【正文】 VI 1 1 前言 建筑電氣概況 現(xiàn)代民用建筑電氣技術(shù)是以電能、電子、電器設(shè)備及電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持和改善人民居住或工作的生活環(huán)境的電、光、聲、冷和暖環(huán)境的一門跨學(xué)科的綜合性的技術(shù)科學(xué)。強電部分主要內(nèi)容包括：低壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計，其中包括負荷計算、照度計算等。 I 摘 要 隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，中國當前城市建設(shè)發(fā)展迅速，其規(guī)模之大、范圍之廣，均是空前的。本論文共包括六章內(nèi)容，前四章主要包括強電部分設(shè)計；第五、六章主要包括弱電部分及消防設(shè)計。 本辦公樓電氣設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計，其目的是通過設(shè)計實踐，綜合運用所學(xué)知識，理論聯(lián)系實際，鍛煉獨立分析和解決建筑電氣設(shè)計問題的能力，為未來的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。 建筑電氣設(shè)計是在認真執(zhí)行國家技術(shù)經(jīng)濟政策和有關(guān)國家標準和規(guī)范的前提下，進行工業(yè)與民用建筑建筑電氣的設(shè)計，并滿足保障人身、設(shè)備及建筑物安全、供電可靠、電能節(jié)約、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。 設(shè)計依據(jù) （ 1） 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 JGJ/T1692 （ 2） 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 GB5011698 （ 3） 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 GB5005794(2020 版） （ 4） 根據(jù)業(yè)主的要求和各專業(yè)所提供的資料。 2） 配電間內(nèi)采用梯級式橋架沿井道明敷 (梯式橋架每層固定支架不少于兩個 )。照明支線均采用 BVN 銅芯塑料電線（ N 為導(dǎo)線根數(shù)，詳見平面圖中標注） ,插座線采用 BV2 +BVR1 銅芯塑料電線，其中 PE 線為雙色銅芯塑料軟線。嵌墻或掛墻安裝的設(shè)備，其下沿距地 米，其余各電氣設(shè)備的安裝方式與高度詳見圖例中標注。電源電壓為 220V，頻率為 50Hz。 2） 避雷帶與引下線可靠焊接，該引下線與基礎(chǔ)接地裝置可靠焊接。 2） 本建筑物的接地系統(tǒng)采用共同接地的方法 ，即工作接地、保護接地與防雷接地使用同一接地裝置。等電位聯(lián)結(jié)具體作法詳見標準圖集 02D5012。 火災(zāi)自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計 它又可分為兩大部分，第一部分為火災(zāi)報警系統(tǒng)，主要說明感溫、感煙探測器、手動報警按鈕、消防電話、消防廣播及復(fù)視器等的選擇原則、方法、布置位置等內(nèi)容，并通過計算結(jié)合利用保護半徑作輔助線的方法確定出各場所所需的探測器數(shù)量，確保保護無死區(qū)，同時也進行了消防廣播、消防電話等設(shè)計工作；第二部分為聯(lián)動控制部分，主要說明對消防泵、噴淋泵、正壓送風(fēng)機、排煙機以及非消防電源、電梯等的控制等內(nèi)容，并對消防泵、噴淋泵、正壓送風(fēng)機、排煙機以及非消防電源、電 梯的控制做出了具體設(shè)計，確保發(fā)生火災(zāi)后相關(guān)水泵能啟動，風(fēng)機能按要求投入或退出，非消防電源能自動切斷，電梯實現(xiàn)回歸地層，對重要設(shè)備能在控制室手動控制。 （２）中斷供電將造成重大政治影響者。中斷供電將影響實時處理計算機及計算機網(wǎng)絡(luò)正常工作或中斷供電后將發(fā)生爆炸、火災(zāi)以及嚴重中毒的一級負荷亦為特別重要負荷。 三級負荷 不屬于一級和二級的電力負荷。 （２）二級負荷的供電要求“宜由兩回線路供電”，即當發(fā)生電力變壓器故障或線路常 6 見故障時不致中斷供電（或中斷后能迅速恢復(fù)）?；馂?zāi)事故照明和疏散指示標志可采用蓄電池作備用電源，其配電設(shè)備應(yīng)明顯標志。 負荷計算 負荷 ： 指發(fā)電機或變電所供給用戶的電力。 每層配電箱有功 WSPe? （ ） 計算電流 : ?cos3380 exj PkI ? （ ） 用電設(shè)備組計算負荷： exPkP? （ ） ?PtgQ? （ ） 22 QPS ?? （ ） 配電干線計算負荷 ?? PkP tc （ ） ?? QkQ tc （ ） 22 ccc QPS ?? （ ） 3380cj SI ? （ ） 7 式中 W單位面積功率（ W/m2） S 供電面積（ 2m ） tk 同時系數(shù) xk 需要系數(shù) Q用電設(shè)備組無功功率（ KVA） P用電設(shè)備組有功功率（ W） 例如對配電箱 AL01 負荷計算，首層 W=100W/m2 ,供電面積 S= 2m , 1xk?, 則總有功功率 exPkP? = xk WS=1*100*=39515W 考慮到實際配電箱容量多是三的倍數(shù) ，故 P 取 42KW，有較大余量， 計算電流 ?cos3380 exj PkI ?= 342*10380 3*= 斷路器整定值選 100A，導(dǎo)線選取與斷路器相配合，可選 YJV5*16，其載流量大于 100A。 （ 2）、按機械強度條件選：在正常的工作狀態(tài)下，導(dǎo)線應(yīng)有足夠的機械強度，以防斷線保證安全可靠運行。 通常廠區(qū)電網(wǎng)的導(dǎo)線截面按發(fā)熱條件來選擇，然后按電壓損失加以較驗；而工業(yè)、企業(yè) 6～ 10Kv 的高壓電源線路距離較長時（大于 2km）宜按電壓損失條件來選擇導(dǎo)線截面，再按發(fā)熱條件所允許的載流量來校驗。 斷路器的選擇原則 線路末端的微型斷路器，宜選用限流型，并具有脫扣指示，其脫扣 特性宜按下列原則選用： 1）、用與工業(yè)及民用建筑的低電感照明系統(tǒng)如白熾燈、鹵鎢燈、電阻性線路的保護，宜選用 B 型特性斷路器； 2）、用于電機配電及高電感照明系統(tǒng)，如線路中浪涌電流較大的熒光燈、氣體放電光源等，電感性線路的保護宜選用 C 型特性斷路器； 3）、用電設(shè)備中的空調(diào)、冰箱、排風(fēng)機等電機線路的保護，宜選用適合保護電動機線路的 D 型特性斷路器； 4）、小功率的電動機線路的保護，宜選用 V 型特性斷路器。應(yīng)將照明與電力負荷分成不同的配電系統(tǒng)；消防及其他防災(zāi) 用電設(shè)施的配電宜自成體系。 具體配電系統(tǒng)圖見附錄三。 照明光源選擇 照明光源選擇一般原則 ： （１）發(fā)光效率高； （２）顯色性好，即顯色指數(shù)高； （３）使用壽命長； （４）啟點可靠、方便、快捷； （５）性能價格比高。 燈具選擇一般原則 （１）使用安全：防觸電和防火、防爆以及其他環(huán)境條件引起的危險； （２）提高能效：選用燈具效率高、燈具配光和場所條件適應(yīng)，以及光通維持率高的燈具； （３）合理考慮功能性（良好的照明效果）、裝飾性（美觀、協(xié)調(diào)）、經(jīng)濟性（性價比高）和能源效益的結(jié)合； （４）限制眩光。 另外，充分利用自然光，正確選擇自然采光，也能改善工作環(huán)境，使人感到舒適，有利于健康。 辦公照明一般設(shè)計原則 （１）辦公時間幾乎都是白天，因此人工照明應(yīng)與天然采光結(jié)合設(shè)計而形成舒適的照明環(huán)境。在難于確定工作位置時，可選用發(fā)光面積大，亮度低的雙向蝙蝠翼式配光燈具。 并且一個房間內(nèi)的插座宜由同一回路配電。 （ 5）、 三相照明線路各相負荷分配，宜保持平衡，在每個分配電盤中的最大與最小相的負荷電流差不宜超過 30%。因各種參數(shù)不精確，計算結(jié)果有 +20%～ 10%的誤差允許的。這是一種常用的方法，它適用于設(shè)計方案或初步設(shè)計的近似計算和均勻的一般照度計算，這對于估算照明負載或進行簡單的照度計算是很適用的，其具體方法如下所述。在設(shè)計時設(shè) 12 套。 是表示室內(nèi)燈具投射到工作面上的光通量（包括直射部分和經(jīng)墻、頂棚等反射的反射光部分）與光源發(fā)出的總光通量的比值。Aη) 32 式中： Eav工作面上的平均照度， lx。 181。在疏散通道地面上提供的照度應(yīng)達到 1lx，最低 不得小于 。疏散應(yīng)急照明燈宜設(shè)在墻面上或頂棚上。 應(yīng)急照明燈具選擇 應(yīng)急照 明必須選用能瞬時啟動的光源，只有應(yīng)急照明作為正常照明的一部分，并且應(yīng)急照明和正常照明不出現(xiàn)同時斷電時，應(yīng)急照明才可選用其它光源，因為若選用不瞬時啟動的光源 (如氣體放電燈 )時，當其不在正常照明運作中一同使用，一旦發(fā)生事故，因其啟動時間長而不能起到事故照明的作用。 （２）持續(xù)式（常亮式）。 16 4 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計 建筑物防雷系統(tǒng)設(shè)計 建筑物防雷的分類 建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求分為三類。 應(yīng)劃為第二類防雷建筑物： （ 1）、國家級重點文物保護的建筑物。 （ 5）、具有 1 區(qū)爆危險環(huán)境的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。 （ 9）、預(yù)計雷擊次數(shù)大于 次 /a 的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。 （ 4）、預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于 次 /a 的一般性工業(yè)建筑物。在要考慮屏蔽的情況下，防直擊雷接閃器宜采用避雷網(wǎng)。 建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)應(yīng)按下式計算： N=k * Ng * Ae 61 式中： N ── 建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)（次／ a）； k ── 校正系數(shù)，在一般情況下取 1，在下列情況下取相應(yīng)數(shù)值：位于曠野孤立的建筑物取 2；金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取 ；位于河邊、湖邊、山坡下或 山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物?。? Ng ── 建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度［次／（ 2km ﹒ a）］； Ae── 與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積（ 2km ）。 （ 2）、當建筑物的高 H? 100m 時，建筑物的等效面積按下式計算： ? ? 622 1 0A e L W H L W H? ???? ? ? ? ??? 64 （ 3）、當建筑物各部位的高不同時，應(yīng)沿建筑物周邊逐點算出最大擴大寬度，其等效面積Ae 應(yīng)按每點最大擴大寬度外端的連接線所包圍的面積計算。住宅、辦公樓等一般性民用建筑物其年預(yù)計雷擊次數(shù) N 大于 次 /a 時，該建筑就劃為第二類防雷建筑物；若 N 大于等于 次 /a，且小于或等于 次 /a，則該建筑就劃為第三類防雷建筑物。 經(jīng)測量本建筑物 L=29m W= H= dT = 代入下列公式： ? ? ? ? ? ? 62 2 0 0 2 0 0 1 0A e L W L W H H H H? ???? ? ? ? ? ? ? ??? ； N = k * Ng * Ae ； Ng ＝ 得 N= 次 /a 大于等于 次 /a，且小于或等于 次 /a，則該建筑就劃為第三類防雷建筑物。請參照標準圖集 99D5011《建筑物防雷設(shè)施安裝》有關(guān)頁次進行施工。幕墻內(nèi)部橫豎梁之間及幕墻主立面之間應(yīng)有可靠的電氣連通（由幕墻公司按幕墻行業(yè)規(guī)范及標準圖集 99D5011《建筑物防雷設(shè)施安裝》 219 頁進行施工）。按照 IEC60364 規(guī)定，接地系統(tǒng)一般由兩個字母組成，必要時可加后續(xù)字母。 第二個字母：表示電氣設(shè)備外殼與大地的關(guān)系。 C：表示中性線 N 與保護線 PE 合二為一（ PEN 線）。保護線應(yīng)在每個變電所附近接地，配電系統(tǒng)引入建筑物時，保護線在其入口處接 地。 國際標準 IEC60364 規(guī)定，根據(jù)中性線與保護線是否合并的情況， TN 系統(tǒng)分為如下三種： TN－ C； TN－ S； TN－ C－ S。 （ 2）、發(fā)生接地短路故障時，故障電流大，可采用一過流保護電器瞬時切斷電源，保證人員生命和財產(chǎn)安全。 （ 4）、不能使用剩余電流保護裝置 RCD（由于檢測不出漏電流， RCD 會拒動），因此絕緣故障時，不能有效地對人身和設(shè)備進行保護。 （ 3）、如果回路阻抗太高或者電源短路容量較小，需采用剩余電流保護裝置 RCD 對人身安全和設(shè)備進行保護，防止火災(zāi)危險。 優(yōu)點： （ 1）、適用于工礦企業(yè)供電，前面 TN－ C 系統(tǒng)可滿足固定設(shè)備的需要，后端 TN－ S 系統(tǒng)可滿足對電位敏感的電子設(shè)備的需要。 優(yōu)點： （ 1）、電氣設(shè)備的外殼與電源的接地無電氣聯(lián)系，適用于對電位敏感的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和精密電子設(shè)備。 （ 2）、短路保護裝置的過電流保護不能提供絕緣故障保護，需采用剩余電流保護器 RCD進行人身和設(shè)備安全保護。 24 （ 2）、可采用剩余電流保護器 （ RCD）進行人身和設(shè)備