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某住宅楼电气工程毕业设计计算书

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=

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。

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

=

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

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