建筑供配电与照明.docx
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建筑供配电与照明
《建筑供配电与照明》课程设计
题目世纪名城建筑照明系统的设计
班级13建筑电气与智能化
姓名孟祥阁
学号**********
指导教师王俊傢
电气工程系
2016年6月6日
建筑供配电与照明课程设计任务书
一、设计题目、内容及要求
设计题目：
某住宅建筑照明系统的设计
设计目的：
1.复习和巩固《建筑供配电与照明技术》课程所学知识
2.培养分析问题和解决问题的能力
3.学习和掌握建筑供配电和照明系统设计的基本原理和设计方法
设计要求：
某住宅建筑平面图纸如附图所示。
试对各套住宅进行如下设计：
（1）确定所需照明灯具及插座；
（2）确定照明系统（含插座）总计算负荷；
（3）绘制照明及插座系统图；
（4）各空间的照度计算；
（5）绘制照明和插座平面布置图；
（6）照明系统（含插座）设备选型；
（7）确定所需导体和电线电缆。
二、应收集的资料及主要参考文献
1、电气设备选型资料
2、照明设备选型资料
3、建筑供配电与照明技术教材
4、相关国家标准和规范
三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）
设计说明书1份，不少于2000字，应包含工程概述及设计要求，分别对各系统设计阐述和计算如供配电（插座）系统和照明系统，参考资料，设计总结，设计平面布置图，系统图，材料表等。
四、进程安排
课程设计时间：
一周（5天）
1.课程设计资料收集、方案选择（1天）
2.照明系统设计相关计算（1天）
3.设备的选择（1天）
4.绘制平面布置及系统图（2天）
五、主要参考资料
[1]王晓丽郭福雁．建筑供配电与照明北京：
中国建筑工业出版社，2014
[2]《建筑照明设计标准》GB50034-2004
[3]《电力工程电缆设计规范》GB50217-95
世纪名城建筑照明系统的设计
摘要
建筑电气技术的发展，是随着建筑技术的发展和电气科技的发展而同步的。
尤其是随着信息技术的发展，如计算机技术、控制技术、数字技术、显示技术、网络技术以及现代通信技术的发展，使建筑电气技术实现了飞跃性的发展。
自从改革开放以来，与国际上进行广泛的技术交流，国际上许多先进的新产品、新技术不断进入我国建筑市场，从而是我国建筑电气行业迈出了新的一步。
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。
本次课程设计题目是世纪名城建筑照明系统设计，本工程总建筑面积为158m2,地上20层，地下一层，其中一层为商铺，二到四层为办公楼，五到二十层为住宅楼。
本次设计主要为住宅跃层顶层照明系统的设计。
跃层顶层包含两户，其中每户有客厅、阳台、卫生间、两间卧室等，面积为130m2.其平面设计图见附录的图纸一。
两户照明系统完全一样，本设计只设计其中一户。
供电电源引自小区变电站，电源电压为380V/220V。
依据相关规范对工程的照明系统、插座系统、供配电系统等进行设计。
照明系统设计包括照度计算、照明干线、导线截面积的选择以及导线的敷设方式。
插座系统设计包括插座布置、插座选择以及插座的正确安装高度，插座回路与照明回路由不同支路供电，空调插座为单独回路。
关键字：
住宅跃层顶层、照明系统、插座系统、供配电系统、照度计算、敷设方式。
第一章负荷计算
负荷计算是供配电系统正常运行的计算，是正确选择供配电系统中导线、电缆、开关电器、变压器等的基础，也是保障供配电系统安全可靠运行必不可少的环节。
负荷计算的方法有估算法、需要系数法、二项式法、单项负荷计算法等。
本次设计采用需要系数法进行负荷计算。
1.1照明设计要求
照明、插座由不同支路供电，正常照明为2线制，应急照明为3线制，插座为3线制，所有插座采用安全型插座、回路均设漏电断路器保护。
照度标准：
（1）、照度标准值应按0.5、1.3、5、10、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx分级。
（2）、本标准规定的照度值均为作业或参考平面上的维持平均照度值。
各类房间或场所的维持平均照度值应符合第五单的规定。
（3）、根据GB50034—2004建筑照明设计标准，建筑照度标准值单位：
lx
房间或场所
参考平面及其高度
照度标准值（lx）
Ra
起居室
一般活动
0.75水平面
100
80
书写，阅读
300
卧室
一般活动
0.75水平面
75
80
床头，阅读
150
餐厅
0.75餐桌面
150
80
厨房
一般活动
0.75水平面
100
80
操作台
台面
150
卫生间
0.75水平面
100
80
注：
*宜用混合照明
表2-1室内照度标准
1.2照明灯具的选择和照明计算
1.2.1利用系数计算公式
应用利用系数法计算平均照度的步骤如下：
；
第一步由式，计算室空间比，顶棚空间比，地板空间比
室空间比
顶棚空间比
地板空间比
以上式中l——室长，m；
b——室宽，m；
hc——顶棚空间高，m；
hr——室空间高，m；
hf——地板空间高，m。
第二步，求有效顶棚空间反射比；
ρeff——有效空间反射比；
A0——空间开口平面面积，m2；
As——空间表面面积，m2；
ρ——空间表面平均反射比；
第三步，计算墙面平均反射比；
Aw、ρw——墙的总面积（包括窗面积），m2和墙面反射比；
Ag、ρg——玻璃空或装饰物的面积，m2和玻璃空或装饰物的反射比
第四步查灯具维护系数；
第五步由利用系数表查利用系数
第六步，根据需要的照度值，灯数可按式（5-48）计算
φ——光源光通量，lm；
N——光源数量；
U——利用系数；
A——工作面面积，m2；
K——灯具的维护系数
1.2.2工作房间表面反射比
表面名称
反射比
顶棚
0.5~0.9
墙面
0.3~0.8
地面
0.1~0.5
表2-2工作表面发射比
备注：
（1）抹灰并打白粉刷的栅顶反射率ρC=70%；
（2）喷白的砖墙或或混凝土屋面反射率ρf=50%；
（3）混凝土地面的反射率ρw=30%；
1.2.3本工程实际各表面反射率表
名称
ρC
ρf
ρw
客厅
70%
50%
30%
卧室
70%
50%
30%
厨房
70%
30%
30%
卫生间
70%
30%
10%
阳台
50%
30%
30%
表2-3本工程各表面发射率表
1.2.4灯具利用系数表
空间利用系数（CU），是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。
Pc
70
50
30
Pf
50
30
10
Pw
30
10
30
10
RCR
利用系数KU%
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.25
1.5
1.75
2.0
2.25
2.5
3.0
3.5
4.0
5.0
36
40
44
47
50
53
57
61
65
68
70
72
75
78
80
82
34
38
42
45
47
50
53
57
60
62
64
65
67
69
70
72
29
33
36
39
42
44
48
52
54
57
59
60
63
65
66
69
25
29
33
35
38
40
43
47
51
54
56
57
60
62
64
66
表2-4带反射罩式多管荧光灯利用系数
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.25
1.50
1.75
2.0
3.0
4.0
5.0
9
12
14
18
22
23
23
28
33
38
43
46
55
61
64
9
12
15
18
22
24
27
29
35
40
45
49
60
64
70
14
18
21
24
28
30
33
37
42
46
50
53
60
64
67
14
19
22
26
29
32
35
38
44
49
53
56
65
69
73
9
12
17
21
24
27
29
31
37
43
48
52
65
71
73
10
14
18
21
24
27
30
33
40
46
52
57
70
78
82
14
19
24
28
31
35
39
42
47
52
57
60
70
74
78
15
21
26
31
35
37
41
44
51
57
62
66
77
85
88
表2-5花灯照明灯具的光通利用系数
1.2.5维护系数
环境污染特征
房间或场所举例
灯具最少擦拭次数
维护系数值
室内
清洁
卧室、办公室，餐厅，阅览室，教室，病客房，仪器仪表装配间，电子元器件配间，检验室等
2
0.80
表2-6维护系数表
需要系数
功率因数
动力设备
0.8-1.0
0.8
应急照明
1.0
0.8-0.9
一般照明
0.8-1.0
0.8-0.9
单元配电箱
0.4-1.6
0.8-1.0
住户配电箱
0.8-0.9
0.8-1.0
表2-1本工程利用系数及功率因素表
1.2.6本工程照明具体计算
室内计算取0.75m水平面为参考平面，房间高度为3m，灯具安装高度离顶棚取0.1m，所有室空高度hRc=2.15，地下室取水平地面为参考平面，高为3.6m，灯具安装高度离顶棚取0.3米，所有室空高度hRc=3.3m
（1）客厅
L=5.2m、B=3.6m，hRc=2.15
S=18.72m2
室空间比：
RCR=5*hRc（L+B）/（LB）=5
顶棚反射率ρc=70%,墙壁反射率ρF=50%，地面反射率ρw=30%,
查得利用系数U=0.88
维护系数取0.8
照度要求：
照度取200lx，选用25W花灯（光通量为1350）
计算数目：
n=（Eav*A）/（ФN*U*K）
=200*15/（1350*0.88*0.8）=3.99，
实配灯具数目：
4套
照度校验：
Eav=n*ФN*U*K/A
=4*1350*0.88*0.8/18.72=203.07lx，能达到200lx的照度要求。
客厅照明功率：
P1=4*25W=100W
（2）卧室
L=4.7m、B=3.2m，hRc=2.15
S=15.04m2
室空间比：
RCR=5*hRc（L+B）/（LB）=5.6
顶棚反射率ρc=50%,墙壁反射率ρF=50%，地面反射率ρw=30%,
查得利用系数U=0.7
维护系数取0.8
照度要求：
100lx，
因为是卧室，灯具数目取1盏
计算光通量：
ФN=（Eav*A）/（n*U*K）
=100*15.04/（1*0.7*0.8）=2680（lm）
所以取40W乳白玻璃半圆球荧光灯，光通量为2500，在加一盏壁灯床头局部照明
照度校验：
Eav=n*ФN*U*K/A
=1*2500*0.7*0.8/15.04=203.07lx=93.08（lx），加上壁灯照明，照度能达到100lx
另卧室加一个10W的球形床头灯。
卧室照明功率：
P2=1*40W+10W=50W
（5）卫生间
L=1.5m、B=2.1m、L=2.15m
S=3.15m2
室空间比：
RCR=5*hRc（L+B）/（LB）=8.9
顶棚反射率ρc=70%,墙壁反射率ρF=30%，地面反射率ρw=10%
查得利用系数U=0.85
维护系数取0.8
照度要求：
100lx，
因为是卫生间，灯具数目取1盏，为防水防尘灯
计算光通量：
ФN=（Eav*A）/（n*U*K）
=100*3.15/（1*0.85*0.8）=463
所以取10W乳白玻璃半圆球荧光灯，光通量为700
照度校验
Eav=n*ФN*U*K/A
=1*700*0.85*0.8/3.15=151.11（lx），足够能达到100lx的照度要求。
卫生间照明功率：
P3=1*10W=10W
（6）阳台
L=1.2m、B=2.4m、L=2.15m
S=2.88m2
室空间比：
RCR=5*hRc（L+B）/（LB）=9.7
顶棚反射率ρc=50%,墙壁反射率ρF=50%，地面反射率ρw=30%
查得利用系数U=0.8
维护系数取0.8
照度要求：
75lx，
因为是阳台，灯具数目取1盏。
计算光通量：
ФN=（Eav*A）/（n*U*K）
=75*2.88/（1*0.8*0.8）=332
所以取10W乳白玻璃半圆球荧光灯，光通量为700
照度校验：
Eav=n*ФN*U*K/A
=1*700*0.8*0.8/3.15=142.22（lx），足够能达到75lx的照度要求。
阳台照明功率：
P4=1*10W=10W
第二章插座的选择
2.1.本工程插座的选择和数量
（1）主卧室：
五孔插座3个，安装高度0.3M，其中空调插座一个，总功率4KW。
（2）次卧室：
五孔插座3个，安装高度0.3M，其中空调插座一个，总功率4KW。
（3）客厅：
五孔插座3个，安装高度0.3M，空调插座一个，总功率5KW。
（4）餐厅：
五孔插座1个，安装高度0.3M。
总功率3KW。
（5）卫生间：
带防溅盒插座1个，给热水器用，安装高度1.4m，带保护接点密闭插座1个，安装高度0.3m，总功率1KW。
（6）阳台：
带保护接点密闭插座1个，安装高度0.3M总功率1KW。
2.2总负荷的计算及配电箱型号、导线的选择
2.2.1总负荷的计算及配电箱的选择
根据以上照明及插座等功率的计算，总功率P=18.17KW。
所以根据国家相关规范及出于总体的经济利益、实用性考虑，本工程两个住户选择规格型号为XL532800（h）*800.*180mm的照明配电箱。
2.2.2导线的选择
1:
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，导线和电缆截面的选择必满足以下条件：
（1）发热条件导线和电缆（含母线）在通过计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。
（2）电压损耗导线和电缆在通过计算电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗值。
（3）机械强度导线的截面应不小于最小允许截面。
由于电缆的机械强度很好，因此电缆不校验机械强度，但需要校验短路热稳定度。
此外，对于绝缘导线和电缆，还需要满足工作电压的要求。
2:
本工程导线的选择
照明回路导线选用BV-2*4mm2,空调插座、厨房插座、卫生间插座及其他插座选用BV-3*6mm2。
配电箱出线选用BV-3*10mm.
参考文献
[1]王晓丽郭福雁．建筑供配电与照明北京：
中国建筑工业出版社，2014
[2]《建筑照明设计标准》GB50034-2004
[3]《电力工程电缆设计规范》GB50217-95
[4]GB50034—2004《建筑照明设计标准》中华人民共和国建设局
[5]JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》中华人民共和国建设部
[6]04DX101-1《建筑电气常用数据》中国建筑标准设计研究院
附录
附录一住宅跃层顶层平面图
附录二照明设计图
附录三插座设计图
附录四负荷计算书
附录五材料表
附录六配电系统图
《建筑供配电与照明》课程设计考查评分表
姓名
孟祥阁
学号
1309151022
班级
13建筑电气与智能化
题目
考
查
项
目
平时表现
（15%）
工作态度认真，能否按时完成设计任务，是否独立完成。
设计方案
（15%）
方案选择合理，设计正确，原理清晰，能设计出正确的结果。
计算结果
（25%）
计算格式正确，选型合理，型号标注清楚
布局图系统图绘制
（25%）
图纸清晰，布局方案设计合理，系统图清楚，能达到预期效果。
报告书写
（20%）
报告内容完整，论述层次清晰，重点突出，完全符合格式要求。
总评成绩
指导老师：
王俊傢2016年6月13日
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