广 陵 学 院
本科生课程设计
题 目： 办公大楼电气照明施工图设计
课 程： 电气照明技术
专 业： 建筑电气与智能化
班 级： 建电80901
学 号： 090010223
姓 名： 翟亚权
指导教师： 李新兵
完成日期： 20##年6月17日
电气照明课程设计任务书
一、设计课题
某建筑（指定）电气照明施工图设计
二、工程概况
详各建筑图建筑说明。
三、原始资料
1、各工程土建施工图纸一套（另附）
2、国家标准及相应设计规范。
四、课题要求
1、设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。
2、设计范围：电气照明平面布置、照明电气设计、接地与电气安全等
3、设计成果：课程设计报告（设计说明书及计算书等）
电气施工图（系统图、平面图等）
4、设计要求：按工程施工设计深度要求设计、出图，全部图纸要求采用计算机绘制。
五、日程安排
本次课程设计时间共1周，进度安排如下：
设计准备，熟悉有关电气设计规范，熟悉本工程土建图及其它所提条件，绘制电气设计条件图。（1天）
照明平面布置、电气初步设计。（1天）
照明计算、负荷计算。（1天）
电气施工图设计、绘图，要求采用计算机绘制电气施工图。（1天）
整理计算书及图纸、写课程设计报告。（1天）
六、主要参考书
1、GB50054—2011 《低压配电设计规范》 国标 20##年
2、GB50034—2004 《建筑照明设计标准》 国标 20##年
3、JGJ16—2008 《民用建筑电气设计规范》 行业标准 20##年
4、吕光大主编 《建筑电气安装工程图集》（第2版）1、2、3集 中国电力出版社
5、照明设计手册(第二版) 北京照明学会 中国电力出版社
6、《工厂常用电气设备手册》（第2版）上、下册 中国电力出版社
7、《民用建筑电气设备手册》上、下册 中国建筑工业出版社
8、《国家标准电气制图应用示例图册》（建筑电气分册） 中国标准出版社
9、电气设备生产厂家产品样本及其它资料等
七、课程设计指导书
《电气照明设计指导》 刘介才主编 机械工业
目 录
1 工程概况与设计依据……………………………………………………………..5
1.1 工程概况……………………………………………………………………5
1.2 设计依据………………………………………………………………… 5
2 照度标准计算……………………………………………………………………. 6
2.1 照度标准…………………………………………………………………… 6
2.2照度计算……………………………………………………………………… 6
3 照明电气设计…………………………………………………………………… 10
3.1 照明配电设计…………………………………………………………… 10
3.2 照明负荷计算……….…………………………………………………… 10
3.3 导线和电缆选择………………………………………………………… 13
3.4 照明配电线路保护电器选择…………………………………………… 14
4 应急照明设计………………….…………………………………………………15
4.1应急照明种类、照度及工作时间确定……………………………………15
4.2应急照明灯具选择…………………………………………………………15
4.3.应急照明设置…………………………………………………………… 15
小结、致谢……………………………………………………………………………16
参考文献…………………………………………………………………………… 17
附录 设计图纸…………………………………………………………………… 18
1 工程概况与设计依据
1.1 工程概况
1）本工程为中海工业（江苏）有限公司1#生产辅助楼，主体四层，主要用途为办公室，建筑物高度19.75米,建筑面积2266.50平方米属多层民用建筑，主要结构类型为框架。
2）本工程电源引自公司内部变电所，供电电压380/220V，楼内设配电总柜。
3）本工程设计内容：电气照明系统
4）本工程所有电气设备均用于一般正常工作环境
1.2 设计依据
1）土建、业主提供的设计任务委托书及扩初阶段各职能部门的批复文件，相关专业提供的设计资料。
2）民用建筑电气设计规范JGJ/T16-2008
3）供配电系统设计规范GB50052-2009
4) 低压配电设计规范GB50054-95
5) 建筑设计防火规范BG50016-2006
6) 照明标准GB50034-2004
7）智能建筑设计标准GB/T50314-2000
8）其他有关国家和抵港的现行规程、规范照明系统的方案
2. 照度标准及其计算：
2.1照度标准
1、照度标准是指作业面或参考平面上的维持平均照度，规定表面上的平
均照度不得低于此数值。它是在照明装置必须进行维护的时刻，在规定表
面上的平均照度，这是为确保工作时视觉安全和视觉功效所需要的照度。
如一些生活工作场所的照度标准值：
居住建筑起居室（一般活动) 0.75m水平面 100
居住建筑起居室（书写阅读） 0.75m水平面 300 宜用混合照明
居住建筑餐厅 0.75m餐桌面 150
图书馆一般阅览室 0.75m水平面 300
办公建筑普通办公室 0.75m水平面 300
学校教室 课桌面 300
学校教室黑板 黑板面 500
公用场所普通走廊、流动区域 地面 50
公用场所自动扶梯 地面 150
照度功率密度值如下表所示
2.2照度计算：
本报告仅以小办公室进行课本手算举例说明，其余房间的照度计算利用天正电气软件自动出照度书的方法。
参考标准：《建筑照明设计标准》/ GB50034-2004
参考手册：《照明设计手册》第二版:
计算方法：利用系数平均照度法
选择办公室作为典型房间进行计算
选取三层小办公室为例
已知:l=7.36m,w=5.46m, ,K=0.8,ρc=0.7,ρcw=0.5,hrc=3.05m,ρw=0.5,hfc=0.75m,
ρf=0.5,ρfw=0.1
(1)确定室空间比RCR,地板空间比FCR
RCR=5 hrc(l+W)/(lw)=5*3.05*(7.36+5.46)/(7.36*5.46)=4.865
FCR=hcc*RCR/hrc=（0.75/3.05）*4.865=1.196
(2)确定ρcc,利用系数及修正值
ρ=[ρw*h*(l+w)*2+ρfc*l*w]/[h*(ρ+w)*2+lw]=0.7
ρcc=ρc/[ρ+(1-ρ)]=0.7
查表得(ρcc1,U1)=(0.7,0.61) (ρcc2,U2)=(0.5,0.54)
U=U1+(U2-U1)*(RCR-RCR1)/(FCR2-FCR1)=0.55
(3)ρfc,У
ρfc=0.1, ρcc=0.7,ρw=0.5, RCR=4.865
(RCR11,У1)=(4,1.048) (RCR2,У2)=(5,1.034)
У=У1+(У2-У1)*(RCR-RCR1)/(RCR2-RCR1)=0.96
(4)求得N
首先选取光源，选择飞利浦TLD30W/29
确定光源的光通量，单个光源光通量为Φs=2175m，每个灯具里面装有2个光源。
N=Eav*l*w/(Φs*K*У*U)=300*5.46*7.36/(2175*0.8*0.96*0.7*2)=6
综上:取6盏. Eav=(Φs*K*У*U)*N/(l*w)=285.74lx
则实际照度为285.74lx
经检验：要求平均照度:300.00LX ，实际照度285.74lx,符合规范照度要求!
要求功率密度:11.00W/m2，实际功率密度:9.40W/m2 ，符合规范节能要求!
三层其余各房间的灯具选择，照度计算归纳如下。见下表所示：
表1.第三层
表2.第三层
3 照明电气设计
3.1 照明配电设计
照明配电系统方案
照明系统的方案论证本工程属于二类建筑，故为二级负荷，所选方案是单电源双回路进线，分为一个配电柜，由配电柜分配到各个楼层的配电箱。
按照国家相关文件、法规，办公楼中的应急照明、消防动力等是比较重要的负荷， 因此划分为一级负荷，因此应该选用树干式单电源双回路进线， 两回路配电提高了供电稳定性，从而保证用电设备正常运行。当有一个回路发生故障时，另一个回路能正常供电。此方案中没有另设柴油发电机组作为备用电源，考虑到双回路供电已经保证用电的可靠性，另外也节约了成本。
办公大楼中的动力配电和普通照明回路为二三级负荷，配电干线选用树干式单电源单回路供电。
本工程保护接地采用 TN-C-S， 三相四线制，一部分中性线与保护线合一，节省中性线的成本。
3.2负荷计算
1计算公式
需用系数Kx（每层）取0.8，功率因数0.9，三相负荷的计算方法为：
计算容量（计算负荷、有功功率）：
Pjs＝Kx·Pe（3）
式中，Pjs—计算容量（kW）；
Kx—需用系数；
Pe—设备容量（kW）.
无功负荷（无功功率）的计算公式为：
Qjs＝Pjs·tgΦ（kVar）（4）
视在容量（视在功率）的计算公式为：
Sjs＝Pjs /cosΦ（kVA）（5）
计算电流的公式：
Ijs＝Pjs /UecosΦ（6）
式中，Ue—三相设备的额定电压（kV）.
尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡。计算时，当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15％时，全部负荷按三相对称负荷计算；超过15％时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再同三相负荷相加。功率及电流计算公式同上。
2各区域用电设备功率确定
3个小办公室(每个内含4个计算机插座，2个打印机插座，1个挂壁式空调插座，2个备用插座)，2个大办公室(每个内含5个计算机插座，2个打印机插座，2个立式空调插座，4个备用插座)，1个弱电间(每个1个备用插座)， 1个储藏室 (每个内含4个备用插座)
确定设备插座负荷 统计插座数目,计算机和备用插座按 0.5kw 负荷计算.打印机插座按0.08kw负荷计算，空调专线插座负荷，大办公室采用两台3KW空调,小办公室采用1.5KW空 调.
表3--该建筑三层所有房间灯源类型与灯具数量及各种参数的确定
表4.三层总配电箱3CAL配电系统
3.3照明线路的选择
应采用TN—C—S接地方式.电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线,导线应采用铜线, 办公楼进户线截面不应小于 10 mm2 ,照明配电干线截面不应小于 6mm2.分支回路截面不应小于 2.5 mm2 ;分支线截面不应小于 1.5mm2.
居住建筑有天然采光的楼梯间,走道的照明,除应急照明外, 宜采用节能自熄开关.
每个照明开关所控光源数不宜太多.每个房间灯的开关数不宜少于2 个(只设置 1 只光源的除外) .
AB1为大办公室插座配电线路，采用线缆型号为BV (3×6+2×3)，线缆截面先按温升条件选择，然后校验其电压损失条件，短路热稳定条件未校验，见表b表5。
表5.配电干线WL7电缆截面选择
3.4低压断路器的选择：
AB1为大办公室插座配电线路，采用线缆型号为BV (3×6+2×3)，线路首端低压断路器初选CM2-125L/3型。
（1）选择低压断路器过电流脱扣器的额定电流
根据In>Ic=14.4A,查翁双安主编的供配电工程的附录表26，选择CM2-125L/3型配电用低压过电流脱扣器的额定电流In=20A，满足Iu≥In≥Ic条件。
（2）过电流脱扣器动作电流的整定
断路器长延时过电流脱扣器的动作电流按Ir1≥Ic要求，整定为Ir1=0.9In=18A。
瞬时过电流脱扣器的动作电流Ir3按下列要求：
Ir3≥K3(I′st.m+Ic(n-1)=1.2*[2*15*5+（20-15）=186A
整定为Ir3=10In=200A
(3)检验低压断路器保护的灵敏度
I k.min/Ir3=300/200=1.5>1.3
满足保护灵敏度要求
（4）校验断路器保护与电缆的配合
线缆型号为BV (3×6+2×3) 在35摄氏度允许载流量Ia1=33A
查翁双安主编的供配电工程的附录表50,三回路间距0.25m的校正系数为0.85，实际载流量为Ia1=0.85*33=28.05A。而断路器的长延时脱扣器动作电流Ir1=18A<28.05A,满足过负荷配合条件。
校验与线缆的短路配合，K^2*S^2=137^2*6^2=6.76* 10^5>I^2*t=9*10^4
满足短路配合条件。
4. 应急照明
4.1应急照明种类、照度及工作时间确定
应急照明分三类，用于确保正常活动继续进行的照明为备用照明；确保处于
潜在危险之中的人员安全的照明为安全照明；确保疏散通道被有效的辨认和使用的照明为疏散照明。
视觉工作对应的照度分级范围：简单视觉工作的照明一般为小于30lx，一般视觉工作的照明为50~500lx。比如在教室照明为300lx，而黑板照明为500lx，卫生间照度为100lx等。而疏散用的应急照明，其地面最低照度不应低于0.5lx，消防控制室，消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其他时间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。
当正常电源中断，转换到应急电源供电的转换时间要求：
1）安全照明 不应大于0.5s，因涉及人身安全更为直接，要求较高，应急电源只能使用电网线路自动切换或蓄电池。
2）疏散照明 不应大于15s，这是考虑了应急发电机自起动条件，如使用其他电源，争取时间更短。
3）备用照明不应大于15s。当使用应急电源工作时，应急照明时间持续要求为：疏散照明不宜小于30min，安全照明和备用照明应视生产、工艺特点及持续时间长短确定。
4.2应急照明灯具选择
一般选用LED应急照明灯，此外15W至40W的荧光疏散照明灯及其它各种应急电源均不包括灯泡、灯管，由用户自备。
4.3应急照明设计
疏散照明有是出口方向的疏散标志灯和赵亮疏散通道的疏散照明灯；安全照明一般在一些生产场所，还有手术室，电梯内等；备用照明根据场所的生产、工作和运行特点而定
致谢
通过这次设计实践。我学会了电气照明设计的基本方法，对电气设计的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己画出来的线路与计算出的结果对比时，问题出现了，不是过大了，就是结果和要求的结果不相符合。能够解决一个个在设计中出现的问题，我们对电气设计的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
通过此次课设，让我对电气照明图、配电系统图有了更好的了解，也让我了解了关于线路及配电箱选型的原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。
我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。
通过本次课程设计，我们在老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，这对我们今后进一步学习这方面的知识有极大的帮助。
最后感谢我同组的各位同学的相互配合，感谢李老师的指导和帮助。
参考文献
1、GB50054—2011 《低压配电设计规范》 国标 20##年
2、GB50034—2004 《建筑照明设计标准》 国标 20##年
3、JGJ16—2008 《民用建筑电气设计规范》 行业标准 20##年
4、吕光大主编 《建筑电气安装工程图集》（第2版）1、2、3集 中国电力出版社
5、照明设计手册(第二版) 北京照明学会 中国电力出版社
6、《工厂常用电气设备手册》（第2版）上、下册 中国电力出版社
7、《民用建筑电气设备手册》上、下册 中国建筑工业出版社
8、《国家标准电气制图应用示例图册》（建筑电气分册） 中国标准出版社
9、电气设备生产厂家产品样本及其它资料等
10、《电气照明设计指导》 刘介才主编 机械工业
附录CAD图
图 纸 目 录
