河北建筑工程学院电气工程学院课程设计照明设计计算书.docx
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河北建筑工程学院电气工程学院课程设计照明设计计算书
河北建筑工程学院
课程设计计算书
课程名称：
崇礼林业局照明设计
系别：
电气工程系
专业：
建筑电气与智能化
班级：
电智09
学号：
20093182
学生姓名：
指导教师：
职称：
讲师
2012年6月30日
一、设计题目
崇礼林业局高层办公楼照明设计。
二、设计目的：
本课程设计是在《供配电和照明工程》、《建筑消防》《电气照明》课程教学过程中进行的，是课程课堂讲授、课程设计及生产实习三大教学环节之一。
通过该课程设计，目的是使学生达到：
1理论联系实际，巩固所学课程的理论知识；
2培养工程计算、独立分析和解决问题的能力；
3树立工程观点，初步学习和掌握高层办公楼建筑供电、电气消防、照明、弱电部分设计的基本方法，获得计算、分析和解决问题的能力的训练。
三、设计任务书
必做部分
一、照明配电：
1.平面图：
地下、首层标准层选二层、电梯机房（包括照明、动力、消防）、防雷和接地
2.系统图：
低压配电系统图（所选建筑的整栋楼）；
竖向干线图（所选建筑的整栋楼）；
所选楼层的楼层箱、终端箱。
四、计算部分：
1、依据规范要求的照度值对不同服务环境的照度值进行计算。
（有所用计算方法的详细计算过程）
2、供配电系统导体、保护设备（断路器等各种开关）的选型、校核。
3、雷击次数的计算。
4、电气消防有关计算（探测器数量保护范围）。
5、各种报警按钮（手动报警按钮、消火栓报警按钮）设置的数量、距离（必须符合规范要求）
6、相应联动系统及平面的设计
五、设计说明：
1、所选建筑的工程概况。
所做设计的全部内容设计目录。
六、上交：
电子文档（所画CAD图纸加设计任务说明、计算书一份）打印文档（设计任务书计算书）。
七、参考文献：
一、05电气图集（1-15）
二、08D800（1-8）
三、JGJ-T16-2008民用建筑电气设计规范。
四、全国民用建筑工程设计技术措施-电气2009。
五、民用建筑工程电气施工图设计深度图样。
六、民用建筑电气设计规范实施指南。
七、建筑设计防火规范GB50016-2006。
八、所用《建筑供配电》《电气消防》《电气照明》教材。
九、消防控制及报警系统（04X501）。
十、综合布线系统工程设计与施工图集。
十一、建筑产品选用技术（民措-电气2009）
八、图纸及计算书要求：
1、电脑绘制平面图及系统图；
2、设计计算书要有必要的计算说明，数字要准确，公式、数据要有根据。
文字要简明扼要。
格式要求如下：
设计说明书（论文）必须由学生本人在计算机上输入、编排，用标准A4纸单面打印。
页面设置：
左右边距2.5cm，上下边距2.54cm；
页眉：
1.5cm
页脚：
1.75cm
字体：
正文全部宋体小四；标题宋体小二加粗；小标题宋体小四加粗；
行距：
固定值20。
页码：
居中、小五、底部。
标题“目录”三号、黑体、居中。
目录中应包括论文中全部章节的标题及页码，含：
目录
第1章绪论6
1.1建筑电气概况6
1.2工程原始资料及设计原则6
第2章照明系统设计7
2.1照明设计的要求7
2.1.1一般照明设计规定7
2.1.2本工程照明设计依据7
2.2照度设计标准8
2.3照明光源与灯具的选择9
2.3.1设计依据9
4）限制眩光。
9
2.3.2本工程照明光源与灯具设计9
2.4照度计算公式及灯具布置要求10
2.4.1计算方法10
2.4.2室内灯具布置11
2.5照度计算及灯具选择11
第3章供配电系统设计20
3.1负荷等级分类20
3.1.1负荷等级分类标准20
3.1.2供电要求20
3.1.3本工程设计21
3.2配电方式的选择21
3.2.1设计依据21
3.2.2本工程选择22
3.3负荷计算及设备选型基本知识22
3.3.1负荷计算方法、公式。
22
3.3.2断路器、电缆选择原则22
3.4负荷计算及设备选择23
3.4.1灯、插座回路断路器及导线的选择。
23
3.4.2负荷计算（举例）23
3.4.3楼层照明分支箱计算及设备选型（举例）24
3.5低压配电系统的设备选型及线缆的选择：
24
第四章24
4.1供电、防雷与接地24
第1章绪论
1.1建筑电气概况
现代民用建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。
它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、有线电视等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。
建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。
民用建筑电气设计应体现以人为本，对电磁污染、声污染及光污染采取综合治理，达到环境保护相关标准的要求，确保人居环境安全。
设计的装备水平，应与工程的功能要求和使用性质相适应。
采用成熟、有效的节能措施，降低电能消耗。
采取经实践证明行之有效的新技术，提高经济效益、社会效益。
本设计在遵循上述原则和国家相关规范的基础上进行设计。
主要内容涵盖了低压配电系统设计，照明设计，火灾自动报警及联动系统设计，综合布线设计,有线电视系统设计，以及安防系统设计。
1.2工程原始资料及设计原则
本次设计是对崇礼林业局的电气设计，本工程概况：
崇礼林业局，高31.1米,地下一层,地上七层，地下一层主要作消防水泵房、库房以及超市等；第一层作为地下超市入口、消防控制室、审讯室、厨房、商铺以及主楼入口，二到六层作为办公室、会议室、档案室等，顶层为器材室、指挥中心等。
按“高规”划分，属二类高层建筑。
设计资料具有建筑专业提供的建筑图。
设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。
此次设计的目的是通过对该高层办公楼的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力。
本办公楼的主体部分的电气系统设计属于民用建筑电气设计。
民用建筑电气设计采用的技术标准和装备水平，应与工程在国民经济和公共生活中的地位、规模、功能要求及建筑环境设计相适应。
认真考虑设备、材料的供应可能，以及施工安装和维护管理水平。
并积极采取各项节能措施，努力降低电能消耗；注意节约有色金属，合理选用铜、铝材质的导体，根据地区条件、工程特点、规模和发展规划、正确处理近期和远期发展的关系，做到以近期为主，考虑发展的可能性。
在供电设计中要了解该建筑的结构、各层的用途,进行电力负荷的计算。
电力负荷是供电设计的依据参数，计算是否准确，对合理选择设备及日后的安全与经济运行，起着决定性的作用。
该办公楼的供电设计，应从最大限度保证其供电可靠性，满足负荷对供电可靠性的要求，配电系统的形式，设备的选择等都要符合电气设计相关规范。
在照明设计中，照明设计与建筑装修，有着非常密切的关系，只有相互配合，才能在功能上、艺术上做出好的设计来，由于高层建筑主要用途是办公，因此在照明设计中应以功能照明为主。
应充分考虑到光源选择、照度计算、灯具选择、节能等因数。
当然电气化的普及及深入，也带来了电气事故与火灾，所以对该高层建筑的消防设计也就必不可少。
在本设计中贯彻“预防为主、防消结合”的方针，必须遵循国家的有关方针政策，从全局出发，统筹兼顾，采用先进的防火技术，保障安全，方便使用，经济合理。
第2章照明系统设计
2.1照明设计的要求
2.1.1一般照明设计规定
在进行照度设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，通过对光源和灯具的选择和配置，使工作区或空间具备合理的照度和显色性，适当的亮度分布以及舒适的视觉规定。
在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照度的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系；采用高效光源、灯具与追求照明效果的关系；合理使用建设资金与采用高性能标准光源灯具等技术经济效益的关系。
2.1.2本工程照明设计依据
办公照明一般设计原则
（1）办公时间几乎都是白天，因此人工照明应与天然采光结合设计而形成舒适的照明环境。
办公室照明灯具宜采用荧光灯。
（2）办公室的一般照明宜设计在工作区的两侧，采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。
不宜将灯具布置在工作位置的正前方。
在难于确定工作位置时，可选用发光面积大，亮度低的双向蝙蝠翼式配光灯具。
（3）在有计算机终端设备的办公用房，应避免在屏幕上出现人和什么物（如灯具、家具、窗等）的映像。
2.2照度设计标准
房间的采光系数或采光窗地面积比应符合《建筑采光设计标准》GB/T50033的规定。
有条件时，宜随室外天然光的变化自动调节人工照明照度。
有条件时，宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明。
有条件时，宜利用太阳能作为照明能源。
建筑照明设计标准GB50034-2004中对办公建筑照度设计的要求。
当房间或场所的照度值高子或低于本表规定的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。
表2-1办公建筑照明标准值
房间或场所
参考平面及其高度
照度标准值（lx）
UGR
Ra
普通办公室
0.75m水平面
300
19
80
高档办公室
0.75m水平面
500
19
80
会议室
0.75m水平面
300
19
80
接待室、前台
0.75m水平面
300
——
80
营业厅
0.75m水平面
300
22
80
设计室
实际工作面
500
19
80
文件整理、复印、发行室
0.75m水平面
300
——
80
资料、档案室
地面
300
——
80
建筑照明设计标准GB50034-2004中对办公建筑照明功率密度的要求。
当房间或场所的照度值高子或低于本表规定的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。
表2-2办公建筑照明功率密度值
房间或场所
照明功率密度
（W/㎡）
对应照度值（lx）
现行值
目标值
普通办公室
11
9
300
高档办公室、设计室
18
15
500
会议室
11
9
300
营业厅
13
11
300
文件整理、复印、发行室
11
9
300
资料、档案室
8
7
200
2.3照明光源与灯具的选择
2.3.1设计依据
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）使用寿命长；
4）启点可靠、方便、快捷；
5）性能价格比高。
2.灯具选择一般原则
1）使用安全：
防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险；
2）提高能效：
选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应，以及光通维持率高的灯具；
3）合理考虑功能性（良好的照明效果）、装饰性（美观、协调）、经济性（性价比高）和能源效益的结合；
4）限制眩光。
2.3.2本工程照明光源与灯具设计
常用于高层建筑照明的电光源，按发光原理可分为两大类：
热辐射光源、气体放电光源。
白炽灯结构简单，使用方便，价格便宜，显色性好，故在一般场所仍被普遍采用。
本工程中主要使用的是普通直管荧光灯，该光源发光效率高，显色性好，使用寿命长而且性价比高。
本工程中选用的灯具主要是嵌入式高效栅格灯。
该灯具有以下优点：
能够合理的分配光有源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，不产生眩光和严重的光幕反射，而且性价比比较高。
2.4照度计算公式及灯具布置要求
2.4.1计算方法
照度的计算方法有利用系数法、概算曲线法、比功率法等方法，本工程照度计算采用利用系数平均照度法。
1.《照明设计手册》基本公式：
（2-1）
式中
—灯具数；
—照度值；
—每个灯具中光源的额定总光通量，
；
—利用系数；
—工作面面积，
；
—灯具维护系数。
2.空间系数
室空间系数：
（2-2）
顶棚空间系数：
（2-3）
地板空间系数：
（2-4）
3.有效空间反射比：
（2-5）
假如空间由
个表面组成，以
表示第
个表面面积，以
表示第
个表面的反射比，则平均反射比由下式求出：
（2-6）
抹灰并大白粉刷的栅顶反射率
=70%；
喷白的砖墙或混凝土屋面反射率
=50%；
混凝土地面的反射率
=10%。
2.4.2室内灯具布置
室内灯具布置满足要求：
（1）规定的照度
（2）工作面上照度均匀（3）光线的设想适当，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。
灯具的布置方法有均匀布置、选择型布置，灯具做一般照明时，大部分采用均匀布置法，只是在需要局部照明或定向照明时，才根据具体情况采用选则性布灯。
在本工程中，大部分房间灯具采用均匀布置，见各层照明平面图。
另外，为达到照度均匀，灯具的布置还要满足所选灯具的距高比要求。
2.5照度计算及灯具选择
参考标准：
《建筑照明设计标准》/GB50034-2004
参考手册：
《照明设计手册》第二版:
计算方法：
利用系数平均照度法
办公室、会议室、档案室和休息厅、走廊、均采用荧光灯，YZ40RR（36W），2000lm,两个光源，（2×36W的栅格荧光灯）。
厕所、楼梯间、电梯及楼梯前室和杂物间均采用防尘防水环形荧光灯，光源选用普通环形荧光灯，YU40RR1800lm，（1×40的环形荧光灯）。
地下仓库选用直管荧光灯，灯具选用YG-31-1，光源选用普通直管应关灯，YZ40RR（36W），2000lm各类型房间照度计算如下：
（本设计算书中只是列出了标准层中的各个不同类型房间的照度计算情况，其他楼层详见附表）
照度计算书
工程名:
计算者:
计算时间:
参考标准：
《建筑照明设计标准》/GB50034-2004
参考手册：
《照明设计手册》第二版:
计算方法：
利用系数平均照度法
一、大办公室
1.房间参数
房间类别：
照度要求值:
300.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
大办公室
房间长度L:
7.80m
房间宽度B:
6m
计算高度H:
1.95m
顶棚反射比（%）：
70
墙反射比（%）：
50
地面反射比（%）：
10
室形系数RI:
1.74
2.灯具参数:
型号:
荧光灯YZ40RR（36W）日光色
单灯具光源数:
2个
灯具光通量:
2000lm
灯具光源功率:
72.00W
镇流器类型:
镇流器功率:
0.00
3.其它参数:
利用系数:
0.69
维护系数:
0.80
照度要求:
300.00LX
功率密度要求:
11.00W/m2
4.计算结果:
E=NΦUK/A
N=EA/（ΦUK）
其中：
Φ--光通量lm
N--光源数量
U--利用系数
A--工作面面积m2
K--灯具维护系数
计算结果:
建议灯具数:
6
计算照度:
282.26LX
实际安装功率=灯具数×（总光源功率+镇流器功率）=432.00W
实际功率密度:
9.23W/m2
折算功率密度:
9.81W/m2
5.校验结果:
要求平均照度:
300.00LX
实际计算平均照度:
282.26LX
符合规范照度要求!
要求功率密度:
11.00W/m2
实际功率密度:
9.81W/m2
符合规范节能要求!
二、电梯前室
1.房间参数
房间类别：
照度要求值:
100.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
电梯前室
房间长度L:
6.00m
房间宽度B:
2.60m
计算高度H:
3.40m
顶棚反射比（%）：
70
墙反射比（%）：
50
地面反射比（%）：
10
室形系数RI:
0.53
2.灯具参数:
型号:
荧光灯YZ40RR（36W）日光色
单灯具光源数:
2个
灯具光通量:
2000lm
灯具光源功率:
72.00W
镇流器类型:
镇流器功率:
0.00
3.其它参数:
利用系数:
0.40
维护系数:
0.80
照度要求:
100.00LX
功率密度要求:
11.00W/m2
4.计算结果:
E=NΦUK/A
N=EA/（ΦUK）
其中：
Φ--光通量lm
N--光源数量
U--利用系数
A--工作面面积m2
K--灯具维护系数
计算结果:
建议灯具数:
2
计算照度:
164.10LX
实际安装功率=灯具数×（总光源功率+镇流器功率）=144.00W
实际功率密度:
9.23W/m2
折算功率密度:
5.63W/m2
5.校验结果:
要求平均照度:
100.00LX
实际计算平均照度:
164.10LX
符合规范照度要求!
要求功率密度:
11.00W/m2
实际功率密度:
5.63W/m2
符合规范节能要求!
三、副职办公室
1.房间参数
房间类别：
照度要求值:
300.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
副职办公室
房间长度L:
7.80m
房间宽度B:
6.9m
计算高度H:
1.95m
顶棚反射比（%）：
70
墙反射比（%）：
50
地面反射比（%）：
10
室形系数RI:
1.88
2.灯具参数:
型号:
荧光灯YZ40RR（36W）日光色
单灯具光源数:
2个
灯具光通量:
2000lm
灯具光源功率:
72.00W
镇流器类型:
镇流器功率:
0.00
3.其它参数:
利用系数:
0.71
维护系数:
0.80
照度要求:
300.00LX
功率密度要求:
11.00W/m2
4.计算结果:
E=NΦUK/A
N=EA/（ΦUK）
其中：
Φ--光通量lm
N--光源数量
U--利用系数
A--工作面面积m2
K--灯具维护系数
计算结果:
建议灯具数:
7
计算照度:
294.25LX
实际安装功率=灯具数×（总光源功率+镇流器功率）=504.00W
实际功率密度:
9.36W/m2
折算功率密度:
9.55W/m2
5.校验结果:
四、副职休息室
1.房间参数
房间类别：
照度要求值:
100.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
副职休息室
房间长度L:
4.5m
房间宽度B:
3.90m
计算高度H:
2.45m
顶棚反射比（%）：
70
墙反射比（%）：
50
地面反射比（%）：
10
室形系数RI:
0.85
2.灯具参数:
型号:
荧光灯YZ40RR（36W）日光色
单灯具光源数:
1个
灯具光通量:
2000lm
灯具光源功率:
36.00W
镇流器类型:
镇流器功率:
0.00
3.其它参数:
利用系数:
0.50
维护系数:
0.80
照度要求:
100.00LX
功率密度要求:
11.00W/m2
4.计算结果:
E=NΦUK/A
N=EA/（ΦUK）
其中：
Φ--光通量lm
N--光源数量
U--利用系数
A--工作面面积m2
K--灯具维护系数
计算结果:
建议灯具数:
2
计算照度:
90.80LX
实际安装功率=灯具数×（总光源功率+镇流器功率）=72.00W
实际功率密度:
4.10W/m2
折算功率密度:
4.52W/m2
5.校验结果:
要求平均照度:
100.00LX
实际计算平均照度:
90.80LX
符合规范照度要求!
要求功率密度:
11.00W/m2
实际功率密度:
4.52W/m2
符合规范节能要求!
五、卫生间
1.房间参数
房间类别：
照度要求值:
100.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
卫生间
房间长度L:
7.80m
房间宽度B:
5.79m
计算高度H:
2.45m
顶棚反射比（%）：
70
墙反射比（%）：
50
地面反射比（%）：
10
室形系数RI:
1.36
2.灯具参数:
型号:
荧光灯YU40RR
单灯具光源数:
1个
灯具光通量:
1800lm
灯具光源功率:
40.00W
镇流器类型:
镇流器功率:
0.00
3.其它参数:
利用系数:
0.62
维护系数:
0.80
照度要求:
100.00LX
功率密度要求:
11.00W/m2
4.计算结果:
E=NΦUK/A
N=EA/（ΦUK）
其中：
Φ--光通量lm
N--光源数量
U--利用系数
A--工作面面积m2
K--灯具维护系数
计算结果:
建议灯具数:
5
计算照度:
99.35LX
实际安装功率=灯具数×（总光源功率+镇流器功率）=200.00W
实际功率密度:
4.43W/m2
折算功率密度:
4.46W/m2
5.校验结果:
要求平均照度:
100.00LX
实际计算平均照度:
99.35LX
符合规范照度要求!
要求功率密度:
11.00W/m2
实际功率密度:
4.46W/m2
符合规范节能要求!
六、小办公室
1.房间参数
房间类别：
照度要求值:
300.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
小办公室
房间长度L:
6m
房间宽度B:
3.90m
计算高度H:
1.95m
顶棚反射比（%）：
70
墙反射比（%）：
50
地面反射比（%）：
10
室形系数RI:
1.21
2.灯具参数:
型号:
荧光灯YZ40RR（36W）日光色
单灯具光源数:
2个
灯具光通量:
2000lm
灯具光源功率:
72.00W
镇流器类型:
镇流器功率:
0.00
3.其它参数:
利用系数:
0.60
维护系数:
0.80
照度要求:
300.00LX
功率密度要求:
11.00W/m2
4.计算结果:
E=NΦUK/A
N=EA/（ΦUK）
其中：
Φ--光通量lm
N--光源数量
U--利用系数
A--工作面面积m2
K--灯具维护系数
计算结果:
建议灯具数:
4
计算照度:
328.75LX
实际安装功率=灯具数×（总光源功率+镇流器功率）=288.00W
实际功率密度:
12.31W/m2
折算功率密度:
11.23W/m2
七、休息厅
1.房间参数
房间类别：
照度要求值:
100.00LX,功率密度不超过11.00W/m2
房间名称：
休息厅
房间长度L:
7.80m
房间宽度B:
6.3m
计算高度H:
1.95m
顶棚反射比（%）：
70
墙反射比（%）：
50
地面反射比（%）：
10
室形系数RI:
1.79
2.灯具参数:
型号:
荧光灯YZ
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