⑴计算方法
用电负荷的计算方法有“需要系数法”、“利用系数法”和“二项式法”等多种。
①需要系数法。
用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。
这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。
由于需用系数法比较便利，因而广泛使用，低压母线上的负荷计算多采用需用系数法。
本工程将采用需用系数法进行负荷计算。
⑶需用系数公式
Pjs=KcPe4-2
Sjs＝Pjscosφ4-3
Ijs=SjsUn4-4
Ijs=SjsUn4-5
式中：
Pjs—有功计算负荷，kW
Kc—需用系数
Pe—用电设备的总容量，kW
Sjs—视在计算负荷，kVA
Ijs—计算电流，A
cosφ—用电设备功率因数正弦值
Un—用电设备额定电压，V
⑷现代家庭常用的电器设备及其功率见表4-2：
表4-2家用电器设备及其功率
用电设备
功率（w）
用电设备
功率（w）
电冰箱
300
电脑及其附件
500
洗衣机
380～400
自来水杀菌机
26
电视机
100～300
饮水机
500
中央空调
6000
榨汁机
260
组合音响
50～300
电磁炉
800～1800
电饭煲
500～1000
洗碗机
150
微波炉
800～1250
排气扇
40
吸尘器
100～800
浴霸
1000
电烤箱
700～1500
电吹风
300～500
消毒柜
140～500
CD、DVD
100
排烟机
80～200
壁式空调
1000～2500
电熨斗
300～1200
空气清洁器
80
医疗电器
100～500
电动剃须刀
100～200
⑸住宅用电负荷的大小与地区经济水平和生活水平、能源结构、气象条件、消费观念等息息相关。
如建筑面积在80m2以下按4kW户计算负荷，80～100m2则按6～8kW户计算负荷；120m2以上时则按8～10kW计算负荷。
住宅负荷的计算方法：
①住宅负荷一般采用需用系数法计算负荷，用面积估算法已不能满足用电要求；
②住宅建筑物干线的需用系数可由户数范围选取；
③住宅用电功率因数，一般可取0.9，也可暂不考虑。
⑹负荷计算的主要内容包括：
①求计算负荷，也称需用负荷。
目的是为了合理的选择供配电系统各级电压供电网络、变压器容量和电器设备型号等。
②求尖峰电流。
用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护元件等。
③求平均负荷。
用来计算配电系统中电能需要量、电能损耗和选择无功补偿装置等。
表4-3住宅用电需用系数
户数
3
4
5
6
7
8
9
系数
1
0.93
0.84
0.75
0.7
0.66
0.63
户数
10
12
14
16
18
20
22
系数
0.58
0.5
0.47
0.46
0.44
0.43
0.42
户数
24
25～100
125～200
系数
0.41
0.4
0.33
4.3.2本工程负荷计算
⑴分户箱系统
以B户型为例，包括6个回路：
照明回路、普通插座、厨房插座、卫生间插座、两个空调回路。
①照明回路：
=869W,Kc=0.9,=0.9
==869×0.9=782.1W
＝=782.1÷0.9=869VA
==869÷220=3.95A
②一般插座回路：
Pe=1100W,Kc=0.6,cosφ=0.75（每个插座功率按100W计算）
Pjs=KcPe=1100×0.6=660W
＝=660÷0.75=880VA
==880÷220=4A
③厨房及餐厅回路：
排烟机插座、冰箱插座、厨房备用插座
=1500W,=0.85,=0.95
=1500×0.85=1275W
=1275÷0.95=1342.1VA
=1342.1÷220=6.10A
④卫生间回路：
洗衣机，热水器
Pe=1400W,Kc=0.65,cosφ=0.9
Pjs=KcPe=1400×0.65=910W
=910÷0.95=957.9VA
=957.9÷220=4.35A
⑤空调回路：
=6000W,=0.75,=0.75
=4000×0.75=3000W
=3000÷0.75=4000VA
=4000÷220=18.18A
总=（782.1+660+1275+910+3000）×0.75=4951.5W
=4951.5÷0.9=5501.6VA
=5510.6÷220=25.00A
因B户型比A户型大并且用电设备多，A户型的供电标准按B户型进行设计。
因此每户按6000W的负荷进行供电。
跟据计算电流，照明回路导线选BV-3×2.5PC20CC，一般插座的回路导线选BV-3×4PVC25FC，厨卫插座、空调回路选BV-3×4PVC25FC。
照明回路选用NDB1-32C16A1PN型断路器,一般插座回路选用NDB1L-32C20A1PN加30mA漏电保护型断路器,厨卫插座选用NDB1L-32C20A1PN加30mA漏电保护型断路器,空调回路选用NDB1L-32D20A1PN加30mA漏电保护型断路器。
分户箱负荷计算：
住户：
=6KW=0.75=0.55
Pc=×=0.55×6=3.30KW
Sc==4.4KVAIc==20.00A
⑵集中电表箱
计量方式为分户计量集中管理方式。
集中电表箱的布置如下：
根据楼高8层，一梯两户，每单元布置两个集中表箱，共四个，即8户一个集中表箱，并且均设置在半地下层。
在供电中考虑三相平衡的问题，具体供电设计见图纸。
单元箱各供电回路负荷计算：
①AW1：
=8×6+2×2KW=52KW=0.9=1
Pc=×=1×52=52KW
Sc===57.8KVA
Ic===87.82A
供电线缆选则为：
YJV-4×50+1×25SC100FC，所
升级会员 