食堂电气系统与照明设计_电气照明系统设计

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课 程 设 计

课程名称：

建筑供电与照明工程

题目：

食堂电气系统与照明设计

专业班次：

（三）建筑电气1

组

员：

指导教师：

学

期：

2011-2012学年

第二学期

日

期：

2012.06

第一章

设计任务简介

1.1 任务要求

某职业技术学院第二食堂电气系统设计：设计本学院第二食堂的供电系统、电气照明系统的系统图、平面布置图、设备接线图。

照明系统设计：

1）确定照明种类、灯具形式、照度标准； 2）确定照明线路型号的选择及敷设方式； 3）绘制照明灯具平面布置图。

1.2 建筑基本情况简介

该建筑总面积为891m2,建筑层数为1层。高3.5m。其中洗菜房40m2，厨房88m2营业台72m2，小卖部32m2，洗碗室47m2，瓦罐坊22m2，1号楼梯进口20m，2号楼梯进口27m，用餐区543m。主要用电设备有：分体空调2台，容量4.75kw/台。吸顶电风扇34台，容量0.075kw/台。冰箱3台，容量1.26kw/台。屋面层热源水泵2台，容量5.4kw/台。电热蒸气两用蒸饭机2台，容量12kw/台，抽油烟机4台，容量0.2kw/台。电视3台，容量0.15kw/台。落地扇8台，容量0.37kw/台，灭蝇灭蚊灯1台，容量0.04kw/台。预留室外照明容量10kw.预留立面照明10kw.消毒柜2台，容量0.29kw。2221.3 设计依据

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 《建筑设计防火规范》GB 50016-2006 《民用建筑设计通则 》GB50352-2005 《10kV及以下变配电所设计规范》GB50053-94 《供配电系统设计规范》GB50052-2009 《低压配电设计规范》GB50054-95 《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93 《建筑照明设计标准》 GB50034-2004 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004 《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007 《工业与民用电力装置的接地设计规范》 GBJ 65-83 《综合布线系统工程设计规范》GB 50311-2007 《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007 《有线电视广播系统技术规范》GY/T106-1999 《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94 《智能建筑设计标准》(GB/T 50314-2006)土建、给排水、空调通风专业提供的技术条件及甲方要求

第二章

照明设计

2.1 照明灯具的选择及布置

根据其由电能转化为光能的工作原理不同，大致可分为热辐射电光源、气体放电电光源固体电光源等。

热辐射电光源：利用电能使物体（耐高温、低挥发）加热到白炽程度而发光的光源。

气体放电电光源：利用气体或蒸汽的而发光的光源。

食堂为一般公共场所，对照度，照度均匀度，照明方式，照明种类，光源，色表和显色性，眩光的限制等方面要求都不高。所以本工程中所有灯具均采用简式双管荧光灯（2*40w）,布置方式均匀布置。

2.2 室内照度计算

照度计算包括照度，亮度及眩光等功能效果计算和照明负荷计算两大部分。本工程中只需要照度计算和负荷计算。照度计算的目的是依据所需要照度及其他条件。确定光源数量与灯具布置，平均照度计算法是从整个被照面为对象，平均照度计算方法主要有利用系数法，单位容量法，灯具概算曲线法等。本工程中利用系数法计算各个区域的灯具和数量

1.洗菜房灯具数量的计算

洗菜房长度为8m，宽度为5m，房间高度为3.5m.工作面距地高为0.75m。采用双管简式40w的荧光灯作照明。照度值不低于200lx，顶棚反射比为0.7，地面反射比为0.3，墙面反射比为0.5，顶棚及地面空间墙面反射比均为0.4，窗总面积为14m2.计算灯具数量：（1）求RCR: 取hcc=0.5m 则：hrc=3.5-0.75-0.5=2.25m RCR=5hrcLw5*2.25*(85)3.66 取RCR1=3 RCR2=4 Lw8*5cc(2)求

ccaACWCAWC0.7*400.4*130.63

ACAWC4013caCCAcACAWCcaAcAwccaAc0.63*400.5640130.63*40130.63*40取0.5（3）求wwa

gAWAgAWAgwa0.5*(4514)0.1*140.38 取0.3

45（4）求利用系数U 经查表得：（RCR1,U1）=(3,0.42)(RCR2,U2)=(4,0.36)U=U1(5)求fU2U10.360.42(3.663)0.43 RCRRCR20.47RCR2RCR143fc

wffaAfAwfAfAwf0.3*400.4*19.50.334019.5Af0.33*400.254019.50.33*4019.50.33*40fcAfAwffaAfAwffaAffa取0.3(6)求r 经表得：RCR1,r13,1.034 RCR2,r24,1.030 用插入法求r：rr1r2r11.0301.034RCRRCR11.3043.6631.031

RCR2RCR143(7)求N 查维护系数表得：K=0.7 NEavLW250*8*55.8（盏）

ruk4400*1.031*0.340.43为了布灯方便，取N=6（盏）

2.用餐区灯具数量的计算

用餐区长宽都为25m，高度为3.5m，工作面距高为0.75m，采用双管简式荧光灯（40w）坐照明，照度值不低于200lx，顶棚反射比为0.7，地面反射比为0.3，墙面反射比为0.5，顶棚及地面空间墙面反射比均为0.4，窗总面积为100m2.计算灯具数量 求RCR: 取hcc=0.5m 则：hrc=3.5-0.75-0.5=2.25m 5hrcLw1.11 取RCR=1RCR=2 RCR=12Lw(2)求cc

ccaACWCAWC0.7

ACAWCcaCCAcACAWCcaAcAwcwacaAc0.71取0.7（3）求 wawAWAgAWgAg0.7

（4）求利用系数U 经查表得：（RCR1,U1）=(1，0.75)(RCR2,U2)=(2，0.68)U=U1(5)求fU2U1RCRRCR20.76

RCR2RCR1fc

wffaAfAwfAfAwf0.31Af

fafcAfAwffaAfAwffaAf0.28取0.3(6)求r 经表得：RCR1,r11,1.07 RCR2,r22,1.057 用插入法求r：rr1(7)求N 查维护系数表得：K=0.7

r2r1RCRRCR11.0686

RCR2RCR1NEavLW36（盏）

ruk为了布灯方便，取N=36（盏）

3.厨房灯具数量的计算

厨房长度为11m，宽8m，高3.5m，工作面距地高度0.75m，采用双管简式40w的荧光灯作照明。照度值不低于200lx，顶棚反射比为0.7，地面反射比为0.3，墙面反射比为0.5，顶棚及地面空间墙面反射比均为0.4，窗总面积为16m2.求RCR: 取hcc=0.5m 则：hrc=3.5-0.75-0.5=2.25m 5hrcLw2.43 取RCR=2RCR=3 RCR=12Lw(2)求cc

ccaACWCAWC0.65

ACAWCcaCCAcACAWCcaAcAwcwacaAc0.604取0.7（3）求w

gAWAgAWAgwa0.537 取0.5（4）求利用系数U 经查表得：（RCR1,U1）=(2，0.61)(RCR2,U2)=(3，0.53)U=U1(5)求fU2U1RCRRCR20.58

RCR2RCR1fc

wffaAfAwfAfAwf0.32

fafcAfAwffaAfAwffaAfAf0.272取0.3(6)求r 经表得：RCR1,r12,1.068 RCR2,r23,1.061 用插入法求r：rr1r2r1RCRRCR11.065

RCR2RCR1(7)求N 查维护系数表得：K=0.8 NEavLW8.9（盏）

ruk为了布灯方便，取N=10（盏）

4.其余区域灯具的计算

1.营业台长12m，宽6m，高3.5m，工作面距地高度1m.采用双管简式40w的荧光灯作照明。照度值不低于200lx，顶棚反射比为0.7，地面反射比为0.3，墙面反射比为0.5，顶棚及地面空间墙面反射比均为0.4，窗总面积为4m2.用利用系数法算出营业台需8盏灯（计算步骤省略）

2.小卖部长8m，宽4m，高3.5m，工作面距地高度1m, 采用双管简式40w的荧光灯作照明。照度值不低于200lx，顶棚反射比为0.7，地面反射比为0.3，墙面反射比为0.5，顶棚及地面空间墙面反射比均为0.4，窗总面积为16m2

用利用系数法算出小卖部需安装3盏灯（计算步骤省略）.3.洗碗室长12m，宽4m，高3.5m，面积为47m2工作面距地高度0.75m, 采用双管简式40w的荧光灯作照明。照度值不低于200lx，顶棚反射比为0.7，地面反射比为0.3，墙面反射比为0.5，顶棚及地面空间墙面反射比均为0.4，窗总面积为16m2

用同种方法计算出小卖部需安装6盏灯（计算步骤省略）.4.瓦罐房长、宽均为5m，高3.5m，面积为22m2工作面距地高度1m, 采用双管简式40w的荧光灯作照明。照度值不低于200lx，顶棚反射比为0.7，地面反射比为0.3，墙面反射比为0.5，顶棚及地面空间墙面反射比均为0.4，窗总面积为10m2 用利用系数法算出小卖部需安装2盏灯（计算步骤省略）.5.两楼梯入口都安装3盏灯，计算过程略。

第三章

负荷计算

负荷计算是供电设计的重要依据，计算结果对选择电气设备起着决定性作用。负荷计算是选择变压器、高低压电气设备、线路电缆和导线横截面积的重要依据。建筑电气工程常用的负荷计算方法有负荷密度法和需要系数法，在本工程中采用需要系数法计算。

Kn0.8 cos0.9 照Ic1明：

Pe13.kw 08Pc1Pe1Kn=3.08*0.8=2.46kw Pc2.464=12.4A ucos220*0.9插座：

Pe255kw.5Pc2Pe2Kn=55.5*0.8=44.4kw Ic2Pc23uNcos44.4=74.95A 3*380*0.9Pc39.5=47.98A

ucos220*0.9空调：Pe39.5kw Pc3Pe3=9.5kw Ic3吸顶电风扇：Ic4Pe42.55kw Pc4Pe4Kn=2.55*0.8=2.04kw Pc42.04=10.3A ucos220*0.9电热蒸气两用蒸饭机：

Pe524kw Pc5Pe5=24kwIc5Pc53uNcos24=40.52A

3*380*0.9Pc61.6=8.1A

ucos220*0.9抽油烟机：Pe61.6kw Pc6Pe6=1.6kw Ic6屋面层热

源

水

泵

：

Pe710kw.8Pc7Pe7=10.8kw Ic7Pc710.8=54.55A ucos220*0.9干线：PePcPe1Pe2Pe3Pe4Pe5Pe6Pe7=94.804 Ic Pc3uNcos94.804160.04A

3*380*0.9

第四章

导线选择

照明线路导线选择和电缆要有足够强的机械强度，避免因刮风、结冰或施工等原因被拉断；当长期流过电流时不会因为过热而被烧坏；线路末端的电压损失不超过允许值；同时还要考虑到保护装置与照明线路的配合问题。导线一般可采用铜芯或铝芯的线，照明配电干线和分支线应采用铜芯绝缘导线或电缆，分支线截面不应小于2.5mm2。当选择的导线和电缆具有几种规格的截面时，应选择其中较大的一种.根据照明计算电流Ic12.4A 查 BV.BLV型单芯电线穿塑料管敷设载流量表得照明干线应选用BV-2*2.5mm2进户线为50m 校检：u%PL2.4644.1%

第五章 短路计算

5.1设备选型

1.照明配电箱

配电箱有挂墙明装，嵌墙暗装和落地安装三种方式。可根据配电箱容量大小，建筑墙壁的尺寸大小等具体情况选用，根据本设计，配电箱采用暗装形式，型号为：XRM98-324（改）

2.开关

开关的作用是接通或断开照明灯具电源。根据安装形式为明装式和暗装式两种。明装式有拉线开关，扳把开关等。暗装式多采用扳把开关。食堂的灯具开关布置考虑到控制方便，所以将其安装在门口顺手侧，采用暗装形式，距地1.3m。因为要一个开关控制多盏灯。是，所以选择的开关为10A的照明开关，型号为BZ31-10，由于用餐区一个开关要控制的灯数较多，所以选用空气开关，型号为DZ47-63CC10 3.插座

插座的作用是为了移动式电器和设备提供电源。有单相三极三孔插座，三相四极四孔插座等种类。食堂的移动式电器和设备功率不高所以选择10A 250V单相二极及三极插座。插座布置为暗装且距地高度1m.5.2 短路计算

食堂电源是由学校配电所提供电的。学校变电所是由地区变电所通一条长4km的10KV架空线路和0.3km的电缆线路供电给学校变电所的型号为SL7-1000的变压器。地区变电站出口断路器的断流容量为400MVA。供电系统图如图所示：

k-1点短路和k-2点短路的三相短路电流和短路容量。

（1）确定基准值

取Sd400MVA，Uc110.5kv，Uc20.4kv 而 Id1Sd13Uc1Sd23Uc21005.50（KA）

3*10.5100144(KA)

3*10.5 Id2（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 ①电力系统（已知SOC=400MVA）

X1*=

100=0.25 400②架空线路（查手册得X0=0.38Ω/km）

X2*=

0.38*4*100=1.38

10.52③电缆线路（查手册得X0=0.08Ω/km）

X3*=

0.08*0.3*100=0.022 210.5④电力变压器（查手册得UK%=4.5）

UK%*Sd4.5*100*103 X4===4.5

100*100100SN*绘制短路电路的等效电路图，如下图所示，在图上标出各元件的序号和电抗标幺值

（3）求k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ①总电抗标幺值

X*(K1)=X1*+X2*=0.25+1.38=1.63 ②三相短路电流周期分量有效值

(3)IK1Id1X*(K1)5.503.37(KA)1.63③其他三相短路电流

(3)ish=2.55*3.37=8.60(KA)(3)Ish=1.51*3.37=5.09(KA)

④三相短路容量

(3)SK1SdX*(K1)10061.35(MVA)1.63(4)求k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ①总电抗标幺值

X*(K2)**=X1*+X2*+X3=0.25+1.38+0.22+4.5=6.35 +X4②三相短路电流周期分量有效值

(3)IK2Id2X*(K2)14422.68(KA)6.35③其他三相短路电流

(3)ish=1.84*22.68=41.73(KA)(3)Ish=1.09*22.68=24.72(KA)

④三相短路容量

(3)SK2SdX*(K2)10015.75(MVA)6.3

5第六章系统图

1.电气照明系统图

电气照明系统图是用国家标准规定的电气图形符号表示出整个工程供配电系统的各级组成和连接，线路均用单线图绘制。在各配电箱（配电柜）配电系统图中，应标注各开关、电器的型号和配电箱的型号（与平面图中对应）、计算负荷、电流、型号及尺寸。在配电箱线路上标注回路的编号及导线的型号、规格、根数、敷设部位、敷设方式等。照明配电系统图是配电装置加工订货的依据。

图6-1 照明配电系统图

2.电气照明平面图

电气照明平面图是表示各种电气设备、电器开关、电器插座和配电线路的安装（敷设）的平面位置图。它是在建筑施工平面图上，用各种电气图形符号和文字符号表示电气线路及电气设备安装要求、安装方法的电气施工图样。电气照明平面图采用单线图绘制，应标注配电箱的编号，回路的编号，导线型号、规格。根数、敷设部位、敷设方式等。电气平面图一般要求按楼层分别绘制，相同楼层可绘制其中一层。电气施工平面图是指导电气照明工程安装的重要图样。

图6-2 照明平面图

图6-3 插座平面图

第七章

总结

经过两星期的奋斗，我组终于完成了对我院第二食堂的电气与照明设计，经历才能够更深刻的懂得。这更像是一次冲多知识的大总结与大吸收，深刻又为我所用。在实际设计过程中，我们遇到了许多的问题。这些问题都必须靠我们一点一滴的解决，而在解决的过程中我们都有了很大的提升，不仅是知识的吸收，对能力的实际应用，还让我们深刻体会到团队合作的重要性。通过这次课程设计我们发现了自身的不足之处，不仅理论知识没有掌握全面，再将理论运用于实践时更是遇到了诸多困惑，但经过我们的多番努力，最终战胜了困难。

经过这次课程设计，我们学会了很多。

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