住宅小区的电气设计.docx
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住宅小区的电气设计
供配电课程设计
专业：
电气工程及其自动化
设计题目：
供配电课程设计
班级：
电自0942
姓名：
陈乐慧学号：
41
指导教师：
高纯斌
分院院长：
许建平
教研室主任：
高纯斌
电气工程学院
一、课程设计任务书
1、题目：
住宅小区的电气设计
设计内容:
建筑的供配电系统、电气照明、综合布线系统、系统集成、电气安全、节能与环保。
设计要点:
1建筑的供配电系统；（1供配电系统；2负荷计算及无功功率补偿；3短路电流计算、电气设备选择及继电保护；4变、配电所二次接线；5变、配电所布置；6电气传动；7电线、电缆的选择及敷设；8电气布置；9防雷与接地；...）
2电气照明；
3建筑的通信技术、有线电视系统、广播音响系统；；
4建筑的综合布线系统、系统集成；
5建筑的防火、防盗；
6建筑的电气安全；
7节能与环保。
二、要求：
1、指导教师能够提供实际工程设计的指导工作，尽量使课程设计接近实际设计工作；发挥学生的主观能动性，引导学生按照国家标准、行业规范进行设计工作；灌输行业、企业文化。
2、学生需要自主完成电气施工图纸的绘制，完成负荷参数的计算，保护装置及电气设备的选择并完成课程设计论文。
三、设计提交材料：
1电气施工图纸一张（1号图纸）。
2课程设计论文一份。
3课程设计任务书一份。
四、设计依据
国家及上海有关设计规范、标准：
1、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）；
2、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）；
3、《建筑物防雷设计规范》（GB50058-92）；
4、《住宅设计标准》（DGJ08-20-2001,J10090-2001）;
5、《住宅设计规范》（GB50096-1999）；
6、《汽车库建筑设计规范》（JGJ100-98）；
7、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）。
五、设计进度（2012年5月28日至6月8日）
时间
设计内容
28、29日
布置设计任务、查阅资料
30～31日
制定设计方案
1～5日
数据计算
6～7日
选择设备、绘制图纸
8日
整理论文
六、答疑时间及地点
新实验楼电气机房，新实验楼321全天答疑
目录
第一章绪论6
第二章供配电系统7
2.1负荷用电指标：
7
2.2供配电系统说明7
第三章电气设备10
3.1住户配电箱的回路分配10
第四章电气照明11
第五章建筑的防火、防盗12
5.1火灾自动报警灭火系统12
5.2消防用电设备12
5.3设计过程中的注意事项13
第六章建筑的电气安全14
6.1基本型14
6.2提高型15
第七章建筑的通信技术、有线电视系统、广播音响系统20
7.1建筑的通信技术20
7.2有线电视系统21
第八章线路的敷设24
8.1线路的敷设方式：
24
8.2布线的设计25
第九章防雷与接地2
课程设计总结3
参考文献4
第一章绪论
本次设计使用于城乡康居住宅的电气设计，设计应遵循GB50096《住宅设计规范》的要求，以康居为目标，体现超前性、示范性和指导性，并应做到与国家同期经济发展水平相适应。
住宅电气设计应满足住户以下要求：
a生活用电。
b家用电器（空调、电冰箱、电视机、音响、录像机、电饭煲、微波炉---等）手控、自控、遥控、远程控制。
c照明质量。
d火灾自动报警。
e安全防范（访客对讲、人侵报警、有害气体泄漏报警、生理意外紧急求助报警等）。
f通信设施（电话、传真、有线电视、卫星电视等）。
g信息设施（计算机网络接口等）。
h管理（水表、电能表、燃气表、热能表数据自动抄收及远传等）。
i布线（电源线、电话线、电视线、数据线、控制线等）。
j防雷接地。
第二章供配电系统
2.1负荷用电指标：
基本型（1A）：
4kW或50W/m²
提高型（2A）：
6kW或75W/m²
先进型（3A）：
8kW或100W/m²
2.2供配电系统说明
1供配电系统要求安全可靠，负荷容量按适当超前性的原则留有富裕量。
2住宅楼的消防电梯、消防水泵、疏散应急照明等消防设备负荷等级应符合消防电源供电要求。
3住宅供电应考虑三相平衡。
每单元（层）应设电源检修断路器（6~12户）一个。
4每户住宅应采用单相供电。
有三相用电的住户，三相电源只供设备专用。
5计量电能表应按当地供电局有关规定安装。
电能表的选型，可采用带有远传通信功能接口的直读式高过载电能表，电能表容量按用电负荷标准选择。
6电能表宜集中安装在单元首层（适用于多层住宅）或每层配电间内（适用于高层住宅）。
采用表具自动抄收数据远传系统的电能表，安装位置可不做规定，由各工程设计根据实际情况确定。
7住宅用电负荷计算，宜采用需要系数法计算，需要系数的选定可根据表1选取。
表1住宅用电负荷需要系数
按单相配电计算时所连接的基本用户数
按三相配电计算时所连接的基本用户数
需要系数
通用值
推荐值
3
9
1
1
4
12
0.95
0.95
6
18
0.75
0.80
8
24
0.66
0.70
10
30
0.58
0.65
12
36
0.50
0.60
14
42
0.48
0.55
16
48
0.47
0.55
18
54
0.45
0.50
21
63
0.43
0.50
24
72
0.41
0.45
25~100
75~300
0.40
0.45
125~200
375~600
0.33
0.35
260~300
780~900
0.26
0.30
注：
1表中通用值目前采用的住宅系数值，推荐值是为计算方便而提出，仅供参考。
2住宅的公用照明及公用电力负荷需要系数，一般可按0.8选取。
8每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能，可按以下要求进行设计：
a当住宅部分建筑面积在1500m²（单相配电）或4500m²（三相配电）时，漏电断路器的漏电动作电流Iz为300mA。
b当住宅部分建筑面积在1500~2000m²（单相配电）或4500~6000m²（三相配电）时，漏电断路器的漏电动作电流Iz为500mA。
c当住宅部分建筑面积超过6000㎡时，应多路配电分别设置漏电断路器或在总配电柜的出线回路上分别装几组漏电断路器。
d凡带消防用电设备的回路不能装设作用于切断电源的漏电保护装置，应设报警式漏电保护装置。
照明总线进线处的漏电断路器的事故报警除在配电柜上有显示外，还应将报警信号送至值班室，在值班室设声光报警。
第三章电气设备
每户设一个配电箱，除独门独户的电能表装于该户配电箱以外，其余形式的住宅电能表均集中装于（自动抄收数据远传系统的电能表可除外）。
住户配电箱宜设在用户走廊或门厅内的适当地点，箱内除设照明回路、一般插座回路外，空调、电炊具及电淋浴等也应设专用插座回路，并所有回路均用断路器保护电气设备。
除空调电源插座外，其他电源插座回路均应设置漏电保护装置。
3.1住户配电箱的回路分配
电源插座的安装位置应考虑用电设备（电视、电话、电脑、电冰箱、空调等）使用方便。
住宅内电源插座除注明外应暗装，一般插座底边距地0.3m；分体式空调插座、排烟机插座、热水器插座底边距地1.8m。
住宅内电源插座安装高度低于1.8m应选用带安全门的产品。
第四章电气照明
在照明设计时，应采取各种措施，以适应现代化建筑功能多、灵活多变的发展需要，住宅照明应满足生活需求的实用性，增强舒适感和达到美化环境的效果。
在康居住宅照明设计中，应根据使用性质、功能要求和使用条件，按不同标准分别选取照度标准，照度标准应符合相关的国家规范。
灯具的选择视具体房间的功能而定，宜采用直接照明和开启式灯具，应选用节能型灯具。
卫生间、浴室等潮湿且易污染场所宜采用防潮且易清理的的灯具。
提高型、先进型住宅照明灯具应逐步采用智能控制，基本型住宅照明灯具采用常规控制：
a起居室的灯具已设置双控开关（宜带指示灯或自发光装置）。
b卧室的灯具宜设置单控、调光开关（宜带指示灯或自发光装置）。
c卫生间、浴室的灯具宜采用单控带指示灯（或自发光装置），宜装于浴室外货采用防潮防水型面板。
d厨房的灯具宜采用单控开关、开关宜装于厨房门外。
公共走道、走廊、楼梯间应安装声光控制开关或设带指示灯（或自发光装置）双控延时开关。
第五章建筑的防火、防盗
5.1火灾自动报警灭火系统
火灾自动报警灭火系统，包括：
火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。
探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。
消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。
5.2消防用电设备
有以下几个方面：
a报警方面：
火灾自动报警系统、火灾紧急广播、警铃、井笛、火警电话。
b自动灭火（方面：
喷水系统、干粉灭火系统（1211、1301）。
c手动灭火方面：
室内消火栓系统。
d防、排烟方面：
正压送风系统，负压排烟系统，排烟口的排烟阀，正压送风口的送烟阀，切断空调器电源防火调节阀系统。
e通讯设备：
一般程控电话、对讲电话、火警专用电话。
f避难方面：
包括应急照明、诱导灯、太平门、楼梯间等出入口的显示标志灯、疏散用电梯、防火卷帘门等。
g相关设备：
消火栓泵、喷淋泵、汽压罐、消防电梯、双电源互投等。
5.3设计过程中的注意事项
关于消防用电设备的供电电源，要求在火灾时，能保持继续供电。
在设计过程中，必须注意以下几点:
a供电电源可靠：
在电源供给上，一般都是采用双电源一用一备，以放射式、末端自动互投方式向消防设备供电。
高层若为一类建筑，则消防供电电源必须严格按一级负荷供电；若为二类建筑，也不应采用低于二级负荷供电。
b备用电源：
可采用自备发电机组，照明电讯方面还可采用蓄电池来解决，但必须处于常年战备状态，与主电源切换时间不应超过15s，备用电源的设计容量，应根据消防工艺来决定，满足消防需要。
c消防用电配线：
应采用阻燃或防火导线，至少应采用铜芯耐热绝缘线穿钢管或难燃管在砼层内敷设，其讯号和控制管线不宜与强电管线共用竖井，以免火灾发生以后，其配电线路管热损伤，造成停电，使消防设备控制、运转不灵，引起不应有的事故。
第六章建筑的电气安全
6.1基本型
a周界安全防范系统
1）周界安全防范系统是住宅小区的外围防线、由栅栏和周界探测报警系统以及保安人员组成。
2）栅栏沿小区周界封闭设置，栅栏高度不应低于1.8m，孔洞宽度不应大于15cm，组织人们攀登、翻越、钻入住宅小区内。
3）如无栅栏，对封闭式住宅小区的周界进行入侵探测报警系统的无盲区防设，系统由住宅小区安防监控中心检测，当有人经非正常途径进入小区时，系统能探测到信号、发出警报、在显示屏上显示报警区域、报警时间并能自动记录与保存报警时间。
4）当周界入侵探测系统被拆除或线路被切断时，安防监控中心应能接收到报警信号。
b公共区域安全防范系统。
巡更系统。
居住小区内安装电子巡更系统，保安巡更人员按设定线路进行值班巡查并予以记录。
c家庭安全防范系统
1）紧急求助报警装置
在住户室内安装紧急求助报警装置，该装置应操作简单、可靠，防拆卸、防破坏。
安防监控中心能实时处理和记录报警事件。
2）访客对讲系统
在住宅楼入口处安装防护门和语音对讲装置，实现访客与住户的对讲。
住户可控制开启楼道入口处防盗门，防止非法人员进入住宅楼内。
访客对讲系统主机安装在单元防护门上或墙体主机预埋盒内。
主机应具有，门控及与住户室内分机对讲等功能，主机应配置不间断电源装置。
每户应设置室内分机至少一部，嵌墙安装于过厅或居室内。
室内分机应具有防灾、防盗报警信号接口。
3）入侵报警系统。
在住户室内安装入侵报警探测器，探测器的保护范围、稳定性、隐蔽性应满足设计要求。
安防监控中心应能实时处理和记录报警事件。
6.2提高型
a周界安全防范系统
1）周界安全防范系统是住宅小区的外围防线、由栅栏和周界探测报警系统以及保安人员组成。
2）栅栏沿小区周界封闭设置，栅栏高度不应低于1.8m，孔洞宽度不应大于15cm，组织人们攀登、翻越、钻入住宅小区内。
3）在安装1）、2）相要求的同时，还应安装周界如其月探测报警系统，功能同6.1条a款3）、4）相。
b公共区域安全防范系统。
1）巡更系统。
居住小区内安装电子巡更系统，保安巡更人员按设定线路进行值班巡查并予以记录。
2）视频监控系统。
在居住小区的主要出入口及公建重要部位安装摄像机进行监视。
安防监控中心可自动/手动切换系统图像，可对摄像机云台及镜头进行控制，可对所监控的重要部位进行24h持续录像。
3）停车管理系统
在车辆出入口通过IC卡或其他形式进行管理后计费，实现车辆出入及存放的时间记录、查询机区内车辆存放管理等。
c家庭安全防范系统。
1）紧急求助报警装置
在住户室内安装紧急求助报警装置，该装置应操作简单、可靠，防拆卸、防破坏。
安防监控中心能实时处理和记录报警事件。
还应在户内安装两处紧急求助报警装置。
2）访客对讲系统
在住宅楼入口处安装防护门和语音对讲装置，实现访客与住户的对讲。
住户可控制开启楼道入口处防盗门，防止非法人员进入住宅楼内。
访客对讲系统主机安装在单元防护门上或墙体主机预埋盒内。
主机应具有，门控及与住户室内分机对讲等功能，主机应配置不间断电源装置。
每户应设置室内分机至少一部，嵌墙安装于过厅或居室内。
室内分机应具有防灾、防盗报警信号接口。
在紧急火警情况下，住宅楼道入口处防盗门电控锁应能自动释放；住宅小区主要入口应设置访客对讲装置。
访客对讲装置应采用联网型：
安防监控中心内的管理主机具有与各住宅楼道入口处主机及住户室内分机相互联络、通信的功能，以实现住宅区内各用户与安防监控中心的直接联系。
3）入侵报警系统。
在住户室内安装入侵报警探测器，探测器的保护范围、稳定性、隐蔽性应满足设计要求。
安防监控中心应能实时处理和记录报警事件。
还应在户内及阳台外窗安装入侵报警装置，住户内要安装可燃气体泄漏自动报警装置。
6.3先进型
a周界安全防范系统
1）周界安全防范系统是住宅小区的外围防线、由栅栏和周界探测报警系统以及保安人员组成。
2）栅栏沿小区周界封闭设置，栅栏高度不应低于1.8m，孔洞宽度不应大于15cm，组织人们攀登、翻越、钻入住宅小区内。
3）在安装1）、2）相要求的同时，还应安装周界如其月探测报警系统，功能同6.1条a款3）、4）相。
4）保安管理中心采用电子地图指示报警区域，配置声、光指示，举止小区周界采用视频监视，或采用周界入侵探测报警装置与视频监视联动，并留有对外报警接口。
b公共区域安全防范系统。
1）巡更系统。
居住小区内安装电子巡更系统，保安巡更人员按设定路线进行值班巡查并予以记录，巡更点与保安管理中心联网，计算机课随时读取巡更所登录的信息，从而实现对巡更人员的有效保护和监督管理。
2）视频监控系统。
在居住小区的主要出入口及公建重要部位安装摄像机进行监视。
安防监控中心可自动/手动切换系统图像，可对摄像机云台及镜头进行控制，可对所监控的重要部位进行24h持续录像。
还应在小区主要通道、停车场及电梯轿厢（多层或高层住宅）等部位设置摄像机。
3）停车管理系统
在车辆出入口通过IC卡或其他形式进行管理后计费，实现车辆出入及存放的时间记录、查询机区内车辆存放管理等。
停车出入口车辆管理装置应与安防监控中心计算机联网使用。
c家庭安全防范系统
1）紧急求助报警装置
在住户室内安装紧急求助报警装置，该装置应操作简单、可靠，防拆卸、防破坏。
安防监控中心能实时处理和记录报警事件。
应在户内不少于两处安装紧急求助报警装置。
2）访客对讲系统。
采用可视对讲系统，可视对讲主机采用CCD低照度广角摄像机，宜具有红外线LED自动调光功能。
第七章建筑的通信技术、有线电视系统、广播音响系统
7.1建筑的通信技术
1.计算机网络
a计算机网络的设计应与当地信息网络的现有水平及发展规划相互协调一致。
b计算机网络进户线应在住户智能化系统配线箱（DD）内做CP点，便于系统维护、检修。
c数据插座的设置数量应具有一定的超前性，各户起居室或书房硬装设数据插座。
数据插座配置见表8.1。
表8.1康居住宅数据插座设置（个）
级别
起居室
主卧室
次卧室
书房
进户线
基本型（1A）
1
1
1
提高型（2A）
1
1
1
1
先进型（3A）
1
1
1
1
1
d基本型（1A）接入一条外线，数据插座安装在起居室或书房。
e提高型（2A）接入一条外线，可加集线器（HUB），数据插座安装在起居室、主卧室、书房或根据建设方需求设计。
f先进型（3A）接入一条外线，应安装信息交换机或集线器，数据插座安装在起居室、主卧室、次卧室、书房或根据建设方要求设计。
g计算机出线盒一般底边距地0.3m暗装。
2.控制网络
a控制网络的设计包括建筑设备监控系统、表具数据自动抄收及远传系统、家庭控制器等信息传输。
b控制网络的设计应满足各系统信息传输的技术指标。
d控制网络进户线应在住户智能化系统配线箱（DD）内做接线端子，便于系统维护、检修。
7.2有线电视系统
1.电话
a应满足住户多媒体及计算机数据通信的需求，可采用综合布线系统，以适应通信网络系统、信息网络系统的发展要求。
b电话进户线应在住户智能化系统配电箱（DD）内做转接点，便于系统维护、检修。
c电话通信插座的设置数量应具有一定的超前性，各户起居室、主卧房、书房、主卫生间均应装设电话出线盒。
康居住宅应设置二对及二对以上的外线。
d电话出线盒一般底边距地0.3m暗装，卫生间、厨房的电话出线盒底边距地1.0m~1.2m暗装。
e一条外线可接几个分机应以当地电信部门的规定为准，一般不超过三个。
2.有线电视
a有线电视系统的设计应与当地有线电视网的现有水平及发展规划相互协调一致，符合有线电视网互联网的要求。
b设计双向传输的有线电视系统，系统设备、缆线应按双向传输性能指标考虑。
c有线电视进户线宜在住户智能化系统配线箱（DD）内做分配点，便于系统维护、检修。
d居室内应采用标准插接式电视出线盒。
e电视插座的设置数量应具有一定的超前性，各户起居室、主卧室均应装设电视出线盒。
f电视出线盒一般底边距地0.3m暗装。
注：
表中进户线的设置语当地有线电视网的系统设置和收费管理制度有关。
设计方案应以当地部门审批为准。
第八章线路的敷设
8.1线路的敷设方式：
PR塑料线槽敷设
PC硬制塑料管敷设
FPC半硬制塑料管敷设
SC薄电线管敷设
RC水煤气管敷设
MR封闭式金属线槽敷设
CT电线桥架或托盘敷设
K瓷瓶或拄式绝缘子敷设
PCL塑料夹敷设
CP蛇皮管/金属软管敷设
QR铝合金线槽敷设
PL阻燃半硬聚乙烯管敷设
AL铝皮线卡敷设
SR沿钢索敷设
BE沿屋架或跨屋架敷设
CLE沿柱或跨柱敷设
WE沿墙面敷设
ACE能进入的吊顶内敷设
CE沿顶棚面或顶板面敷设
BC暗敷设在梁内
CLC暗敷设在柱内
WC暗敷设在墙内
FC暗敷在地面
CC暗敷在顶板内
ACC暗敷在不能进人的吊顶内要穿金属管
SCE在吊顶内敷设要穿金属管
8.2布线的设计
a把大楼或小区的所有传统弱电，包括：
保安、监控、电视、电话、计算机网络等的主机房或进线机房集中设置在一个区域，以便将来改造成为一个系统集成网管主站房。
b把大楼内相关联系统的竖向线槽、管线、层接线箱等集中设置在一个电气竖井或一个区域。
以便将来改造成为系统集成干线子系统及区域管理设备间子系统。
c在每一居住单元户外增设一个综合接线箱。
要求其尽量顶板下挂墙明装，周边留有一定扩展空间。
暂时按照传统设计要求，使其能解决户电视分支器放置，保安、电话、计算机网络、三表远传等系统户内外的线路转接等问题，以备将来改造成为户系统集成的控制配线装置。
d在综合接线箱与户配电箱间增设一根电源预备管及一根设备总线监控线路预备管，户配电箱箱体适当放大。
e综合接线箱到户内的电话、计算机网络管线按照在传统设计管线基础上放大一级的原则进行较宽裕的管线预留，以备将来改造走线需要。
f综合接线箱与层各系统接线箱间管线按照传统设计预留管线，其中最好的方式是采用线槽走线。
其到户内的电视、三表远传、保安线路按照传统设计预留管线，这些已经能够满足将来线路需要。
g消防报警控制系统因国家行业管理要求需独立设置，但仍可通过其主机接口向系统集成传递信息。
电力线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应选用铜线。
基本型、提高型住宅进户线解密恩不应小于10m㎡，先进型住宅进户线截面不应小于16m㎡。
第九章防雷与接地
现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。
这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。
广州花园酒店、南京金陵饭店都装设了放射性避雷针。
但是也有人认为，从国外引进的这种放射性避雷针，维护复杂，价格又不便宜，还是采用传统的避雷方法简单可靠，更加经济合算。
但必须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接，形成等电位层。
现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。
关键是做好金属管线的接地。
现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。
接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。
利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。
尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
弱电间、配电间设专用接地线。
课程设计总结
这次设计的主要内容是住宅小区的供配电系统和建筑电气设计，它对于保证供电的可靠性、稳定性，改善供电质量，都具有重要的意义。
在这次设计，独立地查找资料，广泛阅读有关参考文献，培养了运用现代科学理论和技术方法分析、解决工程实际问题地能立和基本素质，实际动手能力、创造性思维能力、提出问题、解决实际问题的综合能力都得到了较大的提高。
通过查阅科技文献资料，全面系统的了解了供配电系统和建筑电气的研究意义、研究现状及其发展方向，智能建筑供配电系统还有着广阔的发展前景。
随着它在理论研究和实践中的不断完善和发展,将在现代建筑的舞台上扮演更重要角色。
因此，供配电系统和智能建筑电气是很值得去进一步的深入学习和钻研的。
参考文献
[1]南寿松.电工实验与电工实践
[2]康华光.电子技术基础
[3]张春.MATLAB在毕业设计教学中的应用[J].兵工自动化
[4]吴伟雄.应用电子线路CAD软件提高毕业设计质量[J].嘉兴学院学报
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