电气照明课程设计--某建筑（指定）电气照明施工设计

'扬州大学水利与能源动力工程学院扬州大学水利与能源动力工程学院本科生课程设计题目：某建筑（指定）电气照明施工设计课程：电气照明专业：建筑电气与智能化班级：建电1001姓名：刘兹平指导教师：李新兵完成日期：2013年9月23日22 扬州大学水利与能源动力工程学院目录电气照明课程设计任务书21工程概况41.1工程概况41.2要求52设计依据52.1设计依据52.2供电电源62.3线路敷设62.4防雷，接地安全保护73电气设计要求83.1电气照明设计考虑要素83.2室内布线一般规定93.3照明设计的一般原则93.4照明的方式和种类103.5照明灯具的选择114电气设计的计算124.1照度计算（灯具数量计算）124.2负荷计算154.2.1计算公式154.2.2二层负荷计算155断路器选择165.1选择原则165.2低压断路器的选择依据166配电箱选择177个人小结188参考资料209附录2122 扬州大学水利与能源动力工程学院电气照明课程设计任务书一、设计课题某建筑（指定）电气照明施工图设计二、工程概况详各建筑图建筑说明。三、原始资料1．各工程土建施工图纸一套（另附）；2．国家标准及相应设计规范。四、课题要求1．设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。2．设计范围：电气照明平面布置、照明电气设计、接地与电气安全等。3．设计成果：课程设计报告（设计说明书及计算书等）、电气施工图（系统图、平面图等）。4．设计要求：按工程施工设计深度要求设计、出图，全部图纸要求采用计算机绘制。五、日程安排本次课程设计时间共1周，进度安排如下：1．设计准备，熟悉有关电气设计规范，熟悉本工程土建图及其它所提条件，绘制电气设计条件图。（1天）2．照明平面布置、电气初步设计。（1天）3．照明计算、负荷计算。（1天）4．电气施工图设计、绘图，要求采用计算机绘制电气施工图。（3天）5．整理计算书及图纸、写课程设计报告。（1天）22 扬州大学水利与能源动力工程学院六、主要参考书1．GB50054—95《低压配电设计规范》国标1996年2．GBJ50034—2004《建筑照明设计标准》国标2004年3．JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》行业标准2008年4．吕光大主编《建筑电气安装工程图集》（第2版）1、2、3集中国电力出版社5．照明设计手册(第二版)北京照明学会中国电力出版社6．《工厂常用电气设备手册》（第2版）上、下册中国电力出版社7．《民用建筑电气设备手册》上、下册中国建筑工业出版社8．《国家标准电气制图应用示例图册》（建筑电气分册）中国标准出版社9．电气设备生产厂家产品样本及其它资料等七、课程设计指导书《电气照明设计指导》刘介才主编机械工业出版社22 扬州大学水利与能源动力工程学院1工程概况1.1工程概况1．本工程为某建筑（指定）电气照明施工设计，建筑面积2518.20，楼高（建筑顶层标高）17.4m，属多层民用建筑。2．本工程结构形式为框架结构。3．本工程电源引自小区变电所，供电电压为380/220V，电源采用电缆进线。4．本工程所有电气设备均用于一般工作环境。5．1.2课题：本工程为某建筑（指定）电气照明施工设计。1.2要求1．设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。2．设计范围：电气照明平面布置、照明电气设计、接地与电气安全等。3．设计成果：课程设计报告（设计说明书及计算书等）电气施工图（系统图、平面图等）4．设计要求：按工程施工设计深度要求设计、出图，全部图纸要求采用5．计算机绘制。22 扬州大学水利与能源动力工程学院2设计依据2.1设计依据1.土建，业主提供的设计依据任务委托书及扩初阶段各职能部门的批复文件，相关专业提供的设计资料2.民用建筑电气设计规范JGH16-20083.供配电系统设计规范GB5052-20094.低压配电设计规范GB50054-955.建筑设计防火规范GB50016-20066.智能建筑设计标准GB/T50314-20067.建筑物防雷设计规范GB50057-20108.建筑电子信息系统防雷技术规范GB50343-20049.其他有关国家及地方的现行规程，规范2.2供电电源1．本工程供电电源采用电力电缆进线，由室外供电管网埋地穿钢管引入.2．供电电压：380/220V。3．负荷等级：本工程中应急照明为二级负荷，应急照明采用自带蓄电池供电，持续供电时间大于30min,其余用电负荷为三级负荷。2.3线路敷设1．由总配电箱至各楼层的电源干线采用BV-450/750V铜芯塑料绝缘导体，导线及穿管敷设方式参见图注。2．所有配电箱配出回路导线均采用BV-450/750V-2.5mm2铜芯塑料绝缘导线，穿JDG金属管暗敷于墙内。3．设计图纸中线路穿管及敷设方式标注；SC--水煤气镀锌管；TC-JDG紧定式金属管；WC-墙内暗设；FC-地面及地坪内暗设；CC-顶板内暗设22 扬州大学水利与能源动力工程学院1．除图纸中注明外，底层埋地线路穿水煤气镀锌管（SC）,其余保护管及管径：2．BV-2*2.5;TC16;BV-(3~4)*2.5;TC20;BV-(5~6)*2.5;TC253．照明插座回路除注明外，均为BV-3*2.5，专用接地线（PE线）采用绿/黄双色线并与馈电电线同穿一根保护管敷设，灯具开关如果采用金属面板时须加保护线。4．应急照明及疏散标志线路采用NBV-750V-1*2.5mm2耐火铜芯绝缘导线，穿JDG金属管在混凝土墙及楼板内暗敷，保护层厚度不应小于30mm。5．在电气安装结束后，所有线路贯穿隔墙，楼板的孔洞处应采用防火堵料进行阻火封堵。2.4防雷，接地安全保护1．本工程年预计累计次数为0.044，按三类防雷建筑设计。2．屋面采用10镀锌圆钢作为接闪器，沿屋面敷设，支持卡子间距为1米，避雷带高出屋面0.15米。3．屋面采用10镀锌圆钢组成不大于20*20米或16*24米网格，凡突出屋面的所有金属物体等均应避雷带可靠连接。4．避雷引下线利用结构柱内主钢筋，钢筋单根截面为10~14时，四根为一组；钢筋单根截面大于16时，二根为一组，钢筋上下应焊接，柱子上端预埋100*100*8mm，热镀锌钢板，用于柱子内主钢筋与避雷带连接的转换，每根引下线的冲击接地电阻不大于5欧姆。5．本工程利用建筑物基础钢筋网作防雷接地装置，在于防雷引下线相对应的室外埋深0.8m处，由被利用作为引下线的钢筋上焊出一根40*4镀锌扁钢，此扁钢伸向室外，距外墙皮的距离不小于1.5m，在图示引下线+0.5米除预留测试点，具体工程做法详见图集《建筑物防雷设施安装》。6．22 扬州大学水利与能源动力工程学院本工程接地采用TN-C-S系统，与防雷接地公用基础做接地装置，接地电阻不大于1欧姆，所有金属构件及进出建筑物的金属管路均应就进与接地线进行总等电位连接。本工程采用总等电位连接，总等电位板由紫铜板制成，应将建筑物内保护干线，设备进线总管等进行连接，总等电位连接此案采用40*4热镀锌扁钢，总等电位连接均采用等电位卡子，禁止在金属管道上焊接。由淋浴室的卫生间采用局部等电位连接，局部等电位箱暗装，底边距地0.3m，将卫生间内所有金属管道，金属构件连接，具体做法参见国标图集《等电位连接暗装》。1．本建筑物电子信息系统雷电防护等级为D级，在电源进线处暗装第一季SPD浪涌保护器，标称放电电流不小于50KA(8/20us)或12.5KA（10/350us）;在住户配电箱处暗装第二季SPD浪涌保护器，标称放电电流不小于10KA(8/20us),信息系统SPD浪涌保护器暗装由电信部门，广电部门生产厂家根据《建筑物电子信息系统防雷设计规范》有关要求实施。22 扬州大学水利与能源动力工程学院3电气设计要求3.1电气照明设计考虑要素1．有利于对人的活动安全、舒适和正确识别周围环境，防止人与光环境之间失去协调性。2．重视空间的清晰度，消除不必要的阴影，空盒子光热和紫外线辐射对人和物产生的不利影响。3．创造适宜的亮度分布和照度水平，限制眩光，减少烦躁和不安。4．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，避免产生心理上的不平衡与不和谐感。5．有效利用天然光，合理的选择照明方式和控制照明区域，降低电能消耗指标。3.2室内布线一般规定1．适用于民用建筑室内绝缘电线、电缆和封闭式母线的布线。无特殊要求时，使用电压范围为500V及以下。2．补线机敷设方式应根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特征等因素确定。应避免因外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污染物存在对布线系统带来的影响。并应放置在敷设及使用过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作用而带来的损害。3．敷设方式可分为：明敷—导线直接或者在管子、线槽等保护体内，敷设于墙壁、顶棚的表面及支架等处；暗敷—导线在管子、线槽等保护体内，敷设于墙壁、顶棚、地坪及楼板等内部，或者在混凝土板孔内敷线等。4．金属管、塑料管及金属线槽、塑料线槽等布线，应采用绝缘电线和电缆。在同一根管或线槽内有几个回路时，所有绝缘电线和电缆都应具有与最高标称电压回路绝缘相同的绝缘等级。5．布线工程中所有外露可导电部分的接地要求，应符合规范第14章的有关规定。22 扬州大学水利与能源动力工程学院1．布线用塑料管（硬质塑料管、半硬塑料管）、塑料线槽及附件，应采用氧指数为27以上的难燃性制品。3.3照明设计的一般原则　　(1)使用性原则，使用是根本也是设计的出发点和基本条件。使用性还包括照明系统的施工安装、运行及维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的空间。　　(2)安全性原则，在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全第一的原则。在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计。　　(3)美观性原则，灯光照明尚具有装饰空间、美化环境的功能。对于房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。　　(4)经济性原则，一方面是节能，另一方面是节约。3.4照明的方式和种类（1）一般照明为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。（2）分区一般照明根据需要提高特定区域照度的一般照明。根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀的布置在工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度，可以有效的节约能源。（3）局部照明以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适合的方向装设台灯、射灯或反射灯型灯泡。其优点是灵活、方便、节电、能有效地突出重点。（4）混合照明由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。其实质是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。22 扬州大学水利与能源动力工程学院照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。按照下列要求确定照明种类：1)工作场所均应设置正常照明，它是在正常情况下使用的室内、外照明。2)工作场所下列情况应设置应急照明：a、正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；b、正常照明因故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明；c、正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明；3）大面积所宜设置值班照明，一般在非工作时间内供值班人员用的照明。4）有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。5)有危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置障碍照明。3.5照明灯具的选择灯具的选择是照明设计的基本内容之一，其选择恰当与否，直接影响到照明的质量、经济性能和耗能指标的好坏。(1)在潮湿的场所，应采用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具。（2）在有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具。若采用开敞式灯具，各部分应有防腐蚀或防水措施；（3）在高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具。（4）在有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具。（5）在装有锻锤、大型桥式吊车等震动、摆动较大场所所使用的灯具，应有防振和防脱落措施。（6）在易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具，应有防护措施；（7）在有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合国家现行相关标准和规范的有关规定。22 扬州大学水利与能源动力工程学院（8）在有洁净要求的场所，应采用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具。（9）在需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源。22 扬州大学水利与能源动力工程学院4电气设计的计算4.1照度计算（灯具数量计算）因为各房间照明计算均采用利用系数法，所以在此仅任取一个房间计算，其它所有房间计算方法相同。选取二层经理办公室举例计算如下：1．房间参数房间类别：照度要求值:300.00LX,功率密度不超过11.00W/m2房间名称：经理办公室房间长度L:8.00m,房间宽度B:7.42m,计算高度H:2.25m顶棚反射比(%)：70,墙反射比(%)：50,地面反射比(%)：20室形系数RI:1.712．灯具参数型号:飞利浦TLD30W/33，单灯具光源数:2个灯具光通量:2100lm，灯具光源功率:60.00W镇流器类型:TLD标准型,镇流器功率:0.003．其它参数利用系数:0.64,维护系数:0.80,照度要求:300.00LX,功率密度要求:11.00W/m24．计算结果E=NΦUK/AN=EA/(ΦUK)其中：Φ--光通量lm,N--光源数量,U--利用系数,A--工作面面积m2,K--灯具维护系数计算结果:建议灯具数:8,计算照度:289.36LX实际安装功率=灯具数×(总光源功率+镇流器功率)=480.00W实际功率密度:8.09W/m2,折算功率密度:8.38W/m25．校验结果22 扬州大学水利与能源动力工程学院要求平均照度:300.00LX,实际计算平均照度:289.36LX符合规范照度要求!1．其它房间主要计算数据如表1所示：序号房间名称灯具参数单灯具光源数灯具数利用系数维护系数照度要求（LX）照度（LX）功率密度(W/m2)节能校验1办公室飞利浦TLD30W/33280.570.8300290.489.43符合2包房仓库1飞利浦TLD30W/33230.450.8100109.234.36符合3包房仓库2飞利浦TLD30W/33240.510.8100110.163.90符合4备餐间飞利浦TLD30W/33250.440.8200191.797.84符合5餐车停放区飞利浦TLD30W/33220.420.85081.443.45符合6餐饮区飞利浦TLD30W/332550.710.8250228.725.79符合7低值易耗品库飞利浦TLD30W/33220.380.810090.494.25符合8点心加工间飞利浦TLD30W/33170.440.8150135.105.52符合9工具间飞利浦TLD30W/33120.380.85059.473.13不符合10豪包卫生间飞利浦23WWW-3U130.270.810095.676.79符合11豪华套间飞利浦TLD30W/332290.420.8300270.1212.24符合12化验室飞利浦TLD30W/332100.590.8500498.2114.98不符合13计划、仓保办公室飞利浦TLD30W/33260.590.8300313.279.51符合14经理办公室飞利浦TLD30W/33280.640.8300289.368.09符合15库房飞利浦TLD30W/33220.410.810090.533.95符合16凉菜间飞利浦TLD30W/33240.390.8200204.769.50符合17男厕所飞利浦23W140.380.81005.65符合22 扬州大学水利与能源动力工程学院WW-3U112.1118女厕所飞利浦23WWW-3U140.270.810092.776.59符合19女更衣室飞利浦TLD30W/33250.450.82001822.057.27符合20女卫生间飞利浦23WWW-3U240.270.8100118.468.41符合21切配粗加工间飞利浦TLD30W/33180.440.8150151.946.15符合22试航仓库飞利浦TLD30W/33230.440.8100110.444.47符合23洗消间飞利浦TLD30W/33250.440.8200186.347.49符合24小包房飞利浦23WWW-3U250.330.8200189.3910.93符合25走廊荧光灯YU40RR230.170.85054.888.81符合表1其它房间照度计算汇总4.2负荷计算4.2.1计算公式需用系数Kx取0.9，功率因数取0.9，三相负荷的计算方法为： 1．计算容量（计算负荷、有功功率）：Pjs＝Kx·Pe（3）   Pjs—计算容量（Kw）, Kx—需用系数,Pe—设备容量（kW）2．无功负荷（无功功率）的计算公式为：   Qjs＝Pjs·tgΦ（kVar）（4）    3．视在容量（视在功率）的计算公式为：  Sjs＝Pjs/cosΦ（kVA）（5）   4．计算电流的公式：   Ijs＝Pjs/UecosΦ（6）  Ue—三相设备的额定电压（kV）4.2.2二层负荷计算22 扬州大学水利与能源动力工程学院1．计算依据1)《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-20082)参考手册：《工业与民用配电设计手册》第三版2．计算公式1)Pjs=Kp*∑(Kx*Pe)2)Qjs=kq*∑(Kx*Pe*tgΦ)3)Sjs=√(Pjs*Pjs+Qjs*Qjs)4)Ijs=Sjs/(√3*Ur)3．输出参数5断路器选择22 扬州大学水利与能源动力工程学院5.1选择原则1．根据计算负荷电流选断路器整定值；2．根据断路器整定值选电缆；3．导线及断路器选择时要前后级之间相互配合，前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级。5.2低压断路器的选择依据1)按正常工作条件电器的额定电压不应低于线路的标称电压；额定频率应符合电气线路的要求。电器的额定电流不应小于该回路的计算电流。In>=Ij（3-1）2)按使用场所环境条件根据使用场所的温度、湿度、灰尘、冲击、震动、海拔高度、腐蚀性介质、火灾与爆炸危险介质等条件选择电器相应的外壳防护等级。路工作条件分断能力不应小于该电路最大的预期短路电流。保护电器额定电流或整定电流应满足切断电路灵敏度要求。按启动电流选择　　　In>=Kkl·Ij（3-2）　　　In3>=Kk3·Ij（3-3）Kkl—断路器选择长延时过流脱扣器整定电流的计算系数，荧光灯为1；Kk3—断路器选择瞬时过流脱扣器整定电流的计算系数，荧光灯为6。6配电箱选择22 扬州大学水利与能源动力工程学院配电箱就是按照一定的接线方案，将有关的低压电器组装而成的一种低压配电装置，作为控制和保护用电设备和配电线路。照明配电箱型号用XM表示。本设计中选用XM-34-2系列。型号安装方式箱内主要电器元件备注XM-34-2嵌入C65N系列断路器可用于工厂企业及民用建筑7个人小结22 扬州大学水利与能源动力工程学院电气照明的课程设计是我最想做的课程设计之一，因为它的实用性很强，在我们的日常生活中经常有所涉及。比如自己装修房子时，作为一名学习专业的学生，懂得电气照明的设计，不光经济节约，更可以按照自己的想法设计出别具一格的照明效果。本次课程设计加上中秋假期共一周，时间相对很紧张，但是可以看出在老师的严格要求下，同学们的学习热情前所未有的高涨，积极讨论有关规范的重点以及绘图方面的技巧与难点。虽然时间短暂，但是通过这次课程设计，我再一次巩固了有关电气照明和AutoCAD方面的知识。一开始，摸不着头脑，不知道如何把课本的知识应用到实践，看到的设计任务和系统图一筹莫展。后来老师给了些指导，一组人慢慢的摸索着才步入轨道。道路很曲折，才发现自己的知识和实践脱节的严重！AutoCAD的操作也因为此次课程设计的大量使用，再次熟练了一次，更掌握了一些小技巧，还将2007版升级为2010版，安装了天正电气的插件，使绘图效率大大提高。在设计过程中，发现了自己仍然存在不少不足：首先，AutoCAD虽然操作很多，但是很多技巧还有待发现，这需要的不仅是埋头画图，更需要多的清教和交流，这样自己的知识结构与技巧才会不断更新，不断往上晋级。其次，对电气照明规范把握度不够，不能够随心所用，导致无论做什么内容心里都没有谱，每一点基本都要花费大量时间查阅资料，效率较低。当然，缺乏经验也是此问题的重要原因。第三，在照明细节方面，因为没有相关的施工经验，所以即使理论知识能够过关，但是有些设计要考虑到具体施工，比如灯具和开关的布置，以及回路内导线的连结如何更省材料等，都没有清楚的认识，这在今后应该是我要积极去学习的东西。有困难有难题是课程设计在所难免的，课程设计本身就是专业知识的延伸、提高与应用，认识到这点，除了要将电气照明相关知识应用到任务完成上，还要有再学习再努力的心态，不断去加强自己的薄弱点，完善自己的知识漏洞。同时，由于是小组为单位，团结合作、信息交流与共享很重要。学习最高效的路径就是要学会向高人有经验的人请教，要勤学好问，哪怕是很小的细节。当然，还要感谢此次课程设计帮助过我的很多的老师和同学，希望这样能锻炼实际能力的课程设计再多些以提高自己的综合能力。22 扬州大学水利与能源动力工程学院分享知识，欢迎交流~~~22 扬州大学水利与能源动力工程学院8参考资料1、GB50054—95《低压配电设计规范》国标1996年2、GBJ50034—2004《建筑照明设计标准》国标2004年3、JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》行业标准2008年4、吕光大主编《建筑电气安装工程图集》（第2版）1、2、3集中国电力出版社5、照明设计手册(第二版)北京照明学会中国电力出版社6、《工厂常用电气设备手册》（第2版）上、下册中国电力出版社7、《民用建筑电气设备手册》上、下册中国建筑工业出版社8、《国家标准电气制图应用示例图册》（建筑电气分册）中国标准出版社9、电气设备生产厂家产品样本及其它资料等22 扬州大学水利与能源动力工程学院9附录序号图纸名称图幅图纸编号备注1二层照明平面布置图A3012二层插座平面布置图A3023二层应急照明平面布置图A3034二层配电干线图A3045一层配电干线图A3056三层配电干线图A3067二层配电系统图A30722'