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摘要:随着社会的发展,现代建筑因其功能复杂,用电负荷大,供电要求高等特点,对配电设计提出了更高的要求。配电设计是建筑设计的重要组成部分,本文建筑设计的配电设计计算展开了一系列的探讨。
关键词:建筑设计;施工图设计;电气配电设计;导线开关选择;电压损失计算
照度计算
Abstract: With the development of society, the modern building for its the characteristics of functional complexity, electricity load, power supply requirements put out a higher demand on the distribution design. Distribution design is an important part of architectural design; this paper launched a series of distribution design calculations in the architectural design.Key words: architectural design; the construction design; electrical distribution design; wire switch to select; voltage loss calculations Illumination calculation
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02
依据《建筑工程设计文件编制深度规定》,建筑设计施工文件电气专
业的设计文件分方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段,电气
施工图设计的配电设计计算主要包括负荷计算、电压损失计算和照
度计算。负荷计算主要是为选择导线和开关,电压损失计算是看
所选导线是否满足国标《GB50052-2009》5.0.4的要求,照度计算
主要是为选择灯具。本文主要分析一下负荷计算、电压损失计算和
照度计算的方法和简易计算公式。
本文以一个住住宅建筑和一间普通办公室来加以分析说明,该住宅建
筑为十一层四单元住宅建筑,每单元每层两户,该建筑采用两个进户
进户点(强电井)与分线开关箱(进户箱)的最远距离为17米,一个
单元与另一个单元计量箱间的距离为14米。
一.计算依据:
以《建筑照明设计标准》GB50034-2004、《照明设计手册》、《建筑
灯具与装饰照明手册》、大连市住宅有关规定和《住宅电气设计规范》
GB242-2011、民用建筑电气设计规范 JGJ16-2008以及《民用建筑电
气设计手册》中的提供的计算公式及相关资料为计算依据。
二、单元1开关、分支开关及导线选择:
1.第一单元5层共10 户.
①PL1=24KW② PL2=18KW③ PL3=18KW④ Pe=60KW
⑤Kx= 1(依据《建筑电气设计手册》下同)⑥ cosφ =0.85
⑦ Pjs=60KW⑧Ijs=121A
因为Ijs=121A所以单元隔离开关选择NDM2-125A/4P
单元分线开关选择MLRB65-125A/4P导线为YJV-1.0KV-4X50+1X25
导线载流量为 160A。
2.第二单元5层共10 户.
①PL1=24KW② PL2=18KW③ PL3=18KW④ Pe=60KW
⑤Kx= 1(依据《建筑电气设计手册》下同)⑥ cosφ =0.85
⑦ Pjs=60KW⑧Ijs=121A
因为Ijs=121A所以单元隔离开关选择NDM2-125A/4P
单元分线开关选择MLRB65-125A/4P导线为YJV-1.0KV-4X50+1X25
导线载流量为 160A。
3.第三单元5层共10 户.
①PL1=24KW② PL2=18KW③ PL3=18KW④ Pe=60KW
⑤Kx= 1(依据《建筑电气设计手册》下同)⑥ cosφ =0.85
⑦ Pjs=60KW⑧Ijs=121A
因为Ijs=121A所以单元隔离开关选择NDM2-125A/4P
单元分线开关选择MLRB65-125A/4P导线为YJV-1.0KV-4X50+1X25
导线载流量为 160A。
4.第四单元5层共10 户.
①PL1=24KW② PL2=18KW③ PL3=18KW④ Pe=60KW
⑤Kx= 1(依据《建筑电气设计手册》下同)⑥ cosφ =0.85
⑦ Pjs=60KW⑧Ijs=121A
因为Ijs=121A所以单元隔离开关选择NDM2-125A/4P
单元分线开关选择MLRB65-125A/4P导线为YJV-1.0KV-4X50+1X25
导线载流量为 160A。
总负荷统计与计算:
进户1负荷
①PL1=42KW ② PL2=42W③ PL3=36KW ④Pe=120KW
⑤Kx=0.80⑥cosφ=0.85
因 Pj=Kx*PeIjs=Pjs/√3UecosφUe=0.38KV
故 Pjs1=96KW Ijs1=162A。
進户2负荷
①PL1=42KW ② PL2=42W③ PL3=36KW ④Pe=120KW
⑤Kx=0.80⑥cosφ=0.85
因 Pj=Kx*PeIjs=Pjs/√3UecosφUe=0.38KV
故 Pjs1=96KW Ijs1=162A。
四、进户导线与电源总开关的选择:
进户1导线
因为Ijs1=96AIjs1=162A 所以电源进户1总开关为NDW2L-225/4P/200A
根据电力外网规划要求与电源总开关配合选择进户导线为YJV22-0.6-4X95
进户2导线
因为Ijs2=96AIjs1=162A 所以电源进户2总开关为NDW2L-225/4P/200A
根据电力外网规划要求与电源总开关配合选择进户导线为YJV22-0.6-4X9
五、电压损失计算:
电压损失等于导线的电阻乘以通过导线的电流,单相电路的电压损失为
U=2xRIR=2xρL/S ρ=0.0175(铜的电阻率) I=P/UxCOS∮ R—单根导线
的电阻P—用电负荷(KW)L—单根导线的长度S—单根导线的截面
⊿U=U/220x100﹪=2x0.0175L/SxP/(Ux0.9)=0.078125LxP/S 由于这个
数不好记,用0.078125=1/CC=1/0.078125=12.8 ⊿U=PxL/CxS
则单相电路的电压损计算公式为(COS∮=0.85时)⊿U=PxL/12.8xS
同樣可算出三相相电路的电压损计算公式为(COS∮=0.85时)
⊿U=PxL/77xS
(一)电源进户点至最远分线开关箱间电压损失计算:
C=77S=95P=120 L=6
ΔU0%=ΣM/C*S=ΣPL/C·S=0.10
(二)从分线开关箱到期最远单元(第 1 单元)之间电压损失计算:
C=77S= 50P=60L=14
ΔU1%=ΣM/C*S=ΣPL/C·S=0.22铜线电阻率为0.0172(三)
从单元表箱到六层用户之间电压损失计算:
根据大连市住宅有关规定和《住宅电气设计规范》GB242-2011年规定,
每户6KW-8KW,进户线为10 mm2电压损失为:
C=12.8S=10mm2 P=6L=12
ΔU2%=ΣM/C*S=ΣPL/C·S=0.6
(四)从六层用户开关箱至此用户最未端之间电压损失计算:
C=12.8S=2.5mm2P=2KWL=9
ΔU3%=ΣM/C*S=ΣPL/C·S=0.56
所以从电源进户处至最远单元六层用户最末端电压损失为:
ΔU=ΔU0%+ΔU1%+ΔU2%+ΔU3%
=0.16+0.22+0.6+0.56
=1.54<±5%
满足要求
分线开关最远单元六层最末端
ΔU0% ΔU1% ΔU2% ΔU3%
· ·
进户点0.16 0.220.60.56
通过以上归纳总结,记住铜导线的电阻率计算公式和常数,可以
很快捷完成建筑设计的配电设计负荷计算和电压损失计算。
六、照度计算:
照度的计算以一个普通的办公室为例来说明
1房间条件:
房间名称或功能:办公室
长度:L=6.41米 宽度:W=4.14米房间面积:A=26.5平方米
顶棚反射比:ρc=0.8墙面反射比:ρw=0.5
工作面高度:H=0.75米室空间高度hRC:= 2.25米
室空间比:RCR=4.47室形指数RI=1.12
序号 房 间 内 表 面 情 况 反射比
1 刷白的墙壁、顶棚、窗子挂有白色窗帘 80%
2 刷白的墙壁、窗子未挂白色窗帘;刷白的顶棚,但房间潮湿;墙壁顶棚未刷白,但净亮 50%
3 有窗子的水泥墙壁、顶棚;木墙壁、顶棚;糊有浅色纸的墙壁、顶棚;水泥地面 30%
4 有大量深色灰尘的墙壁、顶棚;无窗帘遮蔽的玻璃窗;未粉刷的砖墙;糊有深色纸的墙壁、 10%
顶棚;较脏污的水泥地面;广漆、沥青等地面
2、灯具条件:
灯具名称:T5三管节能格栅灯盘灯具型号:PAK-307-318-MV
光源类型:T5节能荧光灯 光源容量:3x18W
灯具效率:≥60﹪装灯高度: 3米
灯具维护系数K= 0.7
3、照度要求:
照度要求Eav=300LX
4、计算过程:
由Eav = NΦUK / A得N = (Eav A) / (Φ U K)=5.45套
5、校核:
采用本灯具6套行数2 列数 3
实际照度 E = (N Φ U K) / A=3305.LX设计照度值与照度标准值的偏差率为10﹪
实际计算照度满足照度要求
计算功率密度W=灯具数量x单灯功率(含镇流器)/室面积A=13瓦/平米
《建筑照明设计标准》对此类房间的功率密度X=12瓦/平米
按比例调整后的功率密度要求为X=11瓦/平米
∵W≤X∴ 满足功率密度(节能)要求.
本文是本人实际设计中的总结,可以作为一些专业设计软件的补充说明,对一些
计算公式常量的来源给出了推导过程及数据,限于本人水平,不足之处希望大家
批评指正。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:建筑设计;施工图设计;电气配电设计;导线开关选择;电压损失计算
照度计算
Abstract: With the development of society, the modern building for its the characteristics of functional complexity, electricity load, power supply requirements put out a higher demand on the distribution design. Distribution design is an important part of architectural design; this paper launched a series of distribution design calculations in the architectural design.Key words: architectural design; the construction design; electrical distribution design; wire switch to select; voltage loss calculations Illumination calculation
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)04-0020-02
依据《建筑工程设计文件编制深度规定》,建筑设计施工文件电气专
业的设计文件分方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段,电气
施工图设计的配电设计计算主要包括负荷计算、电压损失计算和照
度计算。负荷计算主要是为选择导线和开关,电压损失计算是看
所选导线是否满足国标《GB50052-2009》5.0.4的要求,照度计算
主要是为选择灯具。本文主要分析一下负荷计算、电压损失计算和
照度计算的方法和简易计算公式。
本文以一个住住宅建筑和一间普通办公室来加以分析说明,该住宅建
筑为十一层四单元住宅建筑,每单元每层两户,该建筑采用两个进户
进户点(强电井)与分线开关箱(进户箱)的最远距离为17米,一个
单元与另一个单元计量箱间的距离为14米。
一.计算依据:
以《建筑照明设计标准》GB50034-2004、《照明设计手册》、《建筑
灯具与装饰照明手册》、大连市住宅有关规定和《住宅电气设计规范》
GB242-2011、民用建筑电气设计规范 JGJ16-2008以及《民用建筑电
气设计手册》中的提供的计算公式及相关资料为计算依据。
二、单元1开关、分支开关及导线选择:
1.第一单元5层共10 户.
①PL1=24KW② PL2=18KW③ PL3=18KW④ Pe=60KW
⑤Kx= 1(依据《建筑电气设计手册》下同)⑥ cosφ =0.85
⑦ Pjs=60KW⑧Ijs=121A
因为Ijs=121A所以单元隔离开关选择NDM2-125A/4P
单元分线开关选择MLRB65-125A/4P导线为YJV-1.0KV-4X50+1X25
导线载流量为 160A。
2.第二单元5层共10 户.
①PL1=24KW② PL2=18KW③ PL3=18KW④ Pe=60KW
⑤Kx= 1(依据《建筑电气设计手册》下同)⑥ cosφ =0.85
⑦ Pjs=60KW⑧Ijs=121A
因为Ijs=121A所以单元隔离开关选择NDM2-125A/4P
单元分线开关选择MLRB65-125A/4P导线为YJV-1.0KV-4X50+1X25
导线载流量为 160A。
3.第三单元5层共10 户.
①PL1=24KW② PL2=18KW③ PL3=18KW④ Pe=60KW
⑤Kx= 1(依据《建筑电气设计手册》下同)⑥ cosφ =0.85
⑦ Pjs=60KW⑧Ijs=121A
因为Ijs=121A所以单元隔离开关选择NDM2-125A/4P
单元分线开关选择MLRB65-125A/4P导线为YJV-1.0KV-4X50+1X25
导线载流量为 160A。
4.第四单元5层共10 户.
①PL1=24KW② PL2=18KW③ PL3=18KW④ Pe=60KW
⑤Kx= 1(依据《建筑电气设计手册》下同)⑥ cosφ =0.85
⑦ Pjs=60KW⑧Ijs=121A
因为Ijs=121A所以单元隔离开关选择NDM2-125A/4P
单元分线开关选择MLRB65-125A/4P导线为YJV-1.0KV-4X50+1X25
导线载流量为 160A。
总负荷统计与计算:
进户1负荷
①PL1=42KW ② PL2=42W③ PL3=36KW ④Pe=120KW
⑤Kx=0.80⑥cosφ=0.85
因 Pj=Kx*PeIjs=Pjs/√3UecosφUe=0.38KV
故 Pjs1=96KW Ijs1=162A。
進户2负荷
①PL1=42KW ② PL2=42W③ PL3=36KW ④Pe=120KW
⑤Kx=0.80⑥cosφ=0.85
因 Pj=Kx*PeIjs=Pjs/√3UecosφUe=0.38KV
故 Pjs1=96KW Ijs1=162A。
四、进户导线与电源总开关的选择:
进户1导线
因为Ijs1=96AIjs1=162A 所以电源进户1总开关为NDW2L-225/4P/200A
根据电力外网规划要求与电源总开关配合选择进户导线为YJV22-0.6-4X95
进户2导线
因为Ijs2=96AIjs1=162A 所以电源进户2总开关为NDW2L-225/4P/200A
根据电力外网规划要求与电源总开关配合选择进户导线为YJV22-0.6-4X9
五、电压损失计算:
电压损失等于导线的电阻乘以通过导线的电流,单相电路的电压损失为
U=2xRIR=2xρL/S ρ=0.0175(铜的电阻率) I=P/UxCOS∮ R—单根导线
的电阻P—用电负荷(KW)L—单根导线的长度S—单根导线的截面
⊿U=U/220x100﹪=2x0.0175L/SxP/(Ux0.9)=0.078125LxP/S 由于这个
数不好记,用0.078125=1/CC=1/0.078125=12.8 ⊿U=PxL/CxS
则单相电路的电压损计算公式为(COS∮=0.85时)⊿U=PxL/12.8xS
同樣可算出三相相电路的电压损计算公式为(COS∮=0.85时)
⊿U=PxL/77xS
(一)电源进户点至最远分线开关箱间电压损失计算:
C=77S=95P=120 L=6
ΔU0%=ΣM/C*S=ΣPL/C·S=0.10
(二)从分线开关箱到期最远单元(第 1 单元)之间电压损失计算:
C=77S= 50P=60L=14
ΔU1%=ΣM/C*S=ΣPL/C·S=0.22铜线电阻率为0.0172(三)
从单元表箱到六层用户之间电压损失计算:
根据大连市住宅有关规定和《住宅电气设计规范》GB242-2011年规定,
每户6KW-8KW,进户线为10 mm2电压损失为:
C=12.8S=10mm2 P=6L=12
ΔU2%=ΣM/C*S=ΣPL/C·S=0.6
(四)从六层用户开关箱至此用户最未端之间电压损失计算:
C=12.8S=2.5mm2P=2KWL=9
ΔU3%=ΣM/C*S=ΣPL/C·S=0.56
所以从电源进户处至最远单元六层用户最末端电压损失为:
ΔU=ΔU0%+ΔU1%+ΔU2%+ΔU3%
=0.16+0.22+0.6+0.56
=1.54<±5%
满足要求
分线开关最远单元六层最末端
ΔU0% ΔU1% ΔU2% ΔU3%
· ·
进户点0.16 0.220.60.56
通过以上归纳总结,记住铜导线的电阻率计算公式和常数,可以
很快捷完成建筑设计的配电设计负荷计算和电压损失计算。
六、照度计算:
照度的计算以一个普通的办公室为例来说明
1房间条件:
房间名称或功能:办公室
长度:L=6.41米 宽度:W=4.14米房间面积:A=26.5平方米
顶棚反射比:ρc=0.8墙面反射比:ρw=0.5
工作面高度:H=0.75米室空间高度hRC:= 2.25米
室空间比:RCR=4.47室形指数RI=1.12
序号 房 间 内 表 面 情 况 反射比
1 刷白的墙壁、顶棚、窗子挂有白色窗帘 80%
2 刷白的墙壁、窗子未挂白色窗帘;刷白的顶棚,但房间潮湿;墙壁顶棚未刷白,但净亮 50%
3 有窗子的水泥墙壁、顶棚;木墙壁、顶棚;糊有浅色纸的墙壁、顶棚;水泥地面 30%
4 有大量深色灰尘的墙壁、顶棚;无窗帘遮蔽的玻璃窗;未粉刷的砖墙;糊有深色纸的墙壁、 10%
顶棚;较脏污的水泥地面;广漆、沥青等地面
2、灯具条件:
灯具名称:T5三管节能格栅灯盘灯具型号:PAK-307-318-MV
光源类型:T5节能荧光灯 光源容量:3x18W
灯具效率:≥60﹪装灯高度: 3米
灯具维护系数K= 0.7
3、照度要求:
照度要求Eav=300LX
4、计算过程:
由Eav = NΦUK / A得N = (Eav A) / (Φ U K)=5.45套
5、校核:
采用本灯具6套行数2 列数 3
实际照度 E = (N Φ U K) / A=3305.LX设计照度值与照度标准值的偏差率为10﹪
实际计算照度满足照度要求
计算功率密度W=灯具数量x单灯功率(含镇流器)/室面积A=13瓦/平米
《建筑照明设计标准》对此类房间的功率密度X=12瓦/平米
按比例调整后的功率密度要求为X=11瓦/平米
∵W≤X∴ 满足功率密度(节能)要求.
本文是本人实际设计中的总结,可以作为一些专业设计软件的补充说明,对一些
计算公式常量的来源给出了推导过程及数据,限于本人水平,不足之处希望大家
批评指正。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。