某花园洋房配电及照明系统设计

1、某花园洋房配电及照明系统设计设计总说明建筑电气是现代建筑物不可缺少的重要组成部分, 也是现代建筑的重要标志，其发展依赖于建筑技术和电气技术的发展。住宅楼的建筑电气设计，一般以具体建筑条件为设计背景，参照相关建筑电气设计规范进行设计。在建筑设计中应贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、经济合理、技术先进、整体美观、维护管理方便。本次设计以某花园洋房单元楼为设计对象。本建筑物为三类多层住宅，两个单元，地下1层、地上6层。依据建筑工程设计文件编制深度规定进行施工图深度设计。本次设计仅设计配电系统和照明插座系统，采用最新的设计规范为依据，对低压配电系统、照明插座系统统一进行了系统的设计。其中配电系

2、统主要包括供电接地方式、负荷等级的确定及负荷计算，并依据负荷计算结果确定导线截面、型号和断路器等配电设备的选型；照明插座系统主要包括灯具布置、插座数量及位置的确定。本次设计共完成图纸9幅，包括施工设计总说明及图例（1张）、配电系统图及接线图(1张)、地下室照明插座平面图(1张)、一层照明插座平面图(1张)、二层照明插座平面图(1张)、三层照明插座平面图(1张)、四层五层照明插座平面图(1张)，六层照明插座平面图(1张)，跃层照明插座平面图(1张)。关键词：花园洋房,配电系统,照明插座a garden villa power distribution and lighting system de

3、sign design descriptionconstucion electricity is an important and indispensable component of themodern buildings, is also an important symbol of modern architecture and its development relies on building technology and electrical technology.residence building electricity design, general with concret

4、e building condition for design background, according to related building electricity design the norm carry on a design. in architectural design we should carry out the country's technological and economic policies to make it safe, reliable, economical, advanced technical, the overall appearance

5、, convenient for maintenance and management. the design of a garden villa apartment buildings as a design object.this building is three kinds of multi-storey residential, two units,1 underground floors,6 floors on the ground.based on the building design document for depth regulationsfor construction

6、 of deep depth design. this design is only design power distribution systems and lighting socket system with the latest design specifications, based on low-voltage power distribution systems, lighting socket for an integrated system of the system design. the main power distribution systems including

7、 power grounded, load rating of the load calculation and determined, and is based on load calculation results to identify conductor cross-sectional, model and a circuit breaker, power distribution equipment selection; lighting socket system mainly includes lamp socket number, and location.this desig

8、n has accomplished drawings of nine, including the construction design specifications and always illustrations (1), the power distribution system diagram and the wiring diagram (1), the basement lighting socket plan (1), a layer of lighting socket plan (1), two-story lighting socket plan (1), three

9、lighting socket plan (1), four five layer lighting socket plan (1), six layer lighting socket plan (1), jump layer lighting socket plan (1).key words: garden villa, voltage distribution system, lighting socket 第 ii 页目录1.设计概述11.1建筑电气概述11.2设计对象概述21.3设计目的及设计要求41.3.1设计目的41.3.2设计要求51.4设计依据51.5设计程序51.6建筑电

10、气工程图的特点61.7设计范围62.配电系统设计82.1负荷分级及供电措施82.1.1负荷等级的确定82.1.2各级负荷的供电措施82.1.3配电系统的设计原则92.2供电接地方式92.3低压线路接线方式112.4配电箱布置122.5低压断路器的选择122.5.1低压断路器的功能122.5.2低压断路器的选择132.6电力电缆和导线的选择132.6.1电力电缆和导线型号的选择132.6.2导线和电缆截面的选择原则142.6.3选择结果152.7负荷计算152.7.1负荷计算的方法选择152.7.2户内负荷估算162.7.3负荷计算163.照明系统设计203.1照明的基本知识203.1.1照明计

11、量单位203.1.2光线在照明中的分类213.1.3人工照明的基本应用213.1.4光照对室内环境的影响213.1.5照明光源选择一般原则213.2照度方式和种类223.2.1 照明方式223.2.2 照明种类223.3灯具的选择和布置223.3.1灯具的选择223.3.2灯具的布置233.4照度质量233.5照明设计要求253.6照明电气设计的任务254.插座系统264.1插座系统的概述264.2一般规定（规范）264.3 插座的安装264.4本工程的插座系统设计28总结29致谢30参考文献31附录32第 iii 页1.设计概述随着人们生活水平的不断进步，对住宅电气设计的要求也逐渐提高，使得

12、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。本次设计的题目是某花园洋房配电及照明系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握多层住宅建筑配电及照明系统设计的基本方法，更好的将理论和实践相结合，将大学四年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去，也为将来的工作打下良好的基础。同时也可以更加详细地学习建筑规范，提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力。1.1建筑电气概述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。建筑

13、电气是利用电工学的理论与技术，在建筑物内部人为创造并合理保持理想的环境，以充分发挥建筑物功能的一切电工、电子设备和系统的统称。在一切建筑电气设备和系统中，都是进行着各种电气能量和信号的传递或转换。电能由于具有最容易获得、最方便使用、最为清洁和价格低廉等一系列优点，所以它是一般建筑中的照明、动力和信息传递的主要能源。随着城市建设和信息通信网向综合化、智能化方向的发展，建筑电气已经成为现代化建筑的一个重要组成部分。从概念上讲，建筑电气包含的内容十分广泛，凡是建筑中与电气技术有关的内容都可划为建筑电气的范畴，但建筑设备自动化、智能建筑等内容通常由专门的课程论述，相应的工程设计与施工通常也由专业队伍完

14、成，故在此只论述一般意义上的建筑电气设计内容，而不涉及建筑设备自动化、智能建筑等方面的内容。随着科技的进步和社会的发展，建筑电气设计不是一个孤立的个体，它需要同各个专业密切配合，协调合理，共同完成一座建筑的设计；人们的住宅楼亦不仅仅限于简单的住宿，而是趋向于功能多样化和智能化。此时建筑电气设计就显得尤为重要，设计时不仅要遵守国家的相关规定、落实国家的技术经济政策，更要做到安全可靠、经济合理、技术先进、整体美观、维护管理方便， 最大程度上满足住户的需求。1.2设计对象概述本次设计对象花园洋房首层与顶层为复式结构，中间四层为平层户型。除首层有专属入户花园和私家小院及二层含私家小院外，其余层均含观景

15、露台或阳台。共两个单元，一梯两户，层高3米，建筑高度24米，建筑面积3983.6平方米。一层与南面地下室构成复式结构；北面地下室为二层用户所有，所有线路均与二层住户相连。户内面积如表1-1所示： 表1-1 设计对象户内面积(单位)东单元西单元东户西户东户西户一层（含跃层）196192196192二层（含地下室）162154162154三层四层五层117114117114六层（含跃层）171138171138本建筑的南立面图、北立面图、西立面图、剖面图，如图1-2、1-3、1-4、1-5所示。 图1-2 南立面图 图1-3 北立面图 图1-4 西立面图图1-5 剖面图1.3设计目的及设计要求在本

16、次设计中，主要是完成配电系统、照明插座平面设计，同时设计说明书针对民用多层建筑电气的设计和使用需要，在重点表述配电及照明系统设计与计算的同时，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成配电及照明系统的负荷计算、设备选型、系统构成以及施工图的绘制，包括系统图和平面图等。1.3.1设计目的（1）通过设计实践，使学生对本专业课程进行一次全面系统的复习和总结。（2）学生对本专业理论知识进行一次较全面的应用和实践，提高分析问题、解决问题的能力。（3）使学生会用设计规范、规程、设计手册及有关资料进行正确设计。（4）使学生初步掌握设计步骤和基本内容,掌握编写设

17、计说明书及计算书的基本方法和步骤。（5）学生懂得利用产品样本进行设计及设备选型。1.3.2设计要求（1）安全：设计阶段应首先充分注意安全用电问题，要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。（2）可靠：体现在供电电源和供电质量的可靠性。（3）合理：一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。（4）先进：杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。（5）实用：考虑降低物耗，保护环境，综合利用等实用因素。1.4设计依据建筑概况：本工程为多层三类住宅楼，地上6层，地下1层。（1）老师提供的设计任务书。（2）中

18、华人民共和国现行主要标准及法规：民用建筑电气设计规范 jgj 16-2008民用建筑照明设计标准 gbj 133-1990低压配电设计规范 gb 50054-2011建筑照明设计标准 gb 50034-2004住宅设计规范 gb 50096-2011供配电系统设计规范 gb 50052-20091.5设计程序建筑电气设计程序可分为方案设计、初步设计、建筑电气施工图设计三个阶段，不同设计阶段对工程设计文件编制的要求和设计内容不同。方案设计阶段的主要任务是编制设计说明，一般包括工程概况、设计范围说明、变配电系统说明、应急电源说明、照明系统说明、防雷与接地系统说明和其他系统说明。方案设计时对设计的总

19、体说明，方案设计的设计说明体现了对设计任务和设计要求的理解。初步设计是对设计方案的补充和进一步说明，通常只在大型或重要工程项目才进行初步设计，一般工程项目可以不经过初步设计阶段。建筑电气施工图设计是对设计方案的具体描述，其主要任务是提供可作为电气工程施工的电气工程图纸和说明。建筑电气施工图设计的主要内容有施工设计说明书、施工图设计图纸、主要电气设备表、计算书等。国家有关部门对建筑电气工程设计文件的编制有具体要求，基本的原则是设计文件编制要满足相应设计文件的要求，设计文件要根据实际情况正确选用现行的国家标准、规范或行业标准，设计文件的编制深度要符合相应行业标准的规定。并应同时满足设计合同要求。1

20、.6建筑电气工程图的特点建筑电气工程图是建筑电气工程进行安装施工和确定工程造价的主要依据之一，它具有电气图共有的特点。（1）建筑电气工程图是采用统一的图形符号并加注文字符号绘制出来的标准化工程图纸。（2）图中的任何电路都必须构成其闭合回路。（3）电路中的电气设备、元件等，彼此之间都是通过导线将其连接起来并构成一个整体。（4）建筑电气施工是与主体工程和其它安装工程相互配合进行的，故建筑电气施工图不能与其它施工图发生冲突。1.7设计范围本论文主要阐述了某花园洋房配电及照明系统设计依据、原则和方法及设计选择的结论等。论文共包括配电系统、插座照明系统。（1）第二章为配电系统，主要说明负荷等级的划分及对

21、应的供电要求，负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等，用单位面积估算法进行户内负荷估算，用需要系数法进行负荷计算，确定各个系统负荷的容量、计算电流，以此选择出了断路器，导线。并依据对负荷进行了分类，针对不同级别负荷及负荷大小采取了不同的配电方式。本部分设计出图共包括配电系统图和一组配电接线图1幅。 （2）第三章为照明系统，主要说明光源、灯具选择，一般照明及应急照明等内容，并依据民用建筑照明设计标准等对楼内照明进行位置预留，本部分设计出图7幅，为各层照明平面图。（3）第四章为开关插座系统设计。主要包括：线路布置，与开关插座的布置。本部分设计出图7幅，为各层插座平面图。2.配电系统设计

22、2.1负荷分级及供电措施2.1.1负荷等级的确定民用建筑电气负荷，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，分为以下三级：（1）一级负荷a中断供电将造成人身伤亡者；b中断供电将在政治、经济上造成重大损失者。c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，或造成公共场所秩序严重混乱时。（2） 二级负荷a中断供电将在政治、经济上造成较大损失者。b中断供电将影响重要用电单位的正常工作者。（3） 三级负荷凡不属于一级和二级负荷的均为三级负荷。根据民用建筑电气设计规范中常用用电负荷分级表判断可得出此次设计的多层住宅用电负荷为三级负荷。2.1.2各级负荷的供电措施各级负荷用户

23、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

24、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，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。2.1.3配电系统的设计原则配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。配电系统以三级保护为宜。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减小导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应有不同支路的线路供电。在供电线

25、路中，如果安装有冲击负荷大的用电设备，应有单独支路供电。对于容量较大的用电设备（10千瓦以上），应有单独支路供电。在三相供电线路中，单相用电设备应均匀地分配到三相线路，应尽可能做到三相平衡。由单相负荷分配不均匀所引起的中性线电流，不得超过额定电流的25；每一相的电流在满载时不得超过额定电流值。在配电系统中的配电屏、箱应留有适当的备用回路。选择导线截面也应适当留有余量。2.2供电接地方式供电接地形式分为tn、tt、it三大类，系统特性以符号表示，字母含义为：第一个字母表示电源中性点的对地关系。“t”表示电力网的中性点是直接接地;“i”表示电力网的中性点不接地或经高阻抗接地。第二个字母表示装置外漏

26、导电部分的对地关系。“t”表示电设备的外露部分采用各自的pe线直接接地，“n”表示电气设备正常运行时不带电的金属外露部分与电力网的中性点采取直接的电气连接，即保护接零系统。其后的字母表示电网中中性线与保护线的组合方式。“c”表示中性线与保护线是合一的(pen线);“s”表示中性线与保护线是分开的。此次设计为多层住宅，属三级负荷，应采用低压系统供电，根据住宅设计规范规定的各种保护方式、术语概念，多层住宅的垂直干线，宜采用三相供电系统。每户宜采用单相配电方式。低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即tt、tn-s和 tn-c-s系统。为了提高配电线路的安全性、提升花园洋房的品质,供电系统采用三相五

27、线制,进线电压为380/220v,低压配电系统接地形式采用tn-s系统。以下为各个接地方式的介绍：（1）tn-s系统图2-1 tn-s系统整个系统的中性线与保护线是分开的，称为tns系统（如图2-1）。这种系统的优点在于pe线在正常情况下不通过负荷电流，它只在发生接地故障时才带电位，因此不会对接地pe线上其它设备产生电磁干扰，所以这种系统适用于数据处理，精密检测装置等使用。在n线断线也并不影响pe线上设备的防止间接触电安全，这种系统多作于环境条件较差，对安全可靠性要求较高及设备对电磁干扰要求较严的场所。但是这种系统不能解决对地故障电压蔓延和相对地短路引起中性点电位升高等问题。tn-s系统主要用

28、于对安全要求较高（如潮湿易触电的浴室和居民住宅等）的场所及对抗电磁干扰要求高的场所。（2）tt系统tt系统的电源端有一个直接接地点，也引出n线，属三相四线制系统（如图2-2）。系统中用电设备外壳与地作直接的电气连接，俗称保护接地。这个接地点与电源端接地点是没有关连的，该系统由于所有设备的外壳是经各自的pe线分别直接接地的，各自的pe线间无电磁联系，因此也适用于对数据处理，精密检测装置等供电，这样就杜绝了危险故障电压沿pe线传到其它未发生故障处。 图2-2 tt系统而tn系统由于pe(pen)线相通的，查找接地故障的原因、地点比较难，因此tt系统被供电部门规定为给城市公用低电网向用户供电的接地系

29、统，但是这种接地保护系统在某些情况下，也并不能保证安全，当系统中设备的绝缘损坏或发生相对地短路故障时，将使设备的外壳带电。tt系统适用于无等电位联结的户外场所的电气装置。如户外照明、户外演出场地、户外集贸市场等场所的电气装置。（3）tn-c-s系统 图2-3 tn-c-s系统tn-c-s系统由两个接地系统组成，前面四线后五线，第一部分是，tn-c系统，第二部分是tn-s系统，分界面在n线与pe线的连接点，分开后即不允许再合并（如图2-3）。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用tn-c系统，进户处做重复接地，进户后变成tn-s系统。tn-c系统前面已做分析。tn-s系统

30、的特点是:中性线n与保护接地线pe在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线n常会带电，保护接地线pe没有电的来源。pe线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此tn-s接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个接地电位基准点等措施。2.3低压线路接线方式根据民用建筑电气设计规范jgj16-2008中住宅电气设计：住宅小区配电系统宜采用放射式、树干式、或是二者相结合的方式。（1）放射式。（如图2-4）一般用于容量大、负荷集中或重要的用电设备。（2）树干式。（如图2-5）当干线发

31、生故障时，在这一干线回路的全部用户都会受到影响，其可靠性不是很高;而优点是接线得到节约，所以一般用于三级负荷配电。（3）混合式。（如图2-6）放射式与树干式的混合供电线路称为混合式。在照明供电网络中，这种接线方式是应用最为普遍的一种。 图2-4 放射式 图2-5树干式 图2-6混合式此次设计配电方式为混合式即：由配电中心至单元配电箱宜采用树干式系统配电；采用放射式向各层配电箱供电；采用放射式，由层配电箱向本层各住户配电箱配电。2.4配电箱布置在设计系统时应注意：（1）由进户配电总箱至单元配电总箱宜采用放射式系统配电，由单元配电总箱至各层电表箱宜采用树干式系统配电，由楼层电表箱至住户配电箱，当线

32、路电流小于或等于60a时，可采用220v单相配电，其线路导体截面不应小于10；（2）用电负荷计量一户一表、分层安装，并预留设置集中或远程抄表系统条件，公用走廊、楼梯间照明及门控装置等负荷设公用电度表计量，由物业部门负责管理和收取电费，当没有物业管理时，可接在用户电度表负荷侧，楼梯灯可采用自熄开关控制；（3）当多层住宅中设有公用电力装置时，应另设电度表计量；（4）住宅配电系统的设计，采用tn-s系统接地形式；（5）住户配电箱宜设在住户客厅内的适当地点，箱内配电回路应按使用功能分路设计，（即：照明、四个空调电源插座、厨房电源插座、两个卫生间电源插座及普通电源插座，各设单独回路），回路数量一般不宜少

33、于9个；（6）住户配电箱总开关和配电回路保护电器应选用相线和n线可同时通断的开关电器,并加装漏电保护器。2.5低压断路器的选择2.5.1低压断路器的功能低压断路器俗称空气开关广泛地使用在企业与民用建筑的供电与照明系统中，完成系统的控制与保护任务，几乎所有低压强电控制都由它来做为控制和保护的主体电器，由于本身功能健全，保护到位断路器取代了以前的闸刀加保险的控制方式，大量的应用在变电所及动力和照明系统。断路器按电源种类可分为交流和直流空气开关两种;按结构特点可分为万能式(框架式)和封闭式(塑料外壳式)。一般来说低压断路器乎具有控制，过载、短路、欠压、漏电保护等功能，变电所空开也可具有远程控制功能，

34、不同使用场所对应不同功能如照明经端用户空开具有控制、过载保护、短路保护功能。若是插座回路还应有漏电保护功能。2.5.2低压断路器的选择低压断路器选择原则可参考下表: 表2-1 低压断路器选择原则15原则名称原则公式各量意义电流发热原则>空气开关额定电流(a)空气开关热保护动作电流(a)被保护系统计算电流(a)与导线及系统的配合原则>(1.21.3)>1.1被保护电网导线载流量(a)级间配合原则>1.2>1.2系统前一级热保护动作电流系统后一级热保护动作电流系统前一级短路保护动作电流系统后一级短路保护动作电流流级间时间差应满足0.1一0.2秒要求根据施耐德电气.电气

35、装置应用（设计）指南2011h14中所述可得：此设计中断路器额定电流本工程所有设备均采用施耐德的产品。具体选择详见负荷计算及设备材料清单和图纸。2.6电力电缆和导线的选择2.6.1电力电缆和导线型号的选择从节能角度，为了减少电能传输时引起的线路上电能损耗，要求减少导体的电流阻抗则使用铜比铝好。故本设计中所有导线电缆全部选用铜芯线。导线绝缘及护套材料的选择：（1）电力电缆交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆：其制造工艺简单，没有敷设高差的限制。重量较轻，弯曲性能好，具有内铠装结构，使铠装不易腐蚀。能耐油和酸碱性的腐蚀，而且还具有不延燃的特性，可适用于有火灾发生的环境。同时，该电缆还具有不吸水的

36、特性，适用用于潮湿、积水或水中敷设。（2）导线塑料绝缘导线：其绝缘性能好，制造工艺简单，价格比较便宜，无论明敷或穿管都可替代橡皮绝缘线。但其气温适应性较差，低温时易变脆，高温易挥发。由于民用建筑主要由低压供配电线路供电，所以导线截面的选择主要采用发热条件计算法。电流通过导线时，要产生电能损耗，使导线发热，若绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘损坏，甚至引起火灾。当裸导线的温度过高时，会使其接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，甚至可发展到断线。因此规定了不同材料和绝缘导线的允许载流量。在这个允许载流量范围内运行，导线的升温不会超过允许值。选择导线截面使通过相线的电流应不

37、超过导线正常运行时的允许载流量。本工程选用yjv(交联聚乙烯铜芯)的电力电缆和bv(绝缘聚氯乙烯)的导线。2.6.2导线和电缆截面的选择原则导线和电缆截面的选择必须满足安全，可靠和经济的条件。（1）中性线截面的选择三相四线制系统中的中性线，要考虑不平衡电流和零序电流以及谐波电流的影响。a一般三相四线制系统中的中性线截面应不小于相线截面的一半。b有三相四线制引出的两相三线制和单相线路，因中性线电流和相线电流相等，故中性线截面和相线截面相同。c如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，该谐波电流回流过中性线，此时中性线截面应不小于相线截面。遵循以上原则，本设计中中性线截面和相线截面相同。（2）保护

38、线截面的选择保护线截面要满足短路热稳定的要求，按gb50054-2011低压配电设计规范规定：a当相线截面小于16时，保护线截面应不小于相线截面。b当相线截面不大于35且大于16时，保护线截面应不小于相线截面。c当相线截面大于35时，保护线截面应不小于相线截面的一半。2.6.3选择结果（1）照明、普通插座回路统一选用bv2*2.5,空调插座，厨房卫生间插座回路统一选用bv3*4；（2）其它设备导线选择及敷设方式详见负荷计算及图纸。2.7负荷计算2.7.1负荷计算的方法选择若要使供配电系统在正常情况下可靠地运行，必须正确选择开关设备及导线、电缆等，这就需要对电力负荷进行计算。计算负荷是指导体中通

39、过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时其产生的最高温升相等，该等效负荷就是计算负荷。计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。计算负荷不能定得太大，否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费；计算负荷也不能定得太小，否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷下运行，增加电能损耗，导致绝缘体过早老化甚至烧毁。因此工程上依据不同的计算目的，针对不同类型的用户和不同类型的负荷，在实践中总结出了各种负荷的计算方法，有单位面积估算法、需要系数法、二项式法、单相负荷计算法等。估算法适用于做设计任务

40、书或初步设计阶段；需要系数法适用于求多组三相用电设备的计算负荷；二项式法适用于确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷；单相负荷计算法适用于一些单相设备的负荷计算。本设计用单位面积估算法进行户内负荷估算，用需要系数法进行负荷计算，本设计中照明、插座等均是量大面广的小容量负荷，负荷大小是比较均匀的可用需要系数进行计算。2.7.2户内负荷估算根据工业与民用配电设计手册第三版可得表如下： 表2-2 民用建筑负荷密度指标建筑类别用电指标（ w/ ）建筑类别用电指标（ w/ ）公寓3050医院4070旅馆4070高等学校2040办公4080中小学1220商业一般：4080展览馆5080大中型：

41、70130体育4070演播室250500剧场5080汽车库815本设计用单位面积估算法进行户内负荷估算。 （2-1）式中 w负荷密度，即每单位面积所需的负荷量（）； a建筑面积（）。由表2-2取公寓又由表1-1得下表： 表2-3 户内负荷（单位kw）东单元西单元东户西户东户西户一层（含跃层）8888二层（含地下室）8888三层四层五层6666六层（含跃层）88882.7.3负荷计算使用需要系数法进行负荷计算。需要系数是在一定的条件下，根据统计方法得出的，它与用电设备的工作性质、设备效率、设备数量、线路效率以及生产组织和工艺设计等诸多因素有关。一般而言，当用电设备组内的设备数量较多时，需要系数应

42、取较小值；反之，则应取较大值。设备使用率较高时，需要系数应取较大值；反之，则应取较小值。根据根据工业与民用配电设计手册第三版可得表如下： 表2-4 需要系数表建筑类别kx建筑类别kx生产厂房（无天然采光）0.800.90体育馆0.700.80生产厂房（有天然采光）0.901.00集体宿舍0.600.80办公楼0.700.80医院0.50设计室0.900.95食堂、餐厅0.800.90科研楼0.800.90商店0.850.90仓库0.500.70学校0.600.70锅炉房0.90展览馆0.700.80托儿所、幼儿园0.800.90旅馆0.600.70综合商业服务楼0.750.85在所计算的范围内

43、，所有用电设备的计算负荷并不等于设备的容量，两者之间存在一个比值关系，因此引入需要系数法的概念，即 （2-2）式中，为需要系数、为有功计算负荷、为设备容量。需要系数法的计算公式如下： （2-3） （2-4） （2-5） （三相） （2-6）（单相） （2-6）式中-用电设备组的设备功率（kw）；-需要系数（由表2-4中所示，取综合商业服务楼0.750.85）；， -用电设备组的功率因数及功率角正切（取0.9）；-用电设备组有功功率（w）；-用电设备组无功功率（kva）；-用电设备组视在功率（w）；-计算电流（a）。（1）对三四五层户内配电箱（hx）进行负荷计算：已知取，则断路器整定值32a大于

44、25.76*1.1=28.336a，可以选c65n-32a/2p vigi 30ma，导线选取与断路器相配合，可选bv3*10sc32fc，其载流量为47a大于32*(1.21.3)a。（2）对户内配电箱hx1（一二层）、hx2（六层）进行负荷计算：已知取，则断路器整定值40a大于34.34*1.1=37.774a，可以选c65n-40a/2p vigi 30ma，导线选取与断路器相配合，可选bv3*16sc32fc，其载流量为63a大于40*(1.21.3)a。（3）对一二六层层配电箱（al-1,2-1,2,6）进行负荷计算：已知取，则断路器整定值80a大于68.69*1.1=75.559a

45、，可以选nc100 80a/2p vigi 300ma，导线选取与断路器相配合，可选bv2*35+1*16sc32we导线，其载流量为103a大于80*(1.21.3)a。（4）对三四五层层配电箱（al-1,2-35）进行负荷计算：已知取，则断路器整定值63a大于51.52*1.1=56.672a，可以选c65n-63a/2p vigi 300ma，导线选取与断路器相配合，可选bv2*25+1*16sc32we，其载流量为83a大于63*(1.21.3)a。（5）对单元照明配电箱（al-2-0）进行负荷计算：已知取，则断路器整定值125a大于113.44*1.1=124.784a，可以选ns1

46、60 125a/4p vigi 300ma，电缆选取与断路器相配合，可选yjv4*70+1*35ct，其载流量为238a大于125*(1.21.3)a。（6）对单元总照明配电箱al（al-1-0）进行负荷计算：已知取，则断路器整定值250a大于212.71*1.1=233.981a，可以选ns250 250a/4p vigi 300ma，电缆选取与断路器相配合，可选yjv4*120+1*70ct，其载流量为335a大于250*(1.21.3)a。3.照明系统设计概述：照明系统是这次设计的重点部分，本章主要介绍电气照明的基本知识。包括了照明的基本知识，光的基本知识，建筑的照明种类和照度标准，灯具

47、的选择及布置，照明设计的要求及任务。通过查阅国家规范及相关资料，结合实际情况作出了楼内照明平面布置图。3.1照明的基本知识3.1.1照明计量单位当前各种量都逐步实现采用国际单位制，简称si。国际单位制有基本单位和导出单位。光学计量基本单位为光强i（坎德拉cd），导出单位有光通（流明lm）照度e（勒克斯lx）出射度m（流明/米²lm/m²） 、亮度l（坎德拉/米²cd/m²）等。下面介绍三种：（1）发光强度（i）单位名称：坎德拉，单位符号：cd。坎德拉是一光源在给定方向上发光强度，该光源发出频率为540×10¹²hz的单色辐射

48、，且此方向上的辐射度为1/683w每球面度。这个定义是1979年第十六届国际计量大会采用的新定义，把光强与复现方法分开。上述定义是在科学技术不断发展，复现方法不断改善，精度不断提高的情况下提出的。光强本身是在一个给定方向上，立体角内光通量密度。 i= d/d （3-1）即单位立体角内所辐射的光通量，用以描述发光强度的分布。因此有：1坎德拉（cd）=1流明（lm）/球面度（sr）。（2）光通量（f/）单位名称：流明,单位符号：lm光通量是光流的时间速率概念，即光量在单位时间内的流速。再使用流明概念时，不必考虑时间概念。流明用来描述发光体发出光量多少的单位。用si基本单位表示的表达式为： lm=c

49、d×sr （3-2）（3）照度（e）单位名称：勒克斯,单位符号：lx照度用来表示被照面上光的强弱，以入射光通量的面密度表示。照度的国际单位是勒克斯，在1m的面积上均匀分布1流明光通量时为1勒克斯（lx）。 e= d/da （3-3）3.1.2光线在照明中的分类照明是室内环境设计的重要组成部分，室内照明设计要有利于人的活动安全和舒适的生活。在人们的生活中，光不仅仅是室内照明的条件，而且是表达空间形态、营造环境气氛的基本元素。光照的作用，对人的视觉功能极为重要。室内自然光或灯光照明设计在功能上要满足人们多种活动的需要，而且还要重视空间的照明效果。生活中有两种光：一种是通过门、窗等位置进行

50、日光照射的自然光。目前在我国，自然光的利用基本上仅达到满足照明的目的，很少能体现出对光与影的巧妙应用，局限性很大。另一种是人工光，是指用各种照具对室内环境进行照明的一种方法。人工光由于可以人为地加以调节和选用，所以在应用上比自然光更为灵活，它不仅可以满足人们照明的需要，同时还可以表现和营造室内环境气氛。照明用光随灯具品种和造型不同，产生不同的光照效果。所产生的光线，可分为直射光、反射光和漫射光三种。3.1.3人工照明的基本应用（1）可以界定空间；（2）改善空间感；（3）烘托环境气氛。3.1.4光照对室内环境的影响（1）视不同的活动或工作需要，对照度予以合理配置，创造良好的视觉生理环境；（2）避

51、免眩光、强光和相差悬殊的亮度比，防止视觉疲劳和不良的视觉心理效果；（3）室内照明要能反映出室内结构的轮廓、空间层次和室内家具及装饰物的立体感；（4）利用光照传递特殊的装饰风格，显现出织物或建筑材料的表面纹理，体现室内装饰、室内色彩的美感。3.1.5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。3.2照度方式和种类安全、适用、节能、经济、美观，创造满意的视觉空间是照明设计的一般要求。随着社会的进步、经济的发展和人民生活水平的提高。对现代照明的功能和内涵的要求越来越高。使照明方式和照明的种类越来越趋于多样化。3

52、.2.1 照明方式 一般照明：为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。分区一般照明：根据需要提高特定区域照度的一般照明称为分区一般照明。根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀地布置在工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度，可以有效地节约能源。局部照明：以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适宜的方向装设台灯、射灯或反射型灯泡。起优点是灵活、方便、节电，能有效地突出重点。混合照明：有一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。其实质是在一般照明的基础上，在另外需要

53、提供特殊照明的局部，采用局部照明。3.2.2 照明种类照明种类分为正常照明、应急照明、值班照明。正常照明：为满足正常工作而设置的室内外照明称为正常照明。它起着满足人们基本视觉要求的功能，是照明设计中的主要照明。它一般可单独使用，也可与应急照明和值班照明同时使用，但控制线路必须分开。应急照明：在正常照明因事故熄灭后，供事故情况下继续工作、人员安全或顺利疏散的照明称为应急照明。它包括备用照明、安全照明、和疏散照明三种。应急照明的设置原则，从安全角度考虑，应在较多的建筑内设置应急照明，而从经济的观点出发，只能在一些最需要的建筑内设置。值班照明：在非工作时间供值班人员观察用的照明称为值班照明。可利用正常照明中能单独控制的一部分或应急照明的一部分或全部作为值班照明。3.3灯具的选择和布置3.3.1灯具的选择灯具选择一般原则（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