教学楼电气照明课设

教学楼电气系统与照明设计1前言随着照明技术的迅速发展，照明设计已成为建筑设计的重要组成部分。目前无论照明设计理念还是照明设备都发生了很大的变化。新的设计思想强调以人为本的人性化设计，以满足人们提出的环境优美、亮度适宜、空间层次感舒适、立体感丰富等多个层面的要求，同时注重艺术性，文化品味和特色。电气照明是建筑物内外人工环境的重要组成部分，它的基本功能是在自然光不足时，为人们进行各种活动提供视觉的必要条件，而且对人的生理、心理健康具有重要影响，所以电气照明设计应满足家庭生活的需求，并且要确保用电安全。总之，建筑电气照明与人类的生产、工作和生活有着密切的关系，随着我国建筑业、装饰业的蓬勃发展，人们对电气光源、照明设备技术的更新以及照明光环境的要求就更高了。建筑电气设计是现代高层建筑的重要组成部分，一般来讲，建筑电气设计大致分为强电部分和弱电部分。强电部分的设计包括低压配电系统，动力照明干线系统，配电箱系统和导线电缆的敷设。强电部分是建筑电气设计的基础和主干部分，建筑电气的重要性和可靠性都取决于强电部分设计的好坏。而弱电部分包括有线电视及卫星电视系统，通信系统，广播扩声系统，火灾自动报警与消防联动系统还有综合布线系统，目前设计中比较深化的是火灾报警及消防联动系统与综合布线系统两部分。随着建筑智能化水平的提高，弱电部分的系统增加很多，弱电系统占基建投资的比率也越来越高，因此设计好弱电的各个子系统，对节约投资、提高智能化水平是有重要意义的。教学楼电气系统与照明设计2第一章设计任务简析1.1设计任务教学楼电气系统与照明设计1.2设计要求1)确定设计内容：根据建筑规模、功能定位及使用要求确定本工程拟设置的电气系统。2)确定变配电系统容量及要求：确定负荷级别；进行负荷计算；根据负荷性质和负荷容量，确定变配电方案，外供电源的回路数、容量、电压等级；数量、容量，变压器台数。3)确定是否需要设应急电源系统及备用电源和应急电源型式。4)画出配电干线平面图，对照明、接地、智能建筑设计的相关系统构成形式进行说明。1.3照明系统设计1）确定照明种类、灯具型式、照度标准。2）确定应急照明电源型式。3)确定照明线路型号的选择及敷设方式。4)绘制照明灯具（包括应急照明及疏散照明）平面布置图。1.4建筑物基本情况介绍本设计的教学楼占地面积920平方米，总建筑面积5457平方米，总共6层，每层有长8米宽3米的卫生间两个，长9米宽8米的教室7间，第二层到第六层有长5米宽4米的办公室一间，第一层到第五层有长15米宽10米的大教室1间，走廊长60米，楼梯宽1.8米两个，每层的楼梯口配有两个配电箱，层高3.5。教学楼电气系统与照明设计3第二章照明设计2.1灯具的选型为了满足教学工作需要，该教学楼的灯具布置为教室和办公室选用双管式40W的吸顶荧光灯，照度为250lx；卫生间、走廊、楼梯选用吸顶式灯具（60W/盏）照度为100lx；办公室和教室都安装3个插座，每个插座可带至少1.5KW的负荷。(顶棚放射系数为0.7，地面反射系数为0.3，顶棚空间内墙面的反射比为0.5，墙面的反射比为0.4，地面空间内墙面的反射毕为0.4，顶棚空间高度0.5m,工作面高度0.75m.)2.2确定灯具数量2.2.1普通教室灯具数量计算(1)求RCR取Hcc=0.5m则Hrc=3.52.25m0.5-0.75-3.5Hrc66.2721725.25)(rc5WLWLHRCR（2）求ccAwcAcAAcwcwcCca662.0177217x2x5.0x5.072x7.0AcAwcAcAwcAcAccacacacc)()(613.072x662.01772x662.0)1772(72x662.0）（（取0.7）（3）求waAwAgAgAwgw)(wa322.017x25.2x24x5.2x1.04x2x5.217x25.2x2x4.0）（（取0.5）（4）用利用系数U教学楼电气系统与照明设计4经查表得：（RCR1,U1）=(2,0.61)(RCR2,U2)=(3,0.53)用插入法求U：)1(12121RCRRCRRCRRCRUUUU56.0)266.2(x2361.053.061.0（5）求fcwffwfwffffaAAAA33.07275.0x2x1775.0x17x2x4.072x3.0ffawffwfffc)()(AAAAAAfafa27.072x33.0)75.0x17x272(x33.0)75.0x17x272(72x33.0（取0.2）（6）修正系数=1)(avUKsAEN)(13.956.0x8.0x440072x250为了布灯匀称方便，取N=10盏。2.2.2大教室与普通教室的计算方法相同，计算出每间大教室的灯具数为17.18盏，但同样为了布灯的匀称和方便，取N=18盏。2.2.3办公室同样，计算出每间办公室需要的灯具数为1.8盏，为了布灯匀称方便取N=2盏。2.2.4卫生间、走廊、楼梯同理可得每层每间卫生间需要3盏60W的平圆型吸顶灯，走廊需要14盏60W的平圆型吸顶灯，两边楼梯共需要4盏60W的平圆型吸顶灯。2.2.5各部分照明设计按表2-1计算：教学楼电气系统与照明设计5场所、尺寸M*M（总数）灯具选型安装方式数量(间/只)普通教室9*8（42）40W荧光灯吸顶安装10大教室15*10（5）40W荧光灯吸顶安装18办公室5*4（5）40W荧光灯吸顶安装2卫生间8*3（12）60W荧光灯吸顶安装3走廊60*1.5（5）60W荧光灯吸顶安装14楼梯1.8*3.5（10）60W荧光灯吸顶安装4表2-12.2.6其它用电设备设计按表2.2计算：用电设备功率（KW）数量(间/个/台)备注插座1.53第一层没有办公室，第六层没有大教室空调1.52第一层只有大教室两台，第二到第五层每层5台，第六层15台风扇0.076大教室每间有12盏风扇多功能讲台0.11第一层只有大教室有一台多功能讲台，其它二到六层每间教室都有一台表2-2教学楼电气系统与照明设计6第三章负荷计算与变压器选择3.1负荷计算将所有用电设备划分为五组，先求各组计算负荷：（1）室内照明组：查表P184表5-4可得Kd1=0.7~0.8,cos1=0.90~0.95,tan1=0.48,取Kd1=0.8，COS1=0.958.82(kvar)18.37x0.481tanPc1Qc118.37(kW)22.96x0.8Pe1Kd1Pc1)(96.221ekWP（2）室外照明组：查表P184表5-3可得Kd2=1.0,cos2=1.0,tan2=00(kvar)2tanPc2Qc25.76(kW)5.76x1Pe2Kd2Pc2)(76.52ekWP（3）空调组：查表P184表5-4可得Kd3=0.35~0.45,cos3=0.8,tan3=0.75，取Kd3=0.45(kvar)74.1824.98x0.753tanPc3Qc324.98(kW)55.5x0.45Pe3Kd3Pc3)(5.553ekWP（4）电风扇组：取Kd4=0.4,cos4=0.8,tan=0.75(kvar)77.69.02x0.754tanPc4Qc49.02(kW)22.54x0.4Pe4Kd4Pc4)(54.224ekWP（5）其他设备组：取75.0tan,8.05cos,7.0Kd5教学楼电气系统与照明设计7(kvar)69.1245166.25x0.75tanPc5Qc5166.25(kW)237.5x0.7Pe5Kd5Pc5)(5.2375ekWP取9.0qpKK，则该线路上总的计算负荷为：)(17.491380x3x28.3233)(28.323var)(12.1439.0x02.159)(87.289)5.23702.998.2476.537.18(x9.0c1012.14387.28932222AUnScIckVASckQciqKQckWPciPKPQcPc3.2变压器的选择当两台变压器采用一用一备的工作方式时，每台变压器的容量按低压母线上的全部计算负荷来确定，即StnSc;若两台变压器采用互为备用的工作方式，正常时每台变压器负担的总负荷的一半左右，一台变压器出现故障时，另一台变压器应承担全部负荷中的一、二级负荷，以保证对一、二级负荷供电可靠性的要求，这样，每台变压器的容量应不低于总计算负荷的70%，而且不低于一、二级计算负荷之和，即Stn≥70%Sc,且StnSc(1、2);当选用两台不同容量变压器时，每台容量可按下列条件选择，Stn1+Stn2Sc,且StnSc(1、2)、Stn2≥Sc(1、2).该教学楼采用一用一备的两台变压器，任一台变压器单独运行时，要满足70%的负荷，即）（kVA226.300.7x323.28Sn且任一台变压器应满足Sn≥323.28kVA..因此，可选两台容量均为400kVA.的变压器，型号为S9-400/10.教学楼电气系统与照明设计8第四章导线的选择4.1第一层需要系数取Kd=0.8，功率因素cos=0.9.(注：第一层没有办公室，教室没有多功能讲台)（1）普通教室的照明干线：)(3.119.0x22.024.2UcosPcIc(kW)2.242.8x0.8KdPePc(kW)2.840x10x7PnPeA查表P155表4-9得该线路可选导线为BV导线截面积为2mm5.2穿塑料管，暗敷。验证电压损失（取l=20m）查P162表4-15得计算线路电压损失中C值为12.07。%5%48.15.2x07.1220x24.2cU%SCLP（符合要求）（2）大教室的照明干线：)(93.29.0x22.058.0coscc)k(58.08.0x72.0dexc)k(72.018x40neUPIWKPPWPP查表P155表4-9得该线路可选导线为BV导线截面积为2mm5.2穿塑料管，暗敷。（3）楼梯照明干线：)(48.09.0x22.0192.0cosc0.192(kW)0.24x0.8KdPePc0.24(kW)60x2x2PnPeUPC查表P155表4-9得该线路可选导线为BV导线截面积为2mm5.2穿塑料管，暗敷。（4）走廊照明干线：教学楼电气系统与照明设计9)(39.39.0x22.0672.0cosc0.672(kW)0.84x0.8KdPePc0.84(kW)60x14PnPeUPC查表P155表4-9得该线路可选导线为BV导线截面积为2mm5.2穿塑料管，暗敷。(5)卫生间照明干线：)(46.19.0x22.029.0cosc0.29(kW)0.36x0.8KdPePc0.36(kW)0.18x2PnPeUPC查表P155表4-9得该线路可选导线为BV导线截面积为2mm5.2穿塑料管，暗敷。(6)插座：)(45.1459.0x22.08.28cosc28.8(kW)36x0.8KdPePc36(kW)1.5x3x8PnPeUPC查表P155表4-9得该线路可选导线为BV导线截面积为2mm70穿塑料管，暗敷。(7)空调：)(1.129.0x22.04.2cosc2.4(kW)3x0.8KdPePc3(kW)1.5x2PnPeUPC查表P155表4-9得该线路可选导线为BV导线截面积为2mm50穿塑料管，暗敷。(8)风扇：)(25.159.0x22.002.3cosc3.02(kW)3.78x0.8KdPePc3.7