【正文】 ....................................... 36 參考文獻(xiàn) ...................................................... 37 外文 .......................................................... 38 譯文 .......................................................... 40 山西大學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 前言 隨著建筑技術(shù)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代化建筑的不斷出現(xiàn)，建筑電氣所涉及的范圍愈來(lái)愈廣，所跨的學(xué)科也進(jìn)一步加深加寬。它已由單一的供配電、照明、防雷和接地，逐步發(fā)展成以近代物理學(xué)、電工學(xué)、機(jī)械電子學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)為基礎(chǔ)的一門新興學(xué)科。 它是以電能、電子、電器設(shè)備及電氣技術(shù)為手段來(lái)創(chuàng)造、維持和改善人們居住或工作的一門跨學(xué)科的綜合性的技術(shù)科學(xué)。 建筑電氣作為一個(gè)專業(yè)，從無(wú)到有，由簡(jiǎn)單變復(fù)雜，發(fā)展到如今已經(jīng)囊括了兼之強(qiáng)電和弱電在內(nèi)的多個(gè)系統(tǒng)，并且隨著以 IT 業(yè)為龍頭的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，及其在建筑業(yè)的應(yīng)用，綜合弱電項(xiàng)目的智能電氣更是突飛猛進(jìn)。特別是近年來(lái)綠色建筑、智能建筑的興起，使得現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)在建筑電氣領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用，使得建筑更加節(jié)能、環(huán)保，安全。在工程實(shí)踐中，伴隨著不斷暴露的問題和解決問題的過(guò)程，建筑電氣必將日趨成熟和發(fā)展健全；在避免二次投資造成浪費(fèi)的同時(shí)，走向?qū)I(yè)化、正規(guī)化和規(guī)范化。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)建筑電氣設(shè)計(jì)、施工專門人才的教學(xué)步驟，依據(jù)電氣工程師所需的專業(yè)知識(shí)，選擇公共建筑進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，是完全按照畢業(yè)后從事實(shí)際工程設(shè)計(jì)進(jìn)行的。 山西大學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 2 工程概況 本建筑為基礎(chǔ)教學(xué)樓，建筑功能主要作為雙班大教室使用。作為我校標(biāo)志性建筑，主體五層，總建筑面積 ㎡建筑高度為 m；建筑耐火等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為六度；結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系；室外消防用水量 25L/S 。本樓一層設(shè)有低壓配電室、消防控制室；二層設(shè)有電視監(jiān)控室。所有教室均按多媒體教室設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要闡述了某校各系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)依據(jù)、原則和方法及設(shè)計(jì)選擇的結(jié)論，設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范。主要包括強(qiáng)電和弱電設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)以下系統(tǒng)： （ 1）低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)：各用電設(shè)備組 的負(fù)荷計(jì)算，設(shè)備選型； （ 2）低壓照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)：照度計(jì)算，確定燈具數(shù)量，插座、開關(guān)設(shè)置； （ 3）防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)：劃分防雷等級(jí)，設(shè)計(jì)避雷帶、避雷網(wǎng)及引下線，確定接地電阻； （ 4）電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在重要部位布置監(jiān)控探頭，配置合理，滿足規(guī)范要求； （ 5）綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在辦公室、教室等要考慮設(shè)置網(wǎng)絡(luò)、電話插座； （ 6）電氣消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在走廊、教室及重要設(shè)備控制室布置感煙探測(cè)器，手動(dòng)自動(dòng)報(bào)警裝置，并聯(lián)動(dòng)消火栓系統(tǒng)。 山西大學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 3 照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，電氣照明已成為人們生產(chǎn)和生活當(dāng)中的重要的組成部分，同時(shí)根據(jù)不同的地點(diǎn)和條件對(duì)照明技術(shù)提出了更高的要求。因此進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)必須遵照有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，還應(yīng)根據(jù)視覺作業(yè)，視覺衛(wèi)生和特殊條件選擇照明裝置。保證適宜的照度和顯色性，并要 達(dá)到 亮度分布合理 、 視覺舒適的要求，同時(shí)還要必須考慮照明裝置的安全可靠性和節(jié)約能源。 照明設(shè)計(jì) 要求 (1) 教室照明一般要求： 1）滿足學(xué)生看書﹑寫字﹑繪畫等要求，保證視覺目標(biāo)水平和垂直照度要求，亮度的分布要合理。 2）滿足顯色性，控制眩光，減少光幕反射，保護(hù)視力，提高視功能和可見度水平。 3）教室照明還應(yīng)做到安全﹑可靠，方便維護(hù)與檢修，并與環(huán)境協(xié)調(diào)。 4）每個(gè)教室均應(yīng)安裝黑板燈，燈具的光軸應(yīng)以 55176。入射角照射到黑板的下端，黑板照明燈具的保護(hù)角至少要 45176。，一般都大于 60176。 (2)衛(wèi)生間照明的一般要求： 衛(wèi)生間照明控制應(yīng)設(shè)在門外。衛(wèi)生間一般宜使用防水防潮式吸頂燈。照 明時(shí)宜適當(dāng)提 高照度標(biāo)準(zhǔn)，以 100lx。照 明器具安裝要避免從便池的頂上或背面射而出現(xiàn)陰影；裝有 排氣的衛(wèi)生間，常將控制開關(guān)和一般照明器聯(lián)動(dòng)，以保證空氣流通。 (3)走廊、樓梯間照明的一般要求： 走廊和樓梯間作為建筑物內(nèi)平時(shí)人員流動(dòng)和應(yīng)急疏散時(shí)的通道，是建筑物必不可少的組成部分。作為一個(gè)人員流動(dòng)而非長(zhǎng)期工作或停留的場(chǎng)所，人們對(duì)走廊和樓梯間照明的要求不高， 照度宜選 75lx。開關(guān)位置應(yīng)設(shè)在出入口或便于出入啟閉照明燈的地方，以便人們能方便的對(duì)燈具進(jìn)行控制。 照明光源 、燈具 選擇 （ 1） 照明光源選擇一般原則： 1） 發(fā)光效率高； 2) 顯色性好，即顯色指數(shù)高； 3） 壽命長(zhǎng)； 4) 啟點(diǎn)可靠、方便、快捷； 5） 價(jià)格比高。 （ 2） 燈具選擇 照明燈具是包括光源在內(nèi)的所有照明附件所組成的裝置，燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量，滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求，并且不產(chǎn)生眩光和嚴(yán)重的光幕反射。選燈具時(shí)，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，還應(yīng)考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。 照明燈具按其向上、下兩個(gè)半球空間發(fā)出的光通量的比例來(lái)分類，有直接型燈具、半直接型燈具、漫射（直接 間接）型燈具、半間接型燈具、間接性燈具等。其中，直接型燈具又可以分為特窄照型、窄照型、中照型、光照型、特廣照型。 選燈具時(shí)，在滿足眩光限制和配光要求下，應(yīng)優(yōu)先選用配光合理、效率高的燈具，同時(shí)，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和使用特點(diǎn)，合理地選定燈具的光強(qiáng)分布、效率、遮光角、類型、造型尺度以及燈的表觀顏色等。應(yīng)盡量選用反射罩效率高的燈具。室內(nèi)開啟式燈具的效率不宜低于 70%，帶有包合式燈罩的燈具效率不宜低于 55%，帶格柵燈具的效率 不宜低于 50%。 在各類燈具中，熒光燈主要用于室內(nèi)照明，汞燈和鈉燈用于室外照明，也可將二者裝山西大學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 在一起作混光照明，這樣做光效高、耗電少、光色逼真、協(xié)調(diào)、視覺舒適。 照明計(jì)算 照明質(zhì)量 （ 1） 平均照度 評(píng)價(jià)照明的最重要的指標(biāo)就是照度，我們一般所說(shuō)的照度值均為作業(yè)面或參考平面上的維持平均照度值。根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB500342021）的建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)房間的 照度要求值 見表 31 所示 ； 表 31 民用建筑照度標(biāo)準(zhǔn) (2) 反射比 當(dāng)環(huán)境各表面的亮度比較均勻 ,眼睛功能才會(huì)達(dá)到最舒適和最有效率 ,故希望室內(nèi)各表面亮度保持一定比例。為了獲得比較均勻亮度比，必須使室內(nèi)各表面具有適當(dāng)?shù)姆瓷浔取７瓷?值如表 32所示 。 表 32 工作房間表面反射比 表面名稱 反射比 取值 頂棚 ～ 墻面 ～ 地面 ～ (3) 色溫 不同光源的相關(guān)色溫不同，它給人們不同的冷暖感覺，合理的色溫會(huì)使人感覺愉悅舒適 。光源顏色的分類見表 33 所示。 表 33 光源的顏色分類 光源顏色分類 相關(guān)色溫 (K) 顏色特征 適用場(chǎng)所示例 I 3300 暖 居室、餐廳、宴會(huì)廳、多功能廳、酒吧、咖 啡廳、重點(diǎn)陳列廳 Ⅱ 3300～ 5300 中間 教室、辦公室、會(huì)議室、閱覽室、營(yíng)業(yè)廳、 一般休息廳、普通餐廳、洗衣房 Ⅲ 5300 冷 設(shè)計(jì)室、計(jì)算機(jī)房、高照度場(chǎng)所 房間或場(chǎng)所 參考平面及其高度 照度標(biāo)準(zhǔn)值 (lx) 顯色指數(shù)（ Ra） 眩光值（ UGR） 多媒體教室 水平面 300 80 19 控制室 水平面 300 80 22 一般閱覽室 水平面 300 80 19 大廳 地面 200 80 — 配電室 地面 200 60 — 一般展廳 地面 200 80 22 電梯廳 地面 100 80 22 門廳 地面 100 — 60 衛(wèi)生間 地面 75 60 — 樓梯 地面 30 60 — 山西大學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 （ 4）照度的穩(wěn)定性 照度變化引起照明的忽明忽暗，不但會(huì)分散人們的注意力，給工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)不便，而且會(huì)導(dǎo)致視覺疲勞，尤其是 5~10 次／秒到 1 次 /分的周期性嚴(yán)重波動(dòng)，對(duì)眼睛極為有害。因此，照度的穩(wěn)定性應(yīng)予以保證。 （ 5）限制眩光 眩光是由于光源的高亮度，或有強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，對(duì)人眼產(chǎn)生刺激作用。限制眩光是限制光源的亮度，降低燈具表面的亮度，正確選擇燈具，合理布置，并選擇適當(dāng)?shù)膽覓旄叨取? （ 6）照明功率密度 (LPD) 即單位面積的照明安裝功率 ,它是從宏觀上規(guī)定的評(píng)價(jià)照 明節(jié)能的一項(xiàng)指標(biāo)，是最大允許限值。設(shè)計(jì)中應(yīng)從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的大局出發(fā)，采取措施選用高效光源等照明器材，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，力求實(shí)際 LPD 值低于或遠(yuǎn)低于規(guī)定的 LPD 值，為節(jié)能做出實(shí)際貢獻(xiàn)。 本工程普通教室主要采用 T8 系列直管熒光燈作為主要光源并配電感鎮(zhèn)流器，或?qū)Ｓ秒娮渔?zhèn)流器， 鎮(zhèn)流器功率因數(shù)為 以上，當(dāng)使用電感式鎮(zhèn)流器時(shí)，其能耗應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《管形熒光燈鎮(zhèn)流器能效限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值》 的規(guī)定，懸掛安裝。階梯教室選用嵌入式格柵熒光燈。所有教室均安裝黑板燈，距離黑板 處懸掛安裝。門廳、走廊主要采用吸頂燈， 吸頂燈具配備有防塵墊圈，密封性能好，能避免小飛蟲進(jìn)入燈罩，適用于走廊風(fēng)塵和蚊蟲較多的地方。 衛(wèi)生間空氣潮濕，宜采用防水防塵燈。照度標(biāo)準(zhǔn)按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB500342021）執(zhí)行。照明、插座分別由不同支路供電，除了注明外，照明導(dǎo)線采用 導(dǎo) 線穿 PC 管敷設(shè)；各層照明配電箱均為嵌墻安裝，底邊距地 。照明開關(guān)除注明外，均為 250V/10A，暗裝，開關(guān)底邊距地 ，距門框 。 照度的計(jì)算方法 （ 1） 利用系數(shù)法 利用系數(shù)是表征照明光源的光源利用程度的一個(gè)參數(shù)，用投射到工作面上的光通量與全部光源發(fā)出的總光通量之比來(lái)表示，利用系數(shù)法適用于照明器均勻布置的一般照明的照度計(jì)算。 sfU ΦΦ? （ 31） 式中 ： U —— 利用系數(shù)； fΦ ——由每個(gè)燈具發(fā)出的最后落到工作面上的光通量，單位是 lm； sΦ ——每個(gè)燈具中光源額定總光通量，單位為 lm。 室內(nèi)平均照度的計(jì)算公式如下： UKEavAN ?? （ 32） 式中 ： Eav——工作面平均照度，單位為 lx； N——燈具數(shù)； A——工作面面積，單位為 m2； Φ——每個(gè)燈具的光通量，單位為 lm； K——維護(hù)系數(shù)，一般 取 。 （ 2） 單位容量法 實(shí)際照明設(shè)計(jì)中， 也經(jīng)常 常采用 ―單位容量法 ‖對(duì)照明燈具進(jìn)行估算。 NpAN P? （ 33） 山西大學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 式中 ： p——光源比功率， w/ m2； A——房間面積 ； NP ——每個(gè)燈具的額定功率，單位 w。 本工程的照明設(shè)計(jì)采用利用系數(shù)法和單位容量法進(jìn)行照度計(jì)算，求取照明器數(shù)量。 照度計(jì)算實(shí)例 例 1：雙班（ 12）教室的照度計(jì)算 房間的長(zhǎng)度 l=， 寬度 w=，層 高為 的矩形規(guī)則 房間 。 室內(nèi)采用 懸掛 的方式來(lái)安裝燈具， 燈具安裝 高度為 3m，工作面高度為 。 燈 管 選用 飛利浦的 T8 標(biāo)準(zhǔn)直管熒光燈 ，維護(hù)系數(shù)取 。 教室平均照度要求值為 300lx。 燈具的主要參數(shù)如下： 管 長(zhǎng) L=1200mm， 直徑： 25mm，光源選擇 236W，色溫 3300k ，光通量： 5700lm 室形指數(shù) RI=)( wlh lw?=()= 式中： h —— 燈具距工作面的計(jì)算高度 （ 1） 確定室空間比 RCR、頂棚空間比 CCR 和地板空間比 FCR ???????R C RhhF C RR C RhhCCRlwwlhR C Rrcfcrcccrc （ 2）根據(jù)《照明設(shè)計(jì)手冊(cè)》查利用系數(shù)表，得 RCR= ， U= （ 3）由式（ 32）計(jì)算所求燈具數(shù)： ??? UKE av AN 燈具數(shù)為整數(shù)，取 12 盞。 （ 4）反算平均照度值進(jìn)行驗(yàn)算： 9 6??? AUKNE a v lx 允許偏差在 10%以內(nèi)。符合照度要求。 （ 5） 節(jié)能驗(yàn)算： 計(jì)算該教室 的功率密度為：