建筑電氣課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　一、緒論</b></p><p>　　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

2、的能力，及照明設(shè)計(jì)的初步能力。</p><p>　　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)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：照明設(shè)計(jì)；負(fù)荷；節(jié)能</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書&

3、lt;/b></p><p>　　指導(dǎo)教師（簽名）： 教研室主任（簽名）： </p><p>　　2013 年 2013 年 </p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)述</

4、b></p><p>　　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。<

5、/p><p>　?。▊渥ⅲ罕景嘣O(shè)計(jì)的是辦公建筑工程第2層）</p><p>　　2、辦公建筑照明設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1．照明燈具選用及布置</p><p>　　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）</p><p

6、>　　2.照明燈具布置如下表1所示</p><p><b>　　燈具布置表1</b></p><p>　　2.2.開關(guān)選用布置</p><p>　　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)

7、。辦公室、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。</p><p>　　2.3．插座選用及布置</p><p><b>　　插座選用</b></p><p>　　按照國家行業(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)

8、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。</p><p><b>　　2．各房間插座布置</b></p><p>　　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。&

9、lt;/p><p><b>　　插座布置情況表2</b></p><p>　　3、辦公建筑電氣線路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1供電方式</b></p><p>　　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

10、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。</p><p><b>　　3.2 線路敷設(shè)</b></p><p>　　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。</p><p>　　3.3配電

11、箱選用及布置</p><p><b>　　配電箱布置</b></p><p><b>　　第二層：設(shè)總配電箱</b></p><p>　　所有用電設(shè)備均為單相；總配電箱、樓層配電箱三相</p><p><b>　　4、房間的照度計(jì)算</b></p><p&g

12、t;　　4.1、確定空間系數(shù)</p><p><b>　　圖1 反射率示意圖</b></p><p><b>　　根據(jù)計(jì)算公式：</b></p><p>　　已知會(huì)議室房間的長a=7.8m 寬b=5.4m 高H=3.3m</p><p>　　4.1.1 空間系數(shù) </p>

13、<p>　　CCR= 5h（a+b）/ ab </p><p>　　RCR=5hc (a+b) / ab</p><p>　　FCR=5hf (a+b) / ab</p><p>　　4.1.2 頂棚與地面有效空間反射比 </p><p>　　ρ = ∑ρi Ai / ∑Ai </p><p>　　ρc

14、 =ρ /ρ + (1-ρ) (1+ 0.4CCR)</p><p>　　ρf =ρ /ρ + (1-ρ) (1+ 0.4FCR)</p><p>　　4.1.3 棚墻面空間反射比ρw =ρ（A-Ag）/ A +ρgAg / A</p><p>　　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=0.75

15、，光通量Φ0 =2400lm</p><p><b>　　故燈具數(shù)量</b></p><p>　　N= EVA / rukΦ0</p><p>　　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。</p><p><b>　　所求系數(shù)如下表表3</b>&

16、lt;/p><p>　　4.2、燈具距的布置</p><p>　　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。</p><p>　　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)。</p><p><b>　　燈距高表4</b></p><p>　　用距高

17、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 。</p><p>　　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L</p><p>　　L=（1/3—1/4）S</p><

18、;p>　　4.2.1.本設(shè)計(jì)中熒光燈布置距墻距離計(jì)算如下：</p><p>　　A-A處 S/h =1.62，h=2.1m S=3.4m</p><p>　　B-B處 S/h =1.22，h=2.1m S=2.56m</p><p>　　所以離墻的距離A處為L1=S/3 = 3.4/3 =1.13m</p&

19、gt;<p>　　B處為L2=S/3 =2.56/3 = 0.85m</p><p>　　圖2 燈距離墻面距離</p><p>　　4.2.2吸頂燈距墻距離計(jì)算如下：</p><p>　　A-A處 S/h =1.48，h=2.1m S=3.1m</p><p>　　B-B處 S/h =1.2

20、2，h=2.1m S=2.56m</p><p>　　所以離墻的距離A處為L1=S/3 = 3.13/3 =1 m</p><p>　　B處為L2=S/3 =2.56/3 =0.85m</p><p>　　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。</p><p><b>　　5、配電箱負(fù)荷計(jì)算

21、</b></p><p>　　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。</p><p>　　熒光燈功率因素COSΦf取0.55，插座COSΦs 取為0.8 。</p><p>　　圖3 三相四線制照明供電線路圖</p><p><b

22、>　　L1相負(fù)載</b></p><p>　　熒光燈： Pf= 40*48（1+0.15）W =2208W</p><p>　　Qf= PftanΦf =2208W * 1.518= 3351.74 var</p><p>　　插座： Ps=(100* 12 + 1000*3 )W= 4200W</p><p>　　Qs=

23、PftanΦs =4200W * 0.75= 3150 var</p><p>　　總的有功電流和無功電流為：</p><p>　　∑ IR =（2208+4200）/ 220 A = 29.13 A</p><p>　　∑ IQ =（3351.74+3150/ 220 A = 29.55 A</p><p>　　L1 相線路的計(jì)算電流為：

24、</p><p>　　ICA =√（∑IR）2 + （∑IQ）2 =√（29.13）2 + （29.55）2</p><p>　　= 41.494 A</p><p><b>　　L2相負(fù)載</b></p><p>　　熒光燈： Pf= 40*40（1+0.15）W =1840W</p><p>

25、　　Qf= PftanΦf =1840W * 1.518= 2793.12 var</p><p>　　插座： Ps=(100* 10 + 1000*5 )W= 6000W</p><p>　　Qs= PftanΦs =6000W * 0.75= 4500 var</p><p>　　吸頂燈：PT = 60*18 W = 1080W</p><p

26、>　　QT = 1080W* 1.158= 1250.64var</p><p>　　總的有功電流和無功電流為：</p><p>　　∑ IR =（1840+6000+1080）/ 220 A =40.545A</p><p>　　∑ IQ =（2793.12+4500+1250.64/ 220 A = 38.836A</p><p>

27、;　　L2 相線路的計(jì)算電流為：</p><p>　　ICB=√（∑IR）2 + （∑IQ）2 =√（40.545）2 + （38.836）2</p><p><b>　　= 56.14 A</b></p><p><b>　　L3相負(fù)載</b></p><p>　　熒光燈： Pf= 40*56（1

28、+0.15）W =2576W</p><p>　　Qf= PftanΦf =1840W * 1.518= 3910.368 var</p><p>　　插座： Ps=(100* 14+ 1000*6)W= 7400W</p><p>　　Qs= PftanΦs =7400W * 0.75= 5550var</p><p>　　總的有功電流和無

29、功電流為：</p><p>　　∑ IR =（2576+7400）/ 220 A =45.345A</p><p>　　∑ IQ =（3910.368+5550）/ 220 A = 43 A</p><p>　　L3相線路的計(jì)算電流為：</p><p>　　ICC=√（∑IR）2 + （∑IQ）2 =√（45.345）2 + （43）2&l

30、t;/p><p><b>　　= 62.49A</b></p><p>　　L3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：</p><p>　　I = ICC * Kn =62.49 * 0.85A =53A </p><p><b>　　6.導(dǎo)線選擇<

31、;/b></p><p>　　（1）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面</p><p>　　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：</p><p>　　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。&l

32、t;/p><p>　　中性線界面，按S≥S=×16mm²=8mm²，所以選用S=10mm²。</p><p>　　保護(hù)線截面，查《建筑電氣》表6.19得：S=S=16mm²</p><p>　　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×

33、;16+1×10。</p><p>　　按機(jī)械強(qiáng)度要求校核導(dǎo)線截面</p><p>　　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。</p><p>　　因此供電干線選

34、用BXF-500-4×16+1×10 滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p><b>　　三、課設(shè)小結(jié)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《建筑電氣》，關(guān)光福，重慶大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[2]《建筑供配電》，劉思亮 ，

35、中國建筑工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[3]《電氣照明技術(shù)》，孫建民，中國建筑工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[4]《照明技術(shù)手冊(cè)》，朱小情，機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p><b>　　圖2 系統(tǒng)圖</b></p><p><b>　　圖示說明：</b></p&