某办公楼各系统电气设计的设计Word文档格式.docx

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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。

论文共包括六大章内容，前四章主要包括绪论及强电部分设计，第五、六章主要包括弱电部分及消防设计。

（１）第二章为低压配电系统，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，本部分包括配电系统图，配电平面图。

（２）第三章为照明系统，主要说明光源、灯具选择，照度计算，一般照明及应急照明等内容，并依据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。

（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。

（４）第五章为火灾自动报警与联动控制系统，它又可分为两大部分，第一部分为火灾报警系统，主要说明感温、感烟探测器、手动报警按钮、消防电话、消防广播及复视器等的选择原则、方法、布置位置等内容，并通过计算结合利用保护半径作辅助线的方法确定出各场所所需的探测器数量，确保保护无死区，同时也进行了消防广播、消防电话等设计工作；

第二部分为联动控制部分，主要说明对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯等的控制等内容，并对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯的控制做出了具体设计，确保发生火灾后相关水泵能启动，风机能按要求投入或退出，非消防电源能自动切断，电梯实现回归地层，对重要设备能在控制室手动控制。

（５）第六章为弱电系统，它又可分五大部分，第一部分为有线电视系统，主要说明系统组成及线路敷设等内容，本次设计仅设计了分配系统及线路敷设等内容，前端信号直接从市区有线电视网引入；

第二部分为公共广播系统，主要说明系统组成，主要功能，功放选择等，本部分设计与第四章消防广播相结合，按层分区，实现分区广播，并计算选择功率放大器的台数和功率；

第三部分为闭路电视监控系统，主要对闭路电视监控系统的组成、要求等作了简要的说明，本次设计考虑本工程特点仅采用定点监控，并带硬盘录像，控制室设置有电视墙进行监视；

第四部分为综合布线系统，简要阐述了综合布线的概念，设计目标以及本次设计的原则等；

第五部分为弱电系统线路的敷设，本次设计弱电系统电井内走桥架，各楼层内穿线槽或钢管敷设。

（６）其各章节关系如下：

图1-1各章节关系图

第二章配电系统设计

2.1负荷等级及供电要求

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供电要求

（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，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、防烟排烟风机、应急照明等消防设备及电梯、生活水泵按一级负荷，采用双电源供电，从附近两变电站引入两回路，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。

2.2负荷计算

负荷计算一般采用需要系数法。

照明负荷计算：

采用单位面积功率法

每层配电箱有功：

（2.1）

计算电流：

（2.2）

用电设备组计算负荷：

有功功率：

（2.3）

无功功率：

（2.4）

视在功率：

（2.5）

配电干线计算负荷：

　　（2.6）

（2.7）

（2.8）

（2.9）

式中：

-----------------单位面积功率（

）

-----------------供电面积（

------------------同时系数

------------------需要系数

------------------用电设备组无功功率（

------------------用电设备组有功功率（

例如：

第二层配电箱AL2-1负荷计算，用电指标为

，供电面积为

，

，则总有功功率为

考虑到实际配电箱容量多是三的倍数，故

取

，有较大余量。

计算电流

断路器整定值选

，导线与断路器相配合，可选用

，其载流量大于

。

详细计算见附表-1及附表-2。

导线选择实物图如图2-1所示。

图2-1交联聚氯乙烯绝缘电力电缆（YJV）

2.3导线选择

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选择结果:

照明回路统一选用BV2×

2.5，插座回路统一选用BV3×

4；

2.4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。

第三章照明系统设计

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及一层商业照明等。

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。

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）

（１）配电室、办公室、消防控制室、值班室、商场、门庭：

300lx双管格栅荧光灯

（２）机房、库房：

50lx单管荧光灯

（３）走廊：

50lx自镇流荧光灯（节能灯）

（４）厕所：

75lx自镇流荧光灯（节能灯）

所选灯具部分实物图如图3-1，图3-2所示。

图3-1双管格栅荧光灯

图3-2自镇流荧光灯（节能灯）

3.6应急照明

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。

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。

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；

（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。

5设计结果

本建筑采用应急照明与正常照明相结合，走廊、厕所、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足相关规范。

3.7照度计算

1本设计采用单位容量法计算灯具数量

单位容量法适用于均匀的一般照明计算，它主要计算每单位被照面积所需的灯具安装功率：

（3.1）

-----------------全部灯具安装功率

-----------------被照面积

或直接计算灯具数量：

（3.2）

-----------------需求照度

-----------------房间面积

----------------单位面积每

光通量

、

-----------修正系数

-----------------照明灯具光通量

室形指数:

（3.3）

-----------------房间宽

-----------------房间长

-----------------灯具至工作面高度

根据室形指数结合灯具配光类型查表3-1可得出

室形指数

直接型配光灯具

半直接型配光灯具

均匀漫射配光灯具

半间接型配光灯具

间接型配光灯具

S<

0.9h

1.3h

0.6

5.38

5.00

7.78

8.75

0.8

4.38

3.89

4.24

6.36

7.00

1.0

3.41

3.68

3.59

5.39

6.09

1.25

2.98

3.33

3.11

4.83

1.5

2.74

3.04

2.86

2.0

2.80

2.46

2.69

2.50

4.00

2.5

2.64

2.30

4.89

3.0

2.55

2.37

2.19

3.5

2.12

2.11

3.18

4.0

2.06

2.22

2.03

4.5

2.35

2.02

2.17

1.99

3.26

5.0

2.33

1.97

1.94

2.92

附注：

S为灯具间距，h为灯具安装高度

表3-1室形指数配光类型表

室内顶棚、墙面及地面的反射系数分别为

、

，根据实际环境不同可加系数

修正，详见表3-2，

0.7

0.4

0.5

0.3

0.2

1.08

1.27

表3-2反射系数修正系数表

根据各灯具效率不同，可添加系数

修正，详见表3-3，

灯具效率

1.22

1.47

表3-3灯具效率修正系数表

本设计中二至十三层长、宽、高分别为9.6m、6.1m、2.75m的某一办公房间，其工作面为0.75m水平面，顶棚、墙面、地面反射比分别为0.7、0.5、0.2，采用40W双管格栅荧光灯，光源光通量6600lm，灯具效率70%，要求室内工作平面平均照度

为300lx，则

，查表3-1得出单位容量光通量最接近

，根据灯具效率及各反射比可知修正系数

均为1。

将计算各数值代入公式3.2可得：

，因此

取8（套）。

具体选择结果参见附表-3。

2照明负荷平面布置

设计原则：

（１）每一照明单相分支回路的电流不宜超过16A，单支回路所带灯具（插座）数量应满足相关要求，一般可以带灯具12至13盏，插座7至8只。

（２）每个照明开关所控光源数不宜太多，体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所应采用集中控制。

（３）供电半径应满足要求，一般不超过30米。

（４）插座不宜和照明灯接在同一分支回路。

（５）尽量使三相所带负荷平衡。

照明负荷具体布置见照明平面图。

第四章防雷接地系统设计

本建筑高52.5米，防雷设计按二类防雷建筑物处理。

4.1建筑物的防雷措施

建筑物的防雷措施，应当在当地气象、地形、地貌、地质等环境条件下，根据雷电活动规律和被保护建筑物的特点，因地制宜地采取切实可行的措施，做到安全、可靠、经济合理。

对安全可靠的要求，根据GB50057-1994《建筑物防雷设计规范》中的一般规定，第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物中有爆炸危险的场所，应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。

第二类防