建筑电气课程设计说明书

一  工程概况    2

二  设计内容    2

三  设计要求    2

四 照度计算    3

4.1以房间1为例计算其照度    3

4.1.1房间参数    4

4.1.2灯具参数:    5

4.1.3其它参数:    5

4.1.4计算结果:    5

4.1.5校验结果:    5

4.2其他区域照度计算表    6

五  负荷计算    7

5.1末端设备相关参数    9

5.2   负荷计算    9

5.2.1  以房间1为例进行负荷计算    9

5.3负荷汇总    10

5.3.1首层负荷汇总表    10

5.3.2二层负荷汇总表    11

5.3.3     三层负荷汇总表    11

5.3.4四层负荷汇总表    12

六 参考文献    13

一  工程概况

本课程设计为建筑供配电系统设计，设计对象是一个学生宿舍楼。

该建筑配电室设在首层，由附近的变电所提供两路0.4kV低压电源，采用电缆引入建筑的配电室，由配电室的低压配电柜经电缆竖井送到各用电设备。

二  设计内容

本课程设计根据所提供的设计资料完成负荷计算，包括宿舍用户负荷、设备负荷和照明负荷，并在负荷计算的基础上，选择导线以及断路器。

绘制供电系统结构图：根据设计资料的功能平面图、负荷类别等确定该宿舍楼的供电系统结构图，并标注配电回路、配电箱等信息。

绘制配电系统图：根据供电系统结构图绘制该住宅楼的配电系统图，包含该宿舍楼主接线、各层配电系统图、宿舍单位的配电系统图。配电系统图应清楚反映各级控制关系，并应根据负荷计算的结果，标注各回路负荷的容量，导线规格及敷设方式。

三  设计要求

本设计要求根据所提供的设计资料完成该建筑的配电系统设计，要求提供设计说明书和配电系统干线图、低压主接线图、层配电系统图、房间末端系统图，具体要求如下：

应绘制配电系统干线图、低压主接线图、层配电系统图、房间末端系统图。

配电系统干线图、低压主接线方案应根据设计资料提供的功能平面图、负荷类别等信息，根据供电要求和相关配电规范要求确定；要求在图中标注配电回路、配电箱编号信息，用电负荷信息，计算负荷，干线规格、型号、截面等信息，配电系统干线图、低压主接线信息要一致。

宿舍单位的配电系统图要求按宿舍类型分别确定，要求标注计算负荷，导线规格、型号、截面等信息，宿舍应按满足供电部门分户用电计费要求。

绘制层配电系统图：根据设计资料确定楼层配电系统图，要求标注配电回路编号、计算负荷等信息，并根据支线计算负荷，选择支线规格、型号、截面。

绘制宿舍单位的配电系统图：按宿舍类型分别确定宿舍单位的配电系统图，要求标注计算负荷，选择导线规格、型号、截面。

四 照度计算

    被照面上某点的照度，通常由两部分光通量组成：一部分直接来自光源，称为直射光源；另一部分从空间各个面反射过来，称为反射光通。这两部分光通形成该点的照度。

照度计算就是根据被照面的照度要求进行电光源的功率及布灯计算，或根据电光源的实际功率及实际布灯计算被照明的照度。

照明计算通常由利用系数法、单位容量法、逐点法三种：

1）利用系数法：利用系数发适用于均匀布置灯具的一般照明，是根据多次相互反射的理论求得灯具利用系数，再按照利用系数计算出要求达到的平均照度所需的灯数。

利用系数定义为室内的工作面上，由灯具的照射和墙、顶棚的反射而得到的

光通量与光源发出的光通量之比值，即

式中为利用系数，为每个灯具的光源光通量，为灯具数量。

利用系数与下列因数有关：

（1）灯具配光曲线的因数；

（2）灯具的效率的因数；

（3）房间形状的因数；

（4）反射因数。

为了计算的准确性，我们选择利用系数法计算照明灯具及照度。

利用系数法的计算公式为：

式中  —— 工作面上的平均照度，lx ；

     —— 每个灯具的光源的光通量， lm ；

    —— 房间的面积，  ；

     —— 照度补偿系数；

     ——灯具效率；

     ——利用系数；

    ——最小照度系数。

计算室空比RCR=

h —— 灯具最低端到工作面的距离；

a —— 房间的长度；

b —— 房间的宽度。

例如，对于一层保姆间，面积S=16㎡，照度要求75lx，安装高度2.75m,根据房间数据，得RCR=5×2.0×（5.46+2.93）/16=5.24；

查《建筑电气设计技术—华南理工大学出版社》表2—9得=60%。

查《建筑电气设计技术—华南理工大学出版社》表13.4.1—1得=1.3

所以n=2

4.1以房间1为例计算其照度

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

4.1.1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：

房间长度L: 6.13 m

房间宽度B: 3.60 m

计算高度H: 2.25 m

顶棚反射比(%)：70

墙反射比(%)：50

地面反射比(%)：10

室形系数RI: 1.01

4.1.2灯具参数:

型号: 飞利浦TLD30W/54         

单灯具光源数:1个

灯具光通量:  1825lm

灯具光源功率:30.00W

镇流器类型:TLD标准型

镇流器功率:0.00

4.1.3其它参数:

利用系数: 0.79

维护系数: 0.80

照度要求: 100.00LX

功率密度要求: 11.00W/m2

4.1.4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: 104.79LX

实际安装功率 = 灯具数× (总光源功率 + 镇流器功率) = 60.00W

实际功率密度: 2.72W/m2

折算功率密度: 2.59W/m2

4.1.5校验结果:

要求平均照度:100.00LX

实际计算平均照度:104.79LX

符合规范照度要求!

要求功率密度:11.00W/m2

实际功率密度:2.59W/m2

符合规范节能要求!

4.2其他区域照度计算表

 供配电系统的概述

    随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃发展，各地新建中高档住宅小区越来越多。准确计算出住宅小区的用电负荷，合理选择配变电设施，才能既满足小区居民现在及将来的用电需要，又能合理降低工程造价、节省投资。  

    供配电系统设计要彻执行国家的技术经济，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。另外，供配电系统的还必须做统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。             

供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求：    一、正确选择变压器的变压比和电压分接头。    二、降低系统阻抗。    三、采取补偿无功功率措施。    四、宜使三相负荷平衡。

 负荷的分级及要求

一、负荷分级的相关规范：

    电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定：

    （一）符合下列情况之一时，应为一级负荷：     

    1）中断供电将造成人身伤亡时；

    2）中断供电将在政治、经济上造成重大损失时；    例如：重大设备损坏、

重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等；

    3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：

    重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷 ，应视为特别重要的负荷。

（二）符合下列情况之一时，应为二级负荷：   

1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。   

    2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场

等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。

    （三）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷 。

二、本工程的负荷情况：

    本工程为普通民用别墅，属于规范规定的二级负荷。

    二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回10kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。

 导线的选择

电缆导线的选择：

（１）根据计算负荷电流选断路器整定值；

（２）根据断路器整定值选电缆;

（３）导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级;

（４）动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。

本课程设计为建筑供配电系统设计，设计对象是一个多层宿舍楼，属三类建筑。

该建筑配电室设在首层，由附近的变电所提供两路0.4kV低压电源，采用电缆引入建筑的配电室，由配电室的低压配电柜经电缆竖井送到各用电设备。

宿舍负荷按单位负荷计算，每单元取负荷为2.5 kW，按平面布置，建筑首层的房间采用三相分体空调，每台功率为5匹。照明负荷参照建筑平面图的布置和相关照明标准确定，双管荧光灯的功率为2×36W，吸顶灯功率为40 W。

5.1末端设备相关参数

5.2.1  以房间1为例进行负荷计算

荧光灯：         =KdPe=0.8×0．036×=0.0288kw

                 0.36A 

空调插座：        有1个空调插座（=1000W、)取功率因数

=×=0.7×1= 0.7kw

=0.525kvar

==0.875kv·A

===1.331A

式中，, ,表示用电设备组的有功，无功，视在计算负荷；

Pe ： 用电设备组的设备容量总和，不包含备用设备容量；

:额定电压；

：用电设备的功率因素；

：与功率因素对应的正切值;

:用电设备组的计算电流；

：用电设备组的需要系数。

普通插座：有五个普通插座（=100W， =0.75）取功率因数

=×=0.075kw

=0.047kw

==0.048kw

===0.073A

5.3负荷汇总

5.3.1首层负荷汇总表

    在本工程中,部分穿钢管暗敷设,部分塑料暗敷设,地埋或暗埋在混凝土垫层,混凝土构件内.

    若敷设在本层的楼板或敷设在本层的顶板内,所用材料差不多时,应优先考虑后者.因为敷设在本层的顶板内的管子两端的开口向下.在捣制混凝土楼板时,水泥砂浆不会从端口灌注,而且在设置分线盒时,顶班敷设容易处理.

    水平敷设的线路,为了防止由于距离长管线截面比较大时,而敷设穿管线带来的困难.采用线槽在吊顶内敷设的方式.

    在建筑物的吊顶内为了防火的要求,电线穿管要不能有外露部分,当同一方向布线的数量较多时,宜在设备层或专用电缆夹层内敷设.

    敷设与潮湿场所或地下的金属管宜采用焊接钢管.

    低压电缆有低压配电室引出后,一般沿电缆隧道、电缆沟或电缆托架、托盘进入电缆竖井.然后,沿支架垂直上升.低压配电室应尽量布置在紧靠竖井的地方.

    对于一些重要负荷,如空调、消防电梯、消防水泵等的供应回路,不应与一般负荷的线路同沟敷设或在同一井道内敷设.

六 参考文献

[1] 徐晓宁.建筑电气设计基础[M].广州:华南理工大学出版社，2007.

[2] 刘思亮.建筑供配电[M].北京:中国建筑工业出版社，1998.

[3] 周武仲.中低压配电设备选型与使用200例[M], 北京 : 中国电力出版社, 2006

[4] 陈一才.现代建筑电气设计与禁忌手册[M].北京：机械工业出版社，2002.

[5] 胡国文.民用建筑电气技术与设计[M].北京:清华大学出版社，2001.

[6] 王佳.建筑电气CAD[M].北京: 中国电力出版社,2005.