电气照明系统设计

《建筑电气专业方向综合课程设计》指导及任务书设计课题:电气照明系统专业电气工程及其自动化学生姓名班级学号指导教师专业系主任设计地点起至时间2012.1.2-2012.1.13发放日期2011年12月26日电气工程学院~1~目录引言.................................................................................................................2一、设计目的......................................................................................................2二、设计任务......................................................................................................2三、设计内容......................................................................................................31、光源的选择............................................................................................32、确定教室灯的盏数................................................................................63、导线的计算选择....................................................................................9（1）、导线的选择.................................................................................9（2）、电流计算.....................................................................................94、穿线管径选择......................................................................................115、开关的选择..........................................................................................116、配电箱的安装......................................................................................127、应急疏散照明的设计..........................................................................13四、设计小结....................................................................................................15参考文献...........................................................................................................16~2~引言教学楼照明设计是电气设计的基本内容之一，其设计的质量好坏，直接关系到人们工作、学习和生活质量的高低。照明设计的目的就是根据具体环境的要求，正确的选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布灯方案，在节约能源和建设资金的允许下，获得一个良好、舒适愉快的工作、学习和生活环境。此外，良好的照明设计还可以烘托建筑造型，体现建筑艺术的美学特点，达到美化环境的效果。一、设计目的建筑电气综合课程设计的目的是进一步强化建筑电气设计理论与建筑电气工程的设计、施工实践能力的有机结合，更有效地培养本业专业综合设计思维以及施工、安装的实践能力。本课程设计的任务包括高层建筑的强弱电气系统的方案设计以及强弱电气系统电气施工图的设计。电气照明是建筑物内外人工环境的重要组成部分，它的基本功能是在自然光不足时，为人们进行各种活动提供视觉的必要条件，而且对人的生理、心理健康具有重要影响，所以电气照明设计应满足学习生活的需求，并且要确保用电安全。我们分小组完成设计任务，我主要负责的是电气照明系统。二、设计任务盐城工学院新校区教学楼D楼强弱电系统设计：设计本校新校区教学楼D楼(含两侧与B、C楼相连的连接部分)的供电系统、电气照明系统、电梯供电与监控系统、供水系统、中央空调系统、大楼安防与监控等系统的系统图、平面布置图、设备接线图。照明系统设计：1）确定照明种类、灯具型式、照度标准；2）确~3~定应急照明电源型式；3）确定照明线路型号的选择及敷设方式；4）绘制照明灯具（包括应急照明及疏散照明）平面布置图。各人设计并用计算机或手工绘制绘制一份建筑电气施工图（含系统图、平面布置图、设备接线图）、各人编制设计说明书一份、各人完成设计小结一份。三、设计内容1）、应遵照执行有关的国家标准和规范，如GBJ133-1990《民用建筑照明设计标准》、JGJ/T16-1992《民用建筑电气设计规范》等。2）、应根据视觉要求和环境条件进行恰当的设计，使教室区域或空间获得良好的视觉功效，合理的照度和显色性、适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境，以提高工作效率。3）、在确定照明放案时，还应该考虑不同类型的建筑对照明的不同要求确定合理恰当控制方式并尽量选用节能高效灯具。同时处理好电气照明与天然采光，节约建设资金与保证合理的照明质量等问题的关系，达到以合理的投入获得良好的照明效果。4）、电气照明设计应有利于人员的活动安全，注意消除不必要的阴影，限制眩光，控制光热和紫外线辐射对人和物产生的不利影响。5）、照明设计应考虑到维修的方便性。1、光源的选择常用的电光源根据其由电能转换光能的工作原理不同，大致可分为热辐射光源和气体放电光源两大类。热辐射光源是利用物体通电加热而辐射发光的原理制成的，如白炽灯，气体放电光源是利用气体放电时发光的原理制成的，如荧光灯。1）、白炽灯~4~它的结构如下图所示，由灯头、灯丝和玻璃外壳组成。灯头有螺纹口和插口两种形式，可拧进灯座中。对于螺口灯泡的灯座，相线应接在灯座中心接点上，零线接到螺纹口端接点上。灯丝由钨丝制成，当电流通过时加热钨丝，使其达到白炽状态而发光。一般40W以下的小功率灯泡内部抽成真空，60W以上的大功率灯泡先抽真空，再充以氩气等惰性气体，以减少钨丝发热时的蒸发损耗，提高使用寿命。白炽灯以及接线图2）、荧光灯荧光灯又称日光灯，是气体放电光源。它由灯管、镇流器和启辉器三部分组成。灯管由灯头、灯丝和玻璃管壳组成，其结构如图所示。灯管两端分别装有一组灯丝与灯脚相连。灯管内抽成真空，再充以少量惰性气体氩和微量的汞。玻璃管壳内壁涂有荧光物质，改变荧光粉成分可以获得不同的可见光光谱。目前荧光灯有日光色、冷白色、暖白色以及各种彩色等光色。灯管外形有直管形、U形、圆形、平板形和紧凑型（双曲形、H形、双D形和双X形）。~5~荧光灯荧光灯的工作原理为：接通电源后，在电源电压的作用下，启辉器产生辉光放电，其动触片受热膨胀与静触点接触形成通路，电流通过并加热灯丝发射电子。但这时辉光放电停止，动触片冷却恢复原来形状，在使触点断开的瞬间，电路突然切断，镇流器产生较高的自感电动势，当接线正确时，电动势与电源电压叠加，在灯管两端形成高电压。在高电压作用下，灯丝通电、加热和发射电子流，电子撞击汞原子，使其电离而放电。放电过程中发射出的紫外线又激发灯管内壁的荧光粉，从而发出可见光。电光源的类型，应根据照明的要求和使用场所的特点进行选择，而且应尽量选择高效、光色、起动性能、稳定性好，工作可靠及使用寿命长的光源。教室的照明光源，考虑到电能的节约且悬挂高度在4M以下，宜选用日光色直管型荧光灯，而楼梯走道用60w白炽灯。照明负荷统计表设备名称设备型号数目双管荧光灯2*40W.220V909单管荧光灯1*40W.220V124走廊灯1*60W.220V99应急照明灯1*60W.220V31疏散指示灯1*40W.220V41~6~2、确定教室灯的盏数良好的的视觉环境需要对自然光和人工照明进行精心设计。照明的质量是衡量照明设计优劣的主要指标，包括照度水平、亮度分布、照度的均匀性、光源的显色性、照明的稳定性、阴影、眩光和光色等。照度是决定物体明亮程度的间接指标，在一定范围内照度增加可以使视觉的动能提高，合理的照度有利益保护视觉提高工作效率，照明环境不但应使人能清楚地观察事物，而且要给人以舒适的感觉，所以在整个视野内各个表面有合适的亮度是必要的。照度计算方式有单位容量法(比功率法)、利用系数法、概率曲线法、逐点计算法等。在照明计算中，根据工作面所需要的照度要求，查手册可得到照度标准，然后是选择等的功率及数量，所以一般采用单位容量法(比功率法)，单位容量法是从利用系数法演变而来的一种计算方法，它是借助于单位面积安装功率表进行计算的。（1）、计算步骤1）选择照明光源和灯具；2）根据要求选择照度，查手册求得单位面积的安装功率3）按照以下公式计算灯具数量，根据布置一般灯具照明，确定布灯方案。（2）、计算公式根据建筑物特点、建筑物功能和照明要求确定灯具型式，选择带反射罩的灯具，根据建筑物功能、房间照度标准、房间面积、计算高度确定单位面积安装功率，并按下式计算出房间内照明灯具（一般照明）的总功率~7~Pt—套安装容量（不包括整流器）该教室已知其面积为16m×12m，高为3.8m。选用带有灯罩的直管荧光灯，拟按照矩形布置，现确定灯间距离以及每盏灯的安装功率。1）、确定灯具类型教室一般要求照度均匀、照度适中、经济合理，所以选择荧光灯，型号为YG2—1，带反射罩，链吊式的40w荧光灯。照度确定查手册可得，教室的照度标准为100、150、200lx，在这里考虑经济合理性对一般教室照度可取200lx。2)、确定教室灯具安装总功率教室面积：S=12×16=192㎡查手册，得教室单位面积安装功率为P0=8.5W/㎡灯具安装总功率为：192×8.5≈1600W3)、确定灯具数量∁=∑𝑃𝑃0=160040=40考虑到布置问题，选用19套双管荧光灯，两套单管荧光灯。4）、灯具计算高度H的确定灯具悬挂高度的各种参数如图表示。图中房间总高度为h，灯具悬挂高度为h1，工作面的高度为h2，灯具的垂吊高度为h3，计算高度H为：或32hhhH21hhHspp0）w/m功率（满足最低照度时的安装—p20tppn~8~灯具的计算高度示意图一般办公室、教室、阅览室等的工作面高度可取0.75m，灯具的垂吊高度应根据室内层高和建筑照明要求来确定，在设计和安装照明灯具时，要满足规范规定的最低悬挂高度要求。该教室高度为3.8m，考虑安全、避免碰撞，确定灯具垂吊高度h3=0.8m，教室课桌一般高度h2=0.75m，所以该教室灯具的计算高度为：H=h-h2-h3=3.8-0.8-0.75=2.25m5）、灯具布置查手册，当采用荧光灯作多行布置时较佳的居高比L/H=1.4，于是等效灯距L为L=1.4×2.25=3.18m。灯具数量等于21，La=3m、Lb=3.4m3.19LLLba~9~3、导线的计算选择（1）、导线的选择选择导线截面的原则：1）、要有承受最低机械强度的要求。导线中的计算负荷电流不大于其长期连续负荷允许载流量；2）、导线应能满