建筑工程电气照明专业课程设计项目说明指导书.doc

郑州轻工业学院
课程设计阐明书

题目：别墅建筑2电气照明系统设计

姓 名： XXXXXXX
院 （系）： XXXXXXXXXXX
专业班级： XXXXXXXXXX
学 号：XXXXXXXXXX
指引教师： XXXXXXXXX

成 绩：

时间： 20XX 年 6月 22日至 20XX 年 6 月 26 日

《电气照明技术》课程设计任务书

一、 设计题目
某别墅电气照明系统设计
二、设计资料
1.基本概况
本工程是一栋三层高别墅楼，设计内容为电气照明系统。
（1）建筑为三层别墅楼，建筑高度12.9米，地上三层，一层高4.9米，二层高4.1米，三层高3.9米。
（2）建筑面积972.26平方米
给定资料：各层建筑平面图。
2.参照资料
1）民用建筑电气设计规范及条文解释
2）全国民用建筑工程设计技术办法 电气
3）建筑电气设计手册
4）国标电气制图电气图形符号应用示例图册
5）关于产品样本
6）建筑电气施工验收规范
7）供配电系统设计规范
8）低压配电系统设计规范
9）建筑照明设计原则
三、设计成果
1、计算书
内容涉及：照度计算、负荷计算、线缆及保护管选取、配电箱选取、低压电器选取。
2、图纸
1）设计阐明、图例、图纸目录
2）各层照明平面图 （1：100）和各层插座平面图 （1：100）
3）供电干线平面图 （1：100）
4）供电干线系统图 （1：100）
5）照明配电箱系统图
3、课程设计阐明书

四、设计环节
1．熟悉资料、设计规范。
对已给资料进行整顿。依照建筑物特点，拟定供电级别：依照建筑平面图，拟定各户配电箱详细位置；依照外线状况拟定进户总箱位置；并在平面图上绘出。
2．绘制照明平面图（涉及楼梯间设照明）
依照建筑平面图针对不同使用功能,按照电气照明设计规范进行照度设计.以满足使用对照度及功能规定.
（1） 依照房间用途拟定灯具种类、型号及安装高度。
（2） 查出各房间照度原则，进行照度计算。
（3） 依照计算成果绘出照明平面布置图。
（4） 绘出线缆（单线图）。
3．依照房间用途拟定插座种类、型号及安装高度
（1） 绘出插座平面布置图。
（2） 绘出线缆（单线图）。
4. 绘出各层及总供电系统图。
5. 负荷计算
（1）计算各支线负荷，选取支线线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在平面图上，选取支线开关（型号、规格）并标注在系统图上。
（2）计算每个房间负荷，选取每个房间线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在平面图上，选取开关（型号、规格）并标注在系统图上。
（3）计算每层负荷，选取线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在平面图上，选取开关（型号、规格）并标注在系统图上。
（4）计算整幢教学楼负荷，选取进户线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在供电干线平面图上，选取总开关（型号、规格）并标注在系统图上。
6．整顿图纸并写出设计阐明、图例及图纸目录。
（1）阐明书
内容涉及：建筑用途、设计根据、负荷级别及电源进户方式、配线、配电箱及等电位联结。
（2）图例
内容涉及：符号、名称、规格型号、容量、安装高度、方式及场合。
（3）图纸目录
内容涉及：图别、名称、
7.整顿计算书
内容涉及：照度计算、负荷计算、线缆、开关 及配电箱选取。
8.设计注意
安全、可靠、经济实用、美观。
设计前应先学习关于规范，严格按照规范设计。
选取导线截面时，留有余地。
保护电器选取要注意满足先后级间选取性配合。
图纸尺寸及采用图形和文字符号应符合现行原则。

目录
摘要 7
1 绪论 7
1.1工程概况 7
1.2设计原则 7
1.3设计内容 8
2 照明系统 8
2.1概述 8
2.2照明方式和种类 10
2.2.1、照明方式 10
2.2.2照明种类 10
2.3以房间1为例计算其照度 10
2.3.1灯具参数 11
2.3.2其他参数 11
2.3.3计算成果 11
2.3.4校验成果 12
2.4其她区域照度计算表 12
3 负荷计算 13
3.1供配电系统概述 13
3.2负荷分级及规定 14
3.3以卧室1为例进行负荷计算 15
3.4负荷汇总 16
4 设备选型 16
4.1电缆选取： 16
5防雷接地系统设计 17
5.1 防雷系统 17
5.1.1 防雷系统概述 17
5.1.2 防雷分类 18
5.1.3 本建筑物年预测雷击次数计算 18
5.1.4 本工程防雷系统设计 18
5.2 接地系统 19
5.2.1 接地及等电位联接 19
5.2.2 本工程接地保护办法 19
总结 20
道谢 20
参照文献 21

摘要
随着社会进步和人们生活水平提高，电气设计在高层建筑设计中地位也越来越重要，对设计人员规定也越来越严格。本文通过理论联系实际办法，研究有关最新规范，严格按照国家规范原则来制定设计环节和内容，对于建筑内某些核心部位进行了重点论证，同步融入了自己某些设计思想，对欧洲花园10#住宅楼进行了电气设计。设计重要内容分强电系统和弱电系统，涉及电力、照明等系统，以及配电系统、负荷计算、供电电源和电压选取和设备选型。
核心词 高层住宅楼/配电系统/照明系统
1绪论
1.1工程概况
本工程是一栋三层高别墅楼，设计内容为电气照明系统。
（1） 建筑为三层别墅楼，建筑高度12.9米，地上三层，一层高4.9米，二层高4.1米，三层高3.9米。
（2） 建筑面积972.26平方米
给定资料：各层建筑平面图。
1.2设计原则
1）民用建筑电气设计规范及条文解释
2）全国民用建筑工程设计技术办法 电气
3）建筑电气设计手册
4）国标电气制图电气图形符号应用示例图册
5）关于产品样本
6）建筑电气施工验收规范
7）供配电系统设计规范
8）低压配电系统设计规范
9）建筑照明设计原则
10）建筑物防雷设计规范
11）电力工程电缆设计规范
1.3设计内容
本设计内容涉及依照所提供设计资料完毕该建筑配电系统设计，设计阐明书和配电系统干线图、低压主接线图、层配电系统图，详细规定如下：
配电系统干线图、低压主接线方案应依照设计资料提供功能平面图、负荷类别等信息，依照供电规定和有关配电规范规定拟定；规定在图中标注配电回路、配电箱编号信息，用电负荷信息，计算负荷，干线规格、型号、截面等信息，配电系统干线图、低压主接线信息要一致。
配电系统图规定标注计算负荷，导线规格、型号、截面等信息
绘制层配电系统图：依照设计资料拟定楼层配电系统图，规定标注配电回路编号、计算负荷等信息，并依照支线计算负荷，选取支线规格、型号、截面。
2照明系统
2.1概述
被照面上某点照度，普通由两某些光通量构成：一某些直接来自光源，称为直射光源；另一某些从空间各个面反射过来，称为反射光通。这两某些光通形成该点照度。
照度计算就是依照被照面照度规定进行电光源功率及布灯计算，或依照电光源实际功率及实际布灯计算被照明照度。
照明计算普通由运用系数法、单位容量法、逐点法三种：
1） 运用系数法：运用系数发合用于均匀布置灯具普通照明，是依照多次互相反射理论求得灯具运用系数，再按照运用系数计算出规定达到平均照度所需灯数。
运用系数定义为室内工作面上，由灯具照射和墙、顶棚反射而得到
光通量与光源发出光通量之比值，即

式中为运用系数，为每个灯具光源光通量，为灯具数量。
运用系数与下列因数关于：
（1） 灯具配光曲线因数；
（2） 灯具效率因数；
（3） 房间形状因数；
（4） 反射因数。
为了计算精确性，咱们选取运用系数法计算照明灯具及照度。
运用系数法计算公式为：

式中 —— 工作面上平均照度，lx ；
—— 每个灯具光源光通量， lm ；
—— 房间面积， ；
—— 照度补偿系数；
——灯具效率；
——运用系数；
——最小照度系数。
计算室空比RCR=

h —— 灯具最低端到工作面距离；
a —— 房间长度；
b —— 房间宽度。
2.2照明方式和种类
2.2.1、照明方式
1、普通照明，有分为均匀照明和分区照明。
均匀照明——获得相似照度而设立照明
分区照明——需要提高房间内某些特定工作区照度
2、局部照明——局限于特定工作部位固定或移动照明。
3、混合照明——普通照明和局部照明
2.2.2照明种类
正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明等。
2.3以房间1为例计算其照度
参照原则：《建筑照明设计原则》/ GB50034-
参照手册：《照明设计手册》第二版:
计算办法：运用系数平均照度法
房间类别：,照度规定值:100.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
房间长度L：6.13 m
房间宽度B：3.60 m
计算高度H：2.25 m
顶棚反射比(%)：70
墙反射比(%)：50
地面反射比(%)：10
室形系数RI：1.01
2.3.1灯具参数:
型号：飞利浦TLD30W/54
单灯具光源数:1个
灯具光通量： 1825lm
灯具光源功率:30.00W
镇流器类型:TLD原则型
镇流器功率:0.00
2.3.2其他参数:
运用系数：0.79
维护系数：0.80
照度规定：100.00LX
功率密度规定：11.00W/m2
2.3.3计算成果:
E = NΦUK / A
N = EA / (ΦUK)
其中：
Φ-- 光通量lm
N -- 光源数量
U -- 运用系数
A -- 工作面面积m2
K -- 灯具维护系数

计算成果:
建议灯具数：2
计算照度：104.79LX
实际安装功率 = 灯具数× (总光源功率 + 镇流器功率) = 60.00W
实际功率密度：2.72W/m2
折算功率密度：2.59W/m2
2.3.4校验成果:
规定平均照度:100.00LX
实际计算平均照度:104.79LX
符合规范照度规定!

规定功率密度:11.00W/m2
实际功率密度:2.59W/m2
符合规范节能规定!
2.4其她区域照度计算表

卧室1
卫生间1
厨房
客厅
餐厅
楼梯间
门厅
卧室2
面积㎡
80.328
15.36
19.35
44.864
20.6
11.4912
10.5968
56.38
灯具数
2
1
1
1
1
1
1
1
单灯光源数
1
1
1
1
1
1
1
1
镇流器功率w
0
4.00
0
0
0
0
0
0
总功率w
60
400.00W
96.00
96
36
30.00
120.00
32.00
光通量lm
1825
1250lm
2050
2050

1825
1800
2050
运用系数
0.79
0.36
0.47
0.47
0.45
0.79
0.45
0.30
维护系数
0.80
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
规定照度LX
100
75
100
100
75
100
75.00
100
计算照度LX
104.79
68.74
118.49
100.29
70.21
100.38
94.79
136.67
功率密度规范值W/m2
7.00
7.00
7.00
7.00
7.00
7.00
7.00
7.00
功率密度计算值W/m2
2.59
4.14
4.19
4.19
20.6
2.60
4.61
6.50
灯具参数
飞利浦TLD30W/54
防水防尘TLD18W/29
防水防尘YU40RR
荧光灯YU40RR
荧光灯YZ40RR(36W)
飞利浦TLD30W/54
吸顶灯YU40RR
荧光灯YU40RR
3负荷计算
3.1供配电系统概述
随着国民生活水平提高和房地产业蓬勃发展，各地新建中高档住宅社区越来越多。精确计算出住宅社区用电负荷，合理选取配变电设施，才干既满足社区居民当前及将来用电需要，又能合理减少工程造价、节约投资。
供配电系统设计要彻执行国家技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。此外，供配电系统还必要做统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理拟定设计方案。
供配电系统设计为减小电压偏差，应符合下列规定：    一、对的选取变压器变压比和电压分接头。    二、减少系统阻抗。    三、采用补偿无功功率办法。    四、宜使三相负荷平衡。
3.2负荷分级及规定
一、负荷分级有关规范：
电力负荷应依照对供电可靠性规定及中断供电在政治、经济上所导致损失或影响限度进行分级，并应符合下列规定：
（一）符合下列状况之一时，应为一级负荷：
1）中断供电将导致人身伤亡时；
2）中断供电将在政治、经济上导致重大损失时；    例如：重大设备损坏、
重大产品报废、用重要原料生产产品大量报废，国民经济中重点公司持续生产过程被打乱需要长时间才干恢复等；
3）中断供电将影响有重大政治、经济意义用电单位正常工作。例如：
重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经惯用于国际活动大量人员集中公共场合等用电单位中重要电力。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等状况负荷，以及特别重要场合不容许中断供电负荷 ，应视为特别重要负荷。
（二）符合下列状况之一时，应为二级负荷：   
1）中断供电将在政治、经济上导致较大损失时。例如：重要设备损坏、大量产品报废、持续生产过程被打乱需较长时间才干恢复、重点公司大量减产等。   
2）中断供电将影响重要用电单位正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中重要电力负荷，以及中断供电将导致大型影剧院、大型商场
等较多人员集中重要公共场合秩序混乱。
（三）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷 。
二、本工程负荷状况：
本工程为普通民用别墅，属于规范规定三级级负荷。
三级负荷供电系统，对供电电源无特殊规定，可仅有一回路供电
3.3以卧室1为例进行负荷计算
荧光灯： =KdPe=0.8×0．036×=0.0288kw
0.36A
空调插座： 有1个空调插座（=1000W、)取功率因数
=×=0.7×1= 0.7kw
=0.525kvar
==0.875kv·A
===1.331A
式中，,,表达用电设备组有功，无功，视在计算负荷；
Pe ： 用电设备组设备容量总和，不包括备用设备容量；
:额定电压；
：用电设备功率因素；
：与功率因素相应正切值;
:用电设备组计算电流；
：用电设备组需要系数。
普通插座：有五个普通插座（=100W，=0.75）取功率因数
=×=0.075kw
=0.047kw
==0.048kw
===0.073
3.4负荷汇总

4设备选型
4.1电缆选取：
电缆选取至少要满足三个条件：
1）满足发热条件：Ial≧Ic；
2）满足电压损失 U%≦5%；
3）满足机械强度条件 铜芯电缆Smin≧1mm2；
PC=Pe/η=32.7/0.85=38.47kW
Ic=Pc/√3UNcosφ=73.06A
a. 经计算IC=73.06A，因而拟定采用BV-500-3*25+1*16电缆，Ial=98A（30°，埋地敷设）满足规定;
b. U%= ==0.81%，0.81%
c. 所选导线横截面积是25mm2，不不大于1mm²，显然满足机械强度规定。
依照前面计算，故选用BV-500-3*25+1*16，作为输出回路电缆。其他电缆选
择按照以上办法,均为耐火电缆，详细电缆选取见本工程系统图。
在本工程中,某些穿钢管暗敷设,某些塑料暗敷设,地埋或暗埋在混凝土垫层,混凝土构件内。
若敷设在本层楼板或敷设在本层顶板内,所用材料差不多时,应优先考虑后者.由于敷设在本层顶板内管子两端开口向下.在捣制混凝土楼板时,水泥砂浆不会从端口灌注,并且在设立分线盒时,顶班敷设容易解决。
水平敷设线路,为了防止由于距离长管线截面比较大时,而敷设穿管线带来困难.采用线槽在吊顶内敷设方式。
在建筑物吊顶内为了防火规定,电线穿管要不能有外露某些,当同一方向布线数量较多时,宜在设备层或专用电缆夹层内敷设。
敷设与潮湿场合或地下金属管宜采用焊接钢管。
5 防雷接地系统设计
5.1 防雷系统
5.1.1 防雷系统概述
防雷是一种整体防护系统，依照雷击种类以及对保护设备不同可将整个防雷系统分为内外两个防雷系统进行分别阐述，内部防雷系统重要防护是因雷击产生电磁感应等，而外部防雷系统重要对直击雷进行防护。外部防雷系统最直接目即保护人生安全，内部防雷系统则是保护设备不受雷。
5.1.2 防雷分类
当代防雷技术系统防雷方案涉及外部防雷和内部防雷两个方面：
（1）外部防雷涉及避雷针、避雷带、引下线、接地极等等，其重要功能是为了保证建筑物 本体免受直击雷侵袭，将也许击中建筑物雷电通过避雷针、避雷带、引下线等，泄放入大地。 Ø
（2）内部防雷系统是为保护建筑物内部设备以及人员安全而设立。通过在需要保护设 备前端安装适当防雷器，使设备、线路与大地形成一种有条件等电位体。将也许进入雷电流阻拦在外，将因雷击而使内部设施所感应到雷电流得以安全泄放入地，保证后接设备安全。
避雷带、引下线（建筑物钢筋）和接地等构成外部防雷系统，重要是为了保护建筑物本体免受雷击引起火灾事故及人身安全事故，而内部防雷系统则是防止感应雷和其她形式过电压侵入设备导致损坏，这是外部防雷系统无法保证。
5.1.3 本建筑物年预测雷击次数计算
本工程为某高档住宅社区，长L25米，宽W12.2米，高H12.9米，对于与建筑物接受相似雷击次数等效面积为：
Ae=[L*W+2(L+W){H(200-H)} ½+πH(200-H)]*10-6=0.0115km ²
校正系数K=1.0，年平均雷暴日数Td=21.4天，从而预测雷击次数为：
N=0.024KTd1.3 Ae=0.024*1.0*21.41.3*0.0115=0.0148
依照规范可知，本建筑物应划分为第三类防雷建筑物。
5.1.4 本工程防雷系统设计
第三类防雷建筑物，宜采用装设在建筑物上避雷网（带）或避雷针或由这两种混合构成接闪器。避雷网（带）应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击部位敷设。并应在整个屋面构成不不不大于20m*20m或24m*16m网格。平屋面建筑物，当其宽度不不不大于20m时，可仅沿网边敷设一圈避雷带。引下线不应少于两根，但周长不超过25m且高度不超过40m建筑物，可只设一根引下线。引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应不不大于25m。
运用建筑物钢筋混凝土柱内通长焊接主钢筋(每组钢筋截面应不不大于2x ∅16或4x ∅10)作为防直击雷装置引下线,其水平间距不不不大于25m。运用建筑物桩基、地梁、底板内钢筋作自然接地体。每根引下线上部与屋面避雷带焊接,下部与底板主钢筋焊接,构成良好电气通路,构成可靠防雷和接地系统。
等电位联结:
1)每层楼板钢筋网规定与柱内引下线可靠焊接。
2)防止电子设备过电压、抗干扰装置由有关专业公司另行设计。

5.2 接地系统
5.2.1 接地及等电位联接
所有电气设备金属外壳及正常状况下不带电其他设备金属外壳,如配线用钢管、电气安装构件、电缆支架、桥架、室外路灯金属杆、金属接线盒及水管、风管、空调机、钢构架等,均须与PE线相连接。进入建筑物一切金属管道,如:水管、风管、气管、油管、电缆等均须埋地引入,并在进户处与接地装置连接。详见97SD547<<等电位联结安装>>。本建筑物所有需要接地设备,电气安全保护接地、防雷设施、通风以及其他需要接地设备,共用同一接地装置,接地电阻不不不大于1欧姆,施工后进行实测,当不能满足规定期,应增长人工接地极。
5.2.2 本工程接地保护办法
本工程配电系统接地为TN-S-C制,即工作中性线(N线)与安全保护线(PE线),从各建筑物重复接地点开始分开,分开后两者不得混淆,N线对地绝缘,N线为淡蓝色,PE线为黄绿色。A、B、C三相分别为黄、绿、红色。所有配电箱应分别设有N线及PE线端子。
防雷和接地装置施工时,电气专业人员应密切配合土建专业,按施工程序做好桩基、承台、地梁、底板等基本接地装置组件之间以及引下线、圈梁、避雷带等防雷装置各处连接点施工,及时留出所需外引钢筋或预埋钢板,并做好各项检查和电阻测试工作。
总结
照明设计不但仅是时代表面层次消耗品，还是地球上各种场合多样化“光文化”基本。
在本次设计当中，住宅电气设计充分应用了建筑供配电、照明等各个系统专业课，特别是各种配电系统选用，与实际相结合，对工程及设计有了整体系统概念，并对如何选取灯具、计算照明负荷有了更深一步理解。设计过程中使用了最新民用电气设计规范等，并且将新旧规范某些重点某些进行对比，找出不同地方分析、总结。电气设计在高层建筑设计中地位也有越来越重要，对设计人员规定也越来越严格。精确选取设备，合理设计构造，整个电气系统安全性仍是不容忽视焦点问题。
道谢
通过一周奋战我电气照明技术课程设计终于完毕了。在没有做课程设计此前觉得课程设计只是对所学《电气照明技术》知识单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己看法有点太片面。课程设计不但是对前面所学知识一种检查，并且也是对自己能力一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己本来知识还比较欠缺。自己要学习东西还诸多，此前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一种长期积累过程，在后来工作、生活中都应当不断学习，努力提高自己专业知识和综合素质。
这都要感谢教师给了咱们实战机会，在我遇到不解与疑惑时候予以支持与勉励，并且把问题引申到更深层次，不断启发咱们，拓展咱们思路。教师对咱们规定很严格，规定咱们做出高质量课程设计，而我也从中受益匪浅。在设计过程中，小组长耐心为我指出设计问题，让我非常感激。但是由于我水平有限，再加上资料运用不是很熟悉，本设计比较粗糙，其中还是有不少错误和不当，但愿教师不吝批评指正。
在这里我向教师及关怀和协助我同窗表达诚挚谢意！

参照文献
[1]黄民德 郭福雁 建筑电气照明；中华人民共和国建筑工业出版社，.
[2]曹祥红.建筑供配电系统设计；人民交通出版社，.
[3]建筑照明设计原则GB 50034-
[4]住宅设计规范GB 50096-
[5]住宅建筑电气设计规范JGJ 242-
[6]民用建筑电气设计规范JGJ 16-
[7]住宅建筑规范 GB 50368—