建筑电气照明设计

设计要求：全部选用电缆
解：
一、负荷分组
电 容 补 电 偿 一 层 动 源 力 PJ P1
二 层 动 力 P2
三 层 动 力 P3
4-6 层 照 明 P4
7-9 层 照 明 P5
1012 照 明 P6
1315 照 明 P7
1-3 层 照 明 P8
车 电 泵 消 库 防 楼 中 道 梯 房 心 P9 P10 P11 P12
二、照明负荷计算
照明供电、配电系统是由许多用电器具和多个支路组 成，负荷计算应从系统末端开始，先确定每个用电器具的容 量，然后计算每条支路的计算负荷，再计算干线上的计算负 荷，最后计算进户线的计算负荷。
(一)需要系数法
1．确定设备容量Pe
1)对于白炽灯、卤钨灯等热辐射型电光源，其设备容 量是电光源的标称功率，即: Pe=Pn 2)对于有电感镇流器的气体放电型电光源，其设备容 量是电光源的标称功率和镇流器的耗损之和，即： Pe=Pn（1+a） 式中 Pe——照明设备容量； Pn——电光源的标称功率； a——电感镇流器的功率损耗系数。
P4(P5.P6 .P7)=24户6KW/户 0.48=66KW 表1-12
解：
一、负荷分组 二、计算负荷
701
电 容 补 电 偿 一 层 动 源 力 PJ P1
108 108 108 66 66 66 66 108 31 60 22 20
二 层 动 力 P2
三 层 动 力 P3
4-6 层 照 明 P4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
n
——照明器的数量；
k xl ——插座回路的需用系数。
3.干线计算负荷
PjsL
PjsL k xL
Pjsli
i 1
n
Pjsli ——各个分支回路的计算负荷kW； n ——分支回路的数量； k xL ——照明干线回路的需用系数
4. 进户线、低压总干线的计算负荷
Pjs
Pjs k x PjsLi
第七章
7.1 概述
照明电气设计
7.2 电气设计基础
7.3 设备选择 7.4 照明施工设计
7.1 概述
一、照明电气设计的主要任务
（1）满足光照设计确定的各种光源对电压大小 电能质量的要求； （2）选择合理、方便的控制方式； （3）保证照明装置和人身的电气安全； （4）尽量减少电气部分的投资和年运行费用。
i 1
n
PjsLi —干线的计算负荷，单位为kW； n —干线的数量； k x —进户线、低压总干线的需用系数 不同建筑物、不同工作场所的需要系数不同， 各类民用建筑照明负荷需要系数见表所示。
表7-4民用建筑照明负荷需要系数
建筑物名称 20户以下 20～50户 50～100户 100户以上
需要系数(Ke) 0.6 0.5～0.6 0.4～0.5 0.4 ０.６～０.７ ０.６～０.７ ０.７～０.８ ０.６～０.７ ０.８～０.９ ０.６～０.７ ０.８～０.９ ０.６～０.７ ０.８～０.９ ０.８５～０.９ ０.７５～０.８５ ０.８～０.９ ０.７～０.８ ０.７～０.８ ０.６～０.７ ０.３５～０.４５ ０.７～０.８ ０.６～０.７ ０.５～０.７ ０.７～０.８ ０.６５～０.７５ ０.５～０.７ ０.６～０.７ ０.６５～０.７５ ０.５～０.６ ０.９～１
实测电压 额定电压 电压偏移 100% 额定电压
U Un u 100% Un
此值不得超过额定电压的±5%。 （2）电压波动与闪变电压波动指电压快速变化，要求每小时波 动不得超过10次。为保证照明效果，照明负荷宜采用单独的变 压器供电。正常照明一般也可与其它电力负荷共用变压器，但 电网中不宜存在较大冲击性负载（如电焊机），或冲击性负载 采用降压起动方式。
自然环境，防雷接地装置有无障碍
二、照明供电 1．系统构成
建筑物内部的照明供电系统，一般采用380／220V三 相四线制供电形式，由于整幢建筑用电量很大，为使三相电 量平衡，照明设备尽量平均地分三组接入三相电源中。 低压供电线路通过户外架空线路或地下敷设的电缆向建 筑物供电。 引向建筑物内总配电箱的一段线路叫进户线，如进户线 上四根短斜线表示进户线由四根导线构成。 总配电箱与分配电箱之间的三相四线制线路叫干线，由 分配电箱引出向负载供电的线路叫支线。 支线多为单相二线制，系统中未画短斜线，表示有两根 线。有的支线向荧光灯进行分相供电，则为三根线(二根相线 ，一根零线)或四根线(三根相线，一根零线)。
二、照明电气设计注意事项 （1）有利于对人的活动安全、舒适和正确识别周围环境，防止
人与光环境之间失去协调性；
（2）重视空间的清晰度，消除不必要的阴影，控制光热和紫外 线辐射对人和物产生的不利影响；
（3）创造适宜的亮度分布和照度水平，限制眩光，减少烦躁和
不安； （4）处理好光源色温与显色性的关系、一般显色指数与特殊显 色指数的色差关系，避免产生心理上的不平衡与不和谐感； （5）有效利用天然光，合理地选择照明方式和控制照明区域，
（2）电压波动与闪变电压波动指电压快速变化，要求每 小时波动不得超过10次。为保证照明效果，照明负荷 宜采用单独的变压器供电。正常照明一般也可与其它电 力负荷共用变压器，但电网中不宜存在较大冲击性负载 （如电焊机），或冲击性负载采用降压起动方式。 电压波动
U max U min u f 100% Un
设计要求：全部选用电缆 负荷密度 需要系数 表1-17
解：
一、负荷分组
二、计算负荷
面积
P1(P2.P3) =1500m20.09KW/m2 0.8=108KW P8 =3 1500m20.03KW/m2 0.8=108KW P9 =1100m20.01KW/m2 +20=31KW P10 =215KW=30KW 导线选择 P’10 = 2 215KW=60KW P11 =222KW 0.5=22KW 导线选择 P’11 = 55+30=85KW P12 =20KW
例题1 某高层综合楼 ： 负一层车库及设备用房 1100m2
1~3层商场 每层 1500m2 4~15层住宅 每层8户 每户100m2 生活水泵 2*22KW（一备一用） 消火栓泵 2*30KW（一备一用） 喷淋水泵 2*55KW（一备一用）
电 梯 2*15KW 楼道照明 20KW 消防中心 20KW
气体放电型电光源的功率因数和电感镇流器的耗损系数如表所示。 气体放电灯功率因数和电感镇流器损耗系数
额定功率(W) 光源种类 荧光灯 高压贡灯 40 30 1000 400 250 125 250～400 18～180 1000 0.53 0.42 0.65 0.60 0.56 0.45 0.4 0.06 0.45 功率因数cosφ 电感镇流器损耗系 数 0.2 0.26 0.05 0.05 0.11 0.25 0.18 0.2～0.8 0.14
7-9 层 照 明 P5
1012 照 明 P6
1315 照 明 P7
1-3 层 照 明 P8
车 电 泵 消 库 防 楼 中 道 梯 房 心 P9 P10 P11 P12
三、总计算负荷 PJ =（4 108+4 66+31+30+22）0.9 =701KW
PJ 四、变压器容量 S= •COS =
(二)负荷密度法（适于扩大初步设计或施 工图设计） 民用建筑主要有照明、动力及空调 负荷。 例 商业性高层建筑的用电负荷大致分布： 空调设备40~50%， 电气照明30~35%， 动力用电20~25%。
负荷密度法的计算公式如下: 负荷密度法定义为单位面积上的负荷需求量与建 筑面积的乘积。
KA Pjs 1000
备注 单元式住宅,多数为每户两室,两室户内插座为6 ～8个, 装户表
一般住宅楼
高级住宅楼 单宿楼 一般办公楼 高级住宅楼 科研楼 发展与交流中心 教学楼 图书馆 托儿所、幼儿园 小型商业、服务业用房 综合商业、服务楼 食堂、餐厅 高级餐厅 一般旅馆、招待所 高级旅馆、招待所 旅游宾馆 电影院、文化馆 剧场 礼堂 体育练习馆 体育馆 展览馆 门诊楼 一般病房楼 高级病房楼 锅炉房
电压闪变
u10
2 ( a u ) f f 1 100%
2、照明负荷分级
一级负荷、二级负荷、三级负荷 3、电压和供电方式的选择 1）在正常环境中，我国灯用电压一般为220V； 2）容易触及而又无防止触电措施的固定式或移动式灯具， 及在一些危险场合，使用电压不应超过24V； 3）手提行灯的电压一般采用36V，但在一些特定场合工 作时，供电电压不应超过12V； 4）由蓄电池供电时，割据容量、电源、使用要求等因素 分别采用220V、36V、24V、12V； 5）热力管道隧道和电缆隧道内的照明电压宜采用36V。
一开间内１～２盏灯，2～3个插座
一开间内２盏灯，2～3个插座 一开间内２盏灯，2～3个插座
三开间内６～１１盏灯，１～２个插座
一开间内１盏灯，2～3个插座，集中卫生间 带卫生间 单间客房４～５盏灯、４～６个插座
对用电设备进行分组计算时，同类用电 设备的总容量为算数相加。不同类用电 设备的总容量应按有功功率和无功功率 负荷分别相加求得。 配电干线和变电所的计算负荷为各用电 设备组的计算负荷之和再乘以同时系数 K∑，一般取为0.8~0.9。 当不同类别的建筑(如办公楼和宿舍楼) 共用一台变压器时，其同时系数可适当 减小。
Pjs ——建筑物的总计算负荷，单位为kW；
K ——单位面积上的负荷需求量，单位为 W A ——建筑面积，单位 m 2。 单位指标法：
m 2；
计算负荷
Pj=
Kn•N N --数量 1000 （KW) Kn --单位密度
每套住宅用电负荷，不再按灯具、 插座等容量逐一计算，而是按套型类别 进行确定，根据我国住宅发展，每套住 宅供电容量标准，一般可在4一12kw范 围选取。 高级公寓的每户建筑面积在l00— 200m2时用电标准可为10一15kw。
降低电能消耗指标
1 进户线： 建筑物接至室外的引入线路。 2 总配电箱：建筑物总的接受和分配电能的装置。 3 干线： 总配电箱至分配电箱的线路。 4 分配电箱：用户端接受和分配电能的装置。 5 支线： 分配电箱引出至用电器具的线路。
三、照明电气设计的步骤
（一）负荷计算 （二）管网的综合 （三）施工图的绘制 （四）照明控制策略、方式和系统的确定 （五）概算(预算)书的编制
例题1 某高层综合楼 ： 负一层车库及设备用房 1100m2
1~3层商场 每层 1500m2 4~15层住宅 每层8户 每户100m2 生活水泵 2*22KW（一备一用） 消火栓泵 2*30KW（一备一用） 喷淋水泵 2*55KW（一备一用）
电 梯 2*15KW 楼道照明 20KW 消防中心 20KW
高压钠灯 低压钠灯 金属卤化物灯
自镇式气体放电灯的设备容量为其标称功率； 3)照明线路上的插座，若没有具体设备接入时，按100W计算； 计算机较多的办公室插座，按150W计算。
2.分支回路的计算负荷 Pjsl
Pjsl k xl Pei
i 1 n
Pei ——各个照明器的设备负荷，单位为kW；
1 进户线： 建筑物接至室外的引入线路。 2 总配电箱：建筑物总的接受和分配电能的装置。 3 干线： 总配电箱至分配电箱的线路。 4 分配电箱：用户端接受和分配电能的装置。 5 支线： 分配电箱引出至用电器具的线路。
2．照明对电压质量的要求 （1）电压偏移 我国电网电压不稳定，这是普遍现象，其 结果使得电光源运行特性恶化。电压过高缩短电光源的寿 命；电压过低不仅使电光源的光通量降低，还会使气体放 电灯难以起动。因此，必须规定电光源端电压的容许偏移 值。
五、补偿容量
701 0.8 •0.95
=924(KVA)
QC= • PJ(tg 1－ tg 2 ） =0.85 701{tg(cos-10.8) － tg(cos-10.95)} =241(Kvar)
7.2
一、初始资料搜集
电气设计基础
（1）建筑的平面、立面和剖面图；
（2）建筑的建设规模、生产工艺、建筑构造和总平面布置情况； （3）电力系统情况：供电电源的供电方式、供电的电压等级、电
源的回路数、对功率因数的要求等；
（4）工艺设备布置图和室内布置图； （5）建设标准； （6）进户电源的进线方位，对进户标高的要求； （7）工程建设地点的气象、地质资料，建筑物周围的土壤类别和