1、鄭州輕工業學院課程設計說明書題目：別墅建筑2電氣照明系統設計 姓 名： XXXXXXX 院 （系）： XXXXXXXXXXX 專業班級： XXXXXXXXXX 學 號：XXXXXXXXXX 指導教師： XXXXXXXXX 成 績： 時間： 20XX 年 6月 22日至 20XX 年 6 月 26 日電氣照明技術課程設計任務書一、設計題目某別墅電氣照明系統設計二、設計資料1.基本概況本工程是一棟三層高的別墅樓，設計內容為電氣照明系統。（1）建筑為三層別墅樓，建筑高度12.9米，地上三層，一層高4.9米，二層高4.1米，三層高3.9米。（2）建筑面積972.26平方米給定資料：各層建筑平面圖。2.

2、參考資料1）民用建筑電氣設計規范及條文解釋2）2009全國民用建筑工程設計技術措施 電氣3）建筑電氣設計手冊4）國家標準電氣制圖電氣圖形符號應用示例圖冊5）有關產品樣本6）建筑電氣施工驗收規范7）供配電系統設計規范8）低壓配電系統設計規范9）建筑照明設計標準三、設計成果1、計算書內容包括：照度計算、負荷計算、線纜及保護管的選擇、配電箱的選擇、低壓電器的選擇。2、圖紙1）設計說明、圖例、圖紙目錄2）各層照明平面圖 （1：100）和各層插座平面圖 （1：100）3）供電干線平面圖 （1：100）4）供電干線系統圖 （1：100）5）照明配電箱系統圖3、課程設計說明書四、 設計步驟1熟悉資料、設計規

3、范。對已給資料進行整理。根據建筑物的特點，確定供電等級：根據建筑平面圖，擬定各戶配電箱具體位置；根據外線情況確定進戶總箱位置；并在平面圖上繪出。2繪制照明平面圖（包括樓梯間設照明）根據建筑平面圖針對不同的使用功能,按照電氣照明設計規范進行照度設計.以滿足使用對照度及功能要求.（1）根據房間的用途確定燈具的種類、型號及安裝高度。（2）查出各房間的照度標準，進行照度計算。（3）根據計算結果繪出照明平面布置圖。（4）繪出線纜（單線圖）。3根據房間的用途確定插座的種類、型號及安裝高度（1）繪出插座平面布置圖。（2）繪出線纜（單線圖）。4. 繪出各層及總的供電系統圖。5. 負荷計算（1）計算各支線負荷，

4、選擇支線線纜（型號、規格）及敷設方式并標注在平面圖上，選擇支線開關（型號、規格）并標注在系統圖上。（2）計算每個房間的負荷，選擇每個房間的線纜（型號、規格）及敷設方式并標注在平面圖上，選擇開關（型號、規格）并標注在系統圖上。（3）計算每層的負荷，選擇線纜（型號、規格）及敷設方式并標注在平面圖上，選擇開關（型號、規格）并標注在系統圖上。（4）計算整幢教學樓的負荷，選擇進戶線纜（型號、規格）及敷設方式并標注在供電干線平面圖上，選擇總開關（型號、規格）并標注在系統圖上。6整理圖紙并寫出設計說明、圖例及圖紙目錄。 （1）說明書內容包括：建筑用途、設計依據、負荷等級及電源進戶方式、配線、配電箱及等電位聯

5、結。 （2）圖例內容包括：符號、名稱、規格型號、容量、安裝高度、方式及場所。（3）圖紙目錄內容包括：圖別、名稱、 7.整理計算書內容包括：照度計算、負荷計算、線纜、開關 及配電箱的選擇。8.設計注意安全、可靠、經濟實用、美觀。設計前應先學習有關的規范，嚴格按照規范設計。選擇導線截面時，留有余地。保護電器選擇要注意滿足前后級間的選擇性配合。圖紙尺寸及采用圖形和文字符號應符合現行標準。 目錄摘要71 緒論71.1工程概況71.2設計原則71.3設計內容82 照明系統82.1概述82.2照明方式和種類102.2.1、照明方式102.2.2照明種類102.3以房間1為例計算其照度102.3.1燈具參數

6、112.3.2其它參數112.3.3計算結果112.3.4校驗結果122.4其他區域照度計算表123 負荷計算133.1供配電系統的概述133.2負荷的分級及要求143.3以臥室1為例進行負荷計算153.4負荷匯總164 設備選型164.1電纜選擇：165防雷接地系統設計175.1 防雷系統175.1.1 防雷系統概述175.1.2 防雷分類185.1.3 本建筑物年預計雷擊次數的計算185.1.4 本工程防雷系統設計185.2 接地系統195.2.1 接地及等電位聯接195.2.2 本工程接地保護措施19總結20致謝20參考文獻21 摘要隨著社會的進步和人們生活水平的提高，電氣設計在高層建筑

7、設計中的地位也越來越重要，對設計人員的要求也越來越嚴格。本文通過理論聯系實際的的方法，研究相關最新規范，嚴格按照國家規范標準來制定設計步驟和內容，對于建筑內的一些關鍵部位進行了重點論證，同時融入了自己的一些設計思想，對歐洲花園10#住宅樓進行了電氣設計。設計的主要內容分強電系統和弱電系統，包括電力、照明等系統，以及配電系統、負荷計算、供電電源和電壓的選擇和設備選型。關鍵詞 高層住宅樓/配電系統/照明系統1緒論1.1工程概況 本工程是一棟三層高的別墅樓，設計內容為電氣照明系統。（1） 建筑為三層別墅樓，建筑高度12.9米，地上三層，一層高4.9米，二層高4.1米，三層高3.9米。（2） 建筑面積

8、972.26平方米給定資料：各層的建筑平面圖。1.2設計原則1）民用建筑電氣設計規范及條文解釋2）2009全國民用建筑工程設計技術措施 電氣3）建筑電氣設計手冊4）國家標準電氣制圖電氣圖形符號應用示例圖冊5）有關產品樣本6）建筑電氣施工驗收規范7）供配電系統設計規范8）低壓配電系統設計規范9）建筑照明設計標準10）建筑物防雷設計規范11）電力工程電纜設計規范1.3設計內容本設計內容包括根據所提供的設計資料完成該建筑的配電系統設計，設計說明書和配電系統干線圖、低壓主接線圖、層配電系統圖，具體要求如下：配電系統干線圖、低壓主接線方案應根據設計資料提供的功能平面圖、負荷類別等信息，根據供電要求和相關

9、配電規范要求確定；要求在圖中標注配電回路、配電箱編號信息，用電負荷信息，計算負荷，干線規格、型號、截面等信息，配電系統干線圖、低壓主接線信息要一致。配電系統圖要求標注計算負荷，導線規格、型號、截面等信息繪制層配電系統圖：根據設計資料確定樓層配電系統圖，要求標注配電回路編號、計算負荷等信息，并根據支線計算負荷，選擇支線規格、型號、截面。2照明系統2.1概述 被照面上某點的照度，通常由兩部分光通量組成：一部分直接來自光源，稱為直射光源；另一部分從空間各個面反射過來，稱為反射光通。這兩部分光通形成該點的照度。照度計算就是根據被照面的照度要求進行電光源的功率及布燈計算，或根據電光源的實際功率及實際布燈

10、計算被照明的照度。照明計算通常由利用系數法、單位容量法、逐點法三種：1） 利用系數法：利用系數發適用于均勻布置燈具的一般照明，是根據多次相互反射的理論求得燈具利用系數，再按照利用系數計算出要求達到的平均照度所需的燈數。利用系數定義為室內的工作面上，由燈具的照射和墻、頂棚的反射而得到的光通量與光源發出的光通量之比值，即式中為利用系數，為每個燈具的光源光通量，為燈具數量。利用系數與下列因數有關：（1） 燈具配光曲線的因數；（2） 燈具的效率的因數；（3） 房間形狀的因數；（4） 反射因數。為了計算的準確性，我們選擇利用系數法計算照明燈具及照度。利用系數法的計算公式為： 式中 工作面上的平均照度，l

11、x ； 每個燈具的光源的光通量， lm ； 房間的面積， ； 照度補償系數； 燈具效率； 利用系數； 最小照度系數。計算室空比RCR=h 燈具最低端到工作面的距離；a 房間的長度；b 房間的寬度。2.2照明方式和種類2.2.1、照明方式1、一般照明，有分為均勻照明和分區照明。均勻照明獲得相同照度而設置的照明分區照明需要提高房間內某些特定工作區的照度2、局部照明局限于特定工作部位的固定或移動照明。3、混合照明一般照明和局部照明2.2.2照明種類 正常照明、應急照明、值班照明、警衛照明、障礙照明等。2.3以房間1為例計算其照度參考標準：建筑照明設計標準/ GB50034-2004參考手冊：照明設計

12、手冊第二版:計算方法：利用系數平均照度法房間類別：,照度要求值:100.00LX,功率密度不超過11.00W/m2房間名稱：房間長度L: 6.13 m房間寬度B: 3.60 m計算高度H: 2.25 m頂棚反射比(%)：70墻反射比(%)：50地面反射比(%)：10室形系數RI: 1.012.3.1燈具參數:型號: 飛利浦TLD30W/54 單燈具光源數:1個燈具光通量: 1825lm燈具光源功率:30.00W鎮流器類型:TLD標準型鎮流器功率:0.002.3.2其它參數:利用系數: 0.79維護系數: 0.80照度要求: 100.00LX功率密度要求: 11.00W/m22.3.3計算結果:

13、E = NUK / AN = EA / (UK)其中：- 光通量lmN - 光源數量U - 利用系數A - 工作面面積m2K - 燈具維護系數計算結果:建議燈具數: 2計算照度: 104.79LX實際安裝功率 = 燈具數× (總光源功率 + 鎮流器功率) = 60.00W實際功率密度: 2.72W/m2折算功率密度: 2.59W/m22.3.4校驗結果:要求平均照度:100.00LX實際計算平均照度:104.79LX符合規范照度要求!要求功率密度:11.00W/m2實際功率密度:2.59W/m2符合規范節能要求!2.4其他區域照度計算表臥室1衛生間1廚房客廳餐廳樓梯間門廳臥室2面積8

14、0.32815.3619.3544.86420.611.491210.596856.38燈具數21111111單燈光源數11111111鎮流器功率w04.00000000總功率w60400.00W96.00963630.00120.0032.00光通量lm18251250lm205020502000182518002050利用系數0.79 0.360.470.470.450.790.450.30維護系數0.800.80.80.80.80.80.80.8要求照度LX100751001007510075.00100計算照度LX104.7968.74118.49100.2970.21100.3894

15、.79136.67功率密度規范值W/m27.007.007.007.007.007.007.007.00功率密度計算值W/m22.594.144.194.1920.62.604.616.50燈具參數飛利浦TLD30W/54防水防塵TLD18W/29防水防塵YU40RR熒光燈YU40RR 熒光燈YZ40RR(36W)飛利浦TLD30W/54吸頂燈YU40RR 熒光燈YU40RR 3負荷計算 3.1供配電系統的概述隨著國民生活水平的提高和房地產業的蓬勃發展，各地新建中高檔住宅小區越來越多。準確計算出住宅小區的用電負荷，合理選擇配變電設施，才能既滿足小區居民現在及將來的用電需要，又能合理降低工程造價

16、、節省投資。 供配電系統設計要徹執行國家的技術經濟政策，做到保障人身安全，供電可靠，技術先進和經濟合理。另外，供配電系統的還必須做統籌兼顧，按照負荷性質、用電容量、工程特點和地區供電條件，合理確定設計方案。 供配電系統的設計為減小電壓偏差，應符合下列要求：    一、正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。    二、降低系統阻抗。    三、采取補償無功功率措施。    四、宜使三相負荷平衡。 3.2負荷的分級及要求一、負荷分級的相關規范

17、：電力負荷應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成損失或影響的程度進行分級，并應符合下列規定： （一）符合下列情況之一時，應為一級負荷： 1）中斷供電將造成人身傷亡時； 2）中斷供電將在政治、經濟上造成重大損失時；    例如：重大設備損壞、重大產品報廢、用重要原料生產的產品大量報廢，國民經濟中重點企業的連續生產過程被打亂需要長時間才能恢復等； 3）中斷供電將影響有重大政治、經濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力。在一級負荷中，當

18、中斷供電將發生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷 ，應視為特別重要的負荷。（二）符合下列情況之一時，應為二級負荷：   1）中斷供電將在政治、經濟上造成較大損失時。例如：主要設備損壞、大量產品報廢、連續生產過程被打亂需較長時間才能恢復、重點企業大量減產等。    2）中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。 （三）不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷 。二、本工程的負荷情況：本

19、工程為普通民用別墅，屬于規范規定的三級級負荷。三級負荷的供電系統，對供電電源無特殊要求，可僅有一回路供電 3.3以臥室1為例進行負荷計算熒光燈： =KdPe=0.8×0036×=0.0288kw 0.36A 空調插座： 有1個空調插座（=1000W、)取功率因數=×=0.7×1= 0.7kw=0.525kvar=0.875kv·A=1.331A式中，,表示用電設備組的有功，無功，視在計算負荷；Pe ： 用電設備組的設備容量總和，不包含備用設備容量；:額定電壓；：用電設備的功率因素；：與功率因素對應的正切值;:用電設備組的計算電流；：用電設備組的

20、需要系數。普通插座：有五個普通插座（=100W，=0.75）取功率因數=×=0.075kw=0.047kw=0.048kw=0.0733.4負荷匯總4設備選型4.1電纜選擇：電纜選擇至少要滿足三個條件：1）滿足發熱條件：IalIc；2）滿足電壓損失 U%5%；3）滿足機械強度條件 銅芯電纜Smin1mm2；PC=Pe/=32.7/0.85=38.47kWIc=Pc/3UNcos=73.06Aa. 經計算IC=73.06A，因此擬定采用BV-500-3*25+1*16電纜，Ial=98A（30°，埋地敷設）滿足要求;b. U%= =0.81%，0.81%c. 所選導線橫截面積

21、是25mm2，大于1mm²，顯然滿足機械強度的要求。 根據前面計算，故選用BV-500-3*25+1*16，作為輸出回路電纜。其它電纜選擇按照以上方法,均為耐火電纜，具體電纜選擇見本工程的系統圖。在本工程中,部分穿鋼管暗敷設,部分塑料暗敷設,地埋或暗埋在混凝土墊層,混凝土構件內。若敷設在本層的樓板或敷設在本層的頂板內,所用材料差不多時,應優先考慮后者.因為敷設在本層的頂板內的管子兩端的開口向下.在搗制混凝土樓板時,水泥砂漿不會從端口灌注,而且在設置分線盒時,頂班敷設容易處理。水平敷設的線路,為了防止由于距離長管線截面比較大時,而敷設穿管線帶來的困難.采用線槽在吊頂內敷設的方式。在建筑

22、物的吊頂內為了防火的要求,電線穿管要不能有外露部分,當同一方向布線的數量較多時,宜在設備層或專用電纜夾層內敷設。敷設與潮濕場所或地下的金屬管宜采用焊接鋼管。5 防雷接地系統設計5.1 防雷系統5.1.1 防雷系統概述防雷是一個整體的防護系統，根據雷擊的種類以及對保護設備的不同可將整個防雷系統分為內外兩個防雷系統進行分別闡述，內部防雷系統主要防護的是因雷擊產生的電磁感應等，而外部防雷系統主要對直擊雷進行防護。外部防雷系統最直接的目的即保護人生安全，內部防雷系統則是保護設備不受雷。5.1.2 防雷分類現代防雷技術系統的防雷方案包括外部防雷和內部防雷兩個方面：（1）外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線

23、、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物 本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。 Ø （2）內部防雷系統是為保護建筑物內部的設備以及人員的安全而設置的。通過在需要保護設 備的前端安裝合適的防雷器，使設備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設備的安全。 避雷帶、引下線（建筑物鋼筋）和接地等構成的外部防雷系統，主要是為了保護建筑物本體免受雷擊引起的火災事故及人身安全事故，而內部防雷系統則是防止感應雷和其他形式的過電壓侵入設備造成損壞，這是外部防雷系

24、統無法保證的。5.1.3 本建筑物年預計雷擊次數的計算本工程為某高級住宅小區，長L25米，寬W12.2米，高H12.9米，對于與建筑物接收相同雷擊次數的等效面積為：Ae=L*W+2(L+W)H(200-H) ½+H(200-H)*10-6=0.0115km ²校正系數K=1.0，年平均雷暴日數Td=21.4天，從而預計雷擊次數為：N=0.024KTd1.3 Ae=0.024*1.0*21.41.3*0.0115=0.0148根據規范可知，本建筑物應劃分為第三類防雷建筑物。5.1.4 本工程防雷系統設計 第三類防雷建筑物，宜采用裝設在建筑物上的避雷網（帶）或避雷針或由這兩種混

25、合組成的接閃器。避雷網（帶）應沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設。并應在整個屋面組成不大于20m*20m或24m*16m的網格。平屋面的建筑物，當其寬度不大于20m時，可僅沿網邊敷設一圈避雷帶。引下線不應少于兩根，但周長不超過25m且高度不超過40m的建筑物，可只設一根引下線。引下線應沿建筑物四周均勻或對稱布置，其間距不應大于25m。利用建筑物鋼筋混凝土柱內通長焊接的主鋼筋(每組鋼筋截面應大于2x 16或4x 10)作為防直擊雷裝置的引下線,其水平間距不大于25m。利用建筑物樁基、地梁、底板內的鋼筋作自然接地體。每根引下線上部與屋面避雷帶焊接,下部與底板的主鋼筋焊接,構成良好的電氣通

26、路,組成可靠的防雷和接地系統。等電位聯結:1)每層樓板的鋼筋網要求與柱內的引下線可靠焊接。2)防止電子設備過電壓、抗干擾的裝置由相關的專業公司另行設計。5.2 接地系統5.2.1 接地及等電位聯接所有電氣設備的金屬外殼及正常情況下不帶電的其它設備的金屬外殼,如配線用的鋼管、電氣安裝構件、電纜支架、橋架、室外路燈金屬桿、金屬接線盒及水管、風管、空調機、鋼構架等,均須與PE線相連接。進入建筑物的一切金屬管道,如:水管、風管、氣管、油管、電纜等均須埋地引入,并在進戶處與接地裝置連接。詳見97SD547<<等電位聯結安裝>>。本建筑物所有需要接地的設備,電氣安全保護接地、防雷設

27、施、通風以及其它需要接地的設備,共用同一接地裝置,接地電阻不大于1歐姆,施工后進行實測,當不能滿足要求時,應增加人工接地極。5.2.2 本工程接地保護措施本工程配電系統的接地為TN-S-C制,即工作中性線(N線)與安全保護線(PE線),從各建筑物重復接地點開始分開,分開后二者不得混淆,N線對地絕緣,N線為淡藍色,PE線為黃綠色。A、B、C三相分別為黃、綠、紅色。所有配電箱應分別設有N線及PE線端子。防雷和接地裝置施工時,電氣專業人員應密切配合土建專業,按施工程序做好樁基、承臺、地梁、底板等基礎接地裝置組件之間以及引下線、圈梁、避雷帶等防雷裝置各處的連接點施工,及時留出所需外引鋼筋或預埋鋼板,并做好各項檢查和電阻測試工作?？偨Y