多层建筑电气照明系统设计

郑州轻工业学院

课程设计说明书

题目：多层建筑电气照明系统设计

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时间：2014 年6月9日至2014 年 6 月13 日

《电气照明技术》课程设计任务书

一、设计题目

某多层住宅楼建筑电气照明设计

二、设计资料

1.基本概况

本工程是一栋高六层的住宅楼建筑,其建筑类别为二类建筑.结构形式为剪力墙结构。设计内容为电气照明系统。

（1）建筑为7层住宅楼，地上6层，地下1层。

（2）地下室层高2.19米，地上层高均2.9米。

（3）室内外高差1.2米，建筑高度为18.60米。

给定资料：欧洲风情住宅小区施工图。

2.参考资料

（1）民用建筑电气设计规范及条文解释

（2）2009全国民用建筑工程设计技术措施电气

（3）建筑电气设计手册

（4）国家标准电气制图电气图形符号应用示例图册

（5）有关产品样本

（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

三、设计成果

1、计算书

内容包括：照度计算、负荷计算、线缆及保护管的选择、配电箱的选择。

2、图纸

（1）设计说明、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、课程设计说明书

四、设计步骤

1．熟悉资料、设计规范。对已给资料进行整理。根据建筑物的特点，确定供电等级：根据建筑平面图，拟定各户配电箱具体位置；根据外线情况确定进户总箱位置；并在平面图上绘出。

2．绘制照明平面图（包括楼梯间设照明）

根据建筑平面图针对不同的使用功能,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要求.

（1）根据房间的用途确定灯具的种类、型号及安装高度。

（2）查出各房间的照度标准，进行照度计算。

（3）根据计算结果绘出照明平面布置图。

（4）绘出线缆（单线图）。

3.根据房间的用途确定插座的种类、型号及安装高度

（5）绘出插座平面布置图。

（6）绘出线缆（单线图）。

4. 绘出各层及总的供电系统图。

5. 负荷计算

（1）计算各支线负荷，选择支线线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在平面图上，选择支线开关（型号、规格）并标注在系统图上。

（2）计算每个房间的负荷，选择每个房间的线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在平面图上，选择开关（型号、规格）并标注在系统图上。

（3）计算每层的负荷，选择线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在平面图上，选择开关（型号、规格）并标注在系统图上。

（4）计算整幢楼的负荷，选择进户线缆（型号、规格）及敷设方式并标注在供电干线平面图上，选择总开关（型号、规格）并标注在系统图上。

6．整理图纸并写出设计说明、图例及图纸目录。

（1）说明书

内容包括：建筑用途、设计依据、负荷等级及电源进户方式、配线、配电箱及等电位联结。

（2）图例

内容包括：符号、名称、规格型号、容量、安装高度、方式及场所。

（3）图纸目录

内容包括：图别、名称、

8.整理计算书

内容包括：照度计算、负荷计算、线缆、开关及配电箱的选择。

9.设计注意

安全、可靠、经济实用、美观。

设计前应先学习有关的规范，严格按照规范设计。

选择导线截面时，留有余地。

保护电器选择要注意满足前后级间的选择性配合。

图纸尺寸及采用图形和文字符号应符合现行标准。

五、时间、进程及教学安排

设计时间：1周（5天）2014.6.9 -6.13

1. 熟悉规范、查资料——————1天

2. 照度计算——————————0.5天

3. 标准层照明平面图——————0.5天

4. 标准层插座平面图——————0.5天

5. 照明系统图—————————1天

6. 设计说明、图例、图纸目录——0.5天

7.计算书整理—————————0.5天

8.答辩—————————1天

六、指导教师：曹祥红指导学生班级：建筑电气与智能化11-1班

注意：本课题个人独立完成，相互之间杜绝抄袭，不能雷同。

郑州轻工业学院电气信息工程学院建筑电气与智能化系

二O一四年六月

摘要

本设计是对某住宅楼电气照明进行全面设计，保证建筑物里的照明质量、用电经济和安全优质。必须符合《民用建筑电气设计的相关规范和标准》和《照明设计相关规范》。设计内容包括确定建筑的灯具以及光源选择，进行照度计算，各个楼层供电线路中的短路电流的计算，供配电系统的主接线方式、导线电缆的选择及校验。设计过程中需要绘图的部使用天正电气绘图，最后将整个设计过程整理、总结设计文档报告。

关键词：电气照明、照度计算、供配电系统、天正电气。

摘要 (1)

1. 工程概况 (1)

2.照明供配电系统 (1)

2.1 照明线路电压与负荷等级的划分 (1)

2.1.1 照明线路电压 (1)

2.1.2负荷等级的划分 (1)

2.2 照明负荷供电方式与照明配电系统 (2)

2.2.1照明负荷的供电方式 (2)

2.2.2照明配电系统 (2)

3.照明负荷计算及导线的选择 (2)

3.1居住场所照明设计 (2)

3.1.1 电光源及灯具的选择 (2)

3.1.2 确定布灯方案和照度计算 (2)

4 照明负荷计算及导线选择 (4)

4.1回路的划分 (4)

4.2插座的选择 (5)

4.3照明负荷计算 (5)

总结 (8)

1.工程概况

本工程是鹤壁市欧洲风情住宅小区13号住宅楼，建筑层数为7层，地上6层，地下1层,其建筑类别及耐火等级为主体二类二级建筑.总建筑面积为3770.83m2（其中商业建筑面积为：304.17m2，地下室建筑面积为208.16m2）建筑占地面积为716.17m2。建筑总高度为18.60米。地下室高2.19米，地上层高2.9米。室内外高差1.2米。结构形式为剪力墙结构。

本设计内容为电气照明系统设计，内容包括：室内照明、插座以及供配电系统。本工程室内配电部分以及具体灯具待装修后确定。

2.照明供配电系统

2.1 照明线路电压与负荷等级的划分

2.1.1 照明线路电压

供电电压必须符合标准的网络电压等级和光源的电压等级。我国的配电网络电压，在低压范围内的标准等级为500V、380V、220V、127V、110V、36V、24V、12V等。而一般照明用的白炽灯电压等级主要有220V、110V、36V、24V、12V等。

从安全方面考虑，照明的电源电压一般按下列原则选择。

1）在正常环境中，一般照明光源的电源电压应采用220V。

2）在有触电危险的场所，例如地面潮湿或周围有许多易触及金属结构的房间，当灯的安装高度距离地面小于2.4m时，无防止触及措施的固定式或移动式照明的供电电压不宜超过36V。

3）由专用蓄电池供电的照明电压，可根据容量的大小和使用要求，分别采用220V、24V或12V等。

本工程为一般住宅楼，电由近处变电所引来，电压选用为220V。正常情况下，室内照明电压偏移为-5%，应急照明电压偏移不超过10%。

2.1.2负荷等级的划分

本工程为二类建筑，用电多为二级、三级负荷，照明负荷分级如下：

二级负荷：商铺照明、公共场所照明，应急照明。

三级负荷：普通的室内照明及插座。

2.2 照明负荷供电方式与照明配电系统

2.2.1照明负荷的供电方式

（1）二级负荷电源

当电力变压器或线路发生故障时不致中断供电，或中断后能迅速恢复。二级负荷的高压电源可以是一个电源，但应做到变压器和线路均有备份。

（2）三级负荷（一般）负荷电源

对照明无特殊要求者可由单电源供电，动力和照明负荷功率较大时应分开供电，功率较小时可合并供电。建筑物内有变电所时，照明与动力由低压屏以放射式供电；没有变电所的建筑物，动力和照明应在进户线处分开。

2.2.2照明配电系统

常用的配电方式有四种：放射式、树干式、混合式、链式。在实际应用中，各类建筑的配电方式是以上四种基本方式的综合应用。

在典型的住宅照明配电系统中，以每一楼梯间作为一个单元，进户线引楼的总配电箱，再由干线引至每一单元配电箱，各单元配电箱采用树干式（或放射式）向各层用户的分配电箱馈电。为了便于管理，住宅楼的总配电箱和单元配电箱一般装在楼梯公共过道的墙面上。分配电箱装设电度表，以便用户单独计算电费。

3.照明负荷计算及导线的选择

3.1居住场所照明设计

3.1.1 电光源及灯具的选择

走廊、楼道、管道井、卫生间采用带防尘罩的吸顶式荧光灯YH40RN，客厅由于会客、美观等要求选择荧光花吊灯、壁灯，每个灯40W（带镇流器损耗），其余全部采用YG2-2普通双管荧光灯。

3.1.2 确定布灯方案和照度计算

（1）选择计算系数

根据《建筑照明设计标准GB50034-2013》，卧室平均照度为E av=75lx，厨房E av=100lx，客厅E av=100lx，餐厅E av=150lx，卫生间E av=100lx，书房E av=300lx。查资料取最低照度系数Z=1.3，换算成最低照度:

卧室E min=E av/Z=57.7lx

厨房E min=E av/Z=76.9lx

客厅E min=E av/Z=76.9lx

餐厅E min=E av/Z=115.4lx

卫生间E min=E av/Z=76.9lx

洗手间E min=E av/Z=76.9lx

书房E min=E av/Z=230.8lx

（2）计算高度

带蓄电池的应急照明灯距顶0.2m安装，疏散指示灯距地0.3m安装。该住宅楼层高2.9m，设吊管长度为0.3m,工作面高度为0.75m,则计算高度

卧室、餐厅、厨房、书房卫生间h=2.9-0.3-0.75=1.85m

（3）计算面积

阳台(北)：A=5.12m2

阳台(南)：A=7.15m2，

主卧：A=20.69m2

次卧：A=9.52m2

卫生间：A=3.13m2

洗手间：A=3.13m2

厨房：A=6.12m2

餐厅：A=8.4m2

客厅：A=33.9m2

书房：A=8.68m2

（4）照度计算（单位容量法）查相关建筑电气设计手册，得各房间的照明单位安装为：

功率p

卧室：p0=5.4w/m2

卫生间：p0=8.3W/m2

洗手间：p0=8.3W/m2

厨房：p0=6.2W/m2

=12.5W/m2

餐厅：p

客厅：p

=6.4w/m2

书房:p

=20W/m2

（5）灯具数量

以B7户型为例

次卧：9.52×5.4÷40=1.2, 取一盏

卫生间：3.13×5.4÷40=0.65,取一盏

洗手间：3.13×8.3÷40=0.65，取一盏

书房：8.68×20÷40÷4=1.1，取一盏

主卧：20.69×5.4÷40÷3=1.38，取一盏

客厅：33.9×6.4÷40÷（3+2）=1.1，取一盏

餐厅：7.28×12.5÷40÷2=1.13，取一盏

厨房：6.12×6.2÷40=0.95，取一盏

阳台1：5.12×4.2÷40=0.52，取一盏

阳台2：7.15×4.2÷40=0.75，取一盏

其他户型基本类似，再次不再赘述

七层七盏40W双端荧光灯

商铺

商铺1：89.45×19÷40÷2=21.2，取20盏

商铺2：58.98×19÷40÷2=14，取15盏

商铺3：28.6×12÷40÷2=4.3，取4盏

商铺4：45.6×19÷40÷2=10.8,取9盏

商铺5：45.6×19÷40÷2=10.8,取9盏

地下一层储藏室：根据规范其平均照度值要达到100Lx，单位面积安装功率7.2 w/,计算方法与上面户型计算方法一致。

地下室走廊灯每两米布置一盏，尽头灯具与墙距离一米，在走廊灯具中间设置带蓄电池的应急照明，在地下室出口处，设置安全出口指示牌。

4 照明负荷计算及导线选择

4.1回路的划分

根据《住宅建筑电气设计规范》配电箱的供电回路应按下列规定配置:

1 每套住宅应设置不少于一个照明回路;

2 装有空调的住宅应设置不少于一个空调插座回路;

3 厨房应设置不少于一个电源插座回路;

4 装有电热水器等设备的卫生间，应设置不少于一个电源插座回路;

5 除厨房、卫生间外，其他功能房应设置至少一个电源、插座回路，每一回路插座数量不宜超过10个(组)。

所以每户将照明划分为一个回路，厨房插座一个回路，卫生间插座一个回路，空调插座每个插座设一个回路

4.2插座的选择

根据《住宅建筑电气设计规范JGJ242 - 2011》，洗衣机、分体式空调、电热水器及厨房的电源插座宜选用带开关控制的电源插座，未封闭阳台及洗衣机应选用防护等级为IP54型电源插座。住宅建筑所有电源插座底边距地1.8m 及以下时，应选用带安全门的产品。对于装有淋浴或浴盆的卫生间，电热水器电源插座底边距地不宜低于2.3m ，

4.3照明负荷计算

在初步设计时，为计算用电量和规划用电方案，需估算照明负荷。估算公式为

A P P d j ?=

式中 P d 是单位建筑面积负荷（W/m 2）

A 是被照建筑面积（m 2）

WL1支路：共360W ，损耗系数α=0.2；需用系数Kx=1;按将功率因数提高到0.9计算。则有

灯具设备容量：W P P a e 432

)2.01(360)1(1=+?=+=∑α 计算负荷：W P K P e x j 432432111=?==

计算电流：A U P I p j j 18.2)9.0220/(432)cos /(11=?==φ

同理，WL2支路：共540W ，损耗系数α=0.2；需用系数Kx=1;按将功率因数提高到0.9计算。则有

灯具设备容量：W P P a e 648

)2.01(540)1(2=+?=+=∑α 计算负荷：W P K P e x j 648648122=?==

计算电流：A U P I p j j 27.3)9.0220/(648)cos /(22=?==φ

WL3支路：插座4只。每只按100W 计算，则有

设备容量:W P P a e 400

10043=?==∑ 计算负荷：W P K P e x j 400400133=?==

计算电流：A U P I p j j 02.2)9.0220/(400)cos /(33=?==φ

同理：WL4支路：插座6只。每只按100W 计算，则有

设备容量：W P P a e 600

10064=?==∑ 计算负荷：W P K P e x j 600600144=?==

计算电流：A U P I p j j 03.3)9.0220/(600)cos /(44=?==φ

WL5支路：空调插座4只。每只按300W 计算，则有

设备容量：W P P a e 120030045=?==∑

计算负荷：W P K P e x j 12001200155=?==

计算电流：A U P I p j j 06.6)9.0220/(1200)cos /(55=?==φ

WL6支路：同支路3

WL7支路：插座5只。

设备容量：W P P a e 500

10057=?==∑ 计算负荷：W P K P e x j 500500177=?==

计算电流：A U P I p j j 53.2)9.0220/(500)cos /(77=?==φ

WL8支路：插座3只。

设备容量：W P P a e 30010038=?==∑

计算负荷：W P K P e x j 300300188=?==

计算电流：A U P I p j j 52.1)9.0220/(300)cos /(88=?==φ

4.4 选择照明线路的导线和开关

1）支路导线的选择：采用3根单芯铜线穿硬塑料管。由于线路不长，故可按允许温升条件选择导线截面，一般也能满足机械强度和允许电压损失要求。计算电流按最大I=6.06A 为依据，查《民用建筑电气设计手册》，选用3跟截面2.5mm 2的BV 型聚氯乙烯绝缘电线，在35?C 时，In=20A>6.06A,满足要求。

2）配电箱进线的选择：采用BV 型聚氯乙烯绝缘铜线穿PVC 管暗敷。据负荷计算，计算电流I j =22.63A,查《民用建筑电气设计手册》，选用5根截面6mm 2的BV 型聚氯乙烯绝缘电线，在35?C 时，In=30A>22.63A,满足要求.

3)开关的选择：查有关设计手册或产品目录，可选用TIB1-63/3PC25型，In=25A 的自动开关。

总结

课程设计是检验和锻炼学生实践能力的一项教学环节，在本次设计中我运用课本上所得知识以及对参考资料的学习，严格执行设计规范，在老师的耐心指导下完成了该设计，让我对所学知识有了更深刻的了解，对一个系统工程有了完整细致的了解和掌握。同时我认识到自己的不足，看问题不全面，在今后的学习中我会加倍努力，学好专业知识，并锻炼自己的动手能力，另外进行实践。

参考文献

[1]电气照明技术课程设计指导书

[2]电气照明技术课程设计任务书

[3]住宅建筑电气设计规范（JGJ242-2011）

[4]欧洲风情住宅小区施工图

[5]《建筑电气照明》黄民德郭福雁季中

[6]建筑照明设计标准（GBJ50034-2013）

[7]供配电系统设计规范

[8]低压配电系统设计规范

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