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设计说明书
毕业设计（论文）
课题名称某小区建筑电气部分初步设计
学生姓名贺伟
学号0841229011
系、年级专业电气工程系、08级电气工程及其自动化
指导教师袁旭龙
职称副教授
年月日
摘要
本设计主要阐述了某市某小区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。
本设计共主要包括强电部分设计、弱电部分部分设计及安防部分设计；
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：
电视、电话、网络，对讲系统以及背景音乐的设计。
安防部分包括电视监控系统，周界防范系统，电子巡更系统等
设计完成图纸共25幅，其中强电部分14幅，弱电部分9幅，安防部分2幅，除防雷平面采用手绘其余图纸均采用CAD软件绘制。
本小区电气设计作为毕业设计，其目的是通过切身实践，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，为即将面临的工作奠定坚实的基础。
关键词
配电系统，照明，负荷，防雷接地，电视电话，网络，周界防范，电子巡更，电视监控，
Abstract
Thisessayisgoingtoanalyzethefoundations,principles,methodsandalternativesthatwereusedwhendesigningtheelectricsystemsofthe××communityin××city.Inthisessaytherearemainlyfocusingonthedesignofforcefulelectricpower;designofsecurityautomationsystemandlightcurrent.
Theforcefulelectricpowerincludesthedesignoflowvoltagedistribution,lightingandEarthingforlightningprotectionsystem.Aswellascomputingcharge,computinglightingleveletc.
Thelightcurrentcontains:
thedesignofCATVtelephoneandnetworksystems,interphonesystems,backgroundmusicsystem.
Securitydefenceantomationsystemscontains:
perimeterdefencesystems,closedCircuitMonitoringTVandguardtoursystem.
25planswereaccomplished,including:
20graphicsfortheforcefulelectricpowerparts,7graphicsforthelightcurrentparts,5graphicsforthesecuritydefenceparts.AllplansarecompletedbasedonAUTOCAD.
Thepurposeofusingtheelectricsystemdesignofthisbuildingasthegraduationdesignwastoapplytheconceptsandtechniquesintopracticeand,toexerciseindividualanalyticalabilityandproblemresolvingcapability,inordertotakeadvantageswhenfacingrealisticproblemsatwork.
Keywords:
distributionsystem,lighting,load,earthingforlightningprotection,telephone,network,perimeterdefence,closedCircuitMonitoringTV,guardtour
附录
前言
本设计是某市某小区建筑电气初步设计，该工程系实际工程。
针对本工程的情况，本设计包含的内容主要有配电、照明、防雷、消防等系统。
由于时代的需求要在电气方面做到以人为本，环保节能，在设计深度和广度上都具有很好的研究价值。
由于所学专业为电气工程及其自动化以及以后的就业单位为建筑单位，故以此为基础选定此题目作为毕业设计。
本设计通过设计计算和图纸绘制就现代建筑中的主要部分--配电、照明、防雷接地、消防，近年来，我国建筑电气的发展极为迅猛，并且要求不断提高，技术先进，控制体系丰富多样。
更新换代特别快。
于是，多高层的建筑电气的工程设计也便成为工程院校教学环节的重点。
本次设计课题结构特点明确，涵概面广。
在整个设计过程中，我们得到了专业教师孜孜不倦的指导，也深切体会到科学严谨的设计思想。
由于本人设计经验有限，不妥和错误之处，恳请各位老师指正。
第一章设计说明
1.1建筑电气概况
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、消防、防雷接地、通信、网络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。
本次设计是对某市某小区的电气设计，本工程概况：
住宅小区，每栋建筑面约6500平方米，六层,分为一梯两户和一梯三户两种类型。
按“高规”划分，属三类。
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本小区建筑的各个电气系统的设计实践，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。
1.2设计内容
本论文主要阐述了该小区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。
论文共包括照明、防雷接地、电视电话、网络、对讲、小区变电所、背景音乐、电视监控、巡更、周界防范系统。
（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2幅，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《电气照明技术》《建筑照明设计规范》等进行照度计算，选择出各个房间合适的灯具数量，同时依据《建筑照明设计标准》《建筑设计防火规范》进行应急照明设计，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12幅，为各层照明平面图及照明负荷配电平面图。
（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。
（4）第五章为弱电系统。
它又可分四大部分，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，本次设计从市区有线电视网引入至小区控制室，经分配后引至各栋住宅楼。
第二部分为电话和网络系统。
主干线缆由市政主干引来，经过小区控制室后引至各栋住宅楼。
第三部分为可视对讲系统，各住户设对讲分机，与本单元控制主机相连。
各单元控制主机相连后与小区控制室相连。
第四部分为为背景音乐系统，兼做公共广播。
主要说明系统组成，主要功能，功放选择等本章设计出图共９幅，5幅弱电系统图，4幅弱电平面图。
（6）第六章为安全防范系统。
它又可分为三大部分，第一部分周界防范系统，主要说明系统组成。
周界防范系统采用主动红外探测器。
第二部分电视监控系统，
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。
在各个主要出入口设置摄像机进行监控。
第三部分为电子巡更系统，主要说明巡更系统组成和巡更路线等内容。
第二章配电系统设计
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。
二级负荷
（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，对于二类高层建筑的消防用电按二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。
本工程为三类民用建筑，照明用电均为为三级负荷。
2.2负荷计算
负荷计算采用需要系数法.
照明负荷计算：
每层配电箱有功功率
（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
------------------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）
例如对配电箱AL1-1负荷计算，一单元
则总有功功率
=0.95*72.00=68.4kW
计算电流
=
=115.28A
断路器整定值选160A，导线选取与断路器相配合，可选BV70，其载流量大于
160A。
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.
计算所得每栋住宅楼A侧负荷为216.00kW，B侧负荷为192.00KW。
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。
2.4配电方式
住宅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；对配电间的配电宜采用下列方式之一
（1）工作电源采用分区放射式，备用电源也采用分区放射式。
（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放射式。
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
依据《建筑照明设计规范》选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害视力，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住宅各房间照明。
3.5.1住宅照明一般设计原则
（1）住宅照明一般都是夜晚，因此选择合适的照度以形成舒适的照明环境。
客厅，卧室照明灯具采用荧光灯，楼梯间采用声控灯，厨房卫生间采用防水防尘灯，餐厅采用扁形吸顶灯。
（2）住宅内各房间灯具宜设置在房间中央，采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。
（3）在有计算机终端设备房间，应避免在屏幕上出现人和实物（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）
（1）卧室：
75lx双管荧光灯
（2）客厅：
100lx双管荧光灯
（3）厨房：
150lx防水防尘灯
（4）餐厅:
150lx扁形吸顶灯
（5）卫生间：
100lx防水防尘灯
（6）楼梯间：
50lx声控灯
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
住宅楼的楼梯间应设置应急照明。
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，只在楼梯间设置应急照明，采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不少于20min，安装高度及其它要求均满足相关规范。
3.7照度计算（计算所需灯具数量）
3.7.1本设计采用利用系数法计算灯具数量
计算方法：
式中：
-----------------工作面上的平均照度
A--------------------工作面面积（m2）
U--------------------利用系数，指投射到工作面上的光通量与光源光通量之比
K--------------------维护系数，办公室取0.8，室外取0.7，营业厅取0.75
--------------------光源的光通量（lm）
例如，对于卧室A=9.72
照度要求75lx,安装高度2.75米，则查得
=3250Lm，K=0.8，U=0.6（根据室行空间比计算得到）
则
=
=0.47套
3.7.2选择结果见表1.1
单元号
住宅号
房间
S（m2）
照度（lx）
计算高度（m）
灯具
选择套数
一单元
住户1
卧室1
9．72
75
2．6
荧光灯
1
卧室2
12．6
75
2．6
荧光灯
1
客厅
8．91
100
2．6
荧光灯
1
餐厅
6．75
150
2．6
扁形吸顶灯
1
厨房
4．73
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
3．38
100
2．6
防水防尘灯
1
住户2
卧室
12．6
75
2．6
荧光灯
1
客厅
10．08
100
2．6
荧光灯
1
厨房
4．59
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
2．97
100
2．6
防水防尘灯
1
住户3
卧室1
10．26
75
2．6
荧光灯
1
卧室2
13．23
75
2．6
荧光灯
1
客厅
9．41
100
2．6
荧光灯
1
餐厅
9．41
150
2．6
扁形吸顶灯
1
厨房
6．0
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
4．28
100
2．6
防水防尘灯
1
二单元
住户1
卧室1
11．7
75
2．6
荧光灯
1
卧室2
16．38
75
2．6
荧光灯
1
客厅
11．7
100
2．6
荧光灯
1
餐厅
9．32
150
2．6
扁形吸顶灯
1
厨房
4．1
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
3．0
100
2．6
防水防尘灯
1
住户2
卧室
12．6
75
2．6
荧光灯
1
客厅
9．0
100
2．6
荧光灯
1
厨房
6．3
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
2．7
100
2．6
防水防尘灯
1
住户3
卧室
11．64
75
2．6
荧光灯
1
客厅
13．06
100
2．6
荧光灯
1
厨房
4．72
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
2．72
100
2．6
防水防尘灯
1
三单元
住户1
卧室
10．93
75
2．6
荧光灯
1
客厅
10．27
100
2．6
荧光灯
1
厨房
5．98
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
2．72
100
2．6
防水防尘灯
1
住户2
卧室
10．69
75
2．6
荧光灯
1
客厅
8．16
100
2．6
荧光灯
1
厨房
5．33
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
2．04
100
2．6
防水防尘灯
1
住户3
卧室1
10．1
75
2．6
荧光灯
1
卧室2
14．24
75
2．6
荧光灯
1
客厅
8．28
100
2．6
荧光灯
1
厨房
3．93
150
2．6
防水防尘灯
1
卫生间
2．03
100
2．6
防水防尘灯
1
四单元
住户1
卧室1
10．86
75
2．6
荧光灯
1
卧室2
11．76
75
2．6
荧光灯
1
升级会员 