某别墅的电气设计毕业论文

某别墅的电气设计毕业论文

目录

1 绪论 (1)

1.1目的及意义 (1)

1.2研究现状分析 (1)

1.3基本任务 (1)

2 电气照明系统设计 (3)

2.1电气照明概述 (3)

2.1.1照明的概述 (3)

2.1.2照明设计的要求和一些应注意的问题 (3)

2.2照明设计的目的和原则 (3)

2.2.1照明设计的目的 (3)

2.2.2照明的设计原则 (4)

2.3照明的方式和种类 (4)

2.3.1照明方式 (4)

2.3.2照明分类 (4)

2.4照明灯具的选择 (5)

2.5照明计算 (6)

2.5.1照明计算的依据 (6)

2.5.2照度的计算 (7)

3 开关和插座的选择 (9)

3.1开关和插座的种类 (9)

3.1.1开关的种类 (9)

3.1.2插座的种类 (9)

3.2开关和插座的安装要求 (10)

3.3设计方案 (10)

4 供配电系统设计 (12)

4.1住宅配电设计要求 (12)

4.2配电线路的保护 (12)

4.3配电回路及其保护措施方案选择 (13)

4.4负荷分级 (15)

4.4.1供电系统的负荷分级 (15)

4.5负荷计算 (16)

4.5.1负荷计算的原则 (16)

4.5.2负荷计算的方法 (17)

4.5.3负荷计算 (18)

4.6导线及断路器的选择 (22)

5 防雷接地系统设计 (30)

5.1防雷与接地系统概述 (30)

5.1.1建筑物的防雷等级 (30)

5.1.2一般的防雷措施 (31)

5.1.3三级防雷建筑物的防雷措施 (31)

5.2建筑物的防雷装置 (31)

5.2.1引下线 (32)

5.2.2接地装置 (32)

5.2.3接地方式 (32)

5.3建筑物年预计雷击次数 (34)

6 火灾自动报警及消防联动控制系统 (35)

6.1总则 (35)

6.1.1消防系统的组成 (35)

6.1.2消防系统的分类 (35)

6.1.3消防系统的工作原理 (36)

6.2火灾自动报警系统 (36)

6.2.1火灾探测器 (36)

6.2.2探测器数目的确定 (37)

6.2.3探测器与区域报警器的连接方式 (37)

6.2.4手动火灾报警按钮 (38)

6.3消防联动控制系统 (38)

6.3.1消防控制室 (38)

6.3.2消防控制设备对消防系统或设备应有以下控制显示功能 (38)

6.3.3线路的敷设 (38)

7 弱电系统 (40)

7.1有线电视系统 (40)

7.1.1有线电视系统简介 (40)

7.1.2系统的组成 (40)

7.1.3有线电视系统的设计方法 (41)

7.2电话通信系统 (41)

7.2.1系统概述 (41)

7.3对讲系统设计 (42)

7.3.1系统结构和功能 (42)

结论 (44)

致谢 (45)

参考文献 (46)

附录A (47)

附录B (49)

附录C (56)

1 绪论

1.1目的及意义

本设计过程是对本专业所学的内容进行一次全面系统的复习总结，并完善各个知识要点，可以更好地掌握本专业的基本理论和基本技能。可以掌握建筑电气工程的设计步骤、方法、住宅建筑电气的施工程序以及CAD 等绘图技能。学会选择和确定电气设计型号和规格、学会查找和运用有关设计手册和技术资料，可以开拓视野，增长知识，更可以提高工程语言的表达能力。

此次设计的目的是通过对该别墅楼的各个系统的设计事件，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析电气工程实际问题的能力。培养自身综合运用已经具备的理论知识和实践知识解决一般工程设计问题的能力。为未来的实际工作奠定必要的基础。

1.2研究现状分析

建筑电气技术的发展，是随着建筑技术的发展，电气科技的发展而同步的。尤其是随着信息技术的发展，如计算机技术、控制技术、数字技术、显示技术、网络技术以及现代通信技术的发展，使建筑电气技术实现了飞跃性的发展。自从改革开放以来，与国际上进行广泛的技术交流，国际上许多先进的新产品、新技术不断进入中国建筑市场使建筑电气行业迈出了新的一步。

随着建筑技术的发展和人们对功能需求的增长,一个新的建筑电气技术趋势正在形成,此技术拥有分布型智能,具有学习能力,电气系统功能重塑性强,采用模块化设计使可扩展性好,可以将多种传统建筑电气设备的控制集成于一体。

此类建筑电气技术的新趋势如下: ①采用现场控制总线技术; ②融合弱电技术和强电技术;③融合计算机网络技术; ④以弱电的方式控制强电; ⑤使用者现场控制方便; ⑥管理方便; ⑦节能; ⑧提高建筑安全性能。

1.3基本任务

本工程属于低层建筑，共2层，第一层和第二层。本次设计部分包括强电和弱电，前五章主要包括前言及强电部分设计，第六七章包括弱电部分设计。（1）第一章为序言，主要介绍建筑电气概况以及整个设计宏观叙述。

（2）第二、三章为照明系统，主要说明光源、灯具选择，照度计算，一般照明

等内容，用利用系数法进行照度计算，选择出各个房间合适的灯具数量，及开关的布置。完成插座系统的设计，选择各功用的插座类别和型号，以及安装方式等等。

（3）第四章为低压配电系统，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求，负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等，并用需要系数法进行了负荷计算，确定各个系统照明负荷的容量、计算电流，以此选择出了断路器，导线。确定配电系统方式，并选择器件，及安装事宜。

（4）第五章为防雷接地系统，主要说明对直击雷的防护以及接地系统的方式及具体要求等内容，结合本建筑特点，计算并确定防雷等级，并以此确定防雷方案。做等电位联结的设计。

（5）第六、七章为弱电系统，它可分两大部分，第一部分为消防系统，第二部分为有线电视系统、电话通信系统和对讲系统。

2 电气照明系统设计

2.1电气照明概述

2.1.1照明的概述

在现代住宅设计中，灯光照明既有实用意义，也有装饰和观感上的意义。通过改变光源的性质、位置、颜色和强度等技术手段，利用灯饰、家具和其它陈设的密切配合，使它成为人们的生活空间，形成用途各异的格调、情趣和气氛。一个成功的住宅照明往往经过妥善设计与巧妙的安排。利用不同的室内照明效果，使住宅光照环境具有特色，既有利于生活，又平和优雅，让人感到温馨和谐。

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家庭生活的需求，并且要确保用电安全。

总之，建筑电气照明与人类的生产、工作和生活有着密切的关系，随着我国建筑业、装饰业的蓬勃发展，人们对电气光源、照明设备技术的更新以及照明光环境的要求就更高了。

2.1.2照明设计的要求和一些应注意的问题

一个良好的光环境要受照度、亮度、眩光、阴影、显色性、稳定性等各项因素的影响和制约，设计时应恰当的选择。同时应遵循安全、实用、经济、美观的照明设计的基本原则。为配合装修一步到位条件，应充分掌握设计前提因素，努力创造最佳方案。有效利用天然光，合理的选择照明方式和控制区域，尽力降低电能消耗指标。

另外，在住宅照明设计中，应根据使用性质,功能要求和使用条件,按不同标准分别取值. 住宅内照度标准所规定的照度，是指工作面上的平均维护照度,若设计未加指明时,以距地0.75m 的参考水平面作为工作面。

2.2照明设计的目的和原则

2.2.1照明设计的目的

照明的设计目的，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明的手段，为人们的工作、生活、娱乐等创造一个优美舒适的灯光环境。也就是说，使

灯光环境符合人们的工作、生活等封面的要求，从而在生理和心理两方面满足人们的需求。

2.2.2照明的设计原则

(1)使用性原则，使用是根本也是设计的出发点和基本条件。使用性还包括照明系统的施工安装、运行几维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的空间。

(2)安全性原则，在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全第一的原则。在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计。

(3)美观性原则，灯光照明尚具有装饰空间、美化环境的功能。对于房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。

(4) 经济性原则，一方面是节能，另一方面是节约。

2.3照明的方式和种类

2.3.1照明方式

（1）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。

（2）分区一般照明

根据需要提高特定区域照度的一般照明。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的布置在工作区上方，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。

（3）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，通常采用从最适合的方向装设台灯、射灯或反射灯型灯泡。其优点是灵活、方便、节电、能有效地突出重点。

（4）混合照明

由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，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。

2.3.2照明分类

照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。

按照下列要求确定照明种类：

1、工作场所均应设置正常照明，它是在正常情况下使用的室内、外照明。

2、工作场所下列情况应设置应急照明：

(1)正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；

(2)正常照明因故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明；

(3)正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明；

3、大面积所宜设置值班照明，一般在非工作时间内供值班人员用的照明。

4、有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。

5、有危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置障碍照明。

2.4照明灯具的选择

灯具的选择是照明设计的基本内容之一，其选择恰当与否，直接影响到照明的质量、经济性能和耗能指标的好坏。

1、在潮湿的场所，应采用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具。

2、在有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具。若采用开敞式灯具，各部分应有防腐蚀或防水措施；

3、在高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具。

4、在有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具。

5、在装有锻锤、大型桥式吊车等震动、摆动较大场所所使用的灯具，应有防振和防脱落措施。

6、在易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具，应有防护措施；

7、在有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合国家现行相关标准和规范的有关规定。

8、在有洁净要求的场所，应采用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具。

9、在需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源。

2.5照明计算

2.5.1照明计算的依据

照明计算是照明设计的重要内容之一。照明计算的常用方法有利用系数法、单位容量法、逐点计算法，查概曲线法等。本次设计主要应用利用系数法。

平均照度计算通常采用的利用系数法，是按照光通量进行照度计算。他根据房间的几何形状，照明器的数量和类型来确定工作面平均照度的计算方法。工作面照度要同时取决于光源和照明器的光特性，以及房间的形状特性和光特性。

1.基本计算公式

1）利用系数s

f U φφ= 式中U ——

利用系数；——由照明器发出的最后落到工作界面上的光通量；每个照明器的光源额定总光通量

2）室内平均照度U lw KN E s av γφ=

式中

——工作面平均照度； N ——照明器数量；A ——工作面面积；K ——维护系数如表2.1

表2.1 维护系数

环境污

染特征 房间或场所举例 灯具最少擦拭次数

（次/年）

维护 系数值

清

洁 卧室、办公室、餐厅、阅览室、教室、病房、客房、仪器仪表装配间、电子元器件装配间检

验室等

2 0.80 一

般

商业营业厅、候车室、影剧院、机械加工车间、机械装配车间、体育馆等 2 0.60 污染

严重 厨房、锻工车间、铸工车间、水泥车间等 3 0.60 2.利用系数法

1)室内空间比

a.室内空间比计算

室空间比 lw w

l h RCR rc +=5

顶棚空间比 RCR h h lw w

l h CCR rc

cc

cc =+=5

地板空间比 RCR h h FCR rc

fc

= 式中 b.等效空间反射比

平均反射比s

i

i i i i A A

ρA A ρρ∑∑∑==式中 ——顶棚（或地板）空间内所有表面的总面积。

等效空间反射比=

式中 ；

2）室内平均照度的确定

a ．确定房间各特征量

b ．确定顶棚空间等效反射比()()CCR c

c 4.011+-+=ρρρ

ρ

c ．确定墙面平均反射比

d ．确定利用系数()11

21

21RCR RCR RCR RCR U U U U ---+=

e ．确定地板空间的等效反射比()()FCR fc 4.011+-+=ρρρ

ρ

f ．确定利用系数表的修正值(查表)()11

21

21RCR RCR RCR RCR ---+=γγγγ

g ．确定室内平均照度U lw KN

E s av γφ=

2.5.2照度的计算