建筑电气毕业设计（论文）-永平小区4号楼电气设计

'永平小区4号楼电气设计第一章前言1.1引言设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电，而其余部分，如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，容易理解，所以很快被人们所接受。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。1.2工程概述本次设计的对象——多层住宅小区中的一栋楼，是个普通的居民住宅楼，建筑面积约为800平方米，此住宅共有三个单元，此建筑地上九层，楼内采用电梯。其中，地上一层为车库，一共30个车库，车库可以从楼外面进入，也可以坐电梯到达车库。二层到八层是标准层，也是居民住的地方，九层为跃层，有八层进入，每户为三室一厅，两个卫生间，九层为一个卫生间。1.3设计原则本次住宅的设计突出“以人为本”和“节约电能”的设计原则，在设计中做到安全、节能、经济、方便、美观、适用、便于安装与维修，还要具有适应时代的发展可拓展性。在经济条件许可的情况下，提高设计的起点，具有一定的超前性，并积极采用经过国家认定推荐的新材料、新产品和新的技术成果，提高住宅使用的科技含量，满足人们对住宅功能增长的需求。47 本工程主要设计依据是：序号规范代号规范名称1GBJ52—83工业与民用供电系统设计规范2GBJ54—83低压配电装置及线路设计规范3GBJ57--83建筑防雷设计规范4GBJ64—83工业与民用电力装置的电压保护设计规范5GBJ65—83工业与民用电力装置接地设计规范6GBJ45—83高层民用建筑设计防火规范7GBJ116—87建筑设计防火规范8JGJ116—83建筑电气设计技术规范9GBJ58—83爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范1.4设计内容本论文主要阐述了多层住宅楼的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。本设计主要包括强电部分设计、弱电部分设计：(1)强电部分主要内容包括：住宅用电负荷计算；照明配电平面图设计（包括照明及插座的设计）；配电系统图设计；防雷与接地布置图设计；电气设计说明。(2)弱电部分主要内容包括：弱电平面图设计（包括电话、可视对讲的设计）；弱电系统图设计本设计图纸共17张，其中强电系统，干线图和弱电系统干线图各一张，7张强电图纸，3张弱电图纸，防雷接地图两张，图例一张。用电负荷计算：采用需用系数法计算并确定用户的计算负荷和短路电流，并将其作为选择断路器、电线电缆、电度表等低压电器设备的依据。电气照明及插座：根据规范要求对住宅内的灯具和插座进行布置，其中厨房、卫生间、空调等插座分别由单独回路供电。47 防雷与接地：本工程为三级防雷建筑。建筑物的防雷装置满足防直击雷及雷电波的侵入，并设置总等电位联接。可视对讲系统设计：住户可以通过本系统看到访客并与之对话确认对方身份。47 第二章照明系统设计2.1照明系统设计概述2.1.1概述照明设计是建筑电气设计最基本的设计内容之一。照明设计质量的好与坏，直接关系到人们的工作、学习和生活。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，来获得一个良好的学习工作环境。照明设计可以烘托建筑造型，可以美化环境，发挥建筑的功能，体现建筑艺术美学，是建筑中不可缺少的一部分。电光照明具有方便、干净、美观等特点。电光照明不仅能够创造良好的光环境，使人舒服、高效地从事视觉工作，从而提高生产效率、提高产品质量、减少和避免事故，而且还能利用光照的方向性和层次性渲染建筑，使用照明器烘托环境气氛，创造美妙的光环境。电气照明设计已经成为现代建筑中有机的一部分，并对人们的生产和生活产生越来越广泛的影响。⑴电气照明的组成电气照明是有照明和灯具设计和照明灯具设计两部分组成的。照明供电包括电能的生产、输送、分配、控制。它由电源、导线、控制和保护设备及用电设备组成。照明灯具设计包括选择光能的产生、传播、分配和消耗吸收，它由光电源、灯具、室内外空间、建筑物表面和人的工作面组成。⑵电气照明设计的内容建筑电气照明设计包括确定电源和供电方式，选择照明配电网形式，选择电气设备、导线和敷设方式。照明灯具设计应包括内容有：选择照明方式、选择电源、确定照度标准选择照明灯具并进行布置、进行照度计算和确定光源的功率。⑶电气照明设计的原则47 电气照明设计的原则是安全、适用、经济、美观。即电气设计首先要考虑的是安全、运行可靠、安装和维护方便。适用是指能够提供必要的照明质量以满足工作、生活和学习的需要。经济性包括两方面：一是采用先进的科学技术充分发挥照明设备的效益，以减少费用获得较大的照明效果;照明器具具装饰房间、美化环境的作用应结合建筑设计作合理的安排。2.1.2照明设计的主要内容照明设计的主要内容：需要确定照明方式和照明种类，选择光源和灯具类型，进行照度计算，确定光源的安装功率，选择供电电压和供电方式，确定照明配电系统，选择导线和电缆的型号和布线方式，选择配电装置、照明开关和其他电气设备，绘制照明平面布置图，汇总安装容量。2.1.3照明设计的依据及要求照明质量是衡量照明设计优劣的主要指标。要使电气照明达到良好的质量，必须处理好照明质量的几个主要因素：工作面的照度应符合规定值；保证一定的照明质量要求，如限制眩光，光源的显色性和色调要求，合理的亮度分布等；供电的安全可靠；维护检修的安全方便；照明装置与建筑物及其周围环境的协调统一；根据国情积极慎重地采用先进技术；注意结合国家在电力、设备和材料方面的实际可能、提出合理的设计方案；主动采取必要的照明节能措施，尽可能经济合理地使用资金和节约能源。严格依照《民用建筑电气设计规范》、《建筑电气设计手册》、《民用建筑照明设计标准》等⑴设计原则：安全、使用、经济、美观⑵在进行照明设计时，应根据视觉要求，作业性质和环境条件，使工作区或空间获得：良好的视觉功效，合理的照度和显色性，适宜的亮度分布，以及舒适的视觉环境。⑶在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑物对照明的特殊要求、处理好电器照明与天然采光的关系，合理使用建设与采用节能光源高校灯具等技术经济效益的关系2.1.4照明设计注意的方面⑴照明方式可分：一般照明，分区一般照明，局部照明额和混合照明。⑵照明种类可分为：正常照明，应急照明，值班照明，警卫照明，景观照明和障碍标志等。⑶有利于对人的活动安全、舒适和正确认识周围环境，防止人与光环境之间失去协调性。47 ⑷重视环境的清晰度，消除、不必要的阴影，控制光热和紫外辐射对人和物产生的不利影响。创造适宜的亮度分布和照度水平，限制眩光减少烦躁和不安。⑸处理好光原色温与显色性的关系，一般显色指数与特殊显色指数的色差关系，避免产生心理上的不平衡不和谐感。⑹有效利用天然光，合理选择照明方式和控制照明区域，降低电能消耗指标2.2照明的方式、种类2.2.1照明的方式照明分为一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明四种。⑴一般照明：为使整个照明场地获得均匀明亮的水平，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。⑵分区一般照明：根据需要提高特定区域照度的一般照明称为分区一般照明。根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀地布置在工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度，可以有效的节约能源。⑶局部照明：以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适宜的方向装设台灯、射灯或反射型灯泡。其优点是灵活、方便、节电，能有效的突出重点。局部照明一般在下列情况中采用：①局部需要较高的照度；②于遮挡而使一般照明照射不到的某些范围；③觉功能较低的人需要有较高的照度；④要减少工作区的反射眩光；⑤为加强某方向光照以增强质感时。⑷混合照明：由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。其实质是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。[3]2.2.2照明的种类民用建筑中的照明种类按用途考虑，主要可分为：正常照明、事故照明、警卫值班室照明、障碍照明、节日彩灯和装饰照明等。47 ⑴正常照明：在正常情况下，要求能顺利地完成工作、保证安全通行和能看清周围的物体而设置的照明，称为正常照明。正常照明有三种方式：一般照明、局部照明和混合照明。所有居住的房间和供工作、运输、人行的走道，以及室外庭园和场地等，皆应设置正常照明。⑵事故照明：在正常照明下因故障而熄灭后，供继续工作或人员疏散使用的照明称为事故照明。民用建筑在下列场所应装设事故照明：①在剧院、博物馆、展览馆和百货大楼等公共场所，供人员疏散的走廊、楼梯和太平门等处。②在高层建筑的疏散楼梯、消防电梯及其前室、配电室、消防控制室、消防水泵房和自备发电机房以及建筑高度超过24米的公共建筑内疏散走道、观众厅、餐厅和商场营业厅等人员密集的场所。③医院的手术室和急救室的事故照明应采用能瞬时可靠点燃的照明光源，一般采用白炽灯或如卤钨灯。当采用蓄电池作为疏散用事故照明的电源时，要求切换电源的情况下，也可采用其他光源。⑶警卫值班室照明：在重要的场所，如值班室、警卫室、门房等地方，所设置的照明叫警卫值班照明。一般宜利用正常照明中能单独控制的一部分，或利用事故照明中的一部分，作为值班照明。①障碍照明：在建筑物上装设的作为障碍标志用的照明。如：装设在高层建筑物的顶端作为飞机飞行障碍标志用的照明；装在水上航道两侧建筑物上作为水运障碍标志的照明等。这些照明应按交通部门有关规定装设。障碍照明应采用能透雾的红光灯具，有条件时宜采用闪光照明灯。②彩灯和装饰照明：由于建筑规划或市容美化的要求，以及节日装饰或室内装饰的需要而设置的照明，叫彩灯照明和装饰照明。一般用功率15瓦左右的彩色白炽灯作为此类照明的光源。2.3照明灯具的使用场所、布置及选择2.3.1灯具使用的场所⑴47 客厅：是会客和家人团聚的场所，灯的装饰性和照明要求应有利于创造热烈的气氛，使客有宾至如归之感。①一般照明（主体灯），特别是采用多叉花饰吊灯的，应安装在房间的中央。可采用带金属装饰与玻璃装饰件的豪华电灯。吊灯的灯头盏数及尺寸与房间的大小有关。可参照下表2-1所示：表2-1灯头盏数及尺寸与房间的大小相关性[5]房间面积（㎡）灯泡功率及盏数托架尺寸（㎜）1340W（8W）3~4Φ500~6002640W（8W）5~7Φ7003340W（8W）7~9Φ8004040W（8W）10~12Φ1000注：括号中为紧凑型荧光灯②可在墙上安装壁灯1~2盏作为辅助照明，应与吊灯同类型，使照度均匀，获得对比效果。当看电视或其它需较暗灯光时使用。③沙发旁边可置放一盏落地灯。④还可以采用吸顶灯，选择的吸顶灯具一定要有上射光，且不可使用全部向下射的直接照明型灯具，以免顶棚过暗。⑵卧室：有利于构成宁静、温柔的气氛，使人有一种安全感。①卧室的主体照明可选用如白色的白炽灯吸顶灯，安装在中央。②另在床头距地约1.8m的墙上安装壁灯。（一般照明多采用吸顶灯或嵌入式灯）壁灯的优点是通过墙壁的反射光，使光线柔和。⑶书房：使人们读书、写作、绘画、研究工作的主要空间，书房照明要有利于人们精力充沛地学习工作，光线要柔明亮，要避免眩光，有安静祥和、典雅不俗的韵味。主体照明：要选用乳白色罩的白炽吊灯或吸顶灯，安装在书房中央。⑷楼梯和走廊照明：①用壁灯，安装在楼梯踏步的侧面墙上，利用墙面反射光照亮楼梯水平面和垂直面，效果较好。对于宽度不大的则宜采用吸顶灯，安装在顶棚上面。②47 高级住宅(公寓)的楼梯的灯应与楼层层数显示相结合，共用照明灯可在管理室中集中控制。高层住宅楼梯灯如选用定时开关时，应有限流功能，并在事故情况下强制转换至点亮状态。⑸卫生间：①卫生间的灯具位置应避免安装在便器或浴缸的上面及其背后。开关如为跳板式时宜设于卫生间门外，否则应采用防潮防水型面板或使用绝缘操作的拉线开关。②高级住宅中的方厅、通道和卫生间灯，宜采用带有指示灯的跳板式开关。2.3.2灯具的布置灯具的布置就是确定灯在房间内的空间位置。它对照明质量有及其重要的影响。灯具的布置合理与否还影响到照明装置的安装功率和照明设施的耗费，以及照明装置维护检修的方便与安全。照明灯具的布置方式分为均匀布置和选择布置两种。在均匀布置的场合中，照度的均匀性决定于照明灯具之间的相对距离。所谓相对距离是灯与灯之间的距离S与灯的悬挂高度h之比。对于某一种照明灯具，当相对距离S/h不变时，照度的均匀性也不改变，这就是说，可以同时加大灯的悬挂高度h和灯间距离S而能够保持同样的均匀度。2.3.3照明灯具及其附属装置的选择灯具的基本功能是提供照度。在选择灯具时，除了美观外，要注意一些基本技术性能。能否恰当选择灯具及其附属装置直接关系到照明质量、经济性能、能耗指标是否达标。我们在选择灯具的时候应遵循以下原则：⑴选用的照明灯具应符合国家现行相关标准的有关规定。⑵在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用效率高的灯具，并应符合下列规定：荧光灯灯具的效率不应低于表2-2的规定表2-2荧光灯具的效率灯具出光口形式开敞式保护罩（玻璃或塑料）格栅透明磨砂、棱镜灯具效率75%65%55%60%47 ⑴根据照明场所的环境条件，分别选用下列灯具：①在潮湿的场所，应采用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具；②在有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具。若采用开敞式灯具，各部分应有防腐蚀或防水措施；③在高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具；④在有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具；⑤在装有锻锤、大型桥式吊车等振动、摆动较大场所使用的灯具，应有防振和防脱落措施；⑥在易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具，应有防护措施；⑦在有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合国家现行相关标准和规范的有关规定；⑧在有洁净要求的场所，应采用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具；⑨在需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源。⑷灯饰与房间的整体风格要协调，而同一房间的多种灯具，应保持色彩协调或款式协调⑸不同使用功能的房间，应安装不同款式、照明度的灯饰。2.3.4灯具的安装为了限制眩光，使工作面上获得较理想的照明效果，室内照明安装要求灯具距地面的安装悬挂高度有关要求，一般不宜低于规定的数值。此外，灯具的安装应牢固，便于维修和更改，不应将灯具安装在高温设备的表面，或有气流冲击等地方。普通吊线灯只适用于灯具重量在1千克以内，超过1千克的灯具或吊线长线超过3米时，应采用吊链或吊杆，此时吊线不应受力。吊挂式灯具及其附件的重量超过3千克时，安装时应采取加强措施，通常除使用管吊或链吊灯具外，还在悬吊点采用预埋钓钩等固定。大型灯具的吊杆、吊链承受的拉力应大于灯具自重的5倍以上，需要人上去检修的灯具，还要另加200千克拉力的承受力。2.3.5照明节能在照明设计和选择光源、灯具时，还应根据视觉工作的要求，综合考虑照明技术特性和长期运行的经济效益。照明节能对于提高民用建筑的经济效益有着重要的意义，常用的节能措施有如下几种：47 ⑴采用高效光源：为了节能，要注意采用新型的节能电光源。新近出现的节能荧光灯，在我国已有不少地方开始大量使用，他的显色性、照度、光效等技术参数均优于普通荧光灯，而其能耗则远远低于同照度的普通荧光灯，所以是一种有发展前途的电光源，应该大力推广使用。⑵采用高效灯具：在选择灯具时，一般不宜采用效率低于70％的灯具。⑶选用合理的照度方案：在设计时应注意选用合理的设计方案，严格控制照明用量指标；根据建筑物房间的自然采光，合理配备人工照明。处理好人工照明与自然采光的关系，建筑物房间的自然采光，主要与建筑物的朝向、地理位置、季节等有关，要优选光通利用系数较高的照明设计方案。⑷采用合理的建筑艺术照明设计：建筑艺术照明设计是不要的，但也应讲究实效，避免片面追求形式。严格限制霓虹灯和节日装饰照明灯的设置范围。在安装彩灯照明时，应力求艺术效果和节能的统一。⑸装设必要的节能装置：对于气体放电光源，可采取装设补偿电容的措施来提高功率因数，当技术经济条件可能时，可采用调光开关或光电自动控制装置等节能措施。2.3.6开关的选择⑴三联单级开关型号：L33/1/2A说明：三位单极开关：额定电流：10A，额定电压：250V，外形尺寸：86x86mm,可更换彩色装饰或带电镀镶件装饰条，摆杆式开关结构，起弧小，有效防止电弧烧伤产品表面，防止极间击穿，鼓型按，开关更加顺畅。⑵二联单级开关型号：L32/1/2A说明：二位单极开关：额定电流：10A，额定电压：250V，外形尺寸：86x86mm,可更换彩色装饰或带电镀镶件装饰条，摆杆式开关结构，起弧小，有效防止电弧烧伤产品表面，防止极间击穿，鼓型按，开关更加顺畅。⑶一联单级开关型号：L31/1/2A说明：额定电流：10A47 ，额定电压：250V，外形尺寸：86x86mm,可更换彩色装饰或带电镀镶件装饰条，摆杆式开关结构，起弧小，有效防止电弧烧伤产品表面，防止极间击穿，鼓型按，开关更加顺畅。2.4照度计算照度计算的基本方法有两种，即逐点照度计算法和平均照度计算法。逐点照度计算法是根据每个电光源向被照点发射光通量的直射分量来计算被照点照度的计算方法，也称为光通量法。在实际应用中这种方法又分为光通利用系数法和单位容量法。在设计和施工中运用单位容量法比较简单。在本次设计中采用单位容量法来计算照度。单位容量法是从光通利用系数法演变而来的，是在各种光通利用系数和光的损失等因素相对固定的条件下，得出的平均照度的简化计算方法。一般在已知房间的被照面积后，就可根据推荐的单位面积安装功率，来计算房间所需的总的电光源功率。这是一种常用的方法，它适用于设计方案或初步设计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度计算是很适用的。2.4.1计算步骤⑴根据民用建筑不同房间和场所对照明设计的要求，首先选择照明光源和灯具；⑵根据所要达到的照度要求，查灯具的单位面积安装容量表；⑶按下述公式计算灯具数量，按一般的照明灯具进行布置，确定布灯方案。2.4.2计算公式单位容量法的基本公式[4]：W=P/AW—在最低照度下每单位面积的安装功率（W）P—房间内全部灯泡（管）的总安装功率（W）A—房间的面积（㎡）P∑=P0Sn=P∑/Pt2-1P∑——总安装数量（w/s房间面积）47 （不包括镇流器的功率损耗）P0——满足某最低照度时的单位面积的安装功率Pt——套灯具的安装容量n——规定照度下所需灯具数若房间的照度标准为推荐的平均照度值Eav时，则应由下式来确定∑P值为：∑P=w/z*s2-2计算∑P值，两种方法都可，一是按平均照度值查w值表，然后按∑P=w/z*s计算；另一是平均照度换算成最低照度查w值表，然后按式P∑=P0S计算。计算时一般不考虑补偿系数，只有在污染严重的环境中或室外照明，才适当计及补偿系数。单位容量法的优点是计算简单，不足的是精度较差，未考虑到环境条件。这种方法所确定的是房间照明所需的最小功率。根据要求的照度，查表即可得到单位面积的安装功率：选自《建筑电气常用数据手册》表2-3照度参数[5]计算高度（m）房间面积(㎡)荧光灯照度(lx)3050751001502002-310-153.25.27.810.415.6212-315-252.74.56.78.913.4182-325-502.43.95.87.711.615.42-350-1502.13.45.16.810.213.62-3150-3001.93.24.76.39.412.52-3300以上1.83.04.55.98.911.8表2-4不带反射罩荧光灯单位面积安装功率（W/㎡）[5]计算高度（m）房间面积（m2）荧光灯照度（lx）30507510015020047 2～310~1515~2525~5050~150150~300300以上3.93.43.02.62.32.06.55.64.94.23.73.49.88.47.36.35.65.11311.19.78.47.46.719.516.714.612.611.110.12622.219.416.814.813.43～410～1515～2020～3030～5050～120120～300300以上5.94.74.03.43.02.62.39.87.86.75.74.94.23.814.711.7108.57.36.35.719.615.613.311.39.78.47.529.423.4201714.612.611.239.231.226.622.619.416.814.9表2-5住宅建筑照明的照度标准值[5]名称理想目标普及目标基本目标起居室1007550卧室755030书房300200150家务室、工作室200150100壁柜503020卫生间755030浴室755030餐厅1007550厨房1007550贮藏302015过道302015走廊302015门厅503020封闭阳台302015客厅15010075表2-6车库的照明照度标准值房间名称照度标准值（Lx）47 规定照度作业面低中高车库停车间地面305075检修间150200300保修间地面305075值班室、管理办公室距地0.75m75100150卫生间地面1015202.4.3照度计算⑴车库平面照明（一单元）：车库1：取中等标准照度50lxS=18.23㎡带反射罩荧光灯查表W=4.5(W/㎡)P=W·S=18.23×4.5=82.035(W)选40W荧光灯N=P/P1=82.035÷40·（1+0.2）=1.70选2盏选YH40RR20环形荧光灯车库2：取中等标准照度50lxS=15.77㎡带反射罩荧光灯查表W=4.5(W/㎡)P=W·S=15.77×4.5=70.965(W)选40W荧光灯N=P/P1=70.965÷40·（1+0.2）=1.47选2盏选YH40RR20环形荧光灯车库3：取中等标准照度50lxS=18.63㎡带反射罩荧光灯查表W=4.5(W/㎡)P=W·S=18.63×4.5=83.835(W)选40W荧光灯N=P/P1=83.835÷40·（1+0.2）=1.74选2盏选YH40RR20环形荧光灯车库4：取中等标准照度50lxS=21.95㎡带反射罩荧光灯查表W=4.5(W/㎡)P=W·S=21.95×4.5=98.775(W)选40W荧光灯N=P/P1=98.775÷40·（1+0.2）=2.05选3盏选YH40RR20环形荧光灯车库5：取中等标准照度50lxS=18.58㎡带反射罩荧光灯查表W=4.5(W/㎡)P=W·S=18.58×4.5=83.220(W)选40W荧光灯N=P/P1=83.220÷40·（1+0.2）=1.73选2盏选YH40RR20环形荧光灯⑵标准层平面照明（一单元住户1）：47 卧室1：S=16.55㎡E=50lx带反射罩荧光灯查表得W=4.5(W/㎡)P=W·S=16.55×4.5=74.475(W)选40W荧光灯N=P/P1=74.475÷40·（1+0.2）=1.55选2盏选YH40RR20环形荧光灯卧室2:S=15.26㎡E=50lx带反射罩荧光灯查表得W=4.5(W/㎡)P=W·S=15.26×4.5=68.67(W)选40W荧光灯N=P/P1=68.67÷40·（1+0.2）=1.43选2盏选YH40RR20环形荧光灯书房S=11.89㎡E=200lx带反射罩荧光灯查表得W=21(W/㎡)P=W·S=11.89×21=249.69(W)选40W荧光灯N=P/P1=249.69÷40·（1+0.2）=5.20选6盏选YH40RR20环形荧光灯客厅：S=22.12㎡E=100lx带反射罩查表得W=8.9(W/㎡)P=W·S=22.12×8.9=196.868(W)选CH8809-4吊灯N=P/P1=196.868÷（4×40）=1.23选2盏CH8809-4吊灯餐厅：S=11.75㎡E=75lx带反射罩查表得W=7.8(W/㎡)P=W·S=11.75×7.8=91.65(W)选40W荧光灯N=P/P1=91.65÷40（1+0.2）=1.90选2盏YH40RR20环形荧光灯厨房：S=8.30㎡E=75lx带反射罩荧光灯查表得W=7.8(W/㎡)P=W·S=8.3×7.8=64.74(W)选40WMX-406防水防潮灯N=P/P1=64.74÷40·（1+0.2）=1.34选2盏MX-406防水防潮灯卫生间：S=7.45㎡E=30lx带反射罩荧光灯查表得W=3.2(W/㎡)P=W·S=7×3.2=22.4(W)选21WMX-216防水防潮灯N=P/P1=22.4÷21·（1+0.2）=0.89选1盏MX-216防水防潮灯另外在选1盏1226A-8W镜前灯S=2.07㎡E=30lx带反射罩荧光灯选1盏MX-216防水防潮灯47 阳台北南：S=1.99㎡S=4.32㎡选TLE22W荧光灯各一盏起居室照明：S=14㎡E=75lx带反射罩荧光灯查表得W=7.8(W/㎡)P=W·S=14×7.5=105(W)选40W荧光灯N=P/P1=105÷40（1+0.2）=1.90选2盏YH40RR20环形荧光灯⑶八层跃层平面照明:八层一个卧室改为楼梯通向跃层，其余与标准层相同。八层小卧室：S=8.38㎡E=50lx带反射罩荧光灯查表得W=5.2(W/㎡)P=W·S=8.38×5.2=43.576(W)选40W荧光灯N=P/P1=43.576÷40（1+0.2）=0。90选1盏YH40RR20环形荧光灯楼梯间S=6.48㎡选用TLE22W荧光灯一盏⑷九层平面照明:楼梯间S=6.53㎡选用5035-2壁灯两盏，每盏40W。楼梯S=5.42㎡选用TLE22W荧光灯一盏卧室1：S=5.88㎡E=50lx带反射罩荧光灯查表得W=5.2(W/㎡)P=W·S=5.88×5.2=30.576(W)选40W荧光灯N=P/P1=30.576÷40·（1+0.2）=0.637选1盏选YH40RR20环形荧光灯起居室照明：S=13.18㎡E=75lx带反射罩荧光灯查表得W=7.8(W/㎡)P=W·S=13.18×7.5=98.85(W)选40W荧光灯N=P/P1=98.85÷40（1+0.2）=1.95选2盏YH40RR20环形荧光灯客厅：S=17.74㎡E=100lx带反射罩查表得W=8.9(W/㎡)P=W·S=17.74×8.9=157.886(W)选CH8809-4吊灯N=P/P1=157.886÷（4×40）=0.86选1盏CH8809-4吊灯阳台S=8.05㎡选用1盏选YH40RR20环形荧光灯47 第三章插座系统的设计47 现代生活水平不断的提高，人们对住宅电气装置的要求也越来越高，人们不再满足于照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设备带来的方便，而更加热衷追求音响、空调、大屏幕彩电、电脑、电话带来的享受。随着当今知识经济、信息时代的到来，可视电话、电子购物、家庭办公等智能化住宅建筑将不断涌现。这些电能、信息的传递除通过电线、电缆外，还必须通过插座这个小小电气装置元件输送给用电设备或信息终端。可见，插座的种类和数量在现代住宅中呈日益增长的趋势。所以，现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果，是现代住宅电气设计中十分重要的内容。现代住宅是由客厅、卧室、书房、厨房、餐厅、洗涤间、卫生间、阳台等组成的。住户的家用电器众多，而且又在不断地增加，所以要明确住宅中各个房间主要会有哪些家用电器，然后根据建筑平面图，考虑从住户方面考虑来确定怎样去布置。3.1设计原则3.1.1插座安装应符合的要求⑴不同电流种类或不同电压等级的插座安装在一起时，应有明显标志加以区别。且其插头与插座造型要有区别，防止插错。⑵移动式灯具用的插座，单相者宜用三孔插座。三相者应用四孔插座。其接地孔应与接地线接牢。⑶插座距地安装高度一般为0.3-0.9米，在住宅及公共活动场所距地面应不低于1.8米；有儿童活动场所的插座应采用安全插座。如采用普通插座时，安装高度应不低于1.8米；同一场所安装的插座，高低差应不大于5毫米；成排安装插座，高低差应不大于2毫米。⑷在特别潮湿和有火灾或爆炸危险的场所以及多粉尘场所，不应装设普通插座；但可将普通插座移置在邻近的正常环境的房间内；地坑插座应有保护盖板。⑸插座的接线应符合要求：单相二孔插座。面对插座的右极接相线，左极接零线，单相三孔及三相四孔的接地或接零极均应在上方。⑹当插座为单独回路时，数量不宜超过10（组）。⑺当灯具和插座混为一路过，其中插座数量不宜超过5个（组）。⑻插座应由单独的回路配电，并且一个房间内的插座由同一路配电。⑼备用电源、疏散照明的回路上不应设置插座[8]。3.1.2插座的安装及线路的选择47 ⑴插座的额定电流：连接固定设备者，应大于设备额定电流的1.25倍；连接非固定设备者，不宜小于10A。⑵插座线路的载流量：对固定设备使用的插座供电时，应大于插座的额定电流；对非固定设备使用的插座供电时，应大于总计算负荷电流，且导线截面不应小。①正常干燥场所宜采用普通型插座；②潮湿场所应采用密闭型或保护型插座，安装高度不低于1.5m；③对于接插电源时有触电危险的设备，应采用带开关能断开电源的插座。⑶选择材料、导体截面①线路电压损失应满足用电设备正常工作及启动时端电压的要求；②按敷设方式及环境温度等条件确定的导体载流量，不应小于预期负荷的最大计算电流；③导体应满足动稳定与热稳定的要求；④导体最小截面应满足机械强度的要求；⑤住宅进户线及干线截面选择宜留有适当的裕度。⑥配电线路的导线应采用铜芯导体。⑷配电单相回的中性线应与相截面相等，三相四线或二相三线的配电线路，其N线或PEN线的截面宜与相线截面相等。⑸采用单芯导线作保护中性线（PEN）干线，其截面确定;当导体为铜材时，不应小于10；为铝材时，不应小于16；当采用多芯电缆的芯线作PEN线时，其截面不应小于4。⑹当保护线（PE0的材质与相线相同时，PE线最小截面应符合表2-7的规定。PE线最小截面（㎜2）表3-1相线与保护线对比数据表相线截面SPE线截面S≤16S16＜S≤3516S>352/S敷设方式：47 ⑴室内配电线路宜采用暗敷设。⑵高层建筑应设有垂直敷设线路的竖井，当每层竖井作为配电小间使用时，应满足安装线路及配电设备操作距离的要求，多层建筑亦应设有垂直敷设线路的竖向线槽或简易井。3.1.3电源插座的选用电源插座应根据国家有关产品质量监督部门检验合格的产品。住宅内用电电源插座应采用安全型插座，卫生间等潮湿场所应采用防溅型插座。电源插座的额定电流应大于已知使用设备额定电流的1.25倍。一般单相电源插座额定电流为10A，专用电源插座为16A，特殊大功率家用电器其配电回路及连接电源方式应按实际容量选择。图3-1安全型双联扁圆两用二极、三极暗插座3.2插座的具体设计情况本次设计中插座的安装具体情况如下：主卧室：两面对应的墙壁安装两组10/250V的单相二、三孔插座，距地0.3米；在一面墙上设置一组16A/250V的单相三孔插座作为挂式空调插座，距地1.8米，若安装立式空调，则插座距地0.3米，适情况而定。47 卧室：两面对应的墙壁安装两组10/250V的单相二、三孔插座，距地0.3米；在一面墙上设置一组16A/250V的单相三孔插座作为挂式空调插座，距地1.8米，若安装立式空调，则插座距地0.3米，适情况而定。客厅：两面的墙壁分别设置四组10A/250V的单相二、三孔插座。在靠近窗户处，设一16A/250V的单相三孔插座作为立式空调插座，距地0.3米书房：两面对应的墙壁分别设置三组10A/250V单相二、三孔插座。在靠近窗户处，设置一组16A/250V的单相三孔插座作为挂式空调插座，距地1.8米，若安装立式空调，则插座距地0.3米，适情况而定。厨房：设置一组单相二、三孔插座，作为电炊具插座，距地1.5米。另设一组10A/250V的单相二、三孔插座作为油烟机插座，距地1.8米。对面墙壁设置两组10A/250V的单相二、三孔插座靠近阳台。卫生间1：在水池上方、梳妆台旁各设置一10A/250V的单相二、三孔插座，距地1.5米。另设置一组16A/250V的单相三孔插座作为热水器插座，距地1.8米。卫生间2：在梳妆台旁设置一10A/250V的单相二、三孔插座，距地1.5米。整栋楼共有两种户型，另一种户型与本户型就是住户面积上有所差异，其他的地方都一样，所以可根据实际情况对上述的设计进行调整即可，这里就不做详细介绍了。具体布置情况，请参见图纸：4号楼标准层插座平面图、4号楼八层插座平面图、4号楼九层插座平面图。特别提出：空调插座要单独引线，且空调插座为三相插座，因为每户均采用独立的家用空调，空调主机电源为220V/3W，且有独自的控制系统。47 第四章低压配电系统设计4.1概述在电力系统中，负荷是指用电设备所用的电功率，或线路中通过的电流；而供电部门对用户分配的负荷指标是指每小时品局平均的有功功率，但对变电所、配电所限定的负荷指标，又常指视在功率。4.1.1配电设计原则配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配电系统以三级保护为宜。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减小导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应有不同支路的线路供电。在供电线路中，如果安装有冲击负荷大的用电设备，应有单独支路供电。对于容量较大的用电设备（10千瓦以上），应有单独支路供电。在三相供电线路中，单相用电设备应均匀地分配到三相线路，应尽可能做到三相平衡。由单相负荷分配不均匀所引起的中性线电流，不得超过额定电流的25﹪；每一相的电流在满载时不得超过额定电流值。在配电系统中的配电屏、箱应留有适当的备用回路。选择导线截面也应适当留有余量。4.1.2配电系统形式配电系统形式有多种,应根据具体情况,选择使用。常用的有下面几种形式：⑴树干式系统特点是从供电点引出的每条可连接几个用电设备或配电箱。树干式配电系统比放射式系统线路的总长度小,也就是可以节约有色金属、比较经济；供电点的回路数量较少,配电设备也相应减少；配电线路安装费用也相应减少。存在缺点是干线发生故障时影响范围大,供电可靠性较差,相比较导线截面积较大。这种配电方式在用电设备较少,且供电线路较长时经常使用。⑵放射式系统特点是配电线故障互不影响,供电可靠性较高,配电设备集中,检修比较方便；缺点是系统灵活性较差,导线消耗量较多。这种配电方式经常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备；需要集中连锁起动、停车的设备；以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜配电及保护起动设备放在现场者。47 ⑶干线式系统特点是除了具有树干式系统的优点外，接线更简单，能大量减少低压配电设备；为了提高母干线的供电可靠性，应适当减少接出的分支回路数，一不宜超过10个；对于频繁起动、容量较大的冲击负荷，以及对电压质量要求严格得用电设备，不宜用此方式供电。⑷链式系统特点与树干式有相似之处，这种供电形式适用与距配电柜较远而彼此相距又较近的不重要的容量较小用电设备，这种方式连接的用电设备宜在五台以下。⑸混合式系统它是具有放射式与树干式系统共同特点的。这种供电方式适用于用电设备多或配电箱多，容量又比较小，分布比较均匀用电设备的场合。[1]4.2建筑供配电的负荷分级及其对供电的要求4.2.1负荷分级 电力负荷依其供电可靠性及中断供电在政治上、经济上所造成的损失或影响程度，分为三个等级[7]：⑴一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治上、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等；中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作者，如重要铁路枢纽、中药通信枢纽、重要宾馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷应为特别重要负荷，如民用建筑中大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统、大型国际比赛场（馆）的计分系统及监控系统等；工业生产中正常电源中断是处理安全停产所必需的应急照明、通信系统、保证安全停产的自动控制装置等。⑵二级负荷47 二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失的负荷，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等；中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷，如交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱的负荷。⑶三级负荷三级负荷为一般的电力负荷，所用不属于一、二级负荷者。4.2.2负荷对供电电源的要求⑴一级负荷对供电电源的要求一级负荷要求两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏，以维持继续供电。对一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。常用的应急电源可使用独立于正常电源的发电机组干电池蓄电池或供电网络中有效的独立于正常电源的专用馈电线路。⑵二级负荷对供电电源的要求二级负荷要求两回路供电，供电变压器亦应由两台（两台变压器不一定在同一变电所）。做到当发生电力变压器故障或电力线路常见故障（不包括铁塔倾倒或龙卷风仪器的极少见故障）是不致中断供电或中断后能迅速恢复。在符合较小或地区供电条件困难时，可由6kV级以上专用架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。⑶三级负荷对供电电源的要求三级负荷属不重要负荷，对供电电源无特殊要求。4.3负荷计算4.3.1负荷计算的意义和目的47 负荷计算是供电系统设计的重要内容，它是确定供电量、电气设备、线材规格、无功补偿、线路压降的一句。只有确定了用户的计算负荷，才能确定该区或该层的总配电箱进线开关及供电线路的规格；只有确定整个建筑物的计算负荷，才能合理的选择该建筑物变压器的容量及台数，以及所需取的供电量。计算负荷务求确当，过小会引起设备、线路过热，加速损坏其绝缘，过多会损耗能量，增加电压损失而破坏正常的运行条件，甚至引起电线走火，造成重大事故。计算负荷过大，又会引起变压器容量过剩，线路截面过大，使投资增加。随着进几十年来高层建筑如雨后春笋般的崛起，正确的计算负荷在保证安全和减少投资浪费方面十分重要。计算负荷的这项工作称为负荷计算。负荷计算主要包括：⑴计算负荷，也称需用负荷。目的是为了合理的选择供配电系统各级电压供电网络、变压器容量和电气设备型号等。⑵尖峰电流。用于计算电压波动、电压损失、选择熔断器和保护元件等。⑶平均负荷。用来计算供配电系统中电能需要量、电能损耗和选择无功补偿装置等。4.3.2负荷计算的方法计算负荷又称需要负荷或最大负荷[2]。计算负荷是一个假象的持续性负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30min的最大平均负荷，作为按发热条件选择配电变压器、导体及电气的依据，并用来计算电压损失和功率耗。在工程上为方便计算，亦可作为电能消耗量及无功功率补偿的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。尖峰电流指单台或多台用电设备持续1s左右的最大负荷电流。一般取启动电流的周期分量，作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量[5]。需用系数法，是将用电设备容量Pe乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷的一种简便计算方法。其计算公式为[7]4-14-24-34-447 二项式法=b+c(kW)4-5=Pc*(kvar)4-6(kVA)4-7=(A)4-8式中---该用电设备组设备容量总和(kW);---为该组中,x台大容量用电设备的设备容量之和(kW),如p5为5台大容量用电设备的设备容量之和;x---为该组取用大容量用电设备的台数,对于不同工作制、不同类型的用电设备,x取值也不同.如金属冷加工机床x=5,短时反复工作制设备x=3,加热炉x=2,电焊设备x=1等;---额定电压(KV);b、c---为二项式系数,对于不同类型的设备取值不同。【1】4.3.3本工程负荷计算本工程负荷计算采用需用系数计算负荷。当层间或组合单元间接于相电压的单相负荷三相不平衡时，可按最大负荷的三倍计算。在计算中每个电源插座可按100W计算，功率因数可按使用光源及插座的数量在0.6～0.9的范围内选取。住宅部分设计容量：⑴本次设计用电容量每户建筑面积130平方米的按8KW进行负荷计算。表4-1现代家庭常用的电器设备及其功率表用电设备功率(w)用电设备功率(w)电冰箱300电脑及其附件500洗衣机380～400自来水杀菌机26电视机100～300饮水机500中央空调6000榨汁机260组合音响50～300电磁炉800～180047 电饭煲500～1000洗碗机150微波炉800～1250排气扇40吸尘器100～800浴霸1180电烤箱700～1500电吹风300～500消毒柜140～500CD、DVD100排烟机80～200壁式空调1000～2500电熨斗300～1200空气清洁器80医疗电器100～500电动剃须刀100～200⑵对于住宅内部回路一个分户箱包括一个照明回路，一般插座回路，厨房插座回路，一个空调插座回路，一个卫生间插座回路。4.4负荷计算和选线4.4.1干线负荷计算分户箱负荷计算：(HNX-6)Pe=8KWcosφ=0.9tgφ=0.48Kd=0.55Pc=Kd×Pe=0.55×8=4.40KWIc==22.22A由计算电流得导线型号为：BV-3×10-SC32WCFC断路器型号为：TIB2-32C60A分户箱负荷计算：(HNX-4)Pe=12KWcosφ=0.9tgφ=0.48Kd=0.55Pc=Kd×Pe=0.55×12=6.60KWIc==33.33A由计算电流得导线型号为：BV-3×10-SC25WCCC断路器型号为：TIB2-32C60A车库，楼梯间照明：Pe=1KWcosφ=0.9tgφ=0.48Kd=0.8Pc=Kd×Pe=0.8×1=0.8KWIc==4.04A由计算电流得导线型号为：BV-3×2.5-SC20WCCC断路器型号为：TIB2-32C5A47 电梯控制间：Pe=15KWcosφ=0.9tgφ=0.48Kd=0.8Pc=Kd×Pe=0.8×15=12KWIc==20.25A由计算电流得导线型号为：BV-4×35+1×16SC50FCWC断路器型号为：TG-30A/3P电梯箱：Pe=45KWcosφ=0.80tgφ=0.62Kd=0.8Pc=Kd×Pe=45×0.8=36KWIc==64.35A由计算电流得导线型号为：BV-4×35+1×16SC50FCWCP3表箱:Pe=75KWcosφ=0.85tgφ=0.62Kd=0.5Pc=Kd×Pe=0.5×75=37.5KWIc==67.1A由计算电流得导线型号为：BV-4×35+1×16-SC50WCFC断路器型号为：GL-400/3电源箱1进线：（一单元和二单元）Pe=242KWcosφ=0.85tgφ=0.62Kd=0.8Pc=Kd×Pe=0.8×248=148.80KWIc==346.46A由计算电流得导线型号为：YJVV22-1KV4*150mm2SC100电源箱2进线：（三单元）Pe=196KWcosφ=0.80tgφ=0.75Kd=0.8Pc=Kd×Pe=0.8×196=156.8KWIc==280A由计算电流得导线型号为：YJV22-1KV4*150mm2SC10047 4.4.2插座负荷计算标准层：热水器插座：2KWPe=2kwcosφ=1.0tgφ=0Pc=Kd×PeKd=0.65Pc=Kd×Pe=0.65×2=1.3KWIc==5.9A由计算电流得：导线型号为：BV-3×4-SC20断路器型号为：TIB2L-32C10A/30mA卫生间插座：2KW（3个）Pe=2kwcosφ=0.75tgφ=0.88Pc=Kd×PeKd=0.5Pc=Kd×Pe=0.5×2=1KWIc==9.09A由计算电流得：导线型号为：BV-3×2.5-SC20断路器型号为：TIB2L-32C10A/30mA厨房插座:（4个）Pe=3kwcosφ=0.8tgφ=0Pc=Kd×PeKd=0.7Pc=Kd×Pe=0.7×3=2.1KWIc==11.93A由计算电流得：导线型号为：BV-3×2.5-SC20断路器型号为：TIB2L-32C20A/30mA客厅卧室插座：（10个）Pe=2kwcosφ=0.8tgφ=0.88Pc=Kd×PeKd=0.5Pc=Kd×Pe=0.5×2=1KWIc==5.68A由计算电流得：导线型号为：BV-3×2.5-SC20断路器型号为：TIB2L-32C10A/30mA空调插座：3KW（2个）Pe=3kwcosφ=0.8tgφ=0.75Pc=Kd×PeKd=0.8Pc=Kd×Pe=0.8×3=2.4KWIc==13.63A由计算电流得：导线型号为：BV-3×4-SC20断路器型号为：TIB2L-32C30A/30mA八层跃层：热水器插座：2KWPe=2kwcosφ=1.0tgφ=0Pc=Kd×PeKd=0.65Pc=Kd×Pe=0.65×2=1.3KWIc==5.9A由计算电流得：导线型号为：BV-3×4-SC20断路器型号为：TIB2L-32C10A/30mA47 卫生间插座：4KW（5个）Pe=4kwcosφ=0.75tgφ=0.88Pc=Kd×PeKd=0.5Pc=Kd×Pe=0.5×4=2KWIc==12.12A由计算电流得：导线型号为：BV-3×2.5-SC20断路器型号为：TIB2L-32C20A/30mA厨房插座:（4个）Pe=3可wcosφ=0.8tgφ=0Pc=Kd×PeKd=0.7Pc=Kd×Pe=0.7×3=2.1KWIc==11.93A由计算电流得：导线型号为：BV-3×2.5-SC20断路器型号为：TIB2L-32C20A/30mA客厅卧室插座：（10个）Pe=2kwcosφ=0.8tgφ=0.88Pc=Kd×PeKd=0.5Pc=Kd×Pe=0.5×2=1KWIc==5.68A由计算电流得：导线型号为：BV-3×2.5-SC20断路器型号为：TIB2L-32C10A/30mA空调插座1：3KW（2个）Pe=3kwcosφ=0.8tgφ=0.75Pc=Kd×PeKd=0.8Pc=Kd×Pe=0.8×3=2.4KWIc==13.63A由计算电流得：导线型号为：BV-3×4-SC20断路器型号为：TIB2L-32C20A/30mA空调插座2：3KW（2个）Pe=3kwcosφ=0.8tgφ=0.75Pc=Kd×PeKd=0.8Pc=Kd×Pe=0.8×3=2.4KWIc==13.63A由计算电流得：导线型号为：BV-3×4-SC20断路器型号为：TIB2L-32C20A/30mA4.4.3照明负荷计算标准层、八层和九层：Pe=1Kwcosφ=0.8tgφ=0.48Pc=Kd×PeKd=0.6Pc=Kd×Pe=0.6×1=0.6KWIc==3.4A由计算电流得：导线型号为：BV-3×2.5-SC15断路器型号为：TIB2-32C10A47 第五章防雷与接地系统的设计5.1防雷设计的目的建筑物的防雷设计，应根据国家标准《建筑防雷规范》进行设置。设置的目的是为了保证建筑物内的人身安全；防止直接雷破坏建筑物，保护建筑物内部的危险物品、贵重物品、机电设备、易燃物品、电器设备不致因雷击而烧毁和损坏。5.2一般规定⑴建筑物防雷设计，应认真调查地址、地貌、气象、环境等条件和雷电活动规律以及倍保护物的特点等，因地制宜的采取防雷措施，做到安全可靠、技术先进、经济合理；⑵不应采用装有放射性物质的接闪器；⑶按建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果，建筑物的防雷等级分为三级。5.2.1防雷的分类一类防雷的建筑物：⑴具有特别重要用途的建筑物，如国际性航空港、通信枢纽、大型博展建筑、特级火车站、国宾馆、大型旅游建筑等。⑵超高层建筑物，如40层以上的住宅建筑，建筑高度超过100米的其他民用以及一般工业建筑物。⑶国家级重点文物保护的建筑物和构筑物。二类防雷的建筑物：⑴重要的或人员密集的大型建筑物，如部、省级办公楼、省级大型的集会、博展、体育、交通、通信、广播、商业和影剧院建筑等。⑵省级重点保护的建筑物和构筑物。⑶19层及以上的住宅和高度超过50米的其他民用和一般工业建筑物。三类防雷的建筑物：⑴10至18层的普通住宅。⑵47 建筑高度不超过50米的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、图书馆、档案楼和省级一下的邮政楼等。本建筑最高处30.25米，依据《建筑防雷设计规范》防雷设计按二类防雷建筑物处理。5.3防雷措施5.3.1第三类防雷建筑物的防雷措施⑴防止直击雷的措施①一般在建筑物易受雷击部位装设避雷针或避雷带。②建筑物易受雷击的部位是：a)平面屋及坡度不大于1/10的屋面―――屋角、女儿墙、屋檐。b)坡度大于1/10、小于1/2的屋面―――屋角、檐角、屋脊、屋檐；c)坡度不大于1/2的屋面―――屋角、屋脊、檐角。③采用避雷带时，屋面任何一点距避雷带应不大于10米。当有3条及以上平行避雷带时，每隔30～40米处将平行的避雷带进行连接；④当采用避雷针时，单针的保护范围可按60度计算。多支避雷针两针间的距离不宜大于30米，并应符合下列要求：D≤15h5-1式中D――两针间的距离（米）；h――避雷针的有效高度，即避雷针突出建筑物的高度（米）。当建筑物的突出部位或其他物体属于第三类防雷时，如局部突出，则仅在该处设置避雷针（保护范围可按60度计算）或避雷带；如为多处突出，但突出的高度较低时，则除在突出部位装设外，宜沿建筑物周围装设避雷带。对孤立的或损坏后较难修复而影响正常功能得构筑物或其他物体，宜采用避雷针和避雷带结合的保护措施。⑤自30米以上，每3层沿建筑物四周设避雷带。⑥自30米以上的金属栏杆、金属门窗等较大的金属物体，应与防雷装置连接。⑦周长超过40米的建筑物，引下线一般不少于2根，其间距不大于24米，在技术上处理有困难时，允许放宽到34米。⑧47 接地装置围绕建筑物成闭合回路，冲击接地电阻应不小于5欧，小于5欧有困难时，网格尺寸不应大于24x24米，⑨防侧击避雷带、均压环、引下线、闭合接地这种，可以利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋，但应符合前面第一类防雷建筑物保护措施中所列的要求。⑴防止雷电波侵入的措施为防止高电位沿低压架空线侵入建筑物，应将入口处或进户线电杆的绝缘在铁脚与接地装置连接。进入建筑物的架空金属管道，在入口处应与接地装置连接[10]。5.4接地系统的设计5.4.1接地种类⑴工作接地在电力系统中运行需要的工作接地（如变压器中性点接地），与变压器或发电机工作接地相连接的中性线称为零线；将零线上的一点或多点与地再次作电气连接称为重复接地。⑵保护接地为防止因绝缘损坏而遭受触电的危险，将与电气设备带电部分相互绝缘的金属外壳或构架同接地体间作良好的电气连接称为保护接地。电气设备金属外壳等与零线连接则称为保护接零，简称接零。保护接地包括保护接地和接零。⑶过电压保护接地为了消除雷击和过电压的危害而设的接地。⑷防静电接地为了消除在设备运行中产生的静电而设的接地⑸屏蔽接地为了防止电磁感应而对电气设备的金属外壳、屏蔽罩、屏蔽线的外皮或建筑物金属屏蔽体等进行的接地。5.4.2接地保护形式供电系统的电气设备接地方式有TN系统（包括TN-S,TN-C-S,TN-C三类），TT系统和IT系统，共三种五类[6]。⑴TN系统TN系统的电源中性点直接接地，并引出有N线，属三相四线制系统。系统上各种电气设备的所有外露可导电部分（正常运行时不带电），必须通过保护线与低压配电系统的中性点相连。当其设备发生单相接地故障时，就形成单相接地短路，其过电流保护装置动作。按中性点与保护线的组合情况，TN系统分以下三种形式：47 ①TN-C系统。TN－C系统被称之为三相四线系统，该系统中性线N与保护接地PE合二为一，通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高，线路经济简单，但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内，单相负荷所占比重较大，难以实现三相负荷平衡，PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流，在非故障情况下，会在中性线N上叠加，使中性线N带电，且电流时大时小极不稳定，造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电，对人身造成不安全，而且也无法取到一个合适的电位基准点，精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN－C接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。图5-1TN-C系统图②TN-S系统。TN－S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN－S系统的特点是，中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要按TN－C－S接地系统，采取同样的技术措施，TN－S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般都采用这种接地系统。47 图5-2TN-S系统图③TN-C-S系统。TN－C－S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN－C系统，第二部分是TN－S系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TN－C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN－S系统。TN－C系统前面已做分析。图5-3TN-C-S系统图47 TN－S系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TN－S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TN－C－S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。⑵TT系统　通常称TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无一点电气连接，即中性点接地与PE线接地是分开的。该系统在正常运行时，不管三相负荷平衡不平衡，在中性线N带电情况下，PE线不会带电。只有单相接地故障时，由于保护接地灵敏度低，故障不能及时切断，设备外壳才可能带电。正常运行时的TT系统类似于TN－S系统，也能获得人与物的安全性和取得合格的基准接地电位。随着大容量的漏电保护器的出现，该系统也会越来越作为智能型建筑物的接地系统。从目前的情况来看，由于公共电网的电源质量不高，难以满足智能化设备的要求，所以TT系统很少被智能化大楼采用。图5-4TT系统⑶IT系统IT47 系统是三相三线式接地系统，该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地，无中性线N，只有线电压(380V)，无相电压(220V)，保护接地线PE各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时，不会使外壳带有较大的故障电流，系统可以照常运行。缺点是不能配出中性线N。因此它是不适用于拥有大量单相设备的智能化大楼的。在智能化楼宇内，要求保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些正常情况下不带电的导电设备与构件，均必须采用有效的保护接地。如果采用TN－C系统，将TN－C系统中的N线同时用做接地线；或者在TN－S系统中将N线与PE线接在一起，再连接到底板上去；再或不设置电子设备的直流接地引线，而将直流接地直接接到PE线上；有的干脆把N线、PE线、直流接地线混接在一起。以上这些做法都是不符合接地要求的，且是错误的。前面已经分析过，在智能化大楼内，单相用电设备较多，单相负荷比重较大，三相负荷通常是不平衡的，因此在中性线N中带有随机电流。另外，由于大量采用荧光灯照明，其所产生的三次谐波叠加在N线上，加大了N线上的电流量，如果将N线接到设备外壳上，会造成电击或火灾事故；如果在TN－S系统中将N线与PE线连在一起，再接到设备外壳上，那么危险更大，凡是接到PE线上的设备，外壳均带电；会扩大电击事故的范围；如果将N线，PE线，直流接地线均接在一起，除会发生上述的危险外，电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地，直流工作接地，安全保护接地，及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外，由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房，计算机房，消防及火灾报警监控室，以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备，所以在智能化楼宇的设计和施工中，还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。本次设计系统采用的是TN－C－S系统。本工程防雷接地、电气设备的保护接地等的接地共用统一的接地极，要求接地电阻不大于1欧姆，实测不满足要求时，增设人工接地极。所有配电装置的外露可导电部分均与保护线（PE线）良好连接，与中性线（N线）绝缘。本楼做总等电位联结。所有进出建筑物的各种金属管道、电缆外皮均与总等电位联结，具体做法见《等电位联结安装》02D501-2。本工程卫生间设局部等电位联结端子箱，具体做法见《等电位联结安装》02D501-2。过压保护：在电源总配电柜内装设第一级浪涌保护器（SPD）。本工程在电源进户处做重复接地，并与防雷接地共用接地极。47 第六章电话系统设计6.1概述构成电话通信系统有三个组成部分：一是电话交换设备，二是传输系统，三是用户终端设备。交换设备主要就是电话交换机，是接通电话用户之间通信线路的专用设备。电话交换机发展很快，它从人工电话交换机发展到自动电话交换机，又从机电式自动电话交换机发展到电子式自动电话交换机，以至最先进的数字程控电话交换机。程控电话交换是当今世界电话交换技术发展的主要方向，近年来已在我国普遍采用。电话传输系统也有很大的发展。传输系统按传输媒介分为有线传输（明线、电缆、光纤等）和无线传输（短波、微波中继、卫星通信等）。有线传输按传输信息工作方式又分为模拟传输和数字传输两种。模拟传输是将信息转换成与之相应大小的电流模拟量进行传输。数字传输是将信息数字编码（PCM）方式转换成数字信号进行传输，它具有抗干扰能力强、保密性强、电路便于集成化，适于开展新业务等许多优点，现在的程控电话交换就是采用数字传输各种信息。用户终端设备，以前主要指电话机，随着通信技术的迅速发展，现在又增加了许多新设备、如传真机、计算机终端等。6.2程控交换机6.2.1按技术结构分类可分为模拟式（空间分割—简称空分式）和数字式（时间分割—简称时分式）两种。它们的构成均有电话设备和控制设备两部分组成。6.2.2按使用场合分类可分为公用电话网（市话局）用程控交换机和用户（单位内部）专用程控交换机，简称程控用户交换机或小交换机两类。6.2.3程控交换机的容量分类⑴小容量：250门以下⑵中容量：250-1000门；⑶大容量：1000门以上（一般在2000门以下为宜）。6.2.4用户交换机的进网方式47 进网中继方式主要考虑：用户交换机容量的大小、话务密切程度和接口局的设备制式等，必须与有关市话局讨论确定。进网中继方式一般有四种：⑴全自动直拨中继方式（DOD+DID）；⑵半自动直拨中继方式（DOD+BID）；⑶混合自动直拨中继方式（DOD+DID/BID）；⑷人工中继方式；6.3电话管线系统的设计6.3.1线路容量的计算交换机容量的设计，首先确定内线数量，然后再由此确定中继线数等的分配。内线数的计算方法很多种，常见方法有：⑴按照所用电话机数计算；⑵按照建筑物面积计算；⑶按照人员数计算；6.3.2电话通信线路的组成电话通信线路从进屋管线一直到用户出线盒，一般由以下几部分组成：⑴引入电缆管路：又分地下进户和外墙进户两种方式。⑵交接设备或总配线设备：它是引入电缆进屋后的终端设备，有设置与不设置用户交换机两种情况，如设置用户交换机，采用总配线箱或总配线架；如不设用户交换机，常用交接箱或交接间。交接设备宜装在房屋的一、二层，如有地下室，且较干燥、通风，才可考虑设置在地下室。⑶上升电缆管线：有上升管路、上升房和竖井三种建筑类型。⑷楼层电缆管路；⑸配线设备：如电缆接头箱、过路箱、分线箱、用户出线盒，是通信线路分支、中间检查、终端用设备。6.3.3电话线路的进户设计进户管线进户管线有两种方式，即地下进户和外墙进户。47 ⑴地下进户这种方式是为了市政管网美观要求而将管线转入地下。根据建筑物是否设有地下层，地下进户管线又分为两种敷设方式。第一种是建筑物设有地下层，地下进户管直接进入地下层，采用的是直进户管；第二种是建筑物无地下层，地下进户管只能直接引入设在底层的配线设备间或分线箱，这时采用的进户管为弯管。⑵外墙进户这种方式是在建筑物第二层预埋进户管至配线设备间或配线箱内。进户管应呈内高外低倾斜状，并做防水弯头，以防雨水进入管中。进户点应靠近配线设施，并尽量选在建筑物后面或侧面。这种方式适合于架空或挂墙的电缆进线。6.4本次设计的设计方案本次设计只负责电话预埋部分设计，在每层楼梯口处预埋电话分线箱，每户分配给两对，可分别置于卧室、次卧室、客厅、书房等。实际施工中可适当增加一个或两个电话用户出线盒。电话配线系统干线均采用同轴电缆穿PVC管（硬质塑料管）或SC（焊接钢管）沿三层地面或墙体暗敷设。电话配线系统支线均采用同轴电缆穿PVC管（硬质塑料管）或SC（焊接钢管）沿地或沿墙暗敷设。导线的选取：由市网引来的主干线采用（HYA20—100×2×0.5）—SC50支路线采用（HYA—10×2×0.5）—SC25或（HYA—20×2×0.5）—SC32或（HYA—30×2×0.5）—SC40用户线采用（RVS—2×2×0.5）—PC25九层由八层直接引上，具体见图纸。47 第七章可视对讲系统的设计7.1概述为了方便访客和居民的沟通必须设立可视对讲系统。本系统是整个小区安全系统的一个重要子系统，将小区入口、中心、梯口、住家四者紧密联系在了一起，有效地防范外来人员自主进入小区及楼梯内，降低小区盗窃案件的发生，同时方便小区住户的出入。可视对讲系统由楼宇电控防盗门附设电控门锁、闭门器、门口机和电源，室内机和管理机构成。门口机是为来访者提供呼叫主人并与其通话的设备；室内机用于住户接收呼叫，主人可通过与来访者交谈或者同时看见来访者的形态相貌而确认来访者的身份，然后决定是否开门；而管理人员则通过管理及监控，管理全楼或者整个辖区的安全。它可以为来访者与住户和管理者之间，提供联络的有效手段，配合出入口控制系统，大大提高了小区住宅的安全性。7.2系统结构和功能7.2.1小区可视对讲系统设计的描述(1)人员进入口分类：当外来人员进入小区时，需要在单元处的对讲主机门口机上呼叫住户，只有得到住户的同意之后并且由住户遥控开锁之后，方可进入；当是住户进入小区时，可以用钥匙打开单元门，直接进入楼梯，也可以通过密码或者门禁卡开锁；(2)网络式结构：通过总线将住户室内分机连入在梯口的门口主机；各楼梯的门口主机引出电缆，接入设在小区入口的中心管理机，构成整个网络系统。(3)总体管理：中心管理机将管理所有的门口机，由门口机直接接到住户分机，中心管理机可以呼叫分机，分机也可直接呼叫管理中心机。(4)小区人口处：当保安人员发现有外来人员时可以通过管理中心呼叫住户，待其确认来访人员之后，方可允许外来人员进入小区内。7.2.2本对讲系统功能简介(1)47 分机可对主机和报警管理中心呼叫；双向编解码；管理中心显示所呼叫号码（楼号及房号）；管理中心呼叫小区任意用户，采用总线制主机位码管理系统。通过一条信号线就可从管理中心把小区多达64个主机串进网络之内。(2)用户分机需一根二芯信号线，无极性与模块连接，特别适合把分机直接交新楼住户自行安装，分机线路或分机故障将不影响系统使用。(3)分机号码无需在分机本身或模块上拨码式剪线，只需在主机上按已定程序从面板设定输入。(4)每个住户可使用单独的开锁密码，住户自动在键盘上更改开锁码，主机可多达256个开锁密码。(5)楼门口主机呼叫管理中心，管理中心可为所呼叫主机开锁。(6)用户可加接二次确认的门前机，主管理机可接四部副管理机。(7)查询打印所有存贮报警时间，地址(8)查询、打印用户入口资讯并及时输入住人员变动情况。(9)报警呼叫时显示下传的用户方位及相关信息，电子地图显示用户建筑平面图及具体报警点、警情。(10)物业管理、建筑资料库信息查询。(11)管理主机应具有抢线功能。(12)住户分机应具有免挂机功能，分机没挂好不影响呼叫。7.2.3可视对讲系统方案及型材的选择(1)根据设计要求选择对讲型或可视对讲型。但传输系统一般均应按可视对讲型设计。(2)独立的单元式公寓或高层住宅楼的访客对讲系统，宜选择不联网系统。智能化住宅小区应选用联网式访客对讲系统。(3)可视对讲型一般宜选黑白摄像系统，门口机应具有夜视功能，即具有红外线补光器，保证在夜间摄像清晰。(4)在要求较高的项目中，可视对讲宜选用彩色摄像系统。(5)对于每一户需要多个门口机和多台可视对讲分机的联网系统，应选择满足系统要求的相应设备。(6)对于单元式公寓宜选择带门禁管理功能的门口机，住户采用感应式IC卡。(7)布线：①室内布线：电源线与信号线应分开敷设，信号线应选择屏蔽线，导线截面宜为0.4mm2的线缆，但系统的传输距离大于300m时，线径要相应增大。②系统应具有线路故障报警功能和蓄电池低压检测报警功能。47 本工程可视对讲系统在一层单元入口处至住宅入口处设单元对讲主机,住宅内每户户内设一可视对讲分机,来访者可通过可视对讲主机直接与户内通话,住宅内可通过室内分机控制对讲门的开启.本设计室外主机采用GST-DJ6106,由GST-18V2AY提供一路18V电源，并且主机与电锁（DTIC控制器）相连接，室外主机通过层间分配器与室内分机GST-DJ6217相连接，都与小区管理中心监视机联网，详见可视对讲系统图。7.2.4设备的安装电线电缆由室外埋地方式引入楼内并穿镀锌钢管保护，埋地深度为0.8m，主机和分机墙上暗装，距地1.4m，电磁锁装于门上，设备用电由公共用电提供。各层接线盒采用86系列铁制接线盒，墙上暗装，距地1.8m，可视对讲分机接线盒采用86系列铁制接线盒，墙上暗装，距地1.4m。各层电缆选用PC20管顶棚暗敷方式或墙内暗装。本设计可视对讲的平面布置和系统图等详见设计图纸47 第八章结论本次毕业设计完成了永平小区4号楼电气设计，通过对该住宅的配电系统、照明系统、防雷接地系统、电话系统、对讲系统的设计，我掌握了建筑电气方面的一些基本的东西，同时也学会了建筑电气识图，并能做一些较简单工程的电气设计。在本学期的毕业设计中，我学到了许多专业知识。在这次设计中严格遵守建筑电气设计的规范，通过查阅相关资料，使我对建筑电气方面的知识有了更全面的了解，同时，在查阅与学习的过程中使我的专业知识面得到了拓宽，对建筑电气的前沿知识也有了一定的了解，并能够熟练的应用AutoCAD进行绘图，设计图纸共17张，其中强电系统，干线图和弱电系统干线图各一张，7张强电图纸，3张弱电图纸，防雷接地图两张，图例一张。而且能够读懂一般的电气施工图，培养了对施工现场的运用能力。此外，不仅掌握了电气施工设计的方法，而且也提高了看图和计算机的运用能力，对我此次的毕业设计和专业知识的扩充和积累起到了重要的作用。这次设计是综合运用自己所学的知识完成设计，加深对理论知识的理解。在设计的整个过程中，严格按照规范去做，查阅了大量的数据和资料，使我的设计能更加的人性化，使其尽量趋于完美。设计中的不足及错误之处，请各位老师批评指正。47 参考文献[1]刘思亮.建筑供配电.第一版.北京.中国建筑工业出版社.1998.164～176[2]孙建民.电气照明技术.北京：中国建筑工业出版社，1998年:56页[3]戴瑜兴.民用建筑电气设计手册　中国建筑工业出版社2010年:83页[4]陈一才.智能建筑电气设计手册.北京：中国建材工业出版社,2002年:43页[5]戴瑜兴.民用建筑电气设计数据手册.北京：中国建筑工业出版社，2003年:59页[6]朱林根.现代住宅建筑电气设计.北京：中国建筑工业出版社，2004年:68页[7]李天恩.小康住宅电气设计.北京：中国建筑工业出版社，1999年:123页[8]Frantz,J.m.Jdy.Intracanopylightingreduceselectricalenergycitilizationbyclosedcowpeastands.LifeSupportBiosphere,2001，7：283-290[9]刘思亮.建筑供配电.北京：中国建筑工业出版社，2004年:24页[10]建筑防雷规范.第五版.北京.国家计划出版社.2004.12～14[11]杨光臣.建筑电气工程图识读与绘制.北京：中国建筑工业出版社，2002年:48页47 致谢毕业设计即将结束,在本次毕业设计中我学到了很多的知识，这有可能也是毕业设计的目的所在，在开始阶段，自己很是盲目，也无从下手，对建筑电气的设计及施工也是了解甚少，在这里非常感谢袁峰老师的辛勤指导，每周老师都会组织我们答疑，把毕业设计中不懂的提出来，然后一一解决，才使我完成最终的毕业设计。同时，也要感谢我的毕业设计小组的同学，以及我本班的同学，你们的帮助也对了起了很大的作用。谢谢你们！47'