某综合行政办公大楼的建筑电气设计.docx
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某综合行政办公大楼的建筑电气设计
一、毕业设计（论文）的主要内容（含主要技术参数）
本设计是对某综合办公大楼进行电气设计，根据实际客户的功能需求，确定本毕业设计主要内容如下：
1、熟悉建筑相关规范；
2、照明及插座设计；
3、动力配电设计；
4、电话系统设计；
5、电视系统设计；
6、防雷接地系统设计；
7、熟练掌握cad软件，并绘制相关图纸；
8、撰写设计说明及计算书。
二、毕业设计（论文）题目应完成的具体工作（含图纸数量）
本次毕业设计应完成以下工作，并在设计说明书中予以总结：
1、设计说明；
2、设备型号及材料表；
3、一层电气平面图；
4、标准层电气平面图；
5、一层电话、网络插座平面图；
6、标准层电话、网络插座平面图；
7、屋顶防雷平面图；
8、配电系统图；
9、电话系统图。
图纸（2号及2号加长）约9张
三、毕业设计（论文）进程的安排（起讫日期：
2011年3月14日至2011年6月10日）
序号
设计（论文）各阶段任务
日期
备注
1
查阅规范、标准、手册及相关资料
3.14-4.1
2
平面布置及系统方案设计
4.2-4.8
3
电气平面布置
4.9-4.21
4
弱电平面布置
4.22-5.5
5
配电系统图、弱电系统图
5.6-5.18
6
设计说明及设备材料表
5.19-5.23
7
撰写毕业设计说明书，准备答辩
5.24-6.10
四、主要参考资料及文献阅读任务（含外文阅读翻译任务）
1、《民用建筑设计规范》（JGJ/T16-92）；
2、《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）；
3、《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
4、《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）；
5、《建筑电气设计手册》建筑工业出版社；
6、《建筑电气安装图集》吕光大主编；
7、《民用建筑设计通则》（BG500352-2005）；
8、《建筑设计防火规范》GBJ16-872001年版）；
9、《有线电视系统工程技术规范》（GB50057-94）。
要求完成与设计题目相关的外文资料的阅读及翻译
某综合行政办公大楼的建筑电气设计
设计总说明
随着办公建筑的用电设备种类越来越多，为适应综合型办公建筑的智能化发展要求，本文给出了一套全面合理智能化的电气设计方案，本设计根据建筑电气设计的设计依据、原则和方法进行了强电和弱点部分的设计。
强电部分主要内容包括：
低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算、照度计算等。
弱电部分主要内容包括：
网络系统、电话系统的设计。
该建筑电气设计对建筑电气的安全性可靠性有更高的标准，能适应综合的办公环境，对建筑电气的安全性可靠性有更高的标准，更能体现当代办公环境的智能化。
本设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。
关键词：
智能建筑；电气设计；强电；弱电
AComprehensiveAdministrativeOfficeBuildingArchitectureElectricalDesign
DesignDescription
Thisthesismainlyexplainstheelectricaldesignbasis,principle,methodsandtheconclusionofthedesignchoiceineachsysteminthedesignofcertainofficebuilding.ThethesisincludesfiveChapters.previousfourChaptersaremostlyaboutthedesignoftheforcefulelectricpowerPart；Chapter5aremostlyaboutthedesignofthelightcurrentandfire-fighting.
Thepartoftheforcefulelectricpowermainlyincluding:
thedistributionsystemofthelowvoltage,lightingsystemandroundingforlighteningsystematicalcompose，amongothersincludeloadcalculation,illuminationcalculation.
Thepartofthelightcurrentmainlyincluding:
PublicBroadcastingSystem,ClosedCircuitMonitoring.
Thepartofthefire-fightingmainlyincluding:
thedesignofthewarningsystemandlinkedsystemetc.
Thiselectricaldesignoftheofficebuildingisagraduationdesign,Thepurposeofthisdesignistogiveusachanceofsyntheticalusageoftheknowledgewehavelearned.Besides,itcantrainourabilitytoanalyzeandsolvepracticalproblemsinConstructelectricityindependentlysothatthetheoryisconnectedwithpracticeandasolidbaseismadeinfavoroffuturework.
KeyWords：
Intelligentbuilding；Electricaldesign；strongelectrical；weak
1绪论
1.1建筑电气概况
现代民用建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。
它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、防雷接地、通信、有线电视等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。
建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。
1.2工程概况
本次设计是对某综合行政办公大楼的建筑电气设计，本工程概况：
综合行政办公大楼，高44.5米，地下一层,地上十一层，地下一层为车库和变配电室，第一层综合展览中心、财务结算中、保安中心、办公接待，第二层综合部长室、调度中心、会议室、装备部，第三层综合部长室、供应中心、销售中心、会议室，第四层综合部长室、国际贸易中心、会议室，第五层综合会议室和部长室，第六-八层综合部长室和会议室，第九层综合部长室、会议室、副总办公室、会客厅，第十层综合会客厅、会议室、副总办公室、领导办公室，第十一层综合资料室、储藏室、信息中心。
按“高规”划分，属一类高层建筑。
设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。
此次设计的目的是通过对该综合办公楼的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。
1.3设计内容
本论文主要阐述了该综合行政办公楼各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论等。
论文共包括五大章内容，前二章主要包括绪论及配电系统设计，第三章主要为照明系统设计，第四章为防雷接地系统设计，第五章为弱电系统设计。
（1）第二章为配电系统设计，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求，负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等，并用单位容量法进行了负荷计算，确定各个系统照明负荷的容量、计算电流，以此选择出了断路器，导线。
并依据文献[１１]对负荷进行了分类，针对不同级别负荷及负荷大小采取了不同的配电方式，同时对动力设备进行了负荷计算，配电箱设计。
本部分设计出图1幅，及配电系统图。
（2）第三章为照明系统设计，主要说明光源、灯具选择，照度计算，一般照明等内容，并依据文献[1、2]等用单位容量法进行照度计算，选择出各个房间合适的灯具数量，按照供电半径不超过30米的原则进行了照明平面设计，设计出各个供电回路及相对应的配电箱。
本部分设计出图3幅，为1幅地下车库照明平面图、1幅一层照明平面图、1副标准层照明平面图。
（3）第四章为防雷接地系统，主要说明对直击雷、侧击雷、雷电感应等的防护以及接地系统的方式及具体要求等内容，并结合本建筑特点，做了防直击雷、侧击雷、感应雷设计及接地系统设计，本部分设计出图1幅。
（4）第五章为弱电系统设计，包含二个部分：
电话系统设计和网络系统设计，本部分设计出图3幅，为一幅一层电话网络插座图、一幅标准层电话网络插座图、一幅电话系统图。
（5）其各章节关系如1-1图所示：
图1-1行政办公楼电气系统
2配电系统设计
2.1负荷等级及供电要求
2.1.1负荷等级分类
电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。
一级负荷：
（１）中断供电将造成人身伤亡者。
（２）中断供电将造成重大政治影响者。
（３）中断供电将造成重大经济损失者。
（４）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。
对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。
中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。
二极负荷：
（１）中断供电将造成较大政治影响者。
（２）中断供电将造成较大经济损失者。
（３）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
三级负荷：
不属于一级和二级的电力负荷。
2.1.2供电要求
根据《民用建筑电气规范》
（１）一级负荷的供电“应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏”。
但在实际设计中为了满足一级负荷的供电，可以采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设自备发电机，故可以采用一路高压电源加一路备用电源---应急柴油发电机组供电，当一级负荷容量较大时，应采用两路高压供电。
对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源（应急柴油发电机），并且该电源中严禁接入其他负荷。
（２）二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。
设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组），但当负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电。
（３）三级负荷对供电无特殊要求。
此外，根据《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》对消防用电设备进行负荷等级划分，对于一类高层建筑的消防用电按一级负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供电回路。
火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源，其配电设备应明显标志。
本工程为一类高层建筑，消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备及普通电梯、消防电梯、生活水泵按一级负荷，采用双电源供电，并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。
其它动力设备、照明用电为三级负荷。
2.1.3配电方式
高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。
应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。
对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电；对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：
（１）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。
（２）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。
（３）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。
本工程配电采用分区树干式（详见图纸配电系统图）。
2.2负荷计算
电力负荷是供电设计的依据参数。
计算准确与否，对合理选择设备、安全可靠与经济运行，均起着决定性的作用。
负荷计算的基本方法有：
利用系数法、单位负荷法等。
负荷计算一般采用需要系数法。
照明负荷计算公式如下：
每个房间的有功功率：
（2-1）
计算电流：
（2-2）
用电设备组计算负荷：
（2-3）
（2-4）
（2-5）
配电干线计算负荷：
（2-6）
（2-7）
（2-8）
（2-9）
式中W------------------单位面积功率（W/m2）
S------------------供电面积（
）
------------------同时系数
------------------需要系数
Q-------------------用电设备组无功功率（kvar）
P--------------------用电设备组有功功率（kW）
cosФ------------------有功功率因数
tgФ-----------------正切角（用来求无功功率）
例如对配电箱AL0-1负荷计算，地下层W=30W/m2，供电面积S=339.3
，
，
则总有功功率
=
WS=1*30*339.9=10179W
考虑到实际配电箱容量多是三的倍数，故P取12KW，有较大余量，
计算电流
=
=23A
断路器整定值选32A，导线选取与断路器相配合，可选YJV5*10，其载流量大于32A。
又如，对配电箱ALO负荷计算，有功功率为分配电箱之和，P=27KW，则
无功功率
=27tgarccos0.8=20.25KVA
视在功率
=33.75KVA
计算电流
=51A
断路器整定值选63A，导线选YJV5*16，其载流量大于63A
又如，对照明负荷干线3负荷计算
有功功率：
=1*0.8（78+69*3）=228KW
无功功率：
=1*（58.5+51.75*3）*0.8=171KVA
视在功率：
=285KVA
计算电流：
=433A
断路器整定值选为450A,选线YJV4*240+1*120
本工程应急照明负荷主要是一些灯具，蓄电池，负荷计算依据具体所带负荷情况P=40n+350,n为所带灯数量，每盏白炽灯40W,
动力部分计算负荷：
（2-10）
（2-11）
（2-12）
P--------------------设备有功功率
例如，对电梯进行负荷计算，P=36KW，cosφ＝0.5
则无功功率：
=62.4KVA
视在功率：
=72KVA
计算电流：
=109A
断路器整定值选160A，选线NH-YJV4*70+1*35，其载流量大于160A
计算所得本建筑总负荷为1692KVA，其中有功功率为1354KW，无功功率为1014KVA。
AP配电箱安装容量：
Pe=75KW
需要系数Kx=0.8，功率因数cosφ=0.85
计算容量Pjs=Pe*Kx=60KW
Ijs=Pjs/1.732*380*cosφ=108A
AL1配电箱安装容量：
Pe=3.325KW
需要系数Kx=0.8，功率因数cosφ=0.85
计算容量Pjs=Pe*Kx=2.66KW
Ijs=Pjs/1.732*380*cosφ=4.8A
AL2配电箱安装容量：
Pe=21KW
需要系数Kx=0.8，功率因数cosφ=0.85
计算容量Pjs=Pe*Kx=17KW
Ijs=Pjs/1.732*380*cosφ=30A
AL2-11配电箱安装容量：
Pe=17KW
需要系数Kx=0.8，功率因数cosφ=0.85
计算容量Pjs=Pe*Kx=14KW
Ijs=Pjs/1.732*380*cosφ=25A
ZM-G公共照明配电箱安装容量：
Pe=9.9KW
需要系数Kx=0.8，功率因数cosφ=0.85
计算容量Pjs=Pe*Kx=7.92KW
Ijs=Pjs/1.732*380*cosφ=14A
2.3导线选择
2.3.1电缆选择原则
（１）根据计算负荷电流选断路器整定值；
（２）根据断路器整定值选电缆；
（３）导线及断路器选择时要前后级之间相互配合，前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级；
（４）动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。
2.3.2选择结果
（１）照明回路和普通插座回路统一选用BV2*2.5，插座回路统一选用BV3*4。
（２）其它设备导线选择见图纸。
3照明系统设计
3.1总则
电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。
环境条件对照明设施有很大影响。
要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。
3.2照明光源选择
照明光源选择一般原则：
（１）发光效率高；
（２）显色性好，即显色指数高；
（３）使用寿命长；
（４）启点可靠、方便、快捷；
（５）性能价格比高。
3.3照明灯具选择
灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。
选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。
在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。
灯具选择一般原则：
（１）使用安全：
防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险；
（２）提高能效：
选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应，以及光通维持率高的灯具；
（３）合理考虑功能性（良好的照明效果）、装饰性（美观、协调）、经济性（性价比高）和能源效益的结合；
（４）限制眩光。
3.4照度和照明方式选择
选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。
选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。
在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。
另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。
充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70－80％，同样能起到节电的作用。
3.5一般照明
照明可分为一般照明、应急照明。
本建筑一般照明主要为办公照明。
3.5.1办公照明一般设计原则
（１）办公时间几乎都是白天，因此人工照明应与天然采光结合设计而形成舒适的照明环境。
办公室照明灯具宜采用荧光灯。
（２）办公室的一般照明宜设计在工作区的两侧，采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。
不宜将灯具布置在工作位置的正前方。
在难于确定工作位置时，可选用发光面积大，亮度低的双向蝙蝠翼式配光灯具。
（３）在有计算机终端设备的办公用房，应避免在屏幕上出现人和什么物（如灯具、家具、窗等）的映像。
3.5.2设计结果
本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下：
（走廊、厕所为0米工作面照度，其它为0.75米工作面照度）
地下车库：
声控双管荧光灯
大堂：
荧光花吊灯（非标）
走廊楼梯：
天棚灯
厕所：
防水防尘灯
其它照明：
嵌入式长格栅灯具
3.6应急照明
3.6.1应急照明分类
应急照明按照用途可分为三类：
疏散照明、安全照明、备用照明。
设计要求
（１）疏散应急照明：
为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明。
在疏散通道地面上提供的照度应达到1lx，最低不得小于0.2lx。
此外，在安全出口和疏散通道的明显位置还要设有标志指示灯；
（２）安全应急照明：
在正常照明突然熄灭时，为保证潜在危险场所（如医院手术间）的人员人身安全而设置的照明。
安全照明在工作面上提供的照度不应小于正常照明系统提供照度的5％，并且应在正常照明电源消失后0.5s以内提供安全照明电源；
（３）备用应急照明：
正常照明发生事故时，能保证室内活动继续进行的照明，备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供，其应急电源主要应来自两个级别的电源：
电网电源和自备电源（发电机或集中蓄电池），照度一般为正常照度的10％。
此外，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它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。
疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。
安全出口标志宜设在出口的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上。
走道疏散标志灯的间距不应大于20m。
应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min；高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于30min。
3.6.2应急照明灯具选择
应急照明必须选用能瞬时启动的光源，只有应急照明作为正常照明的一部分，并且应急照明和正常照明不出现同时断电时，应急照明才可选用其它光源，因为若选用不瞬时启动的光源（如气体放电灯）时，当其不在正常照明运作中一同使用，一旦发生事故，因其启动时间长而不能起到事故照明的作用。
3.6.3应急照明灯具布置
高层建筑的下列部位应设置应急照明：
（１）楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室和避难层（间）。
（２）配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、供消防用电的蓄电池室、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它房间。
（３）观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅和商业营业厅等人员密集的场所。
（４）公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过20m的内走道。
3.6.4应急灯具控制方式
（１）非持续式（常备式）。
正常状态下，无交直流输出；强切状态下，交流输出；转入应急状态下，直流输出。
（２）持续式（常亮式）。
正常状态下，交流输出；强切状态下，交流输出；转入应急状态下，直流输出。
（３）可控制方式。
正常状态下，输出交流，灯开关自由控制开断；强切状态下，交流输出，开关失控；应急状态下，直流输出，开关失控。
3.6.5设计结果
本建筑采用应急照明与正常照明相结合，走廊、楼梯等场所按一级负荷供电，采用双电源，已满足应急照明要求，办公室等场所应急照明采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不少于20min，走道疏散标志灯的间距在20m内，安装高度及其它要求均满
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