电气工程设计案例.docx

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电气工程设计案例

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默认分类2009-12-2410:

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第一部分设计说明书

1.1、工程设计概况

本建筑为宾馆楼，总建筑面积约823.44㎡，共9层，建筑高度33.9ｍ。

首层为设备房、店铺和办公用房，第2层为活动室，3～9层为客房。

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045和《火灾自动报警系统设计规范》规定，该工程属二类高层建筑，火灾自动报警系统对象二级单位。

1.2、设计依据

（1）广州大学市政技术学院毕业设计任务书之某宾馆电气及消防报警系统设计

（2）火灾自动报警系统设计规范（GB50116—98）

（3）高层民用建筑设计防火规范（GB50045—95修订版）

（4）民用建筑电气设计规范（JGJ/T16—92）

（5）建筑照明设计规范（GB50034-2004）

1.3、室内供电系统方案的确定

（1）本工程的一级负荷有消防水泵、排烟风机、应急照明、疏散指示照明和消防控制室，一级负荷的用电独立供给。

考虑技术、经济、安全、可靠等方面的因素，配电房的电力配送采用以下方法：

电柜

用途

1号柜

消防泵、排烟风机、防火卷帘等动力用电

2号柜

应急照明、疏散指示照明、安全出口指示照明、消防控制室等用电

3号柜

1、2、3楼的照明用电

4号柜

4、5、6楼的照明用电

5号柜

7、8、9楼的照明用电

6号柜

备用

（2）本工程的配电采用树干与放射相结合的配电方式，主要配电干线由配电房吊顶电缆线槽引致电气竖井，每层的电气竖井内都设有该层的总配电箱，每层的店铺、客房的用电由层总配电箱沿吊顶线槽配送。

（3）店铺、客房都装设独立的分配电箱。

1.4、消防系统方案的确定

（1）本工程在首层设置消防控制室，对全楼的消防进行探测监视和控制。

消防控制室的报警控制设备由火灾报警控制器、CRT图形显示设备、紧急广播设备、消防电话主机、USP不间断电源等组成。

（2）系统采用JB-QG-GST500联动型火灾报警控制器，集火灾报警和联动控制于一体，通过在每层设置感烟、感温探测器、手动报警按钮（带电话插口）及消火栓按钮达到火灾报警的目的，然后通过设置在每层的消防广播扬声器通报火灾情况，并通过疏散指示灯和应急照明灯指示人员疏散，同时通过联动控制设备关断非消防电源、使电梯迫降，并且根据火情启动有关的排烟设备和灭火设备，达到灭火的目的。

（3）本设计的设备主要有：

感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、消火栓按钮（带电话插口）、警铃等；警报装置主要有：

楼层显示盘、声光报警器、消防广播，警铃；排烟装置主要有：

排烟风机；灭火装置主要是：

消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统；防止火灾蔓延装置：

防火卷帘。

（4）本设计不考虑正压送风系统，留给中央空调协调送风。

第二部分设计计算书

2.1室内供电系统计算

2.1.1、消防泵、排烟风机、防火卷帘的电气确定

2.1.1.1、负荷估算：

消防泵的总功率：

4×7.5kw+4×4kw=46kw

防火卷帘的总功率：

16×0.75kw=12kw

排烟风机的总功率：

1×3kw=3kw

总功率：

46kw+12kw+3kw=61kw

1楼配电箱电流计算：

I=A=160.53A

2楼配电箱电流计算：

I=A=39.47A

2.1.1.2、干线电缆选择

从节能角度，为了减少电能传输时引起的线路上电能损耗，要求减少导体的电流阻抗则使用铜比铝好。

故本设计中所有导线电缆全部选用铜芯线。

同时绝缘聚氯乙烯护套内钢带铠装电力电缆：

其制造工艺简单，没有敷设高差的限制。

重量较轻，弯曲性能好，具有内铠装结构，使铠装不易腐蚀。

能耐油和酸碱性的腐蚀，而且还具有不延燃的特性，可适用于有火灾发生的环境。

同时，该电缆还具有不吸水的特性，适用用于潮湿、积水或水中敷设。

电流通过导线时，要产生电能损耗，使导线发热，若绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘损坏，甚至引起火灾。

当裸导线的温度过高时，会使其接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，甚至可发展到断线。

因此规定了不同材料和绝缘导线的允许载流量。

在这个允许载流量范围内运行，导线的升温不会超过允许值。

选择导线截面使通过相线的电流Ic应不超过导线正常运行时的允许载流量Ial。

本设计中，配电房到1楼消防动力配电箱回路选用VV29-95×3+1×35型电缆，除此之外的消防动力回路的电缆选用VV29-10×3+1×6型号。

2.1.2、应急照明、疏散指示照明、安全出口指示照明、消防控制室的电气确定

2.1.2.1、设计要求

①、应急照明作为正常照明的一部分同时使用时，应有单独的控制开关，且控制开关面板宜与一般照明开关面板相区别或选用带指示灯型。

②、应急照明不作为正常照明的一部分同时使用时，当正常照明因故停电，应急照明电源宜自动投入。

③、公共场所的安全出口、疏散出口应设指示灯。

④、疏散应急照明宜设在墙面或顶棚上，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拐角处距地面1.00m以下的墙上，走道疏散标志灯的间距不应大于20m。

⑤、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。

2.1.2.2、本工程的应急照明灯具的选择与布置

本宾馆楼的下列部位设置应急照明：

①、楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间、活动室。

②、配电房、消防控制室、消防水泵房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间。

③、楼内的疏散走道和走道长度超过20m的内走道。

此外，应急照明必须选用能瞬时启动的光源，并有单独的控制开关。

2.1.2.3、负荷估算

应急照明的总功率：

（12×7+17+12）×20W=2260W

疏散指示照明的总功率：

（6×7+3）×15W=675W

安全出口指示照明的总功率：

（4×7+5+5）×15W=570W

消防控制室用电总功率：

1000W

总功率：

2260W+675W+570W+1000W=4505W

总电流计算：

I=A=20.48A

消防控制室用电支线电流计算：

I=A=4.55A

2.1.2.4、干线电缆的选择

在本设计中，应急照明、疏散指示照明、安全出口指示照明、消防控制室的电气系统的干线用VV29-4×2型号缘聚氯乙烯护套内钢带铠装电力电缆

2.1.2.5、支线电线的选择

1、绝缘导线的选择应用应遵循以下几项原则：

①、导线的绝缘等级符合所在电路的电压等级要求。

②、选择的导线型号满足敷设环境的要求。

③、导线的载流量要满足要求，运行中导线的发热在允许范围内。

④、因导线长度造成的电压降符合规定。

⑤、导线的机械强度满足要求。

⑥、在能满足各项电气性能要求的情况下，选择最经济的方案。

实际工程应用中就是根据上述几项基本原则，按相关规程进行设计计算，根据计算结果查阅导线的有关参数表，从而选择符合要求的绝缘电线。

2、中性线截面的选择：

三相四线制系统的中性线，要考虑不平衡电流和零序电流以及谐波电流的影响。

①、一般三相四线制系统中的中性线截面应不小于相线截面的一半。

②、有三相四线制引出的两相三线制和单相线路，因中性线电流和相线电流相等，故中性线截面和相线截面相同。

③、如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，该谐波电流回流过中性线，此时中性线截面应不小于相线截面。

遵循以上原则，本设计中各中性线截面是相线截面的一半。

3、保护线截面的选择：

保护线截面要满足短路热稳定的要求，按GB50054-95低压配电设计规范规定

①当相线截面小于16mm2时，保护线截面应不小于相线截面。

②当相线截面不大于35mm2且大于16mm2时，保护线截面应不小于相线截面。

③当相线截面大于35mm2时，保护线截面应不小于相线截面的一半。

4、本设计中，应急照明、疏散指示照明、安全出口指示照明的电气系统的支线，用2.5mm2的BV铜芯聚氯乙烯绝缘电线。

消防控制室用电系统支线选用4mm2的BV铜芯聚氯乙烯绝缘电线。

2.1.3、照明系统方案的确定

2.1.3.1、一般规定

电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。

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、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥极的作用。

照明设计的目的是根据具体场合的要求，正确地选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布灯方案，在节约能源和建筑资金的条件下，来获得一个良好的住宿工作环境。

在本工程的照明设计中，由于本工程为宾馆楼，主要为客房、活动室，因此，在一般照明设计中，只要达到适当的照度要求即可。

2.1.3.2、照明光源选择的一般原则

①、室内照明光源的确定，应根据使用场所的不同，合理地选择光源的光效、显色性、寿命、起动点燃和再启燃时间等光电特性指标，以及环境条件对光源光电参数的影响。

②、室内照明应优先采用高光效光源和高效灯具。

在有连续调光、防止电磁波干扰、频繁开闭或室内装修设计需要的场所，可选用荧光灯。

③、在选择光源色温时，应随照度的增加而提高。

当照度低于100lx时宜采用色温低于3300K的光源。

④、室内一般照明宜采用同一种类型的光源。

当有装饰性或功能性要求时，亦可采用不同种类的光源。

2.1.3.3、照明灯具选择的一般原则

①、在选择灯具时，应根据环境条件和使用特点，合理地选定灯具的光强分布、效率、遮光角、类型、造型尺度以及灯的表观颜色等。

②、对于功能性照明，宜采用直接照明和选用敞开式灯具。

③、在高空间安装的灯具，如楼梯大吊灯、室内花园高挂灯、多功能厅组合灯以及景观照明和障碍标志灯等不便检修和维护的场所，宜采取延长光源寿命的措施。

④、公共建筑中的门厅、大楼梯厅等处，可采用较高亮度的灯具。

2.1.3.4、本设计的光源与灯具的选择

根据照明光源及灯具的选择原则，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）

①、办公室、活动室、店铺：

100lx双管荧光灯

②、消防控制：

100lx双管荧光灯

③、配电室：

75lx双管荧光灯

④、走廊、门厅：

50lx荧光灯

⑤、卫生间：

30lx荧光灯

⑥、客房：

50lx荧光灯

2.1.3.5、照度计算

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。

常用的照度计算方法有利用系数法，单位容量法和逐点法等3种。

任何一种照度计算方法，都只能做到基本准确，工程上计算结果有+20％至-10％的误差是允许的。

因此在本高层教学楼的照明设计中采用了单位容量法计算。

单位容量法,是从利用系数法演变过来的一种计算照度的简化方法。

单位面积安装功率表是考虑了灯具的形式和布置，光源效率，要求的最低照度，计算高度以及各种反射和减光因素后，编制成的单位面积所常需灯泡或灯管的功率的关系表。

这是一种常用的简便方法。

它适用于在方案设计或初步设计时的近似计算和一般的照明计算，这对于估算照明负载或进行简单的照明计算是非常适用的。

1、计算步骤

一般知道了房间的被照面积后，就可以利用编制好的《单位面积安装功率表》来确定灯泡或灯管的功率，其步骤为：

⑴选择照明光源和灯具；

⑵根据要求的照度，查表求得单位面积的安装功率；

⑶按公式计算灯具数量，据此布置一般