建筑電氣課程設(shè)計(jì)

1、一、緒論前言：照明設(shè)計(jì)是一門綜合性的科學(xué)，需要兼顧應(yīng)用光學(xué)、電學(xué)、建筑學(xué)、心理學(xué)、衛(wèi)生學(xué)等多方面技術(shù)的一門科學(xué)，本課程設(shè)計(jì)是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的主干專業(yè)課程，實(shí)踐性較強(qiáng)、在工程技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。整個(gè)課程設(shè)計(jì)完成后能提高學(xué)生對(duì)建筑供電與照明課程的理解和實(shí)際運(yùn)用能力，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力，及照明設(shè)計(jì)的初步能力。本設(shè)計(jì)的題目為“某三層辦公建筑工程”。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：照明器的型號(hào)選擇、燈具的布置、照度計(jì)算、照明負(fù)荷的計(jì)算、導(dǎo)線的選擇和計(jì)算。以高效節(jié)能與最大效益化的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)評(píng)估出最合理的方案，對(duì)該辦公樓進(jìn)行設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：照明設(shè)計(jì)；負(fù)荷；節(jié)

2、能課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱建筑供電與照明課程設(shè)計(jì)課程代碼設(shè)計(jì)題目建環(huán)公司辦公樓-建筑供電與照明課程設(shè)計(jì)題目序號(hào)設(shè)計(jì)時(shí)間2013年 2013 年 系（院）專業(yè)建筑環(huán)境與設(shè)備工程班級(jí)一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)（條件）、具體技術(shù)參數(shù)（指標(biāo)）1建筑平面圖、各房間的功能要求；2各層面配電箱均為380/220，三相四線制；3每個(gè)大房間布置三相380/的立式空調(diào)一臺(tái)，插座個(gè)，小房間布置220的壁掛空調(diào)一臺(tái)，插座個(gè)。二、對(duì)課程設(shè)計(jì)成果的要求（包括課程設(shè)計(jì)說明書、圖紙）1編寫設(shè)計(jì)說明書，包括選定的照明器型號(hào)、燈具的布置、照度計(jì)算、照明負(fù)荷的計(jì)算、導(dǎo)線的選擇和計(jì)算；2繪制照明平面設(shè)計(jì)圖、照明供電系統(tǒng)圖，列出主要材料清單。三、

3、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃： 第1周 照度的計(jì)算，照明方案的確定； 供配電系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)、撰寫設(shè)計(jì)說明、繪圖。四、主要參考資料建筑電氣，關(guān)光福，重慶大學(xué)出版社，2007建筑供配電，劉思亮 ，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001電氣照明技術(shù)，孫建民，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001照明技術(shù)手冊(cè)，朱小情，機(jī)械工業(yè)出版社，2003指導(dǎo)教師（簽名）： 教研室主任（簽名）： 2013 年 2013 年 建筑電氣課程設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)計(jì)算1、設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)對(duì)象為某一3層辦公建筑工程。供電方式為放射式，電源供電采用三相四線380/220V制式。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括照明器型號(hào)（樓道與衛(wèi)生間采用平圓形吸頂燈，其他部位采用YG2-1控照式

4、熒光燈）、燈具的布置、照明負(fù)荷的計(jì)算、導(dǎo)線的選擇和計(jì)算、照度計(jì)算（采用利用系數(shù)法計(jì)算，衛(wèi)生間、樓道、辦公室、會(huì)議室），開關(guān)、插座、配電箱布置，電氣管線選用，以及總配電箱、分配電箱內(nèi)部線路、電氣設(shè)備選用。（備注：本班設(shè)計(jì)的是辦公建筑工程第2層）2、辦公建筑照明設(shè)計(jì)2.1照明燈具選用及布置1 .照明燈具選用：吸頂安裝；衛(wèi)生間、樓道、樓梯間、大門外采用平圓形吸頂燈（白熾燈，60W）其他部位采用YG2-1控照式熒光燈（熒光燈，40W）2.照明燈具布置如下表1所示燈具布置表1樓層房間名稱房間面積A照度標(biāo)準(zhǔn)單位面積功率w全部燈泡安裝容量P每套燈具的安裝容量PL實(shí)際燈具數(shù)量N'燈具名稱單位m2lxW

5、/m2WW個(gè)第二層女衛(wèi)生間5.6100.0739.2601平圓形吸頂燈男衛(wèi)生間15.46100.07108.22602平圓形吸頂燈辦公室21.06300.011231.6640每間8YG2-2控照式熒光燈會(huì)議室37.830011463.3240每間16YG2-2控照式熒光燈樓梯間12.9150.0490.3402平圓形吸頂燈樓道59.58150.04417.06602平圓形吸頂燈2.2.開關(guān)選用布置 開關(guān)按照房間位置便于操作，一般安置在房間的入口位置，目前較常用的是翹板式開關(guān)，可根據(jù)布燈情況選擇單控、雙聯(lián)單控、三聯(lián)或多聯(lián)開關(guān)等各種規(guī)格的開關(guān)裝置。在同一處分別控制多盞燈具時(shí)應(yīng)盡量采用多聯(lián)開關(guān)。辦

6、公室、會(huì)議室的燈具控制方式可采用調(diào)光裝置、單控開關(guān)等。衛(wèi)生間的開關(guān)宜設(shè)置在門內(nèi)，即入口處。走廊、樓梯間開關(guān)宜選用延時(shí)開關(guān)已達(dá)節(jié)能要求。開關(guān)安裝高度一般為1.4m。2.3插座選用及布置1、 插座選用按照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于照明系統(tǒng)中的每一單相回路，不宜超過16A，燈具數(shù)量不宜超過25個(gè)每一單相插座回路的插座數(shù)量不宜超過10個(gè)（組）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。2各房間插座布置會(huì)議室與辦公室兩側(cè)墻上至少各設(shè)1組，按家電設(shè)備可能的安放位置預(yù)留足夠數(shù)量的插孔。熱水器、空調(diào)、設(shè)供電專線切配單項(xiàng)帶接地的三孔插座。一般插座安裝高度為0.3m，熱水器插座距地2.3m，空調(diào)插座距地1.8m。插座布置情況表2樓層房間插座1

7、0A個(gè)數(shù)n插座16A個(gè)數(shù)n第二層單位個(gè)個(gè)衛(wèi)生間00辦公室320會(huì)議室31樓道00走道003、辦公建筑電氣線路設(shè)計(jì)3.1供電方式本工程選用放射式，即由室外配電柜引來380/220V三相四線電源，采用電纜直埋地方式引進(jìn)，進(jìn)線電纜選用聚氯乙烯絕緣電力電纜，過基礎(chǔ)穿SC125保護(hù)，引至一層的ZL總配電箱，然后由ZL總箱引至辦公樓第二層。3.2 線路敷設(shè)電纜選用聚氯乙烯絕緣電力電纜，低壓配電主干線選用銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線（VV）穿鋼管SC沿墻暗敷設(shè)；支線選用銅芯電線（BV）穿難燃PVC管沿建筑物墻地面、頂板暗敷。3.3配電箱選用及布置配電箱布置 第二層：設(shè)總配電箱所有用電設(shè)備均為單相；總配電箱、樓層配電

8、箱三相4、房間的照度計(jì)算4.1、確定空間系數(shù) 圖1 反射率示意圖根據(jù)計(jì)算公式：已知會(huì)議室房間的長(zhǎng)a=7.8m 寬b=5.4m 高H=3.3m4.1.1 空間系數(shù) CCR= 5h（a+b）/ ab RCR=5hc (a+b) / ab FCR=5hf (a+b) / ab4.1.2 頂棚與地面有效空間反射比 = i Ai / Ai c = / + (1-) (1+ 0.4CCR)f = / + (1-) (1+ 0.4FCR)4.1.3 棚墻面空間反射比w =（A-Ag）/ A +gAg / A根據(jù)上面已知條件帶入計(jì)算出房間的利用系數(shù)u， 查表算出房間的系數(shù)修正值r ，取房間的維護(hù)系數(shù)都為k=0

9、.75 ，光通量0 =2400lm故燈具數(shù)量N= EVA / ruk0同樣的計(jì)算步驟計(jì)算出辦公室、衛(wèi)生間、樓道、樓梯間的相應(yīng)系數(shù) ，進(jìn)而求得各類房間所需的燈具數(shù)目。所求系數(shù)如下表表3樓層房間名稱燈具名稱房間面積A照度標(biāo)準(zhǔn)Ev房間利用系數(shù)u利用系數(shù)修正值r房間維護(hù)系數(shù)k燈型光通量0燈具數(shù)量N單位m2lx個(gè)第二層女衛(wèi)生間平圓形吸頂燈5.6100.00.7524001男衛(wèi)生間平圓形吸頂燈15.46100.00.7524002辦公室YG2-1控照式熒光燈21.06300.00.440.752400每間8會(huì)議室YG2-1控照式熒光燈37.83000.67390.958740.752400每間16樓梯間平

10、圓形吸頂燈12.9150.00.7524002樓道平圓形吸頂燈59.58150.00.75240024.2、燈具距的布置辦公室、會(huì)議室、過道、衛(wèi)生間均可選用均勻布置的方式進(jìn)行燈具的布置。燈具均勻布置是否合理，主要取決于燈具的間距S與計(jì)算高度h的比值是否恰當(dāng)。燈距高表4燈具類型型號(hào)效率/%光源容量/W最大允許值S/h光通量/lmA-AB-B簡(jiǎn)式熒光燈YG2-1881*401.621.222400吸頂式熒光燈YG6-2862*401.481.222*2400用距高比進(jìn)行燈具的均勻布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)房間的大小、用途選定合適的燈具，本設(shè)計(jì)中以上表格中的為本設(shè)計(jì)所選燈具。 進(jìn)行高度布置，確定計(jì)算高度h， 查

11、出表中燈具的最大允許距高比S/h值,進(jìn)而求出燈具間應(yīng)取的距離S 。而辦公室與會(huì)議室內(nèi)部，可考慮離內(nèi)墻處有需工作面， 故取的線光源中可計(jì)算出燈具邊行與墻的距離LL=（1/31/4）S4.2.1.本設(shè)計(jì)中熒光燈布置距墻距離計(jì)算如下：A-A處 S/h =1.62，h=2.1m S=3.4mB-B處 S/h =1.22，h=2.1m S=2.56m所以離墻的距離A處為L(zhǎng)1=S/3 = 3.4/3 =1.13m B處為L(zhǎng)2=S/3 =2.56/3 = 0.85m 圖2 燈距離墻面距離4.2.2吸頂燈距墻距離計(jì)算如下：A-A處 S/h =1.48，h=2.1m S=3.1mB-B處 S/h =1.22，h

12、=2.1m S=2.56m所以離墻的距離A處為L(zhǎng)1=S/3 = 3.13/3 =1 m B處為L(zhǎng)2=S/3 =2.56/3 =0.85m由以上數(shù)據(jù)作為依據(jù)，可根據(jù)各室內(nèi)設(shè)計(jì)需要，相應(yīng)的調(diào)節(jié)允許范圍設(shè)計(jì)尺寸。5、配電箱負(fù)荷計(jì)算根據(jù)三相電路的中，用電設(shè)備應(yīng)盡可能均勻地分配在三相線路上，力求使三相負(fù)載平衡， 下圖3所示為該辦公建筑第二層的三相四線制照明供電線路。熒光燈功率因素COSf取0.55，插座COSs 取為0.8 。圖3 三相四線制照明供電線路圖L1相負(fù)載熒光燈： Pf= 40*48（1+0.15）W =2208W Qf= Pftanf =2208W * 1.518= 3351.74 var插

13、座： Ps=(100* 12 + 1000*3 )W= 4200WQs= Pftans =4200W * 0.75= 3150 var總的有功電流和無功電流為： IR =（2208+4200）/ 220 A = 29.13 A IQ =（3351.74+3150/ 220 A = 29.55 A L1 相線路的計(jì)算電流為： ICA =（IR）2 + （IQ）2 =（29.13）2 + （29.55）2= 41.494 AL2相負(fù)載熒光燈： Pf= 40*40（1+0.15）W =1840W Qf= Pftanf =1840W * 1.518= 2793.12 var插座： Ps=(100* 1

14、0 + 1000*5 )W= 6000WQs= Pftans =6000W * 0.75= 4500 var吸頂燈：PT = 60*18 W = 1080W QT = 1080W* 1.158= 1250.64var總的有功電流和無功電流為： IR =（1840+6000+1080）/ 220 A =40.545A IQ =（2793.12+4500+1250.64/ 220 A = 38.836A L2 相線路的計(jì)算電流為： ICB=（IR）2 + （IQ）2 =（40.545）2 + （38.836）2= 56.14 AL3相負(fù)載熒光燈： Pf= 40*56（1+0.15）W =2576W

15、 Qf= Pftanf =1840W * 1.518= 3910.368 var插座： Ps=(100* 14+ 1000*6)W= 7400WQs= Pftans =7400W * 0.75= 5550var總的有功電流和無功電流為： IR =（2576+7400）/ 220 A =45.345A IQ =（3910.368+5550）/ 220 A = 43 A L3相線路的計(jì)算電流為： ICC=（IR）2 + （IQ）2 =（45.345）2 + （43）2= 62.49AL3的計(jì)算電流ICC =62.49 A為最大，再乘以Kn=0.85 ，得到三相四線制線路的計(jì)算電流I為： I = I

16、CC * Kn =62.49 * 0.85A =53A 6.導(dǎo)線選擇（1）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面計(jì)算電流為53A?？偪刂票Ｗo(hù)自動(dòng)開關(guān)設(shè)定電流60A。查教材建筑電氣附表4.3，考慮機(jī)械強(qiáng)度校核問題，選用BXF銅芯電線，規(guī)格如下：截面積/mm²載流量35 （A）管徑G/mm²管徑DG/mm²16663232允許載流量為66A，大于計(jì)算電流53和控制保護(hù)電流60，滿足發(fā)熱條件和控制保護(hù)條件，所以選相截面S=16mm²。中性線界面，按SS=×16mm²=8mm²，所以選用S=10mm²。保護(hù)線截面，查建筑電氣表6.19得：

17、S=S=16mm²因?yàn)椴捎玫氖侨辔寰€制供電干線，其電壓為220/380V，因此選用BXF-500型 ，則該供電干線為BXF-500-4×16+1×10。（2） 按機(jī)械強(qiáng)度要求校核導(dǎo)線截面 查建筑電氣表6.20穿管敷設(shè)發(fā)呆絕緣導(dǎo)線的線芯最小截面積為1/m。移動(dòng)式用電設(shè)備以及照明用燈頭引下線的線芯最小面積均不超過1/mm²。選用導(dǎo)線截面積最小為16mm²，單跟線芯截面積均大于1/mm²。 因此供電干線選用BXF-500-4×16+1×10 滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。三、課設(shè)小結(jié)參考文獻(xiàn)1建筑電氣，關(guān)光福，重慶大學(xué)出版社，20072建筑供配電，劉思亮 ，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20013電氣照明技術(shù)，孫建民，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001 4照明技術(shù)手冊(cè)，朱小情，機(jī)械工業(yè)出版社，2003圖2 系統(tǒng)圖圖示說明：圖3 圖例序號(hào)圖例名稱型號(hào)規(guī)格安裝高度/m備注1雙管熒光燈甲方自選YG2-2/2x40W吸頂帶補(bǔ)償裝置2吸頂燈甲方自選1x60W吸頂3安全門指示燈甲方自選平時(shí)8W，應(yīng)急60min距門頂2.50采用玻