目录
第一章绪论
1.1 设计题目及工程概况…………………………………………………………
1.2 设计目的及设计要求…………………………………………………………
1.3 设计任务及设计依据…………………………………………………………
1.4设计范围………………………………………………………………………第二章方案论证
2.1照明系统方案论证……………………………………………………………
2.2电视、电话系统方案论证……………………………………………………
2.3防雷、等电位系统方案论证…………………………………………………第三章照明系统
3.1 照度计算………………………………………………………………………
3.2照明平面图布置………………………………………………………………
3.3负荷计算………………………………………………………………………
3.4设备选择………………………………………………………………………第四章电视、电话系统
4.1 电视系统设计…………………………………………………………………
4.2 电话系统设计…………………………………………………………………第五章防雷、等电位系统
5.1建筑物防雷等级确定…………………………………………………………
5.2防雷措施………………………………………………………………………
5.3接地及等电位…………………………………………………………………结束语
致谢
参考文献
第1章绪论
照明系统,电视、电话系统,防雷、等电位系统是建筑电气的重要组成部分。此设计本着对安全性,可靠性,先进性和经济性的追求,着重对通化某综合住宅
楼的这三部分内容展开了设计。
1.1设计题目及工程概况
1.1.1设计题目
通化某综合住宅楼电气工程设计
1.1.2工程概况
本工程建筑面积约为5500m2,砖混结构,独立基础,地上9层,有阁楼,一层为车库,二层以上为中档住宅。属于三类建筑。
1.2设计目的及设计要求
1.2.1设计目的
1.通过设计实践,使学生对本专业课程进行一次全面系统的复习和总结。
2.学生对本专业理论知识进行一次较全面的应用和实践,提高分析问题、解决问
题的能力。
3.使学生会用设计规范、规程、设计手册及有关资料进行正确设计。
4.使学生初步掌握设计步骤和基本内容,掌握编写设计说明书及计算书的基本方
法和步骤。
5.学生懂得利用产品样本进行设计及设备选型。
1.2.2设计要求
1.安全:设计阶段应首先充分注意安全用电问题,要从生命、设备、系统及建筑等
方面全面考虑。
2.可靠:体现在供电电源和供电质量的可靠性。
3.合理:一方面要符合国家有关政策和法令,符合现行的行业行规要求,另一方面
要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。
4.先进:杜绝使用落后、淘汰设备,不使用未经认可的技术,要充分考虑未来发展。
5.实用:考虑降低物耗,保护环境,综合利用等实用因素。如提高功率因数,深入
负荷中心,选用高效电光源,选用节能开关等等。
1.3设计任务及设计依据
1.3.1设计任务:
1.照明系统设计
2.电视、电话系统设计
3. 防雷接地系统及等电位联结的设计
1.3.2设计依据:
1.相关专业提供的工程设计资料。
2.各市政主管部门对初步设计的审批意见。
3.国家现行有关设计规程,规范及标准,主要包括:
1)《民用建筑电气设计规范》、《民用建筑电气设计手册》
《住宅设计规范》、《建筑电气设计实例图册》
《建筑电气安装工程图集》、《供电设计规范》
《现代建筑电气设计与禁忌手册》、《建筑物防雷设计规范》
《火灾自动报警设计规范》、《建筑设计防火设计规范》
《住宅电气系统设计教程》、《建筑电气常用数据手册》
2)国家现行的标准图:
(电气设备用图符号国家标准汇编、电气制图国家标准汇编)。
3) 各行各业的有关规定。
4) 所学教材,学校提供的有关样图。
5)各有关厂家产品样本。
第2章方案论证
本章主要通过对照明系统、电视电话系统、防雷等电位系统等方案的讨论,使方案既达到规范要求又满足甲方要求,最终方案应具有合理性、可行性、可操作性。
2.1照明系统方案论证
1.设计范围包括一般照明、插座电气设计。
2.依据《住宅设计规范》,结合国家康居示范工程要求,A、B户型用电负荷为
10kw,C户型用电负荷为8kw,车库负荷为2kw,公用负荷为3kw,换热站的负荷为350kw。本工程总计算负荷约P=820KW。
3.本工程供电负荷均为三级,拟由室外小区箱式变电站用电缆埋地引来两路
TN-C-S低压系统,电压等级为380/220V,室外为三相四线,室内为三相五线,电源
引入处应做重复接地,接地电阻Ω
R。
<1
4.低压配电系统供配电方式采用放射式方式,即在电源进户设置配电总箱,再以放射式系统配电至各单元配电总箱,由单元配电总箱至各楼层用户配电箱也采用放射式,保证供电可靠性。各单元公共照明单设电表,每户设单相电度表。电表集中设置,电表箱暗装在一层。
5.每户照明为一个回路,客厅、卧室公共插座一个回路,客厅、卧室空调插座各为一个回路,卫生间、厨房插座各为一个回路。插座回路应加30mA漏电保护。
在客厅、卧室、卫生间、客厅、厨房、书房居中位置预留灯位,其中卫生间、厨房标明选防潮防尘灯。楼梯的照灯选用人体感应灯,二至九楼层应在住户门口的平台上居中布置灯。车库内应均匀布灯,选用车库防水防尘灯。
住宅内的插座应有足够的数量,以确保住户所有家用电器都能够用而不再布线。空调,电冰箱,洗衣机、排烟罩等功率较大和需要接地的家用电器,应使用单独安装的专用插座。
主要场所的照度如下:
起居室 100lx 卧室 75lx
厨房 75lx 餐厅 75lx
卫生间 30lx 车库 50lx
电梯前室 50lx 楼梯间 10lx
书房 150lx
2.2电视、电话系统方案论证
2.2.1 有线电视系统
(1)有线电视信号直接由市网引入,位置与有线电视主管部门协商确定。
(2)本工程在每户住宅的卧室和起居室各设一线电视插座。
(3)该楼内有线电视系统采用“分配-分配-分支”方式配至各户,在三单元一层
设前端箱分配放大信号。
(4)有线电视系统采用860MHz邻频传输,所有电视插座要求用户电平68±4dB,图像清晰度不低于四级。
2.2.2 电话系统
(1)每套住宅按1~2对设计,有特殊要求按实际情况确定。
(2)电话电缆引入建筑时,应在室外进线处设置手孔或人孔,由手孔或人孔预埋钢管或硬质PVC管引入建筑内。电话用户线路的配置一般可按初装电话容量的130%~160%考虑。
(3)该住宅楼的进线管道,管孔直径不应小于80mm,90户以下宜按一处进线设计。
(4)最少在每户住宅的主卧室和起居室各设一部电话。
2.3防雷接地、等电位系统方案论证
(1)依据《注册电气工程师手册》,本工程属于第三类防雷建筑物。
(2)按《建筑物防雷设计规范》中一般规定,二类防雷建筑物除有爆炸危险的场所除外及三类防雷建筑物,应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。本工程为三类防雷,接地利用独立桩基础接地电阻R<1Ω,不满足要求时需增加人工接地极。(3)可以在屋面做避雷网,低压侧装设浪涌保护器。
(4)电气设备的任何部分与土壤间作良好的电气连接,称为接地。接地按其作用分为功能性接地和保护性接地。功能性接地是为了保证系统或设备的正常运行,或为了实现电气装置的固有功能、提高其可靠性。保护性接地是为了保证人身安全而进行的接地,等电位可以防止雷电波侵入。
第3章照明系统
照明系统是电气工程中的一个重要组成部分,一般规定在进行照明设计时,
应根据视觉要求,作业性质和环境条件,使工作区或空间获得:良好的视觉功效,合理的照度和显色性,适宜的亮度分布,以及舒适的视觉环境。在确定照明方案时,应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求,处理好电气照明与天然采光的关系、合理使用建设资金与采用节能高光效灯具等技术经济效益的关系。
设计要求:
1)有利于对人的活动安全、舒适和正确识别周围环境,防止人与环境之间失去协调;
2)重视空间的清晰度,消除不必要的阴影,控制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)处理好光源色温和与显色性的关系、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、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。
照明灯具不宜选用悬挂灯具。照明以白炽灯和荧光灯为主。卫生间的灯具位置应避免安装在便器或浴缸上面及背后。开关如跷板式时宜设于卫生间门外。照明与插座宜分开配线,并且在分支回路上应装有过载、短路保护并应在回路中装设漏电保护和有过、欠电压保护功能的保护装置。
照明质量
1、设计中照度的取值依照建筑照明的照度标准值选取如下所示:
起居室 100lx 卧室 75lx
厨房 75lx 餐厅 75lx
卫生间 30lx 车库 50lx
电梯前室 50lx 楼梯间 10lx
书房 150lx
2、照明均匀度
为了使整个房间具有同等条件的照度水平,在一般照明情况下,照度均匀度不应小于0.7。
3、色温和显色性
照明光源的颜色特征与室内表面的颜色宜互相协调,以形成相应于房间功能要求的色彩环境。
4、眩光限制
室内一般照明受眩光的限制,应从光源亮度、光源和灯具的表观面积、背景亮度以及灯具位置等因素综合进行考虑。
3.1照度计算
3.1.1照度计算公式
1.空间系数 (1)室空间系数:
5()rc h l w RCR l w
+=
(2)顶棚空间系数:
5()cc cc
rc
h l w h CCR RCR l w h +=
=
(3)地板空间系数:
5()fc fc rc
h l w h FCR RCR l w
h +=
=
式中 l ——室长,m ; w ——室宽,m ;
rc h ——室空间高,m ;
cc h ——顶棚空间高,m ;
fc h ——地板空间高,m 。 2.有效空间反射比
e s s A A A A ρρ=
-ρ+ρ
式中 0A ——顶棚(或地板)平面面积,m 2;
s A ——顶棚(或地板)空间内所有表面的总面积,m 2
;
ρ——顶棚(或地板)空间各表面的平均反射比。
假如空间由i 个表面组成,以i A 表示第i 个表面面积,以i ρ表示第i 个表面的反射比,则平均反射比由下式求出:
i i
A A
ιρρ=
∑∑
3.1.2各类房间照度计算
1.起居室照度计算:
已知:平均照度要求为100lx ; 维护系数K=0.7;
灯选择松下T8三基色直管型荧光灯,其主要参数如下: YZ36RN 三基色(FL40SS 、EXL/36) 灯 电 压 103V 灯 电 流 0.430A 灯 功 率 36W 光 通 3300lm 色 温 3000 光 色 暖白色 额定寿命 12000h 显 色 Ra 88 灯头型号 G13 (1)A 户型 a.求空间系数:
5()
rc h l w RCR l w
+=
5(30.75)(8.4 5.75)
8.4 5.75?-?+=?
3.37=
0CCR =
fc rc
h FCR RCR h =
0.75
3.37
2.251.12
=
?=
b.求顶棚空间有效反射比:
i i
A A
ιρρ=
∑∑
0.5[(08.4)2(0 5.75)20.7(8.4 5.75)]
8.4 5.75
???+??+??=
?
0.7=
cc s s A A A A ρρ=
-ρ+ρ
0.7=
c.求地板空间有效反射比:
i i
A A
ιρρ=
∑∑ 0.5(0.758.42)0.5(0.75 5.752)0.28.4 5.75
0.758.420.75 5.7528.4 5.75
???+???+??=
??+??+?
0.29=
fc s s A A A A ρρ=
-ρ+ρ
0.298.4 5.75
(11.768.0548.3)0.29(11.768.0548.3)0.298.4 5.75
??=
++-?+++??
0.23=
d.根据3,0.50,0.70w cc RCR =ρ=ρ= 查表得0.53U =
根据4,0.50,0.70w cc RCR =ρ=ρ= 查表得0.47U =
用内插法可得, 3.37RCR =时,0.5U =
e.因为0.230.2fc ρ=≈,按0.2fc ρ=,查表得修正系数为1.048。 所以 1.0480.50.52U =?=。
f.求灯的数量:
av av N UK E A
E A N UK Φ=
=
Φ
1008.4 5.75
33000.520.70
4.02
4
??
=
??
=
≈个
所以选择两组双管荧光灯。
(2)B户型
5()
rc
h l w
RCR
l w
+
=
5(30.75)(6.66)
6.66
?-?+
=
?
2.09
=
i
i
A
A
ι
ρ
ρ=
∑
∑
0.5(0.75 6.62)0.5(0.7562)0.2 6.66
0.75 6.620.7562 6.66
???+???+??=
??+??+?
0.29
=
fc
s s
A
A A A
ρ
ρ=
-ρ+ρ
0.29 6.66
(9.248.439.6)0.29(9.248.439.6)0.29 6.66
??
=
++-?+++??
0.22
=
根据2,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.61
U=
因为0.220.2
fc
ρ=≈,按0.2
fc
ρ=,查表得修正系数为1.048。所以 1.0480.610.64
U=?=。
av
av
N UK
E
A
E A
N
UK
Φ
=
=
Φ
100 6.66
33000.640.70
2.68
3
??
=
??
=
≈个
(3)C户型
5()
rc
h l w
RCR
l w
+
=
5(30.75)(8.4 3.95)
8.4 3.95
?-?+
=
?
4.28
=
i
i
A
A
ι
ρ
ρ=
∑
∑
0.5(0.758.42)0.5(0.75 3.952)0.28.4 3.95
0.758.420.75 3.9528.4 3.95
???+???+??=
??+??+?
0.37
=
fc
s s
A
A A A
ρ
ρ=
-ρ+ρ
0.378.4 3.95
41.830.3741.830.3733.18
??
=
-?+?
0.31
=
根据4,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.47
U=
根据5,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.42
U=
用内插法可得, 4.28
RCR=时,0.45
U=
因为0.310.3
fc
ρ=≈,查表得修正系数为1.04。
所以 1.040.450.46
U=?=。
av
av
N UK
E
A
E A
N
UK
Φ
=
=
Φ
1008.4 3.95
33000.460.70
3.12
3
??
=
??
=
≈个
2.书房照度计算:
已知:平均照度要求为150lx;
维护系数K=0.75;
灯选择松下T8三基色直管型荧光灯,其主要参数如下: YZ36RN三基色(FL40SS、EXL/36)
灯电压 103V
灯电流 0.430A
灯功率 36W
光通 3300lm
色温 3000
光色暖白色
额定寿命 12000h
显色 Ra 88
灯头型号 G13
(1)A户型
5()
rc
h l w
RCR
l w
+
=
5(30.75)(3.3 3.6)
3.3 3.6
?-?+
=
?
6.68
=
i
i
A
A
ι
ρ
ρ=
∑
∑
0.5(0.75 3.32)0.5(0.75 3.62)0.2 3.3 3.6
0.75 3.320.75 3.62 3.3 3.6
???+???+??=
??+??+?
0.33
=
fc
s s
A
A A A
ρ
ρ=
-ρ+ρ
0.33 3.3 3.6
21.540.3321.540.3311.88
??
=
-?+?
0.21
=
根据6,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
根据7,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.34
U=
用内插法可得, 6.68
RCR=时,0.35
U=
因为0.210.2
fc
ρ=≈,按0.2
fc
ρ=,查表得修正系数为1.048。所以 1.0480.350.37
U=?=。
av
av
N UK
E
A
E A
N
UK
Φ
=
=
Φ
150 3.3 3.6
33000.370.75
1.95
2
??
=
??
=
≈个
所以选择一组双管荧光灯。
(2)B户型
5()
rc
h l w
RCR
l w
+
=
5(30.75)(3.3 4.5)
3.3
4.5
?-?+
=
?
6.04
=
i
i
A
A
ι
ρ
ρ=
∑
∑
0.5(0.75 3.32)0.5(0.75 4.52)0.2 3.3 4.5
0.75 3.320.75 4.52 3.3 4.5
???+???+??=
??+??+?
0.33
=
fc
s s
A
A A A
ρ
ρ=
-ρ+ρ
0.33 3.3 4.5
25.770.3325.770.3314.85
??
=
-?+?
0.22
=
根据 6.046,0.50,0.70
w cc
RCR=≈ρ=ρ=
因为0.220.2fc ρ=≈,按0.2fc ρ=,查表得修正系数为1.048。 所以 1.0480.380.40U =?=。
av av
N UK E A
E A N UK
Φ=
=Φ
150 3.3 4.533000.400.752.252??=??=≈个
所以选择一组双管荧光灯。 3.餐厅照度计算:
已知:平均照度要求为75lx ; 维护系数K=0.75;
灯选择松下T8三基色直管型荧光灯,其主要参数如下: YZ36/30RN 三基色(FL40/30SS 、EXL/36) 灯 电 压 103/96V 灯 电 流 0.430/0.365A 灯 功 率 36/30W 光 通 3300/2550lm 色 温 3000 光 色 暖白色 额定寿命 12000/8500h 显 色 Ra 88 灯头型号 G13 (1)A 、C 户型
5()
rc h l w RCR l w
+=
5(30.75)(4.2 2.6)
4.2 2.6?-?+=?
7.16=
i
A
ρ=
0.5(0.75 4.22)0.5(0.75 2.62)0.2 4.2 2.6
0.75 4.220.75 2.62 4.2 2.6
???+???+??=
??+??+?
0.34
=
fc
s s
A
A A A
ρ
ρ=
-ρ+ρ
0.34 4.2 2.6
20.440.3420.440.3410.92
??
=
-?+?
0.22
=
根据7,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.34
U=
根据8,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.30
U=
用内插法可得,7.16
RCR=时,0.33
U=
因为0.220.2
fc
ρ=≈,按0.2
fc
ρ=,查表得修正系数为1.048。所以 1.0480.330.36
U=?=。
av
av
N UK
E
A
E A
N
UK
Φ
=
=
Φ
75 4.2 2.6
33000.360.75
0.92
1
??
=
??
=
≈个
所以选择一组单管荧光灯。
(2)B户型
5()
rc
h l w
RCR
l w
+
=
5(30.75)(4.2 3.45)
4.2 3.45
?-?+
=
?
8.06
=
i
A
ρ=
0.5(0.75 4.22)0.5(0.75 3.452)0.2 4.2 3.45
0.75 4.220.75 3.452 4.2 3.45
???+???+??=
??+??+?
0.33
=
fc
s s
A
A A A
ρ
ρ=
-ρ+ρ
0.33 4.2 3.45
25.20.3325.20.3314.49
??
=
-?+?
0.22
=
根据8.068,0.50,0.70
w cc
RCR=≈ρ=ρ=
查表得0.30
U=
因为0.220.2
fc
ρ=≈,按0.2
fc
ρ=,查表得修正系数为1.048。所以 1.0480.300.31
U=?=。
av
av
N UK
E
A
E A
N
UK
Φ
=
=
Φ
75 4.2 3.45
25500.310.75
1.83
2
??
=
??
=
≈个
所以选择一组双管荧光灯。
实
4.卧室照度计算:
已知:平均照度要求为75lx;
维护系数K=0.75;
灯选择松下T8三基色直管型荧光灯,其主要参数如下: YZ36RN三基色(FL40SS、EXL/36)
灯电压 103V
灯电流 0.430A
灯功率 36W
光通 3300lm
色温 3000
光色暖白色
额定寿命 12000h
显色 Ra 88
灯头型号 G13
(1)A、C户型主卧室
5()
rc
h l w
RCR
l w
+
=
5(30.75)(5.1 3.6)
5.1 3.6
?-?+
=
?
5.33
=
i
i
A
A
ι
ρ
ρ=
∑
∑
0.5(0.75 5.12)0.5(0.75 3.62)0.2 5.1 3.6
0.75 5.120.75 3.62 5.1 3.6
???+???+??=
??+??+?
0.32
=
fc
s s
A
A A A
ρ
ρ=
-ρ+ρ
0.32 5.1 3.6
31.410.3231.140.32 5.1 3.6
??
=
-?+??
0.22
=
根据5,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.42
U=
根据6,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.38
U=
用内插法可得, 5.33
RCR=时,0.41
U=
因为0.220.2
fc
ρ=≈,按0.2
fc
ρ=,查表得修正系数为1.048。所以 1.0480.410.43
U=?=。
av av
E A
E A N UK
=
=Φ
75 5.1 3.625500.430.751.672??=??=≈个
所以选择一组双管荧光灯。 (2)次卧室
5()
rc h l w RCR l w
+=
5(30.75)(4.2 3.6)
4.2 3.6?-?+=?
5.80=
i i
A A ιρρ=∑∑
0.5(0.75 4.22)0.5(0.75 3.62)0.2 4.2 3.6
0.75 4.220.75 3.62 4.2 3.6
???+???+??=
??+??+?
0.33=
fc s s A A A A ρρ=
-ρ+ρ
0.33 4.2 3.6
26.820.3326.820.33 4.2 3.6
??=
-?+??
0.22=
根据5,0.50,0.70w cc RCR =ρ=ρ= 查表得0.42U =
根据6,0.50,0.70w cc RCR =ρ=ρ= 查表得0.38U =
用内插法可得, 5.80RCR =时,0.39U =
因为0.220.2fc ρ=≈,按0.2fc ρ=,查表得修正系数为1.048。 所以 1.0480.390.41U =?=。
av
av
E
A
E A
N
UK
=
=
Φ
75 4.2 3.6
33000.410.75
1.12
1
??
=
??
=
≈个
所以选择一个单管荧光灯。
(3)B户型主卧室
5()
rc
h l w
RCR
l w
+
=
5(30.75)(5.1 4.5)
5.1 4.5
?-?+
=
?
4.70
=
i
i
A
A
ι
ρ
ρ=
∑
∑
0.5(0.75 5.12)0.5(0.75 4.52)0.2 5.1 4.5
0.75 5.120.75 4.52 5.1 4.5
???+???+??=
??+??+?
0.33
=
fc
s s
A
A A A
ρ
ρ=
-ρ+ρ
0.33 5.1 4.5
240.33240.3322.95
??
=
-?+?
0.32
=
根据4,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.47
U=
根据5,0.50,0.70
w cc
RCR=ρ=ρ=
查表得0.42
U=
用内插法可得, 4.7
RCR=时,0.44
U=
因为0.320.3
fc
ρ=≈,按0.3
fc
ρ=,查表得修正系数为1.04。所以 1.040.440.46
U=?=。
av
av
E
A
E A
N
UK
=
=
Φ
75 5.1 4.5
25500.460.75
1.96
2
??
=
??
=
≈个
所以选择一组双管荧光灯。
3.2照明平面图布置
3.2.1室内灯具布置应满足的要求是:
(1)规定的照度;
(2)工作面上照度均匀;
(3)光线的射向适当,无眩光,无阴影;
(4)灯泡安装容量减至最小;
(5)维护方便;
(6)布置整齐美观,并与建筑空间相协调。
室内灯具作一般照明用时,大部分采用均匀布置方式,长采用同类型灯具按等分面积来配置,排列形式应以眼睛看到灯具时产生的刺激感最小为原则。线光源多为按房间长的方向成直线布置。
选择合理的距高比。实际采用的距高比值不大于每个灯具的最大允许距高比。3.2.2室内插座布置
插座在住宅中起着非常重要的作用,通常布置插座是参照建筑专业提供的家具布置图,但是,将来的住户并不一定按照建筑师给他安排的方案来布置家具,因此,有些插座设计时是合理的,而使用时却很不方便。设计时不要单以建筑专业提供的图纸来安排插座,而是尽量多安排一些插座,以确保住户所有家用电器都能够用而不再布线。同时住宅的插座应全部设置为安全型二孔三孔插座,在比较潮湿的地方应加上防潮盖。
1.插座的布置