某住宅小区电气部分设计-毕设论文

网络教育学院网络教育学院 本本 科科 生生 毕毕 业业 论论 文 设文 设 计 计 题 目 某住宅小区电气部分设计 某住宅小区电气部分设计 内容摘要 随着科学技术的快速发展以及人民生活水平日益的提高 居民对其住宅环境 的要求也越来越高 近年来 信息科技 自动控制技 计算机网络以及智能楼宇 与建设的出现 住宅小区的电气设计也由以前单纯要求照明 发展为更为人性化 的方面 本次毕业设计主要对某住宅小区的电气部分进行了设计 论文从设计的工程 概况和本次设计的依据入手 首先对该小区配电系统进行了详细讨论 分析了其 低压系统的接线方式 负荷等级及电源 设备安装以及电能计量等方面 接着 对该小区的照明系统进行了计算设计 主要对各个位置和场所的照应设备进行了 选型 最后 对该住宅小区的防雷部分进行了研究和设计 论文有一定的实际意 义 本次毕业设计通过切身的计算和实践 不仅全面的运用所学的理论知识进行 了分析计算 还综合联系实际各种情况 可以很好地锻炼独立分析 研究和解决 建筑电气设计问题的能力 奠定了以后工作的坚实基础 关键词 配电系统 防雷接地 电能计量 照明系统 某住宅小区电气部分设计 I 目 录 内容摘要 I 1 绪论 1 1 1 建筑电气的发展趋势与现状 1 1 2 课题的研究背景和意义 1 1 3 本次论文的主要工作 2 2 小区供配电系统的设计 3 2 1 设计要求与原则 3 2 2 低压配电系统线路的选择 4 2 2 1 低压线路接线方式 4 2 2 2 负荷等级及供电要求 6 2 3 供配电设计 8 2 4 设备安装 9 2 5 电能计量方式选择 10 3 小区照明系统的设计 11 3 1 照明系统的概述 11 3 1 1 照明系统的目的与要求 11 3 1 2 照明计量单位 12 3 2 照明组成 12 3 3 照度方式 13 3 4 光源和灯具 14 3 4 1 光源种类 14 3 4 2 灯具选择和布置 14 3 5 照度计算 16 3 5 1 照度标准值 16 3 5 2 照明均匀度 16 3 5 3 色温和显色性 17 3 5 4 眩光限制 17 3 5 5 照度计算 17 某住宅小区电气部分设计 II 3 5 配电箱布置原则 19 3 6 负荷计算 需要系数法 19 3 7 设备选型 22 3 7 1 断路器的选择 22 3 7 2 选择隔离开关 23 3 7 3 选择线缆 23 3 7 4 配电箱的选择 23 3 8 本工程的插座设计 24 4 防雷接地系统设计 25 4 1 防雷等级确定 25 4 1 1 接地内容与设计方案 26 4 2 防雷内容与设计方案 27 5 结论 28 参考文献 30 附录 31 某住宅小区电气部分设计 0 1 绪论 1 1 建筑电气的发展趋势与现状 建筑电气是一门传统以及现代的科技 关系到一栋建筑是否可以良好的运行 设备是不是安全合理布置 例如最基本的设备选型以及设计 如果设备选择不 合理 不但造成投资浪费 而且会为将来系统运行埋下了隐患 特别是当前小 区的智能化技术注入新的活力给电气技术 多样化的智能化系统融入到了现代 建筑电气中 这些智能化为建筑电气的设计人员提有了更高的要求 建筑电气 的强电部分由供电 照明 防雷等 将电话 电视 消防等其他部分的内容统 统归于弱电 这种以电压分类容易理解 很快被人们所接受 随着我国社会经济体制改革及技术经济的迅速发展 国民经济得到了快速 发展 个人消费水平不断提高 刺激了商用建筑与人民环境建设向更大跨度和 更高水平迈进 现代商业的发展 使商业建筑电气设计与商业建筑电气设计同 时进入了一个迅速发展的新高潮 商业的电气设计是商业设计的一个重要组成 部分 他对于商业建筑的美观 实现商业建筑的使用功能 保障居住者的生命 财产安全 降低商业造价 均有一定的影响 目前 商业电气设计的理论体系 和实践经验虽然日趋成熟 但在商业电气设计实践中 仍有一些问题值得进一 步探讨 1 2 课题的研究背景和意义 上世纪 90 年代 智能小区诞生了 它随着智能建筑的发展壮大起来 二 十一世纪以来 随着人们的生活水平提高 居民对所居环境的要求要越来越高 智能电气的小区前所未有壮大 许许多多的智能小区不断兴起 在我国 智能 小区尚属于比较新颖的事物 可是近些年的发展已经取得很大的进步 只是不 同地域发展不一样 不能同步 大城市像上海 深圳 北京等发展比较快 而 欠发达地区慢了一到二个节拍 其中有的社区的可以实现部分智能化 同时有 些小区还处于理论阶段 总的来说 智能小区具有广阔的市场空间 建筑电气作为智能小区的重要组成部分 其技术也迎来了发展的良好机会 建筑电气设计 定义为以电能 电气设备以及电气技术来创造 改善与维持限 定空间和环境的一门科学 建筑电气是一门传统并且现代的科技 他的发展关 系到一栋建筑是否可以良好的运行 设备是不是安全合理布置 例如最基本的 设备选型以及设计 如果设备选择不合理 不但造成投资浪费 而且会为将来 某住宅小区电气部分设计 1 系统运行埋下了隐患 特别是当前小区的智能化技术注入新的活力给电气技术 多样化的智能化系统融入到了现代建筑电气中 这些智能化为建筑电气的设计 人员提有了更高的要求 但是目前智能小区的建设及设计还没有一系列完善的 国家技术标准 不同小区的智能化电气水平参差不齐 特别是小区的设计人员 没有一个具体的标准 方案不能与实际很好的相结合 1 3 本次论文的主要工作 本次课程设计项目为某住宅小区电气部分 该住宅小区是普通民用高层 二类建筑 负荷供电方式为三级 楼梯间照明应急供电设备为二级 备用电源 为集中蓄电池 该小区为二级防火等级 三类建筑物防雷设计 配电系统为三 相五线制 电压 380 220V 采用 TN C S 系统接地 接地极为建筑物基础 接 地电阻小于 1 欧 小区电源进线为 YJV220 6 1KV 铠装电缆 直埋地 0 8 米 本次毕设电气系统设计主要包括 本次毕业设计主要对某住宅小区的电气 部分进行了设计 论文从设计的工程概况和本次设计的依据入手 首先对该小 区配电系统进行了详细讨论 分析了其低压系统的接线方式 负荷等级及电源 设备安装以及电能计量等方面 接着 对该小区的照明系统进行了计算设计 主要对各个位置和场所的照应设备进行了选型 最后 对该住宅小区的防雷部 分进行了研究和设计 论文基本上完整地对住宅小区的电气部分进行了设计 本次论文选某住宅小区为对象 对其电气部分做相关设计 论文主要分为五个部分 以下分别介绍 第一部分为绪论 介绍了工程的概况以及设计的依据 第二部分开始进行了电气设计 主要对该小区的低压系统的接线方式 负 荷等级及电源 设备安装以及电能计量等方面进行了详细的讨论 第三部分通过计算对该小区的照明系统进行了详细的设计 主要对各个位 置和场所的照应设备进行了选型 第四部分通过详细计算分析了该住宅小区的防雷部分 第五部分为对全文的总结 某住宅小区电气部分设计 2 2 小区供配电系统的设计 2 1 设计要求与原则 进入新世纪后 我国正在进入人口城市化的社会新时期 各地的开发小区 悄然兴起 以满足城市人口急剧膨胀的需要 开发小区的特点是占地面积大 人口集中 楼房之间有较大的空间 加之绿地 曲径 花园 水泵 以及灯饰 等 丰富了小区的内涵 体现环境 建筑及人居的和谐统一 根据以上特点它 的供电特点与一般的乡村 工厂不同 必须采取新的配电思路和方式来满足其 功能的需要 在供配电设计中 力求做到小区特点及环境的要求 设计必须根 据小区实际 符合其特点 采用多种供配电形式和方法 满足使用功能的要求 不但做到整体布局合理 在宏观上保持三相负荷分配基本平衡 而且在微观上 要做到细致 给每个用户提供一个良好的用电环境 在实现安全可靠配电的同 时 还要做到环境的美化 使整个小区的配电合理 适用 经济 总之 供配电设施要坚持服务和服从于文明城 文明小区创建活动的要求 坚持美化城镇 小区形象 合理布局 科学规范的原则 要有超前意识和适应 不断发展变化的新形势 否则 将有可能造成重复建设 不仅造成资金 资源 的浪费 还要影响居民用电 在建设上主要是符合如下条件 1 符合城镇建设的总体规划 2 节约居民小区宝贵的土地资源 3 保持居民小区的形象整体美观 4 配变置于居民小区中心位置 5 有较高的供电质量和供电可靠性 住宅小区的供电方案主要有 柱上变压器配电 独立配电室配电 箱式变 电站配电三种 其中 柱上变压器配电方案虽然投资小 但对小区环境影响较 大 因为高压需架空线路引入而不容易深入负荷中心 不能保证较高的供电质 量也将造成较高的低压线损 对居民也增加了事故隐患 独立配电室配电方案 需要一定面积的土建占地 增大了建设投资 对于本设计所选择的小区来说并 不适宜 本小区多为多层建筑 用电负荷分散 供电半径大 降低了供电质量 提高了低压线损 箱式变电站配电方案的特点是 体积小 占地小 外形美观 高压侧采用电缆引入 箱变位置可以随意选择 使得低压配电部分更加合理 提高了供电可靠性 也有利于安装电量采集装置实现自动化管理 因此 本设计考虑将住宅小区的主要供电模式定位为箱式变电站配电工程 某住宅小区电气部分设计 3 本市的高压供电等级模式为 110kV 35kV 10kV 城区主要配电线路电压 等级为 10kV 住宅小区一级配电电压选用 10kV 低压配电电压应采用 220 380V 2 2 低压配电系统线路的选择 2 2 1 低压线路接线方式低压线路接线方式 对于低压配电线路来说 一般采用以下放射式 环式 树干式以及链式四 种接线 1 低压放射式系统 放射式系统的优点为配电线故障时互不影响 配电设 备集中 检修方便 因此供电可靠性比较高 适用范围是一级负荷的配电 其 缺点为导线消耗量较多 灵活性比较差 这种配电方式用于设备容量大 负荷 比较集中或重要的用电设备现场 或有腐蚀性介质以及爆炸危险等的场所 接 线图如下图 2 1 图 2 1 低压放射式线路 2 低压环形系统 环形系统线路运行时都为开环的低压放射式线路 这种 系统很大程度上提高了供电可靠性 当系统中一回线路故障检修时 环形网络 可以将该线路与电源连接处断开 但是该处的负荷仍持续供电 环形系统的接 线方式如下图 2 2 所示 某住宅小区电气部分设计 4 图 2 2 低压环形线路 3 树干式系统 低压树干式系统的优点为配电系统总长度小 可以节约有 色金属 经济性很高 供电的回路数量比较少 相应配电设备也减少 安装配电 线路的费用减少 这种系统的缺点是当干线故障时 其影响范围大 导致供电 的可靠性比较差 导线的截面积也较大 实际中一般很少采用该种配电方式 一般采用树干式与放射式混合使用 其接线图如下图 2 3 图 2 3 低压树干式线路 4 链式系统 低压链式系统与树干式很有相似之处 其特点是这种适用与 距配电柜较远 同时彼此相距又较近的比较不重要的容量较小用电设备 低压 链式系统连接的用电设备通常在五台以下 总功率小于 10KW 其接线方式如 图 2 4 某住宅小区电气部分设计 5 a 连接配电箱 b 连接电动机 图 2 4 低压链式线路 2 2 2 负荷等级及负荷等级及供电要求供电要求 1 负荷等级 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 1 符合下列情况之一时 应为一级负荷 中断供电将造成人身伤亡时 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 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 2 符合下列情况之一时 应为二级负荷 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 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 3 不属于一级和二级负荷者应为三级负荷 2 本工程的负荷情况 按我国现有的有关规范规定 凡多层住宅用电均按三级负荷供电 而小区 的配套设施如面积较大或带有空调系统的会所 商铺及地下停车库等则应根据 建筑防火设计规范 GBJ 16 87 火灾自动报警系统设计规范 GB 50116 98 汽车库 修车库 停车场设计防火规范 GB 50057 97 设置相 应的消防设施 且上述消防设备应按二级负荷供电 为小区服务的保安系统 远程集中收费系统 电视 信息网络系统的负荷等级不应低于二级 即宜由二 回线供电或地区供电条件困难时 二级负荷可由一路专用 10 kV 架空线路或电 缆供电 当采用架空线时 可为一回路架空线供电 当采用电缆线路时应采用 二根电缆组成的线路供电 其每根电缆应能承受百分之百的二级负荷 本工程包含高层普通住宅 多层住宅 商铺 车库等 属于规范规定的二 级负荷 某住宅小区电气部分设计 6 3 负荷计算 1 住宅小区住户照明用电负荷计算方法 简单测算住宅小区住户照明用电负荷的方法可以采用单位面积法 按单位 面积法计算负荷 在一定的面积区有一个标准 面积越大的区其负荷密度越小 其表达式如下 2 1 SPPMed 式中 M P 实际最大负荷 Kw Ped 单位面积计算负荷 W m2 S 小区总面积 m2 同时系数 取值范围同上 详细负荷计算如下 首先按照单位面积法计算每户居民最大用电负荷 以此做为单位用电指标 再用单位指标法计算每座住宅楼的负荷并合并计算结果 其中单位面积计算负荷按照该市的用电标准 取 40W m2 小区内户型种类 较多 从 80 m2到 140 m2左右 其中小户型居多 为方便计算 取平均值 100m2 则每户负荷为 40W m2 100m2 4kW 2 M P 2 再将其作为单位指标代入单位指标法公式可求出每座住宅楼的用电负荷 列表如下 2 1 表 2 1 小区用电负荷 序号楼号户数 单位指 标 kW 计算负荷 kW 负荷同时 率 实际负 荷 11 3641440 686 4 22 4841920 6115 2 33 8043200 6192 44 6442560 6153 6 55 4841920 6115 2 66 7242880 6172 8 77 6042400 6144 88 6842720 6163 2 99 6042400 6144 1010 4041600 696 1111 4241680 6100 8 1212 4841920 6115 2 某住宅小区电气部分设计 7 1313 2741080 664 8 1414 2741080 664 8 1515 2741080 664 8 1616 2741080 664 8 合计774 3096 1857 6 2 其它负荷计算方法 根据以上两种方法求出照明及家用负荷后 结合小区的实际情况 还需考 虑其它用电负荷 比如本小区还包括小区物业公司 泵房 热力交换站及车库 自行车棚等用电负荷 另外还有四座小高层 还应考虑电梯负荷 二次加压泵 房负荷 供生活及消防用水 以上诸负荷在计算住宅小区负荷中占比重较大的 是照明及家用电负荷 而照明及家用电负荷出现最大值的时段为每天 19 00 22 00 因而在计算小区的最大负荷时就以 19 00 22 00 时段的照 明及家用电负荷为基础 然后再叠加其它负荷 2 3 供配电设计 住宅小区供配电特点 住宅小区楼房林立 各栋楼房之间空间较大 供电 面积较大 负荷点的离散性大 每台箱变供电范围有限 因此需用多台箱变才 能满足用户负荷要求 首先把开发小区根据单体建筑的布局和负荷容量进行分块 形成以箱变为 中心的配电区域 每一台箱变置于区域的位置中心地带 向周边区采用电缆放 射式配电 一般为 6 10 回路 每一组区一般由 5 8 栋多层建筑组成 再由 各建筑低压电缆分支箱敷设低压分支线缆至各单元内配电箱 除高层楼房内配 电箱及多层楼房单元内电表箱有电表位置外的均需加装低压电表计量箱 小区配电模式及系统示意图如下图 2 5 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主主主主主主 主主主主 主主主 主主主 10kV主主 主主主主主主 主主主主主 主主主主主主主 主主主主主主 某住宅小区电气部分设计 8 图 2 5 小区供配电系统总体框图 电源采用现场一级变压 10 kV 变为 0 4 kV 户外箱式变电站 住宅小区负荷点 多而分散 箱变分布在负荷中心 减小一次投入 降低运行成本 提高用户的 用电质量 从站变到箱变的 10 kV 用电缆连接 各个箱变的容量由各进户单栋 楼房的区域计算总负荷选定 变配电所宜靠近用电负荷中心设置 从小区物业管理方面考虑 小区变配 电所应设置在小区会所或专用管理用房内 从小区的建筑特点方面考虑 即住 宅群 楼栋之间间距较大 分布分散 可在小区中心会所设高压总配电房 分 区 分片设低压配电房 当条件不允许时亦可设置户外箱式变电站 但应注意 对小区整体环境的影响和电力变压器躁声对小区住户的影响 2 4 设备安装 1 住宅内照明灯具设掉线裸灯头 用以方便业主入住后更换灯具 同时 厨房 卫生间 阳台均配置防潮灯头 2 普通电源插座 空调电源插座应与照明分设独立回路 3 应为所有插座回路设置剩余电流保护器 动作电流小于 30mA 时限不 大于 0 1s 4 备用应急照明设置在电表间 电信间和电梯机房等处 照明亮度应于正 常工作时照度相当 5 选择应急照明灯具时的选型 应依照消防局的有关规定 用玻璃以及其 他非燃烧材料制作作为保护罩 并可以瞬时点亮照明光源 6 本次毕设工程全部灯具均需加装 PE 线 2 5 电能计量方式选择 本设计住宅小区用户计算电费时 都采用一户一表制的计量方式 小区中 公共用电将会以按电能平均分配的形式 分别分配每个用户的计量表上 便于 查表 用户的电能计量表电表将统一集中安装在首层电表箱内 方便工作人员 及用户查表 同时 每户家庭内均可以安装终端配电箱 设计时 为避免电气 某住宅小区电气部分设计 9 线路发生故障时零线带电的可能行 实际中用户每户电表后装有入户线的保护 电器 一律安装单向双极断路器 其下端分至户内配电箱 方便实现以后的自 动检查 计量 以及收费等 本次工程考虑线路敷设时 重视管线的一次到位 问题 尤其对于是暗敷线路的问题 考虑了发展的需要 并且留有较大余量 导线直径适当选大些 每个用户的电能表型号选用DD862 4 10型 可承担最大 电流为40A 楼梯选用电能表为DD862 4 5型 可承担最大电流为20A 都符合 本次毕设的要求 某住宅小区电气部分设计 10 3 小区照明系统的设计 3 1 照明系统的概述 本章在对对小区照明系统的目的要求 计量单位 组成 以及总楼层照明 系统图和楼层照明系统图进行理论探讨后 对该小区的照明系统设计进行了分 块设计 从灯具选择 照度 负荷等多方面对如卧室 客厅 卫生间等等进行 了设计 3 1 1 照明系统的照明系统的目的与要求目的与要求 照明系统作为电气设计中的一个重要组成部分 实际规定进行照明设计时 可以按照视觉的要求 以及作业性质 环境条件等 能够使工作空间有良好的 视觉功效 相对合理的照度以及显色性 同时 应用适宜的亮度分布 和比较 舒适的视觉环境 因此 在确定照明方案时 工程中应考虑不同类型建筑 需 要不同的照明系统 可以处理好天然采光与电气照明的关系 采用节能高光效 灯具等与合理使用建设资金的关系 照明系统设计要求如下 1 应当对人的活动安全有利 可以舒适和正确识别周围环境 避免人与环 境之间失去协调 2 应当重视空间的清晰度 控制光热和紫外线辐射等不良因素对人和物产 生的影响 消除不必要的阴影 3 应当创造适宜的照度和水平亮度分布 从而限制眩光 并且减少烦躁和 不安 4 应当处理好显色性与光源色温和的关系 特殊显色指数与一般显色指数 的关系 进而避免人产生心理上的不平衡和不和谐感 5 应当可以利用有效天然光 合理的控制和选择照明方式以及照明区域 最大程度上降低电能消耗 一般而言 照明灯具不应该选用悬挂灯具 主要以白炽灯以及荧光灯为主 同时 位于卫生间的灯具位置十分特殊 避免安装在浴缸上或便器或面及背后 另外 开关假如是跷板式时 应当安装于卫生间门外 另一方面 照明与插座 宜分开配线 在分支回路上装有过载装置 短路保护装置 回路中也应当装设 漏电保护以及欠 过电压保护功能的装置 本小区的照明系统比较复杂 系统 图见附录 1 某住宅小区电气部分设计 11 3 1 2 照明计量单位照明计量单位 按照国际惯例 当前各种量都采用国际单位制 称为 SI 照明计量时 光 学计量基本单位为光强 I 坎德拉 cd 照度 E 勒克斯 lx 导出单位有光通 流明 lm 出射度 M 流明 米 lm m 以及亮度 L 坎德拉 米 cd m 等 3 2 照明组成 电气照明的组成 电气照明主要由电源及配电装置 照明装置 控制装置 照明线路和测量保护装置等组成 1 电源及配电装置 电源的作用是供给电能 配电装置是分配电能 如本 实例工程的照明电源为单相两线制 220V 交流电源 2 照明装置 照明装置 包括电光源 灯具等器具 的作用是将电能转换 成光能 如本实例工程的电光源为白炽灯和荧光灯 灯具为开启式荧光灯和吸 顶灯等 3 控制装置 控制装置的作用是通断照明电源 根据照明场所的需要 以 点亮照明或熄灭照明 如本实例工程的卧室照明均采用普通灯开关进行就地控 制 4 照明线路 照明线路的作用是给照明装置输送电能 如本实例工程的照 明线路采用聚氯乙烯绝缘导线及电缆线路为照明灯具输送电能 5 测量保护装置 测量保护装置的作用是测量电能和保护电气设备 如本 实例工程采用微型塑壳断路器 作为照明线路的保护装置 以下为本小区照明系统配电图 下图 3 1 楼层照明系统总图 图 3 2 室内 照明系统电气图 总设计原理图见附录 A 某住宅小区电气部分设计 12 图 3 1 楼层照明系统总图 图 3 2 室内照明系统电气图 3 3 照度方式 照度方式一般可以分为以下几种 以下分别阐述 1 一般照明 当不考虑特殊部位的需要时 整个场地的照明设置一般照明的方式 这种 方式使整个场地获得均匀照度 比较实用适用于对光照方向没有特殊要求的场 所 以及不适合安装混合照明和局部照明的场所 2 分区一般照明 实际中 根据需要 为了提高某一特定区域照度的照明方式 这种照明方 式下 照度的要求比较高区域 其中的灯具可以集中均匀布置 进而可以提高 其照度值 而不要求照度的其他区域便可以采用一般照明的方式 3 局部照明 局部照明可以满足照明范围内 如果偶某些部位有特殊的照明需要而设置 的 局部照明的局限性在于仅可以照亮一个有限的工作区 一般情况下 通常 采用装设台灯 射灯或反射型灯泡于最适宜的方向 它的优点是灵活 节电 方便 可以有效地突出重点 4 混合照明 一般照明和局部照明结合组成了混合照明 混合照明实质是以一般照明为 基础上 当某环境需要提供特殊的照明时 便可以采用局部照明 本次课程设计中 根据小区中各种环境 如客厅 厨房 卫生间 楼梯等 某住宅小区电气部分设计 13 等的要求不同 分别采用不同的以上几种照明方式 3 4 光源和灯具 3 4 1 光源种类光源种类 高层建筑照明常用的电光源 可分为两大类按发光原理 热辐射光源以及 气体放电光源 由于白炽灯结构简单 价格便宜 使用方便 并且显色性好 一般场所仍被普遍采用 3 4 2 灯具选择灯具选择和布置和布置 住宅中 灯具的作用为固定电光源 灯具可以把电光源的光能按需要分配 到不同的方向 进而可以避免光源集中引起的眩光 或是保护电光源 使其不 受外力 有害气体或潮湿的不利影响 布置灯具时 重点是确定灯在房间内的 位置 另一方面 灯具的布置合理影响到照明装置的安装功率以及照明设施的 耗费 同时对照明装置维护检也有影响 实际中 灯具布置方式分为均匀和选 择布置两种 分别如下表 3 1 和 3 2 所示 表 3 1 常用灯具类型符号 灯具名称灯具名称符号符号灯具名称灯具名称符号符号 普通吊灯P工厂一般灯具G 壁灯B荧光灯灯具Y 花灯H防暴灯G 或专用代号 吸顶灯D水晶底罩灯J 柱灯Z防水防尘灯F 卤钨探照灯L搪瓷伞罩灯S 投光灯T五磨砂玻璃罩万能WW 表 3 2 常用灯具安装方式符号 安装方式符号安装方式符号 自在器线吊式X弯式W 固定线吊式X1台上安装式T 防水线吊式X2吸顶安装式DR 某住宅小区电气部分设计 14 认字线吊式X3墙壁嵌入式BR 链吊式L支架安装式J 管吊式G柱上安装式Z 壁装式B作装式ZH 吸顶式D 以下将作以分别介绍 1 客厅 客厅作为会客和家人团聚的场所 照明灯的装饰性和照明的要求 很大程度上应对创造热烈的气氛有力 可以使客有宾至如归之感 分为以下几 种 1 一般照明 客厅的一般照明可采用多叉花饰吊灯 这种可以安装在房 间的中央 也可以采用带玻璃装饰与件金属装饰的豪华灯 实际中应考虑吊灯 的灯头盏数匹配房间大小 2 辅助照明 客厅可安装在墙上 1 2 盏壁灯作为辅助照明 类型与吊灯 相同 可以使照度均匀 看电视以及较暗灯光时使用 3 客厅还可以采用吸顶灯 吸顶灯具要有上射光 同时灯具不能使用全 部向下射的照明直接型灯具 避免顶棚光线过暗 2 卧室 卧室灯具设计时应有利于构成宁静 温柔的气氛 可以使人有一 种安全感 1 卧室的主体照明安装在中央 可选用如白色的白炽灯吊灯 2 卧室可另安装壁灯在床头距地约 1 8m 的墙上 3 书房 书房作为人们读书 写作 学习 绘画以及研究的工作区域 其照明要对人们精力充沛进行学习和工作有利 一般要求光线要柔和明亮 避 免眩光 3 主体照明 主体照明安装在书房中央 选用带反光罩的柱形荧光灯 4 楼梯和走廊照明 楼梯和走廊照明安装在楼梯踏步的侧面墙上 用壁灯 这样可以利用墙面反射光 进而照亮楼梯水平面和垂直面 有比较好的效果 楼梯宽度不大则宜安装在顶棚上面 采用吸顶灯 5 卫生间 需注意以下问题 1 灯具位置避免安装在浴缸或便器的背后或背后 另外 开关假如是跷 板式时 应当安装于卫生间门外 照明与插座宜分开配线 在分支回路上装有 过载装置 短路保护装置 某住宅小区电气部分设计 15 2 高级住宅中的方厅 卫生间和通道灯 都可以采用带有指示灯的跳板 式开关 3 5 照度计算 3 5 1 照度标准值照度标准值 表 3 3 照度标准值对比表 位置位置照度标准照度标准 起居室100lx 卫生间30lx 厨房75lx 电梯前室50lx 卧室75lx 车库75lx 餐厅50lx 楼梯间10lx 书房150lx 3 5 2 照明均匀度照明均匀度 设计时 保证使整个房间在同等照度水平的条件下 一般照明时 照度均 匀度大于 0 7 3 5 3 色温和显色性色温和显色性 设计时 照明光源的颜色特征 应当协调室内表面的颜色 进而可以形成 与房间功能要求相应的色彩环境 3 5 4 眩光限制眩光限制 由于眩光限制这室内一般照明 室内照明应从光源亮度 灯具 光源的表 观面积 灯具位置以及背景亮度等综合因素分别进行考虑 某住宅小区电气部分设计 16 3 5 5 照度计算照度计算 照度计算方法有利用系数法可以做到基本准确 1 计算公式 计算空间系数如下 1 顶棚空间系数 3 wl wlh RCR rc 5 1 2 室空间系数 3 wl wlh CCR cc 5 2 3 地板空间系数 3 3 RCR h h FCR rc fc 式中 室长 m 室空间高 m 室宽 m 顶棚 lrc h wcc h 空间高 m 地板空间高 m fc h 4 有效空间反射比 3 055 0 AAA A 4 式中 表示顶棚平面面积 m2 0 A 表示顶棚所有表面面积之和 m2 s A 顶棚空间表面反射比平均值 如果顶棚空间有 个表面 表示其中第 个表面面积 表示其中第 个i i Ai i i 表面的反射比 用下式可以球场平均反射比 3 i ii A A 5 某住宅小区电气部分设计 17 其中 i 表示顶棚空间的表面 则表示所有顶棚表面的求和 2 计算各房间照度 1 主卧室 设计中取房间面积 A 14 62m2 可以取照度 E 50lx 荧光灯选择 2 36W 则可以表得单位容量 W 4 5 W m2 由公式 W P A 主卧室内的总功率 P W A 4 5 14 62 66W 主卧室可以在中央位置安装一盏双管荧光灯 2 36W P0 2 36 72W 2 次卧室 设计中取房间面积 A 11 2m2 可以取照度 E 50lx 荧光灯选择 2 36W 则可以表得单位容量 W 5 2 W m2 由公式 W P A 次卧室的总功率 P W A 5 2 11 2 58 W 次卧室可以在中央安装一盏 2 36W 同时安装一盏双管荧光 P0 2 36 72W 3 客厅 设计中取房间面积 A 15 91 m2 可以取照度 E 30lx 客厅花灯选择 6 60W 则可以表得单位容量 W 14 8 W m2 由公式 W P A 客厅的总功率 P W A 14 8 15 91 235W 客厅可以在中央位置安装一盏 5 60W 花灯 同时为辅助照明 客厅可以安 装一盏 60W 的圆球吸顶灯 P0 5 60W 60W 360W 4 餐厅 设计中取房间面积 A 14 2m2 可以取照度 E 30lx 花灯选择 4 60W 则可以表得单位容量 W 20 9 W m2 由公式 W P A 餐厅的总功率 P W A 11 2 14 2 159W 餐厅可以在中央位置安装一盏 4 60W 花灯 P0 4 60W 240W 5 卫生间 设计中取房间面积 A 4 02m2 可以取照度 E 15lx 防水防潮灯选择 40W 则可以表中查的单位容量 W 11 6 W m2 由 W P A 卫生间的总功率 P W A 11 6 4 02 47 W 主卧室卫生间可以在中央安装一盏 40W 的防水防潮吸顶灯 同时安装一盏 20W 镜前防水壁灯 P0 40W 20W 60W 6 厨房 某住宅小区电气部分设计 18 设计中取房间面积 A 6 58m2 可以取照度 E 20lx 防水防潮灯选择 60W 由表格得单位容量 W 15 2 W m2 由公式 W P A 厨房的总功率 P W A 15 2 6 58 100 W 厨房可以在中央安装一盏 60W 防水防潮灯 7 阳台 设计中取房间面积 A 3 32m2 可以取照度 E 20lx 圆球吸顶灯选择 60W 由表格得单位容量 W 15 2 W m2 由公式 W P A 阳台的总功率 P W A 15 2 3 32 50W 阳台可以在中央安装一盏 60W 防水防潮灯 3 5 配电箱布置原则 1 车库内箱体为明装 其他地方暗装 2 配电箱规格与安装要求如下 1 如果箱体高度600mm以下 则底边距地1 5m 2 如果箱体高度600 800mm高 则底边距地1 2m 3 如果箱体高度800 1000mm高 则底边距地1 0m 4 如果箱体高度1000 1200mm高 则底边距地0 8m 5 如果箱体高度高于1200mm 选用落地式安装 设置下300mm基座 3 按照配电箱时 要遵循以上原则 本次设计将在下文中按照详细的负荷 计算 按照建筑面积及负荷标准负荷对每个配电箱及负荷进行设计 3 6 负荷计算 需要系数法 负荷计算时选用以下标准 不带阁楼的住宅建筑建筑面积取为 93 82 用电标准负荷选为 8kw 2 m 带阁楼住宅建筑建筑面积 116 64 用电标准负荷选为 16kw 2 m 商铺建筑建筑面积为 64 97和 73 75两类 用电标准负荷选为 8kw 2 m 2 m 用以下公式 cos3 103 j N j U p I 3 6 其中 表示用户功率 代表电压 表示功率系数 将每个配电 j p N U cos 箱中的电压 功率 功率因数以及用户配电系数 Kd 0 95 负荷配电系数 某住宅小区电气部分设计 19 Kd 0 9 其他配电箱配电系数 Kd 1 分别带入公式 3 6 即可算的每个配电 箱的负荷电流值 各个配电箱取值以及计算结果如下 1 用户配电箱 AL1 kwpel8 0 95 d K cos0 9 kwpkp eldjI 6 7895 0 A U p I N j j 8 12 9 03803 106 7 cos3 10 3 3 1 1 2 用户配电箱 AL2 kwpE16 2 0 95 d K cos0 9 kwpkp edj 2 151695 0 22 A U p I N j e 66 25 9 03803 10 2 15 cos3 10 3 3 2 2 3 用户配电箱 AL3 kwpe8 3 0 95 d K cos0 9 kwpkp edj 6 7895 0 33 A U p I N j j 8 12 9 03803 106 7 cos3 10 3 3 3 3 4 风机房配电箱 B1APE F 1 kwpe11 5 1 d K cos0 8 kwpkp edj 11111 44 A U p I N j j 9 20 8 03803 1011 cos3 10 3 3 4 4 5 风机房配电箱 B1APE F 2 kwpe5 4 1 d K cos0 8 kwpkp edj 551 55 某住宅小区电气部分设计 20 A U p I N j j 5 9 8 03803 105 cos3 10 3 3 5 5 1 井道配电箱 12AP T kwpe15 6 1 d K 5 0cos kwpkp edj 15151 66 A U p I N j j 46 5 03803 1015 cos3 10 3 3 6 6 2 公共配电箱 B1AL kwpe15 7 1 d K 85 0 cos kwpkp edj 15151 77 A U p I N j j 27 85 0 3803 1015 cos3 10 3 3 7 7 3 水泵调压配电箱 12AP S Kwpe7 8 1 d K 85 0 cos kwpkp edj 771 88 A U p I N j j 5 12 85 0 3803 107 cos3 10 3 3 7 7 6 1 单元配电箱 kwpe41 4 1 d K cos0 8 kwpkp eldj 41411 4 A U p I N j j 9 77 9 03803 1041 cos3 10 3 3 1 3 7 2 单元配电箱 kwpe38 2 1 d K cos0 8 kwpkp eldj 38381 2 某住宅小区电气部分设计 21 A U p I N j j 9 72 9 03803 1038 cos3 10 3 3 1 2 8 3 单元配电箱 kwpe48 3 1 d Kcos0 8 kwpkp eldj 48481 3 A U p I N j j 3 89 9 03803 1048 cos3 10 3 3 1 3 9 总负荷计算 1 AP1 kwpe96 9 0 d K85 0 cos kwpkp edj 4 86969 0 A U p I N j j 154 85 0 3803 10 4 86 cos3 10 3 3 2 AP2 kwpe104 9 0 d K85 0 cos kwpkp edj 6 931049 0 A U p I N j j 168 85 0 3803 10 6 93 cos3 10 3 3 3 7 设备选型 3 7 1 断路器的选择断路器的选择 本次毕设工程中设备均采用ABB的产品 依据负荷计算 设备选型为 1 用户配电箱内选择断路器 1 照明回路选DPN 16A 2 插座回路选DPN 16A Vigi30mA t 0 1s 3 厨房插座回路选DPN 16A Vigi30mA t 0 1s 4 卫生间插座回路选DPN 16A Vigi30mA t 0 1s 某住宅小区电气部分设计 22 5 空调插座回路选DPN 20 2 风机房配电箱内选择断路器 1 排烟风机回路选C65N D40A 3P 2 排风回路选C65N D10A 3P 3 井道配电箱内断路器的选择 1 机房照明回路选C65N C16A 2P 2 机房插座回路选C65N C16A 2P Vigi30mA t 0 1s 3 井道照明回路选C65N C16A 2P 4 机房插座回路选C65N C16A 2P Vigi30mA t 0 1s 5 电梯控制箱回路选NSE100N 4P ELA Vigi1000mA t 0 1s 4 公共配电箱内选C65 C16 2P 5 单元配电箱内选NS160 TM 4P 6 总配电箱内选NS400N 200A 4P 3 7 2 选择隔离开关选择隔离开关 1 井道配电箱选FB 80A 3P 2 风机房配电箱选FB 40A 3P 3 公共配电箱选FB 50A 3P 4 水泵挑眼方配电箱选FB 32A 3P 3 7 3 选择线缆选择线缆 1 室内导线选BV 3 10 0 PVC32 2 总配电箱到单元配电箱选YJV 4 50 1 25 SC70 3 单元配电箱到终端箱导线选BV 4 10 0 1 5 0 PVC32 4 进线电缆选YJV22 4 120 SC100 3 7 4 配电箱的选择配电箱的选择 1 用户终端箱选ACM08FNBES 2 换热站配电箱选MLRB4 3 配电箱选MLRB4 4 单元配电箱选SDB FB518MS 某住宅小区电气部分设计 23 5 车库总配电箱选 SDB FB512MS 3 8 本工程的插座设计 插座具体设计如下 1 主卧室 安装壁挂式空调插座 1 个 高度选择 1 8M 安装五孔插座 3 个 高度选择 0 3M 2 次卧室 安装壁挂式空调插座 1 个 高度选择 1 8M 安装五孔插座 3 个 高度选择 0 3M 3 客厅 安装柜式空调插座 1 个 高度选择 0 3M 安装五孔插座 4 个 高度选择 0 3M 4 餐厅 安装五孔插座 1 个 高度选择 0 3M 5 主卧室卫生间 安装带防溅盒插座 1 个 高度选择 2M 6 卫生间 安装防溅盒插座 2 个 热水器用高度选择 2M 洗衣机用高度 选择 0 3M 7 书房 安装壁挂式空调插座 1 个 高度选择 1 8M 安装五孔插座 2 个 高度选择 0 3M 8 厨房 安装电热插座 2 个 高度选择 1 4M 安装带防溅盒油烟机插座 1 个 高度选择 2M 9 阳台 安装带防溅盒插座 1 个 某住宅小区电气部分设计 24 4 防雷接地系统设计 4 1 防雷等级确定 要对一个建筑物进行防雷设计 应当认真调查该地区地质 气象 地貌以 及环境等综合条件以及该去的雷电活动规律 同时了解被保护物的特点等 进 而可以采取因地制宜的防雷措施 保证安全可靠 经济合理 技术先进 查阅资料 假设本次设计建筑物长为 52 80m 宽为 13 00m 高为 30 80m 同时当地平均雷暴日为 36 6d a 1 建筑物年预计雷击次数 N kNgAe 4 1 式中 N 表示建筑物可能的雷击次数 次 a k 表示校正系数 在一般情况下取 1 Ng表示该地区雷击的年平均密度 次 km2 a Ae表示接收相同雷击次数等效面积 km2 2 Ng 应按下式确定 Ng 0 024Td1 3 4 2 式中 Td表示年平均雷暴日 其数值可根据当地气象台资料确定 d a 3 Ae应为建筑物实际面积向外扩大后的面积 如果某建筑物的高度在 100 米以下 Ae的计算式如下 4 6 220020010ALWL WHHHH e AA 3 式中 L W H 分别表示建筑物的长宽高 单位为 m 在本工程中 可取 L 52 80m W 13 00m H 30 80m k 1 Td 36 6d a 代入数据 可得 6 220020010 6 52 8 13 2 52 8 1330 8 200 30 830 8200 30 810 6 686 4 9500171 16363 6704 10 6 26550 2404 10 2 0 02655 AeLWL WHHHH km AA 并且由公式 4 2 Ng 0 024Td1 3 可得该地区雷击的年平均密度 某住宅小区电气部分设计 25 1 31 32 0 0240 024 36 62 5866NTkma gd A 建筑物可能的雷击次数 次 a 1 2 58660 026550 069N 0 060 3N 本工程的防雷类别为三类防雷建筑 图 4 1 建筑物的等值受雷面积 由此 以上计算可以对本建筑物的防雷进行了理论计算 进而可以采取因 地制宜的防雷措施 保证安全可靠 经济合理 技术先进 4 1 1 接地内容与设计方案接地内容与设计方案 防止间接接触电击 防雷 同时保证电子设备正常工作的经常采用的措施 为等电位联接 规范 GB5O054 95 中 很明确提出重视人身安全 因为家庭住 宅关系与每个人的切身利益息息相关 便要求住宅小区的电气设计首先要保证 供电系统上的安全性 保障用户的使用安全 本工程考虑综合因素低压供电选 用 TN C 系统 虽然 TN S 系统最安全 多数情况下 用电者的电源是直接来源为市电或引自附近的变电所 不引 出专门的 PE 线 构成 TN S 系统 所以 在电源人户重复接地时将分开 N 线 某住宅小区电气部分设计 26 与 PE 线 同时在建筑物内的对 PE 线与 N 线进行电气绝缘 构成完全满足要求 的 TN C S 系统 在正常情况下 PE 线不通过电流 也无电压 当发生接地故障时 PE 线上有电压 同时可通过 PE 线构成等电位联结 这情况下 即使出现故障电压 因为没有电位差 人体没有通过电流 依然可 以保障了人身安全 实际中 为防止直接触电 一般采用安全型插座加装漏电 保护装置的方法 为防止直接触电 用住户配电箱内的漏电保护作为后备保护 装置 而利用安全型插座作为主保护 另外 小区住宅中与人身安全相关的的另一个重点是浴室 由于人体在浸 湿状态下 可以允许安全接触电压为 25V 通过的电流为 50mA 从安全角度 出发时 住宅的浴室应做局部等电位联结 具体措施为 在卫生间墙内暗敷 25 4 的镀锌扁钢使其与与卫生间内的浴盆 水管 暖气片坐便器 洗脸盆 金属地漏 扶手 浴巾架 毛巾架 浴帘杆 地面以及墙内钢筋网构成电位联 结连通以确保安全 在建筑物设计电气装置的电源进线处 应当进行总等电位联结 使用联合 接地 这时可采用建筑物基础做接地装置 住宅内应设两级漏电保护 以有效 保证人身安全 第一级安装在用户配电箱处 装设在插座回路上 保护人身安 全 选用的漏电开关为瞬时动作电流 30mA 第二级安装在住宅楼总配电箱处 装设在总开关上 用以防止接地故障引发的火灾 选用的漏电开关延时动作电 流为 300mA 500mA 本次住宅小区的设计在总配电箱处电源做重复接地 在此处与防雷接地共 用接