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毕业设计计算说明书

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目录

1概述1

1.1设计范围1

1.2设计依据1

1.3设计方案2

2电气照明设计2

2.1照度与照明方式选择3

2.2照明光源与灯具选择3

2.3照明器选型3

2.4应急照明布置3

2.5照度计算及照明器布置4

2.6照明器的布置4

2.7主要房间照度计算5

3低压配电设计6

3.1照明配电系统设计6

3.2负荷分级6

3.3插座的设计及布置7

3.4照明负荷计算8

3.5动力配电系统设计9

3.6导线选择及穿管9

结束语10

致谢11

1概述

1.1设计范围

本课题的本课题的设计对象（建筑物）是综合楼，该楼建筑面积约为16600m2，共二十层，地下一层为辅助用房和地下车库，一层为商业空间，二三层为酒店配套，四层为架空层，五至十二层为办公，十二层至二十层为宾馆。

该楼建筑高度92.8m，地上部分耐火等级为一级，属于一类公共建筑。

1.2设计依据

1、通用类标准：

《电气图用图形符号》GB4728.1-13

《电气技术中的文字符号制定通则》GB7159

《电气设备用图形符号》GB5465.1-2

《电气工程CAD制图规则》GB/T18135

2、电气基本综合类：

《全国民用建筑工程设计技术措施—电气》JGJ16

3、强电类：

《供配电系统设计规范》GB50052

《低压配电设计规范》GB50054

《通用用电设备设计规范》GB50055

《电力工程电缆设计规范》GB50217

《建筑照明设计标准》GB50034

4、国家标准图集：

《电缆敷设》D101-1-7

1.3设计方案

1、变配电系统

（1）负荷等级

本工程一级负荷为消防中心与消防设备，经营管理和设备管理用计算机系统电源，应急照明；二级负荷为安全防范系统，客梯；三级负荷为普通照明。

（2）负荷估算

本工程建筑面积16600m2，负荷按照每平方80-100w估计，计算估计为1660kw，拟设变压器总装机容量2000kVA。

（3）电源

本工程由市政电网引两路10kV电源供给，互为备用。

（4）低压配电系统

本工程采用放射式和树干式结合的方式，对于单台容量较大负荷的一般用放射式。

（5）本工程地下一层设变配电所，总容量2000kvA。

2、应急电源系统

本工程两路10kV电源互为备用，另设50kvA的EPS电源做第三应急电源。

3、电气照明系统

一般场所用T5直管荧光灯，大厅用有格栅灯，厕所使用防潮灯，走廊则使用球形灯。

本工程重要负荷采用单根电缆供电，敷设在强电竖丼内；一般负荷采用插接式母线供电，每层设置母线引出箱，引至各层照明配电箱。

2电气照明设计

2.1照度与照明方式选择

1、照度设计标准

本工程照度标准参照国标《建筑照明设计标准》GB50034。

2、照明方式及照明控制

在满足照度的条件下，为节约电力，应恰当选用一般照明，局部照明与混合照明等多种方式，充分利用自然光。

3、总服务台照度要求最低300lx。

4、使用原则

（1）使用性原则，使用是根本也是设计的出发点和基本条件。

使用性还包括照明系统的施工安装、运行几维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的空间。

（2）安全性原则，在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全第一的原则。

在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计。

（3）美观性原则，灯光照明尚具有装饰空间、美化环境的功能。

对于房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。

（4）经济性原则，一方面是节能，另一方面是节约。

2.2照明光源与灯具选择

1、照明光源

综合楼大部分场所宜选用低色温，显色性高光效高的光源。

一般照明工作选用T5节能型荧光灯，走廊、楼梯等场所选用天棚灯。

2、照明灯具

（1）选择灯具时，除考虑环境光分布和限制炫目的要求外，还要考虑灯具效率。

（2）灯具的结构材质应便于清洁和更换。

（3）除有装饰外，应选用直射光通量比例高、控光性能合理的高效灯具。

2.3照明器选型

1、总体要求

本工程各种灯具外观平整、光洁；防护层牢固，色泽均匀内壁无毛刺。

结构稳固，灯具效率不低于75%。

2、照明器选择

T5型荧光灯选用26w，格栅灯54w；

防潮吸顶灯：

光源采用1*22w冷光源型环形荧光灯，防护等级为IP54；

出口、疏散指示灯：

自带蓄电池型消防应急灯具，应急工作时间不小于45min。

壁装灯为单面显示。

吊装为双面显示。

2.4应急照明布置

1、本工程下列部位设置应急照明：

（1）楼梯间，消防电梯，合用室；

（2）配电室，消防控制室，消防水泵房，信息机房；

（3）多功能厅，餐厅，人员密集场所；

（4）疏散通道。

2、控制方式的确定：

应急照明的控制一般可有三种形式：

（1）应急照明灯具全天24小时点亮。

火灾发生时，由于灯始终是亮的，不会影响人员疏散，也不必由消防控制中心控制。

这种方式的缺点是耗费电能，对灯具的工作寿命也有影响。

（2）应急照明灯具全部自带蓄电池，平时由现场的跷板开关就地控制开闭，火灾时由消防控制中心切断其外部的供电电源，由灯具自带蓄电池供电，保证灯具的点亮。

这种方式的缺点是一次性投资大（灯具必须自带蓄电池），灯具维护工作量也很大。

（3）应急照明作为正常照明的一部分并与其同时使用，当正常照明因故失电时，无论应急照明的控制开关处于何种状态（开／闭），都应自动点亮。

这种方式是比较理想的控制方式，但要求布线时必须增加一根控制线。

该综合楼建筑规模较大，应急照明灯数较多，结合工程实际，综合比较以上各方案选用自带蓄电池的供电方式，停电自动点亮的控制方式，光源为24W节能荧光灯，主要不至于各楼梯口，公共走道等部位。

具体布置见图纸。

2.5照度计算及照明器布置

采用单位容量法：

实际照明设计中，经常采用单位容量法对照明用电量进行估计，并计算布置灯具数量，一般适用照明设计方案的初步。

方法：

P=P0*A*EP=P0*A*E*C1*C2*C3

φ=φ0*A*ERI=W*L/H*（W+L）

公式说明：

E为平均照度，A为房间面积，P0为单位面积光通量，

C1、C2、C3为修正系数，φ为灯具光通量。

2.6照明器的布置

1、照明器高度布置

照明器的高度主要影响工作面的照度水平。

光源与工作面的垂直距离是照明计算高度，同样条件下，计算高度小，照度水平就高。

2、照明器的平面布置

照明器的平面布置与照明方式有关，一般分为均匀布置和选择布置两种。

室内照明大部分分为均匀分布，具体的可以其他情况可以选择布置。

选择布置：

选择布置主要是根据工作场所或房间内的设备，设施来决定。

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，或加强某个布局，营造装饰等情况。

均匀布置：

均匀布置是指同类型的照明器有规则的均匀排列，布置成单一的集合图形，以保证工作场所或房间的均匀照度。

照明器布置的是否合理，主要取决与照明器的间距s与高度h的比值是否恰当。

房间或场所

参考平面及其高度

照度标准值

（Lx）

水泵房

地面

100

变配电室

地面

200

发电机房

地面

200

有线电视机房

地面

500

商铺

地面

300

配电室

地面

150

电梯厅

地面

100

酒店大厅

地面

300

2.7主要房间照度计算

表一各功能区域照度标准表

1、一层商铺：

（1）商铺：

L=10，W=10，H=3，设计照度=300lx，

室形系数RI=W*L/H*（W+L）=10*10/3*（10+10）=1.7

查表得φ0=1.1

Φ=K*φ0*A*E=0.7*1.1*10*10*3.5*300=73440lm

N=Φ/φ0=73440/4800=15.3取为16

鉴于篇幅有限，其它负荷计算均按照以上计算方法计算

3低压配电设计

3.1照明配电系统设计

照明配电系统设计原则：

（1）本工程照明系统的电源引自变电所低压配电网络，经干线引向照明配电箱，再由配电箱支线回路向照明器供电。

系统的配电等级不宜超过三级。

正常的照明供电回路与应急照明供电回路分开。

（2）采用放射式与树干式结合混合式配电。

（3）配电支线设计要注意几点：

照明器一般单向供电，也可以二相、三相供电，每个回路单独配中性线。

（4）灯与插座分别采用单回路供电；灯的控制要满足安全节能，便于管理等要求。

每一个回路插座不宜超过10个。

（5）配电箱的设计主要内容包括位置、数量的选择安装。

数量的多少取决于负荷的大小，供电区域面积大小。

（6）照明配电设备的选择主要包括配电柜、配电箱。

配电箱一般有嵌入式与挂墙式两种。

3.2负荷分级

民用建筑电气负荷，根据建筑物在政治、经济上的重要性或用电设备对供电可靠性的要求，分为三级。

即一级负荷、二级负荷、三级负荷。

各级负荷用户和设备的供电措施，均与外部电源条件有关，而外部电源条件取决于工程筹建单位提供的由当地供电部门出据的“供电方案”。

根据“供电方案”设计本工程的电源及供配电系统。

1、一级负荷用户和设备的供电措施

一级负荷用户应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到破坏。

而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。

一级负荷用户的变配电室内的高低压配电系统，均应采用单母线分段系统。

分列运行互为备用。

一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电装置处自动切换。

2、二级负荷用户和设备的供电措施

二级负荷的供电系统应做到当电力变压器或线路发生常见故障时，不致中断供电或中断供电能及时恢复。

应急照明等分散的小容量负荷，可采用一路市电加EPS或采用一路电源与设备自带的蓄电池（组）在设备处自动切换。

3、三级负荷用户和设备的供电措施

三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。

且应在技术经济合理的条件下，尽量减少电压偏差和电压波动。

3.3插座的设计及布置

插座这个小小的电气装置元件，往往容易被人忽视，但在现代住宅中却随处可见，不管是在客厅、卧室、书房，还是在厨房、餐厅、卫生间，人们都要使用它，甚至阳台都忘不了装一个插座，以备它用。

现代生活水平不断的提高，人们对住宅电气装置的要求也越来越高，人们不再满足于照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设备带来的方便，而更加热衷追求音响、空调、大屏幕彩电、电脑、电话带来的享受。

随着当今知识经济、信息时代的到来，可视电话、电子购物、家庭办公等智能化住宅建筑将不断涌现。

这些电能、信息的传递除通过电线、电缆外，还必须通过插座这个小小电气装置元件输送给用电设备或信息终端。

可见，插座的种类和数量在现代住宅中呈日益增长的趋势。

所以，现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果，是现代住宅电气设计中十分重要的内容。

依据《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93，插座的型式和安装高度，应根据其使用条件和周围环境确定：

（1）对于不同电压等级，应采用与其相应电压等级的插座，该电压等级的插座不应被其他电压等级的插头插入。

（2）需要连接带接地线的日用电器的插座，必须带接地孔。

3.4照明负荷计算

在每层回路设计中，尽量遵从一个照明回路不超过24个光源的原则。

灯具在综合楼的需要系数为Kd＝0.8,功率补偿Cosф＝0.8。

参照照明系统图进行各配电箱照明负荷计算：

例如，AL2为二楼的照明配电箱，其照明负荷计算如下∶

L1=1+2+1+1+1=6kW

L2=1+2+1+1+1=6kW

L3=1+2+1+1+1=6kW

由于三相平衡

所以，

6+6+6=18kW

=0.8，

0.8

18=14.4kW

3.5动力配电系统设计

1、动力设备控制要求

电力系统设计包括各种机泵动力设备的供电，设备的启动，制动和调速方式及控制内容等。

在高层建筑中，有的动力设备供电要求高，如电梯和各种消防机泵，有的动力设备单台容量大，如空调机泵等，所以配电方式多以放射式。

本工程中的动力设计为风机盘管，型号由暖通图中获得。

3.6导线选择及穿管

导线的选择，必须满足载流量的要求。

除此之外，还应满足下列规定：

1、铜芯导线截面最小如下：

（1）进户线不小于10mm²

（2）照明配电箱的进线不小于6mm²

（3）控制箱进线不小于6mm²

（4）照明及动力分支线不小于2.5mm²

2、铜导体的界面应按下列原则规定：

（1）配电箱的进线截面不应大于进线总开关端子的接线容量；

（2）专用回路供电的配电箱的进户线持续载流量宜为计算容量的1.25~1.75倍；

（3）照明干线、插接母线宜为计算电流的1.3~1.5倍；

（4）变压器的二侧母线、低压开关柜水平母线，除应满足短路电流冲击外，其载流量应不大于变压器二次侧额定电流的1.5倍。

本次设计室内的电缆采用的都是三根2.5平方毫米铜芯聚氯乙烯绝缘电线穿入直径16毫米PC管敷设，配电箱的进线采用的是5根10平方毫米的耐火的交联聚乙烯绝缘电力电缆，沿电缆桥架敷设，具体见配电系统图。

结束语

经过了两个多月的学习和工作，在老师的悉心指导和严格要求下，我终于完成了计算书。

从课题选择、方案论证到具体设计，每一步对我来说无疑是巨大的尝试和挑战，也成就了我在大学期间独立完成的最大的项目。

记得在刚接到这个课题时，由于对配电、照明、防雷、接地相关知识不是很了解，我都有些茫然不知所措。

于是我给自己提出了第一个问题：

设计好一个配电系统需要什么具体的专业知识？

带着这个疑问我开始了独立地学习和实验：

去图书馆查阅相关资料、上网去了解配电、照明的最新动向，渐渐头脑中的概念清晰了起来。

通过此次设计，我深刻的了解到建筑电气是一门复杂的综合学科，涉及到各科各专业的知识，需要掌握丰富的知识，由此，我也感觉到自己的不足，我会在以后的时间努力的学习专业知识，不断的充实自己，提高自己。

致谢

本毕业设计是在老师的悉心指导下完成的，设计的全过程倾注了大量的心血和汗水。

毕业设计是学校检验和锻炼学生实际工程设计能力的一项教学环节。

在此次设计中，我综合运用所学知识，认真执行“民规”，“高规”等相关规范，理论联系，在老师的耐心指导下完成了该综合楼多个系统的电气部分设计，培养锻炼了独立分析和解决建筑电气方面问题的能力，为将来的工作奠定了基础。

在此期间，老师为我作了大量的辅导和答疑工作，帮我解决了设计过程中的一个个难题，使设计工作顺利完成，在此，谨向他们致意深深的谢意!

同时，在本次设计及论文的写作过程中，同学们也为我提供了力所能及的帮助，并创造了浓厚的学习氛围，在此也一并向他们表示感谢！

再次感谢诸位老师悉心的指导和同学们的热心帮助。

此次设计是我初次设计，设计及论述过程中难免有错误和不妥之处，敬请各位老师和同学批评指正。