建筑电气与智能化毕业设计论文.docx

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1、建筑电气与智能化毕业设计论文沈阳建筑大学毕业设计 摘要 本工程是梧桐馨园小区1#楼电气设计，属民用高层住宅建筑，共18层，均为住宅。在本次设计任务中，完成对梧桐馨园18#楼的强电，弱电系统设计，主要内容如下： 照明和插座的设计，要求正确选择光源和灯具，满足经济合理，节约电能，安全可靠的设计原则。 低压配电系统为TNCS系统，电压为380/220V，采用放射式或树干式供电。 防雷与接地系统设计中，本工程根据第二类防雷建筑物设计，防雷接地和电源重复接地、弱电系统接地共用接地装置，其联合接地电阻R1W。 有线电视系统中，本工程按分配-分支系统进行设计,电视信号传输的同轴电缆直接埋地引入本楼的电讯一体

2、箱。 电话及数据网络系统，电话系统由交接箱树干式配线至各层电讯一体箱，数据网络系统由网络交换机放射式配线至各层电讯一体箱。 本次设计共完成16张工程图，这些施工图基本符合国家有关建筑电气设计规范、标准。通过毕业设计，加深对理论知识的理解和专业技术的应用，为今后的工作打下一定的基础。 关键词: 照明；插座；供配电；防雷与接地；有线电视；电话系统及网络 - 1 - 沈阳建筑大学毕业设计 Abstract The design entitled wutongxinyuan 18# block electrical system design, this building is a class of

3、high - rise building.His building isb-class building, its residential living electricity belongs to the three - level loading, second lightning building design. In the design task, required to complete wutongxinyuan 18# residental building，s A block strong electric, weak electricity system design, M

4、ain content are as follows: Illumination and socket design, in addition to the General requirements, taking both its energy-saving and convenient and practical into account. Low - voltage power supply system for the TN-C-S system, voltage is 380/220V, the use of radial or trunk powered system. Light

5、ning protection and grounding system design, the lightning protection design of this project under the second category. Repeat grounding and lightning protection grounding and power supply grounding device of weak current system Earth share, their joint resistance 1W. Cable TV systems, the engineeri

6、ng design by allocation - branch system, television signal transmission in coaxial cable buried directly introduced into the House of telecommunications in one box. Telephone and data network system, telephone system from transfer box trunk wiring to all levels of telecommunications in one box, data

7、 network system by a network switch to radial wiring to all levels of telecommunications in one box. This design has completed 16 engineering diagrams, these basic meet national construction drawings for electrical design specifications and standards. Through graduation design, deepen the understand

8、ing of theoretical knowledge and application expertise for future work to lay a foundation. Key words: Lighting; Sockets; Power supply and distribution; Lightning and grounding; Cable televisio - 2 - 沈阳建筑大学毕业设计 目录 第一章 前言 . 1 第二章 工程设计概述 . 2 第三章 照明、插座系统设计 . 3 3.1 照明系统概述 . 3 3.1.1 照明的方式 . 3 3.1.2 照明的种类

9、 . 4 3.1.3 照明的光源与灯具的选择 . 5 3.1.4 照明设计的原则及程序 . 6 3.2 照度计算方法 . 6 3.2.1 利用系数法 . 6 3.2.2 单位容量法 . 7 3.3 本工程照明系统的计算 . 8 第四章 插座系统的设计 . 21 4.1 插座系统的设计 . 21 4.2 插座系统设计规定 . 21 4.3 插座的安装原则 . 21 4. 4 本工程插座系统的设计 . 22 第五章 低压配电系统的设计 . 23 5.1 配电系统的概述 . 23 5.2 负荷等级及供电要求 . 23 5.2.1 负荷等级的划分 . 23 5.2.2 各负荷等级对供电电源的要求 .

10、24 5.3 配电系统的接线方式 . 24 5.4 负荷计算 . 25 5.4.1 计算负荷的意义和计算目的 . 25 5.4.2 求负荷计算的方法 . 25 5.5 导线的选择和敷设 . 28 5.5.1 导线和电缆的选择原则 . 28 - 1 - 沈阳建筑大学毕业设计 5.5.2 导线和电缆类型的选择 . 28 5.5.3 常见导线和电缆型号及其用途 . 30 5.6 本设计配电系统的设计 . 31 5.6.1本工程负荷计算 . 31 5.6.2本工程电缆导线选择 . 34 第六章 防雷与接地系统的设计 . 35 6.1 防雷系统的概述 . 35 6.2 建筑物防雷等级的划分 . 35 6

11、.3 防雷的措施 . 36 6.4 防雷装置的介绍 . 37 6.5 系统的保护接地 . 38 6.5.1 接地分类 . 38 6.5.2 低压配电系统的接地形式 . 38 6.6 本工程防雷与接地系统的设计 . 41 第七章 有线电视系统的设计 . 43 7.1 有线电视系统的概述 . 43 7.1.1 有线电视系统设计发展概况 . 43 7.1.2 有线电视系统的组成 . 43 7.2 有线电视系统的设计 . 44 7.2.1 前端的工程设计 . 44 7.2.2 干线传输部分的工程设计 . 45 7.2.3 分配系统的工程设计 . 46 7.3 本工程有线电视系统的设计 . 47 第八章

12、 电话系统及网络系统的设计 . 50 8.1 电话系统的概述 . 50 8.2 网络系统的概述 . 51 8.3 本工程电话系统及网络系统的设计 . 53 第九章 技术经济分析 . 54 第十章 结论 . 55 参考文献 . 56 - 2 - 沈阳建筑大学毕业设计 致谢 . 57 附录一 中文译文 附录二 外文资料原文 附录三 图纸 参考文献 1 肖辉.电气照明技术.北京：机械工业出版社,XX年 P1-P2 2 Victoria Meyers.Designing with Light.American: Artabras Press,2006years P3-P5 3 供配电系统设计规范GB_

13、50052-2009 P15-P17 4 刘思亮.建筑供配电.北京：中国建筑工业出版社，2009P19-P21 5 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑物防雷设计规范.北京:中国建设出版社,2010P33-P35 6 陈家斌 高小飞.电气设备防雷与接地实用技术.北京：中国水利水电出版社，XX年P37-P38 7 王慧玲。有线电视：实用技术与新技术.西安电子科技大学出版社，XX年P36-P38 8 梁华 梁晨.智能建筑弱电工程设计与安装.北京，中国建筑工业出版社，2011P46-P47 - 3 - 沈阳建筑大学毕业设计 梧桐馨园小区18#楼电气设计 第一章 前言 随着社会的发展，现代化水平的不断

14、提高，高层住宅的电气设计要求也相应提高,技术标准及施工工艺都在发生变化，不断有新的技术规范出台，建筑电气设计不仅要充分考虑用电负荷日益增长的需要,而且还要同时满足供电的可靠性及安全性的要求。越来越需要具备扎实的理论知识，实用技术知识宽广，工程能力强的电气领域人才。建筑电气设计也决定了住宅建筑的现代化程度，它对于住宅建筑的美观、实现住宅建筑的使用功能、保障居住者的生命财产安全、降低住宅造价，均有一定的影响。 依据前期的实习感悟以及所收集的资料，确立了基本的设计目的，即以实践为基础设计真正可以应用、可以适应建筑电气发展的设计内容。 通过本次设计使自己拥有更稳定的基础理论知识，较强的工程实践能力，可

15、以更好的适应建筑电气领域的发展需要，掌握设计方法和规范。 本设计题目为梧桐馨园小区18#楼电气设计，本工程为一类高层建筑，一至十八层均为住宅，框剪结构，其住宅生活用电为三级负荷，二类防雷建筑物设计。在本次设计任务中，要求完成强电、弱电系统设计，主要内容包括：照明插座系统，低压供配电系统，防雷与接地系统，有线电视系统，电话及数据网络系统等的设计。论文以先强电，后弱电的顺序进行书写，主要内容是民用建筑电气设计的基础知识和本设计的设计方法及计算，重点是强电设计。 通过此次毕业设计，温习学习过的相关专业知识，学会自己查阅相关文献，了解了智能建筑国内外发展及应用现状，培养运用计算机进行辅助设计以及文字处

16、理的能力，进一步掌握建筑电气强电和弱电设计方法，并能够将专业课程中所学到的知识与具体工程设计相结合，培养分析问题、解决问题的能力，从而为今后的就业工作打下良好的基础。 1 沈阳建筑大学毕业设计 第二章 工程设计概述 本设计的工程为梧桐馨园小区18#楼，一类高层建筑，一至十八层均为住宅，其住宅生活用电为三级负荷，二类防雷建筑物设计。设计范围：低压配电系统，照明和插座系统，防雷接地系统，有线电视系统，电话机数据网络系统。 照明及插座的设计，要求正确选择光源和灯具，满足经济合理，节约电能，安全可靠的设计原则。 低压供配电系统为TNCS系统，电压为380/220V，采用放射式或树干式供电。 防雷与接地

17、系统设计中，本工程根据第二类防雷建筑物设计，防雷接地和电源重复接地、弱电系统接地共用接地装置，其联合接地电阻R1欧姆。接闪器采用12镀锌圆钢做避雷带，在屋面上采用专用支架明敷设，水平段支架间距为支架间距为1米，转角处为0.5米，支架高为150mm，突出屋面的金属物体均应与防雷装置可靠连接。利用柱内两根主筋可靠焊接作为引下线。利用建筑物基础内钢筋作为自然接地体，引下线与基础底板钢筋可靠焊接，使之形成完整的电气通路。建筑每层周圈框架梁内两根主筋可靠焊接并与防雷引下线可靠焊接，作为防侧击雷装置。 有线电视系统中，本工程按分配-分支系统进行设计,电视信号传输的同轴电缆直接埋地引入本楼的电讯一体箱。 电

18、话及数据网络系统，外线电话电缆直接埋地引至电话电缆交接箱，由交接箱树干式配线至各层电讯一体箱，数据网络采用光纤到楼，由网络交换机放射式配线至各层电讯一体箱。分线箱体及电讯设备应该有保护接地。 设计依据：民用建筑电气设计规范、住宅设计规范建筑物防雷设计规范以及归家现行有关范围、标准；建设单位提出的设计委托任务书，及其它专业提出的设计条件。 2 沈阳建筑大学毕业设计 第三章 照明系统设计 3.1 照明系统概述 照明为人类的生活提供光明，从古代的萤火虫到现代精美绝伦的灯具，使人类在夜晚没有太阳的时候，能够有良好的光环境，使人高效地从事工作，提高生产效率、提高产品质量、减少和避免事故，电气照明设计已经

19、成为现代建筑中有机的一部分，并对人们的生产和生活产生越来越广泛的影响。 建筑电气照明设计包括确定电源和供电方式，选择照明配电网形式，选择电气设备、导线和敷设方式。照明灯具设计应包括内容有：选择照明方式、选择电源、确定照度标准选择照明灯具并进行布置、进行照度计算和确定光源的功率。 电气照明设计的原则是安全、适用、经济、美观。 3.1.1 照明的方式 对于正常照明来讲，由于建筑物的功能和生产工艺流程的要求不同对照度的要求也不同，于是对照明方式的要求亦不同。照明方式可以分为以下几种： 一般照明：为使整个照明场地获得均匀明亮的水平，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。一般照明由若干灯具对称

20、均匀排列而成，它可以获得较均匀的水平照度，用于对于工作密度很大而对光照方向无特殊要求的场所。 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，将照明灯具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，可以有效的节约能源。 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。其优点是灵活、方便、节电，能有效的突出重点。 局部照明一般在下列情况中采用： 局部需要较高的照度； 由于遮挡而使一般照明照射不到的某些范围； 视觉功能较低的人需

21、要有较高的照度； 需要减少工作区的反射眩光； 为加强某方向光照以增强质感时。 混合照明：由一般照明与局部照明组成的照明。对于部分作业面照度要求高，但作3 沈阳建筑大学毕业设计 业面密度又不大的场所，若只装设一般照明，会大大增加安装功率，因而是不合理的，应采用混合照明方式，即增加局部照明来提高作业面照度，以节约能源，这样做在技术经济方面是合理的1。 注意下列工作场所可采用白炽灯： 1 ）要求瞬时启动和连续调光的场所，使用其他光源技术经济不合理时； 2 ）对防止电磁干扰要求严格的场所； 3 ）开关灯频繁的场所； 4 ）照度要求不高，且照明时间较短的场所； 5 ）对装饰有特殊要求的场所 3.1.2

22、照明的种类 照明按用途可分为：正常照明、应急照明、警卫值班照明、障碍照明、节日彩灯和装饰照明等。 正常照明：在正常情况下，为顺利的完成工作、保证安全通行和能看清楚周围的物体而设置的照明，称为正常照明。 应急照明：在正常照明因故障熄灭后，在事故情况下使用的照明称为应急照明。应急照明分为备用照明、安全照明和疏散照明。 备用照明：正常照明因故障熄灭，需确保正常工作或活动继续进行而设置的照明。其工作面上的照度不低于一般照明照度的10%。 安全照明：它是以确保处于潜在危险之中的人员的安全而设置的一种应急照明。其工作面上的照度不低于一般照明照度的5%。 疏散照明：正常照明因故障熄灭，需确保人员安全疏散的出

23、口和通道设置的照明。其工作面上的照度不低于一般照明照度的10%。 警卫值班照明：在重要的场所，如值班室、警卫室、门房等地方，所设置的照明叫警卫室照明。值班照明宜利用正常照明中能单独控制的一部分或利用应急照明的一部分或全部。 障碍照明：为保障航空飞行安全，在高大建筑物和构筑物上安装的障碍标志灯。应按民航和交通部门的有关规定装设。 彩灯和装饰照明：一般用于宾馆，饭店，商场，娱乐场所，展览会大厅内外等场所1。 4 沈阳建筑大学毕业设计 3.1.3 照明的光源与灯具的选择 选择光源时，应在满足显色性、启动时间等要求条件下，根据光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析比较后确定。 光

24、源种类有三种： 热辐射光源，如白炽灯、碘钨灯。 气体放电光源，荧光灯、高压钠灯、金属卤化灯 固体发光光源，发光二极管 照明设计时可按下列条件选择光源： 高度较低房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯； 商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯； 高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管径荧光灯； 一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯； 一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过100W。 光源选择原则:以绿色照明工程

25、为原则 限制白炽灯应用 推荐采用紧凑型荧光灯取代白炽灯 推荐直径26mm，直径16mm细管荧光灯 推荐采用钠灯和金属卤化物灯，淘汰碘钨灯 利用高效节能的灯具和灯具附件 采用各种照明节能控制设备和器件 注意下列工作场所可采用白炽灯： 要求瞬时启动和连续调光的场所，使用其他光源技术经济不合理时； 对防止电磁干扰要求严格的场所； 开关灯频繁的场所； 照度要求不高，且照明时间较短的场所； 5 沈阳建筑大学毕业设计 对装饰有特殊要求的场所 灯具:灯具是能透光、分配和改变光源分布的器具。灯具的种类大致分为以下五种： 按安装方式和用途分类，如壁灯、台灯、吸顶灯等； 按光通在空间分布特性分类，有直接型、半直接

26、型、漫射型等； 按结构特点分类，有开启型、闭合型、封闭型等； 按防触电保护分类，有0、类； 按外壳防护等级分类，有IP 45、 IP 55等。 选择灯具基本原则： 合适的光特性； 符合使用场所的环境条件如在潮湿的场所按防水灯具等； 灯具外形与建筑物或室内装饰协调； 经济性。 3.1.4 照明设计的原则及程序 照明设计原则：2 首先从建筑物的功能出发，在满足照明质量要求的基础上，正确选择光源和灯具：既要经济合理 、节约电能，又要保证安装和使用安全可靠；配合建筑物的装修，考虑发展变化预留照明等条件等。 设计程序： 照明设计的程序主要分为：收集照明设计的初始资料确定照明设计方案；进行具体的照度计算和

27、设计；绘制照明设计图纸等。 3.2 照度计算方法 照度计算的方法有多种，常用的有利用系数法、单位容量法。任何一种计算方法都只能做到基本准确，由于各种参数的不精确，计算结果有+20%至-10%的误差是允许的。 3.2.1 利用系数法 利用系数法的基本公式为： F=Eav*A 3-1 N*K*m式中F每个灯具内光源的总光通量； 6 沈阳建筑大学毕业设计 ； Eav平均照度K维护系数； A房间面积； 灯具的利用系数； N所需灯具的数量。 利用系数时表示室内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的比值，它与灯具的类型、灯具的效率、照明方式、房间内各表面的反射系数有关。用利

28、用系数法的主要环节是查出灯具的利用系数，各种设计手册或灯具样本中都附有各种灯具的利用系数表3。 3.2.2 单位容量法 单位容量法，是从利用系数法演变而来的一种计算平均照度的简化方法。它是借助于单位面积安装功率表进行计算的。单位面积安装功率表是在考虑了灯具的形式和布置、光源的效率、要求的最低的照度、计算高度以及各种反射和减光因素后，编制成的单位面积所需登报或灯管的功率的关系表。它适用于在方案设计和初步设计使的近似计算和一般的照明计算，它对于估算照明负载或进行简单的照明及算是非常适用的，其计算公式为： W=P 瓦/米; 3-1 A式中: P-全部灯泡的安装功率，瓦； A被照面积，米； W-单位面

29、积安装功率，瓦。 N=W 个 3-2 P式中: N-该计算房间内灯具的安装个数； W-该计算房间内总的安装功率； P每只灯的总功率； 单位容量“W”决定于下列各种因素：照明器型式、要求的最小照度Emin、计算高度h、房间面积、天棚、墙壁和地面的反射系数和减光补偿系数Kji。算出全部灯泡的总安装功率P。然后除以灯具的功率，再考虑到室形及对灯具布置的要求即可得灯具数量4。 7 沈阳建筑大学毕业设计 3.3 本工程照明系统的计算 本工程采用单位容量法进行照明计算，下面是计算所用的单位面积安装功率表，计算所需要的数据如下表3-1，表3-2，表3-3,表3-4,表3-5中所示。单位容量法只使用于初步设计或方案确定时用电量的估计。 照 度 计 算 表1荧光灯均匀照明近似单位容量值 单位：W/ 计算高度h E S() 1015 30w,40w带罩 30 2.5 50 4.2 70 6.2 100 8.3 150 12.5 23