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1、 目录 一、课程设计概况2 二灯具选择3.三照度计算.4 四负荷计算7 五选择电缆11 六系统配电图11.七参考资料12 1 一、设计概况 1.课程设计的性质和任务 建筑电气 是建筑环境与设备工程专业建筑电气方向的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和建筑电气设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排 1 周的课程设计，以提高学生的综合运用理论知识的工程能力。课程设计又是知识深化、拓宽知识面的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作
2、作风。为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，系统电气照明工程理论和知识，学会电气照明工程的设计方法，掌握电气照明工程设计步骤，提高电气照明设计的基本技能；。利用先进的设计技术、设计手段，使用新光源、新技术，根据不同情况，合理地选择照明方式和方案，熟练地进行电气照明光照和电气设计计算和计算机辅助设计，并学会利用各种设计资料。完成电气照明工程课程设计任务。2、课程设计基本要求 课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。基本要求如下：1、时间要求：周；2、任务要求：在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要
3、求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图纸。3、知识和能力要求。在课程设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。通过课程设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、和整理，能正确运用工具书，掌握电气照明的设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。3、课程设计的内容 建筑电气 课程设计的选题要符合教学基本要求，设计内容要有足够的深 2 度，使学生达到本专业基本能力的训练。对学习好、能力强的学生，可适当加深加宽。光照设计主要内容有电气照明方案的选择、灯具的选择、照度计算
4、和眩光评价及设计；电气照明的电气设计包括电气设备的选择、导线的选择、开关的选择与整定、电气照明系统图的绘制、电气照明配电工程平面布置图的绘制等。.建议完成形式及时间，根据电气照明工程课程设计的要求，在周内按时、独立完成设计任务，提交的成果是电气照明工程的系统图、平面布置图、完整的计算说明书等。4.设计包含的元素 本次设计的对象为一栋集教学与办公为一体的教学楼，根据任务要求，本次设计我负责第四层的电气设计，即中学部分的教学层。包括12 个普通教室、10个普通办公室、3 个年级办公室、2 个领导办公室、5 个计算机房、1 个网络中心室组成。另外还有男女卫生间各两间、清洁室两间、储物室两间以及强弱配
5、电室三间、殘卫室一间。二灯具的选择 1.确定设计照度：按 GB50034-2004 的规定，普通教室、办公室，计算机房及网络中心的照度标准为 300lx，卫生间取 75lx，残卫取 100lx，清洁室，强弱电间及储物室取 100lx，走廊取 50lx。2.照明方式的选择：采用一般照明的照明方式，走廊，楼梯处采用应急照明，其余均为正常照明。3.选择灯具：照明光源的确定应根据使用场所的不同，合理地选择光源的光效、光色、亮度比、光电特性，以及环境条件对光源参数的影响等指标。室内一般照明宜采用同一种类的光源，当有装饰性或功能性要求时，亦可采用不同种类的光源。应该采用节能效果显著的照明光源。宜优先采用紧
6、凑型荧光灯、环管荧光灯、直管荧光灯、无极荧光灯，紧凑型金属卤化物灯的照明方式。应选用控光性能合理，光效高，配光特性稳定，反射及透射系数高的节能灯具。查相关资料可知，各房间适宜采用的灯具如下：普通教室：采用日光色的双管荧光灯可对学生的视力有一定的保护作用 办公室：对照明的要求相对高一点，可采用日光色的三管荧光灯 3 计算机室及网络中心室：一般要求光的色调是冷色调，所以采用冷白光色的三管型荧光灯较合适。卫生间：对防水防尘有一定的要求，宜选用防水防尘的荧光灯具 走廊：采用吸顶灯即可 具体的选择如下表 名称 照度标准 光源、灯具型号 普通教室 300lx YZ40RR 荧光灯（日光色）,YG1-2 型
7、灯具 办公室 300lx YZ40RR 荧光灯（日光色）,YG1-3 型灯具 计算机室 300lx YZ40RL 荧光灯（冷白光色）,YG1-3 型灯具 网络中心室 300lx YZ40RL 荧光灯（冷白光色）,YG1-3 型灯具 储物室 100lx YZ40RR 荧光灯（日光色）,YG1-1 型灯具 清洁室 100lx YZ40RR 荧光灯（日光色）,YG1-1 型灯具 残卫室 100lx YH40RR 荧光灯,防水防尘环形荧光灯具 卫生间 75lx YH40RR 荧光灯,防水防尘环形荧光灯具 走廊 50lx YH40RR 荧光灯,吸顶荧光灯具 三.照度计算 1、计算照度并确定灯具数量 本设
8、计采用利用系数法计算照度，各参数公式如下 室空间系数：其中：h 为计算高度，a，b 分别为房间的长，宽）顶棚空间系数：其中：ch为顶棚空间高度 地面空间系数：其中：fh为地面空间高度 4 平均反射比：顶棚空间反射比：地面空间反射比：墙面空间反射比：其中：0A空间开口平面面积，2m；sA空间表面面积，2m；空间表面平均反射比;wo墙体表面反射比；i第i个表面反射比；iA第i个表面面积，2m；N表面个数 平均照度值：vN UKEA，则：照明灯具数量：VE ANUK（U 为利用系数，K 为维护系数，为单个灯具光通量）以一普通中学教室的照度计算为例：设建筑内部层高 3.5m，灯具安装高度 3.00m，
9、工作面高度 0.75（所有房间均以此为标准计算）。教室光源为 YZ40RR（36W）荧光灯，光通量为 2000lm，选用筒式 YG1-2 型灯具，由于是双管，所以单个灯具总光通量为 4000lm。由室长 a=8.10m，室宽b=5.8m，顶棚空间高ch=0.5m，顶棚反射比c=0.7，室空间高 h=2.35m，墙反射比w=0.5，地面高fh=0.75m，地面反射比f=0.2。，根据以上公式，算得：RCR=3.48 5 同理算出0.11f 简化计算时，墙反射比w=0.5，则查得灯具的利用系数为 0.5.维护系数 K 查资料可选 K=0.75，则：所以该教室需要 9 个 YG1-2 型灯具。同理：
10、算得其他房间的参数如下表：2.灯具的布置 灯具布置原则：灯具的平面布置与照明方式有关，一般有均匀布置和选择布置 2种，本设计采用的是选择布置的方式。选择布置主要是根据工作场所或房间内的设备、设施位置来决定。其优点是能够选择最有利的光照方向和最大限度避免工作面上的阴影。选择布置一般在室内设施布置不规则的情况下，或突出某一部位，或加强某个局部的照度，或营造局部装饰效果时使用，除保证局部获得必要的照度外，还可以减少灯具的数量，节省灯具投资和使用时的耗电量。灯具作选择布置时，应注意以下几点：6 a必须满足工作面的照度要求 b灯具布置要适当，不能产生眩光，安装高度较低时要采用灯具保护角。c灯具布置应与建
11、筑的结构形式协调。d灯具检修及维护要方便，并注意用电安全。根据上述的原则布置出灯具的平面布置，画于 CAD 图中，其中教室中为了保证黑板获得必要的照度，在黑板处布置两根荧光灯。四.负荷计算 1.设备组设备容量（采用需要系数法）：对于照明设备（本设计考虑照明设备组较多）：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗 2.用电设备组的计算负荷：根据用电设备组的设备容量eP，即可算得设备的计算负荷：有功计算负荷：无功计算负荷：视在计算负荷：或 计算电流：式中 nK设备组的
12、需要系数；sP设备组设备容量（KW）；用电设备功率因数角；U线电压（V）；cI计算电流（A）。上述公式适用计算三相用电设备组的计算负荷，其中计算电流的确定尤为重要，因为计算电流是选择导线截面积和开关容量的重要依据。线路中有插座时，其cos0.8进行计算。对于单相用电设备，可分为两种情况：7（1）相负荷的额定工作电压为相电压，正常运行时，相负荷接在火线和中性线之间，民用建筑中的大多数单相用电设备和家用电器都属于相负荷。在供配电设计中，应将相负荷尽量均匀地分配到三相之中，按照最大的单相设备乘以 3，求得等效的三相设备容量，然后按上述公式求得计算电流（线电流）。max3sPP maxP最大负荷相的单
13、相设备容量 （2）线间负荷是指额定工作电压为线电压的单相用电负荷，正常工作时，线间负荷换算为等效的相负荷，再按照相负荷求得计算电流。m3sPP mP 接于线电压的单相设备容量 3.配电干线或变电所的计算负荷 用电设备按类型分组后的多个用电设备组均连接在配电干线或变电所的低压母线上，考虑到各个用电设备组并不同时都以最大负荷运行，配电干线或变电所的计算负荷应等于各个用电设备组的计算负荷求和以后，再乘以一个同时系数，即配电干线或变电所低压母线上的计算负荷为：有功计算负荷：无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流：式中 有功功率和无功功率的同时系数，一般取为 0.80.9 和 8 0.930.97；各用电
14、设备组有功计算负荷之和（kW）；各用电设备组无功计算负荷之和（kvar）；U 用电设备额定线电压（V）。应该注意，因为各用电设备组类型不同，其功率因数也不尽相同。所以，一般情况下，总的视在计算负荷不能按来计算，总的视在计算负荷或计算电流也不能取为各组用电设备的现在计算负荷之和或计算电流之和。根据以上公式，再结合所选的灯源插座等的规格（如下图），对各配电箱进行负荷计算。名称 规格 功率 W 荧光灯 YZ40RR 荧光灯（日光色）36 YZ40RL 荧光灯（冷白光色）36 YH40RR 荧光灯 36 插座 5 孔，5A 100 镇流器 普通 8 吊扇 美的 FC120 65 壁扇 美的 FW40-
15、6AR 55 9 算出的负荷结果 10 五选择电缆 从上面的电力负荷计算可得每个配电箱的电流值，其中最大的电流为17.76A，查常用导线载流量及选择截面选择手册可得，截面积为 2.5 2mm的铜芯线的截面载流量为 22A，符合设计要求。（取环境温 35）而且基于对于以后本工程的发展，于是给配电缆预留了一定的允许电流的上限，因此根据电线选型手册上可查得所有配电箱选用：铜芯线3 2.52 1.515BVSC。而第四层建筑的总干线的计算电流为，因此，电缆选用3 3522515BVSC。引入配电箱的线统一选用 BV5x2.5SC15；室内照明回路统一选用 BV3x2.5WE;插座回路统一选用 BV3x
16、2.5WE。六系统配电图 由于本工程的用电设备均是采用相电流，因此必须把三相电平均分布。总的负荷为 45.5KW，平均分为 3 份，一部分大概 15.12KW，则可得每条相电压应连接哪些配电箱，从而使其三相平衡。1L:配电箱 1、2、3、5、7；2L:配电箱 4、6、13、14、15；3L:配电箱 8、9、10、11、12。11 附：主要教材及参考书 1、建筑电气教材 2、建筑电气设计与施工（唐海主编）3、建筑电气安装工程图集（吕光大主编）4、工业企业照明设计标准（GBJ50034-92）5、民用建筑照明设计标准（GB133-90）6、民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）7、国家标准电气制图电气图形符号应用实例图册