教学楼建筑电气毕业设计论文建筑教学楼毕业设计需求分析Word文件下载.docx
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建筑耐火等级为二级，抗震设防烈度为六度；
结构形式为钢筋混凝土框架结构体系；
室外消防用水量25L/s
。
2、附教学楼建筑施工图及电子版图形文。
四、设计说明书及内容
提供一套完整的建筑施工图，以此为条图进行建筑电气施工图设计。
电气设计包括以下内容：
1）220/380V配电系统；
2）照明系统；
3）建筑物防雷、接地系统及安全措施；
4）综合布线系统；
五、设计完成的成果
1、文字部分：
论文正文字数不少于16000字，外文翻译实词5000字以上。
2、设计思路及设计方法：
按照建筑设计要求，所有教室均按多媒体教室设计。
要求结合区域供电条、学校用电管理及节约用电需求、学校安全保卫需要等客观情况，合理确定工程设计方案。
3、图纸部分：
1）设计说明
2）配电系统图3）照明平面图
4）防雷接地平面图5）弱电系统图（消防、综合布线）
6）弱电平面图（消防、综合布线）
六、主要设计参考资料
《中小学校设计规范》GB50099—2021《低压配电设计规范》GB50054-2021《综合布线系统工程设计规范》GB50311-20XX《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2021《照明设计手册》（第二版）
北京照明学会照明设计委员会编《05系列建筑标准设计图集》七、进度要求
1、设计阶段
第一周至第三周熟悉工程项目；
收集、整理参考资料；
进行相关软学习，完成设计方案。
第四周至十四周绘制施工图，整理计算书，准备答辩。
2、答辩日期
第十四周八、其它要求
1、设计期间，周六、日连续进行。
2、使用AutoCAD2021及以下版本进行施工图设计，可以使用专业软。
3、图纸为A3图幅，出图打印为A3图幅。
计算书规格A3图幅。
4、设计成果要求提交全套纸质图纸及电子版图形文。
某高校教学楼电气施工图设计摘要本工程为某学院某号教学楼，建筑功能主要作为双班大教室使用。
主体六层，总建筑面积7558.94平方米，为学校标志性建筑。
要求结合区域供电条、学校用电管理及节约用电需求、等客观情况，合理确定工程设计方案。
本设计主要包括强电和弱电两部分设计。
强电部分主要内容包括：
低压配电系统、照明插座系统及防雷接地系统的设计，其中照明系统、低压配电系统又包括照度计算、照明负荷计算等。
弱电部分主要内容包括：
电视系统、电话网路综合布线系统、火灾自动报警及消防联动系统、摄像头监控系统。
关键词：
配电系统；
照明系统；
防雷接地；
综合布线；
火灾自动报警及消防联动系统。
TheElectricalDesignofCollegeTeachingBuildingAbstractThisbuildingisoneuniversityteachingbuildingfoundation,whosebuildingfunctionismainlyusedasalargeclassroom.Subject
hassixstories,withatotalconstructionareaof7558.94squaremeters,landmarkbuildingfortheschool.According
tothearchitecturaldesignrequirements,alltheclassroomsareinaccordancewiththedesignofmultimediaclassroom.Demands
ofregionalpowersupplyconditions,schoolmanagementandeconomicalrequirements,theschoolsecurityneedsandobjectiveconditions,reasonablydeterminetheengineeringdesign.
Thedesignofhighvoltageandweakreportmainlyincludestwopartsdesign.In
highvoltagepartmaincontentincludes:
lowvoltagedistributionsystem,lightingsocketsystemandlightningproofgroundingsystemdesign,inwhichtheilluminationsystem,lowvoltagedistributionsystemandincludingintensityofilluminationputation,lighting,socketloadcalculationofloadcalculation,airconditioningloadcalculation,etc.The
weakpartofthemaincontentincludes:
integratedwiringsystem,automaticfirealarmandfirelinkagesystem,surveillancecamerasystem.
Keywords:
Electricpowersupplysystem；
LightningProtectionandlightningprotectionandgroundingSystem；
prehensiveWiringSystem；
Automaticfirealarmandlinkedsystem.
1前言
1
2工程概况
23照明系统的设计33.1照明设计要求33.2照明光源、灯具选择
3
3.3照明计算43.4插座的设计73.5照明负荷的计算93.6应急照明设计
103.7导线的选择
113.8低压断路器
134供配电系统的设计
164.1负荷等级
164.2供电要求
164.3照明配电系统设计原则
164.4配电系统形式
174.5供配电的负荷计算
185防雷接地系统的设计
215.1防雷分类
215.2雷击次数计算
215.3防雷的措施
225.4接地系统
226电气消防系统的设计
256.1火灾自动控制报警系统的工作原理
256.2火灾自动报警系统
256.3消防联动控制系统
286.4消防线路的敷设
297综合布线系统的设计307.1综合布线的特点307.2综合布线系统组成308视频监控系统的设计328.1闭路电视监控系统的组成328.2摄像机的选择328.3视频传输线路的选择338.4多媒体监控系统34结论35谢辞36参考文献37外文38译文40
1前言随着建筑技术的迅速发展和现代化建筑的不断出现，建筑电气所涉及的范围愈来愈广，所跨的学科也进一步加深加宽。
它已由单一的供配电、照明、防雷和接地，逐步发展成以近代物理学、电工学、机械电子学、光学、声学、自动控制、计算机技术等科学为基础的一门新兴学科。
它是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人们居住或工作的一门跨学科的综合性的技术科学。
建筑电气作为一个专业，从无到有，由简单变复杂，发展到如今已经囊括了兼之强电和弱电在内的多个系统，并且随着以IT业为龙头的科学技术发展，及其在建筑业的应用，综合弱电项目的智能电气更是突飞猛进。
特别是近年来绿色建筑、智能建筑的兴起，使得现代计算机技术、现代控制技术、网络技术和现代通信技术在建筑电气领域取得了广泛的应用，使得建筑更加节能、环保，安全。
在工程实践中，伴随着不断暴露的问题和解决问题的过程，建筑电气必将日趋成熟和发展健全；
在避免二次投资造成浪费的同时，走向专业化、正规化和规范化。
本次毕业设计是培养建筑电气设计、施工专门人才的教学步骤，依据电气工程师所需的专业知识，选择公共建筑进行电气设计，是完全按照毕业后从事实际工程设计进行的。
2工程概况本建筑为基础教学楼，建筑功能主要作为双班大教室使用。
作为我校标志性建筑，主体五层，总建筑面积7558.94㎡建筑高度为22.05m；
室外消防用水量25L/S。
本楼一层设有低压配电室、消防控制室；
二层设有电视监控室。
所有教室均按多媒体教室设计。
本设计主要阐述了某校各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论，设计时依据国家相关规范。
主要包括强电和弱电设计，具体设计以下系统：
（1）低压配电系统设计：
各用电设备组的负荷计算，设备选型；
（2）低压照明系统设计：
照度计算，确定灯具数量，插座、开关设置；
（3）防雷接地系统设计：
划分防雷等级，设计避雷带、避雷网及引下线，确定接地电阻；
（4）电视监控系统设计：
在重要部位布置监控探头，配置合理，满足规范要求；
（5）综合布线系统设计：
在办公室、教室等要考虑设置网络、电话插座；
（6）电气消防系统设计：
在走廊、教室及重要设备控制室布置感烟探测器，手动自动报警装置，并联动消火栓系统。
3照明系统的设计随着国家经济建设的发展和人民生活水平的提高，电气照明已成为人们生产和生活当中的重要的组成部分，同时根据不同的地点和条对照明技术提出了更高的要求。
因此进行照明设计时必须遵照有关技术规程的规定，还应根据视觉作业，视觉卫生和特殊条选择照明装置。
保证适宜的照度和显色性，并要达到亮度分布合理、视觉舒适的要求，同时还要必须考虑照明装置的安全可靠性和节约能源。
3.1照明设计要求
（1）教室照明一般要求：
1）满足学生看书﹑写字﹑绘画等要求，保证视觉目标水平和垂直照度要求，亮度的分布要合理。
2）满足显色性，控制眩光，减少光幕反射，保护视力，提高视功能和可见度水平。
3）教室照明还应做到安全﹑可靠，方便维护与检修，并与环境协调。
4）每个教室均应安装黑板灯，灯具的光轴应以55°
入射角照射到黑板的下端，黑板照明灯具的保护角至少要45°
，一般都大于60°
（2）卫生间照明的一般要求：
卫生间照明控制应设在门外。
卫生间一般宜使用防水防潮式吸顶灯。
照明时宜适当提
高照度标准，以100lx。
照明器具安装要避免从便池的顶上或背面射而出现阴影；
装有排气的卫生间，常将控制开关和一般照明器联动，以保证空气流通。
（3）走廊、楼梯间照明的一般要求：
走廊和楼梯间作为建筑物内平时人员流动和应急疏散时的通道，是建筑物必不可少的组成部分。
作为一个人员流动而非长期工作或停留的场所，人们对走廊和楼梯间照明的要求不高，照度宜选75lx。
开关位置应设在出入口或便于出入启闭照明灯的地方，以便人们能方便的对灯具进行控制。
3.2照明光源、灯具选择
（1）照明光源选择一般原则：
1）发光效率高；
2）显色性好，即显色指数高；
3）寿命长；
4）启点可靠、方便、快捷；
5）价格比高。
（2）灯具选择照明灯具是包括光源在内的所有照明附所组成的装置，灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。
选灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。
照明灯具按其向上、下两个半球空间发出的光通量的比例来分类，有直接型灯具、半直接型灯具、漫射（直接-间接）型灯具、半间接型灯具、间接性灯具等。
其中，直接型灯具又可以分为特窄照型、窄照型、中照型、光照型、特广照型。
选灯具时，在满足眩光限制和配光要求下，应优先选用配光合理、效率高的灯具，同时，应根据环境条和使用特点，合理地选定灯具的光强分布、效率、遮光角、类型、造型尺度以及灯的表观颜色等。
应尽量选用反射罩效率高的灯具。
室内开启式灯具的效率不宜低于70%，带有包合式灯罩的灯具效率不宜低于55%，带格栅灯具的效率不宜低于50%。
在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。
3.3照明计算3.3.1照明质量
（1）平均照度评价照明的最重要的指标就是照度，我们一般所说的照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。
根据《建筑照明设计标准》（GB50034-20xx）的建筑照明设计标准房间的照度要求值见表3-1所示；
表3-1民用建筑照度标准房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）显色指数（Ra）
眩光值（UGR）
多媒体教室0.75水平面30080
19控制室0.75水平面30080
22一般阅览室0.75水平面30080
19大厅地面
20080—配电室地面
20060—一般展厅地面
20080
22电梯厅地面
10080
22门厅地面
100—60卫生间地面7560—楼梯地面3060—
（2）反射比
当环境各表面的亮度比较均匀,眼睛功能才会达到最舒适和最有效率,故希望室内各表面亮度保持一定比例。
为了获得比较均匀亮度比，必须使室内各表面具有适当的反射比。
反射值如表3-2所示。
表3-2工作房间表面反射比表面名称反射比取值顶棚0.6～0.90.7墙面0.3～0.80.5地面0.1～0.50.2（3）色温不同光源的相关色温不同，它给人们不同的冷暖感觉，合理的色温会使人感觉愉悦舒适。
光源颜色的分类见表3-3所示。
表3-3光源的颜色分类光源颜色分类相关色温（K）颜色特征适用场所示例I5300冷设计室、计算机房、高照度场所
（4）照度的稳定性照度变化引起照明的忽明忽暗，不但会分散人们的注意力，给工作和学习带来不便，而且会导致视觉疲劳，尤其是5~10次／秒到1次/分的周期性严重波动，对眼睛极为有害。
因此，照度的稳定性应予以保证。
（5）限制眩光眩光是由于光源的高亮度，或有强烈的亮度对比，对人眼产生刺激作用。
限制眩光是限制光源的亮度，降低灯具表面的亮度，正确选择灯具，合理布置，并选择适当的悬挂高度。
（6）照明功率密度（LPD）即单位面积的照明安装功率,它是从宏观上规定的评价照明节能的一项指标，是最大允许限值。
设计中应从节约能源、保护环境的大局出发，采取措施选用高效光源等照明器材，优化设计方案，力求实际LPD值低于或远低于规定的LPD值，为节能做出实际贡献。
本工程普通教室主要采用T8系列直管荧光灯作为主要光源并配电感镇流器，或专用电子镇流器，镇流器功率因数为0.9以上，当使用电感式镇流器时，其能耗应符合现行国家标准《管形荧光灯镇流器能效限定值和节能评价值》的规定，悬挂安装。
阶梯教室选用嵌入式格栅荧光灯。
所有教室均安装黑板灯，距离黑板0.8m处悬挂安装。
门厅、走廊主要采用吸顶灯，吸顶灯具配备有防尘垫圈，密封性能好，能避免小飞虫进入灯罩，适用于走廊风尘和蚊虫较多的地方。
卫生间空气潮湿，宜采用防水防尘灯。
照度标准按照现行国家标准《建筑照明设计标准》（GB50034-20xx）执行。
照明、插座分别由不同支路供电，除了注明外，照明导线采用2.5mm2导线穿PC管敷设；
各层照明配电箱均为嵌墙安装，底边距地1.5m。
照明开关除注明外，均为250V/10A，暗装，开关底边距地1.3m，距门框0.2m。
3.3.2照度的计算方法
（1）利用系数法利用系数是表征照明光源的光源利用程度的一个参数，用投射到工作面上的光通量与全部光源发出的总光通量之比来表示，利用系数法适用于照明器均匀布置的一般照明的照度计算。
（3-1）
式中：
U——利用系数；
——由每个灯具发出的最后落到工作面上的光通量，单位是lm；
——每个灯具中光源额定总光通量，单位为lm。
室内平均照度的计算公式如下：
（3-2）
Eav——工作面平均照度，单位为lx；
N——灯具数；
A——工作面面积，单位为m2；
Φ——每个灯具的光通量，单位为lm；
K——维护系数，一般取0.8。
（2）单位容量法实际照明设计中，也经常常采用“单位容量法”对照明灯具进行估算。
（3-3）
p——光源比功率，w/m2；
A——房间面积；
——每个灯具的额定功率，单位w。
本工程的照明设计采用利用系数法和单位容量法进行照度计算，求取照明器数量。
3.3.3照度计算实例例1：
双班（1-2）教室的照度计算房间的长度l=14.4m，宽度w=7.7m，层高为3.6m的矩形规则房间。
室内采用悬挂的方式来安装灯具，灯具安装高度为3m，工作面高度为0.75m。
灯管选用飞利浦的T8标准直管荧光灯，维护系数取0.8。
教室平均照度要求值为300lx。
灯具的主要参数如下：
管长L=1200mm，直径：
25mm，光源选择2×
36W，色温3300k，光通量：
5700lm室形指数RI==14.4x7.7/（2.25x22.1）=2.23式中：
h——灯具距工作面的计算高度
（1）确定室空间比RCR、顶棚空间比CCR和地板空间比FCR
（2）根据《照明设计手册》查利用系数表，得RCR=2.23，U=0.60
（3）由式（3-2）计算所求灯具数：
灯具数为整数，取12盏。
（4）反算平均照度值进行验算：
lx允许偏差在10%以内。
符合照度要求。
（5）节能验算：
计算该教室的功率密度为：
图3-1一层双班（1-3）教室的照明平面图查《建筑照明设计标准》表得知教室的照明功率密度的现行值为，大于计算的实际值，满足节能要求。
以此为例，进行各教室、卫生间的照度计算，计算结果见表3-4。
由于一层与二层及以上教室规格基本相同，所以二楼的照明设计根据一层所得到的计算数据来进行设计、安装。
表3-4照明计算表序号房间名称房间长（米）房间宽（米）灯具数单灯光源数光源功率光通量利用系数维护系数要求照度值计算照度值功率密度规范值功率密度计算值
1单班（1-1）
9.757.709
236
28500.570.8300313.21
118.75
2双班（1-2）
14.27.70
12
28500.590.8300
297.77
118.013双班（1-3）
14.47.70
28500.600.8300
296.1
117.904双班（1-4）
118.015单班（1-5）9.407.709
28500.570.8300323.19
119.086教师休息（1-6）4.357.706
28500.570.8300309.36
118.727阶梯教室（1-7）
18.3
12.00
20336
28500.450.80300
280.33
119.848配电室（1-8）
5.903.70
2
28500.510.8
200
214.32
116.699男厕5.203.20
132
20500.500.8
10099.15
113.85
10
1号厕所4.70
2.30
20500.320.8
10097.1
115.92
11女厕5.204.804
29000.520.8
10096.85
113.21
2号厕所4.80
2.31
20500.410.8
100
107.76
115.13
13走廊（1-9）
50.7
2.80
14
20500.440.87571.81
113.16
14门厅（1-10）
12.706.606
20500.580.87568.09
11
2.29
15门厅（1-11）
11.886.204
20500.490.87576.52
113.02查《建筑照明设计标准》表6.1.4，其建筑的节能要求满足节能标准要求。
3.4插座的设计3.4.1一般规定
（1）当插座为单独回路时，数量不宜超过10个（组）；
（2）当灯具和插座混为一路过，其中插座数量不宜超过5个（组）；
（3）插座应由单独的回路配电，并且一个房间内的插座由同一路配电；
（4）在潮湿房间（住宅中的厨房除外）内，不允许装设一般插座，但设置有安全隔离变压器的插座可除外；
（5）备用电源、疏散照明的回路上不应设置插座。
3.4.2用途要求
（1）当插座需要降低安装高度时，应选用安全型（带保护门）插座；
（2）对专门用来使用电视机的插座，可选用带开关圆孔二级插座，使用时关闭开关，长机器本身开关的使用寿命；
（3）防溅型插座，适用于潮湿场所，插座有一个防溅罩盖，插头插入后可放下罩盖，可防止潮气或水滴进入插孔内；
（4）用于接插电源时有触电危险的电器（如电热水器等），应采用带开关能断开电源的三孔插座。
3.4.3技术要求
（1）插座在通过1.25倍额定电流时，其导电部分的温升不应超过40º
С；
（2）插座的塑料零表面无气泡、裂纹、肿胀、明显的擦伤和毛刺等缺陷，并应具有良好的光泽；
（3）额定电流为：
6A、10A时，接线端子上应能可靠的连接一根与两根1～2.5mm²
导线
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