資源簡介

課件23張PPT。 在日常生活和實踐中，我們經常需要面對各種各樣的設計，例如：
家庭室內裝修設計
假期旅游行程設計
個人形象設計
學校田徑運動會競賽日程表設計等等。1、什么是系統設計？
2、系統設計應考慮的主要問題有哪些？
3、系統設計的一般步驟是什么？第三節 系統的設計（一）系統的設計 在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。 1．系統的設計的涵義： 2．系統設計應考慮的主要問題：（一）系統的設計（1）系統設計的目的與要求。
（2）系統各部分之間的相互聯系與相互作用。
（3）系統設計方案的優化。理解：從系統的整體出發，以系統整體功能的最優為目的。理解：運用系統的思想綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。依據系統的基本特性，既要考慮當前，也要考慮長遠。理解：從系統整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善個部分的設計。3．系統設計的一般步驟：（一）系統的設計（1）將系統分解為若干子系統；
（2）確定各子系統的目標、功能及其相互關系；
（3）對子系統進行技術設計和評價；
（4）對系統進行總體設計和評價。 可以概括為“總——分——總”。就是當我們要設計一個系統對象時，可以先將對象分解為一個子系統，分析和確定各個子系統的目標、功能以及它們之間的相互關系和結構組成，然后單獨對每個子系統進行技術設計、評價及優化，最后對由完成的子系統作為構件的系統整體進行總體技術設計和評價。（二）簡單系統的設計的實現： 系統設計多用于比較復雜的社會系統工程、經濟系統工程、規劃系統工程、生態系統工程、能源系統工程、交通運輸系統工程、農業系統工程、工業及企業系統工程、軍事系統工程等方面。（二）簡單系統的設計的實現：案例分析：
手電筒照明供電部分的設計案例分析：
“室內住宅電氣系統設計”（二）簡單系統的設計的實現：案例分析一：手電筒照明供電部分的設計王丹遇到了照明問題，想解決這個問題就要用到系統設計。（一）王丹的目的：用所學過的知識，設計并制作一只簡易的手電筒。
（二）設計要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。
（三）設計分析：1．手電筒的結構：（1）可把手電筒看成一個整體
（2）再把手電筒照明供電部分分為兩個子系統，一個是照明子系統；另一個是供電子系統。
（3）照明子系統的要素是燈泡、導線。
（4）供電子系統的要素是電源、開關。 2．手電筒的組裝（1）將手電筒的各個要素按照一定的要求進行匹配，組裝才能達到目的功能
（2）合理選擇元器件：燈泡、干電池、導線、外包裝（二）簡單系統的設計的實現：（四）自發電手電筒1．設計目標：設計一個自動發電手電筒，用發電機代替干電池進行供電。2．工作原理：用手搖動手柄，使齒輪轉動，帶動由磁鐵和線圈組成的發電機旋轉，線圈在磁場中轉動時切割磁感線產生感應電流，將機械能轉化為電能，輸出電流，使小燈泡發光。3 ．方案驗證：
試驗：測試玩具電動機能否改裝為發電機
試驗器材：玩具電動機、小燈泡、粗棉線、導線。
試驗過程：
（1）在電動機的接頭上連接小燈泡。
（2）在電動機的轉軸上繞十幾圈的棉線。
（3）用力快速抽動棉線，使電動機的轉子迅速轉動，觀察小燈泡發光情況。
試驗總結：當外力使電動機轉子迅速旋轉時，轉子線圈中產生感應電流，小燈泡發光。玩具電動機經改裝可以發電。
設計簡單電路，畫出電路圖。
根據電路圖，選擇元器件，2．5V的燈泡、導線、發電機、大齒輪、小齒輪、發電機座子、手柄等。
通過手搖柄控制燈泡發光。
工作原理：手柄的軸與大齒輪軸連接，利用輪軸原理，把手運動帶動大齒輪轉動，大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉速，帶動發電機的轉子高速旋轉，快速切割磁感線引起磁通量的變化，產生感應電動勢，有了感應電流，使小燈泡持續發光。
自發電手電筒設計步驟（二）簡單系統的設計的實現： 現在人們最大消費就是購房，當房子買下后，面臨的就是裝修問題了。在裝修過程中，許多業主和裝修公司都十分重視“木工活”、“瓦工活”的施工質量和效果，人們容易忽視住宅的室內電氣設計，導致裝潢完成后才發現有設計不合理之處，或住戶對每條線路的走向一無所知，殊不知，對將來的使用影響最大的，既不是地上的磚鋪得平不平，也不是墻壁上的涂料刷得是否牢固，而是室內電線、電話線、有線電視光纜的鋪設是否安全合理，使用后出現了故障能不能檢修，所以進行住宅室內電氣線路設計很重要。
隨著住戶各類家用電器的逐漸增多，特別是空調、電熱水器等大功率電器的使用，住宅電氣設計由原來的純照明向多功能的方向發展。為避免住戶使用過程中的電氣線路過載等狀況的發生，運用系統的思想整體地進行電氣線路的設計是非常必要的。（二）簡單系統的設計的實現：下面我們就對一套135.6m2的三室二廳的新房室內電氣線路進行系統的設計.案例分析二：室內住宅電氣系統設計（二）簡單系統的設計的實現：
（一）系統設計的目的： 方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于維修，安裝規范，確保室內電氣線路的安全。（二）簡單系統的設計的實現：（二）設計要求:1 ．用電負荷：照明用電負荷800w，娛樂用電負荷1500w，廚房用電負荷1300w，空調用電負荷3000w。最大功率P=800w+1500w+1300w+3000w=11100w
2．照明和各種家用電器使用安全、方便，相互之間影響小，便于維修。
3．當某一回路發生故障時，不影響其他回路的正常工作。（二）簡單系統的設計的實現：（三）設計分析1．各用電設備正常工作時有多大的電流？需要什么樣的電線？
2．室內照明、插座、空調的電線如何進行敷設？
3．如何使各用電設備的故障不會影響其它回路的使用？1、電線截面（平方毫米）的排列：
1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185……
生產廠制造鋁芯絕緣線的截面通常從2.5開始
銅芯絕緣線則從1開始
祼鋁線從16開始
祼銅線則從10開始
2、鋁心絕緣線載流量與截面的倍數關系：
口訣： 10下五，100上二，25、35，四、三界，70、95，兩倍半。 ①穿管、溫度，八九折。 ②祼線加一半。 ③ 銅線升級算。
3、鋁芯絕緣線，環境溫度這25℃，舉例說明：
[例1] 6平方毫米的，按“10下五”算得載流量為30安。
[例2] 150平方毫米的，按“10上二”算得載流量為300安。
[例3] 70平方毫米的，按“70、95兩倍半”算得載流量為175安。
4、10平方毫米的，穿管、高溫
穿管（八折） 40安（10×5×0.8=40）。
高溫（九折） 45安（10×5×0.9=45）。
穿管又高溫（七折） 35安（10×5×0.7=35）。
5、對于祼鋁線的載流量，口訣指出“祼線加一半”，即按公式計算后再加一半（乘1.5）。這是指同樣截面的鋁芯絕緣線與祼鋁線比較，載流量可加大一半。
[例] 16平方毫米祼鋁線， 96安（16×4×1.5=96）。
6、對于銅導線的載流量，口訣指出“銅線升級算”，即將銅導線的截面按截面排列順序提升一級，再按相應的鋁線條件計算。 計算各用電負荷所需電流、電線照明用電負荷800w：
娛樂用電負荷1500w？
廚房用電負荷1300w？
空調用電負荷3000w？
最大功率P=11100w？I=800/220=3.6A
鋁線：1.5平方 銅線：1平方（二）簡單系統的設計的實現：（四）設計方案：2．電源配電箱
電源通過住宅的專用配電箱再進入室內房間，配電箱中應有短路、過載和漏電保護，具有過負載、
過電壓和漏電保護功能。分別控制照明，空調，插座等。開關的工作電流應與終端電器的最大工作電流相匹配。1．電路的設計
用電負荷最大值約為11.1kw，通過安全電流11.1kw/220v=51A,電流過大各線路必須采用單獨的電路回路。
室內配電系統采用多回路形式，本例設計有照明回路、插座回路、空調回路，對于廚房、浴室設立單獨回路。（二）簡單系統的設計的實現：3．導線與電氣設備選擇
（1）導線:為了防火、維修及安全，最好選用有標志的“國標” 塑料或橡膠絕緣保護層的單股銅芯電線，接線選用綠黃雙色線，接開關線(火線)用紅、白、黑、紫等任一種。但在同一家裝工程中用線的顏色用途應一致。
（2）電氣設備：電源配電箱、電表、控制開關漏電保護開關、電源插座、開關面板、插座的選材面板的尺寸應與預埋的接線盒的尺寸一致；表面光潔、品牌標志明顯，有防偽標志和國家電工安全認證的標志；開關開啟時手感靈活，插座穩固，銅片要有一定的厚度；面板的材料應有阻燃性和堅固性。（二）簡單系統的設計的實現：（五）線路布置1．智能系統：在住宅電氣線路設計中應預埋電話線、有線電視信號線、視頻線、網絡線，在客廳和三間睡房預埋電話線、有線電視信號線、視頻線、選擇其中一間睡房作為書房，預埋網絡線。
2．照明回路：在睡房、客廳、飯廳、廚房、浴室、涼臺室安裝一個主光源吊燈，在睡房和客廳的墻壁上安裝輔助光源壁燈。
3．功能電路：廚房放置冰箱、電飯堡、電熱水器，排氣扇電源插座，浴室安裝淋浴器、洗衣機的電源插座，睡房和客廳安裝空調的電源插座，書房安裝娛樂電視機、音響、電腦等的電源插座都是獨立的電源回路。（二）簡單系統的設計的實現：4．線路布置圖：在形成了住宅的電氣線路設計方案后，繪制出線路走向位置尺寸圖和線路布線圖，編寫《電氣線路設計說明書》草擬布線圖。（1）劃線。確定線路終端插座，開關，面板的位置，在墻面標畫出準確的位置和尺寸。
（2） 開槽。
（3）電源線配線
（4） 埋設暗盒及敷設PVC電線管。
（5） 穿線。
（6） 安裝開關，面板，各種插座，強弱電箱和燈具。
（7） 檢查。
（8） 完成電路布線圖，并向住戶反饋設計方案，根據住戶的意見進行修正。提交設計單位備案。小結（一）系統的設計
1．系統的設計的涵義：
2．系統設計應考慮的主要問題：
3．系統設計的一般步驟
（二）簡單系統的設計的實現①應增加管道和集水設備；
②實現定時排水澆灑；
③當集水設備裝滿時，通過下水道排水。(3) 運用系統的思想解決，方案如下：練習

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