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1、I / 23 某小区 10#商住楼电气系统设计 设计总说明 本设计以国家相关规范为准则，以安全用电、节约能源为指导，着眼于提 高 广大人民的物质、文化生活，体现小康社会物质的富有和生活的幸福，应用 现代电气技术，完成了该商住楼的配电、动力、照明、接地防雷系统的设计。 在配电设计中，根据负荷等级，确定供电方式及系统方案；设计中以放射式接 线，保证了供电的可靠性；运用需要系数法进行计算负荷，按照规定选择保护 电器、电线电缆，达到安全用电和节约能源的目的。在照明系统设计中，本着 节能的原则，选择荧光灯为光源，通过照度计算，确定最佳光源数，为人们创 造了 一舒适、明亮的生活、休闲环境；插座安装的设计避
2、免了拖线板的滥用， 满足增加用电设备的需求，提高了用电的安全性。接地防雷的设计中，通过扁 钢与地 基钢筋结构相接，防雷、接地公用接地体，既保障了接地安全，又节约 了接地设备。 在本次设计中共绘制了十六幅图纸，包括系统图和平面图。运用Auto CAD 绘图软件进行绘制。 关键词 : 商住楼；电气设计；配电；照明 II / 23 A commercial and residential district 10 # Electrical System Design Design Description This design take the national correlation standar
3、d as a criterion, uses electricity, the frugal energy take the security as the instruction, focuses in enhances the general populaces material, the cultural life, manifests the well-off social material rich and life happiness, the application modern electricity technology, has completed this commerc
4、ial-residential buildings power distribution, the power, the illumination, the earth anti-radar system design. In power distribution design, according to load rank, determination power supply way and system plan。 In the design by the emanate wiring, has guaranteed the power supply reliability 。 Usin
5、g needs the method of correlates to carry on the computation load, according to the stipulation choice protection electric appliance, the electric wire electric cable, achieved uses electricity safely and saves the energy goal. In the lighting system design, in line with the principle which conserve
6、s energy, chooses the fluorescent lamp is the photo source, through the degree of illumination computation, determined the best photo source number, has created one comfortably, the bright life, the leisure environment for the people。 The plug installs the design avoided towing the forming block abu
7、siveness, satisfied the increase current collector the demand, enhanced the security which used electricity. Earths in the anti-radar design, through flat steel and ground steel bar structure docking, anti-radar, earth public earth body, both has safeguarded the earth security, and saved the earth e
8、quipment. In this design draws sixteen picture drawing communist party, including system graph and plan. Using Auto CAD drawing software undertakes scale. Keywords:The commercial-residential buildings ； Electricity design ； Power distribution；Illumination I / 23 目录 1 绪论 1 1.1工程简况 1 1.2设计内容 1 1.3设计依据
9、 2 2配电系统 3 2.1负荷的分类及选择3 2.2负荷计算 3 2.3总配电系统设计 4 2.4导线及电气设备的选择5 2.4.1导线型号及截面的选择5 2.4.2电气设备的选择6 3照明系统设计 7 3.1照明系统的概述 7 3.2照明系统设计 7 3.2.1地下室照明系统7 3.2.2一层、二层商场照明系统7 3.2.3住宅照明插座系统7 3.3光源和灯具 9 3.3.1光源种类 9 3.3.2灯具选择和布置9 II / 23 3.4照度计算 9 3.4.1照度计算 9 3.4.2标准间照明设计及计算11 4防雷接地系统设计13 4.1接地内容与设计方案13 4.2防雷内容与设计方案1
10、4 4.3本设计防雷接地设计15 5总结 17 致谢 18 参考文献 19 附录 20 1 / 23 1绪论 本次设计的题目是某小区10#商住楼电气系统设计。通过具体的实例工程 设计，初步掌握高层建筑强电系统设计的基本方法, 更好的将理论和实践相结 合, 将大学四年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去, 也为将来的工作打 下良好的基础。同时也可以更加详细地学习建筑规范，提高自己独立完成工程 设计的实际操作和研究能力。 1.1 工程简况 本设计来源于某小区10#商住楼工程，该商住楼的土木建筑结构为地上共 十五层，一、二两层为大型商场，三至十五层为住宅用房，地下一层，共计十 六层。本次设计主要应
11、用先进的现代电气技术对其进行建筑电气设计，以满足 社会进步、科技发展对商住楼电气系统提出的更高要求。本设计配电系统采用 三相五线制电压为380/220 伏，接地形式采用TN-C-S 系统进户处设重复接 地，采用综合接地方式，接地利用建筑物基础作接地极，接地电阻不大于1 欧。电源进线采用YJV22 0.6/1KV铠装电缆直埋引入，埋地深度0.8M。本次 电气系统设计主要包括：低压供配电系统设计，照明、插座，防雷与接地系 统。 照明设计，主要针对一般照明进行设计。设计的内容主要是选择合适的灯 具使房间能够达到所要求的照度要求，设计中采用单位面积法进行照度计算。 插座设计，据其功能选择合适的插座，并
12、放在其最方便使用的位置上。防雷接 地设计，根据防雷等级进行设计，对主要建筑物和电气设备采取防雷和接地措 施，以保护国家财产免遭损失和保障人身安全，接地系统采用TN-S方式。 本毕业设计说明书共分七章。其中第1 章是绪论；第2 章为配电系统设 计；第 3 章为照明系统设计；第4 章防雷接地系统设计；第5 章为总结。 1.2 设计内容 本工程为15 层的民用普通高层建筑，为二类高层建筑，按二级负荷供 电，二类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对某小区10# 商住楼强电系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、防雷 与接地系统等设计。设计针对民用高层建筑电气的设计和使用需要
13、，在重点对 强系统设计与计算的同时，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按 2 / 23 照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成强电系统的负荷计算、设 备选型、系统构成、照度计算以及施工图的绘制，包括系统图和平面图等。 1.3 设计依据 (1民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-2008 (2高层建筑设计规范 GB50045-95 (3建筑照明设计标准 GB50034-2004 (4供配电系统设计规范 GB50052-95 (5建筑物防雷设计规范 GB50057-94 (6低压配电设计规范 GB50054-95 (7建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2009 (8住宅设
14、计规范 建筑电气常用数据 04DX101-1 3 / 23 2配电系统 2.1 负荷的分类及选择 根据供配电系统设计规范GB 50052-95 第 2.0.1条规定，我国将电力 负荷按其对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的 程度划分为 3 级。 二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治上、经济上造成较大损失者；中断供电将影 响重要用电单位正常工作的负荷者；中断供电将造成大型演剧院、大型商场等 较多人员集中的公共场所秩序混乱者。 二级负荷应由两回路供电。 (3三级负荷 三级负荷为不属于一级、二级负荷者。 三级负荷一般由单回路供电。 本设计中，生活及消防水泵、地下动力照明用电以
15、及消防供电均属于二级 负荷，由小区配电间引双回路电源供电，通过开关柜自动互投后，用专线送至 用电设备或配电箱；一层、二层照明，三层至十五层为住宅用电，均属于三级 负荷，有小区配电间引单回路电源供电至总配电箱，通过专线引至各用户配电 箱。 2.2 负荷计算 住宅用电负荷标准选负荷为8kw； 商铺用电负荷标准选负荷为10kw. 用户配电箱负荷计算如下： 4 / 23 其他配电箱的负荷同理可得： 表 2-1 配电箱负荷计算 2.3 总配电系统设计 低压配电的接线方式有放射式、树干式和混合式。树干式接线方式导线和 设备都较省比较经济，但当干线发生故障时影响面大供电可靠性差。放射式接 线供电可靠性高，但
16、导线和设备用量大。为提高供电系统的用电可靠性，同时 达到节能要求，本设计采用混合式接线。由小区配电所到各楼为放射式，由各 楼各总配电箱到各分配电箱、用电设备为树干式。 本设计中，该商住楼水泵、消防控制供电，地下室、一层、二层的动力， 地下室照明配电属于二级负荷，由小区配电间引来三相电源供电，通过配电箱 送至各用电设备、回路。各总配电箱电源采用三相五线制，以TN-C-S系统接 地，动力配电一般采用三相四线，TN-S系统接地。一层、二层照明，住宅照明 系统为三级负荷，同样由小区配电间引来单相电源，通过总配电箱送至各用户 配电箱。 设计结果详见附录 中国建筑工业出版社刘思亮 (1导线型号的选择 1导
17、体材料的选择 从节能角度，为了减少电能传输时引起的线路上电能损耗，要求减少导体 的电流阻抗则使用铜比铝好。同时，从节约铜的原则上讲，该商住楼内含有大 型商场、人口较多的重要居住建筑，符合使用铜芯线缆的要求。故，本设计中 所有导线电缆全部选用铜芯线。 2导线绝缘及护套材料的选择 a. 电力电缆 交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆：其制造工艺简单，没有敷 设高差的限制。重量较轻，弯曲性能好，具有内铠装结构，使铠装不易腐蚀。 能耐油和酸碱性的腐蚀，而且还具有不延燃的特性，可适用于有火灾发生的环 境。同时，该电缆还具有不吸水的特性，适用用于潮湿、积水或水中附设。 b. 导线 塑料绝缘导线：其绝缘性
18、能好，制造工艺简单，价格比较便宜，无能明敷 或穿管都可替代橡皮绝缘线。但其气温适应性较差，低温时易变脆，高温易挥 发。 本商住楼设计中选用YJV型交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆， 完全符合敷设环境要求。而室内敷设的导线选用BV型塑料绝缘导线，克服了 其气温适应性较差的缺点，亦符合敷设环境的要求。 (2导线截面的选择 由于民用建筑主要由低压供配电线路供电，本设计中线缆的选择依据负荷 计算的结果，并参考建筑电气常用数据04DX101-1得如下结果： 室内照明导线选 BV-3X2.5-PC20-CC/WC 。 室内插座导线选 BV-3X4-PC20-CC/WC。 商铺及住户配电箱进线选BV-
19、3*10 PC32 WC/FC。 1 层楼层配电箱 开关柜、配电箱的选择 开关柜、 配电箱是接受和分配电能的装置，用它来直接控制对用电设备 的配电。各种配电箱内一般装有刀闸开关、断路器、熔断器、电度表等。配电 箱的种类很多，根据用途可分为电力配电箱、照明配电箱、计量箱、控制箱； 按照结构不同可分为板式、箱式和柜式配电箱；根据安装形式不同可分为明装 选择配电箱应考虑以下几方面： a. 根据负荷性质和用途，确定是照明配电箱、还是电力配电箱、或计量 箱、插座箱等； b. 根据负荷电流大小、电压等级，以及控制对象保护要求，确定配电箱内 主回路和各支路的开关电器、保护电器的容量和电压等级； c. 应根据
20、使用环境和使用场合的要求，选择配电箱的结构形式，包括选用 明装式还是暗装式，以及外观颜色、防潮、防火等要求的确定。 (3断路器的选择 本工程所有设备均采用长征电气有限公司的产品。 以照明回路为例：依据民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-2008中规定 了，单相照明回路的最大电流为16A，故选择断路器 MB1-63/C16A/1P 。其中， M为企业特征代号， B为小型断路器代号， 1 为设计序号， 63 为壳架等级额定 电流， 1P为单相， C16A为照明保护性额定电流16A。依此为例可得如下的选型 结果: 照明回路断路器选MB1-63/C16A/1P 。 插座回路断路器选MB1L-63/
21、C20/2P/0.03 厨房卫生间插座回路断路器选MB1L-63/C20/2P/0.03 空调插座回路断路器选MB1L-63/C20/2P/0.03 楼层配电箱内断路器选MB30M-100/3300 。 区间配电箱内断路器选MB30M-400L/4310 。 7 / 23 3照明系统设计 3.1 照明系统的概述 照明系统的目的与要求 照明系统是电气工程中的一个重要组成部分，一般规定在进行照明设计 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。在确 定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好电气
22、照明与天 然采光的关系、合理使用建设资金与采用节能高光效灯具等技术经济效益的关 系。 设计要求 : 宽 (m 面积 ( 标准间 主卧室3.650 3.508 12.80 卧室4.000 3.100 12.4 书房3.700 3.500 12.95 洗手间2.300 1.800 4.1 客厅4.2 6.500 27.3 餐厅4.200 2.300 9.66 厨房4.300 1.950 8.39 如： 主卧室 房间面积 A=12.80，取照度 E=75lx， 选用荧光灯 应做局部等电位联结，在卫生间墙内或地板内暗敷254 的镀锌扁钢 与卫生间内的水管、暖气片、洗脸盆、坐便器、金属地漏、浴盆、扶手、
23、浴巾 架、浴帘杆、毛巾架及地面、墙内钢筋网做等电位联结连通。建筑物电气装置 在电源进线处，还应实施总等电位联结，并采用联合接地，宜利用建筑物基础 做接地装置。为有效保证人身安全住宅内应设两级漏电保护。第一级设在用户 配电箱处，在插座回路上装设，目的是保护人身安全，应选用瞬时动作、动作 电流 30mA的漏电开关第二级设在住宅楼总配电箱处，在总开关上装设，目的 是防止接地故障引发的火灾，应选用延时动作、动作电流为300mA 500mA的 漏电开关，以便与下一级保护在动作时限和动作电流上取得配台。本设计电源 在总配电箱处做重复接地 , 与防雷接地共用接地极 . 卫生间设等电位端子箱进行 局部等电位联
24、结 , 进出建筑物的金属管道应与接地极可靠连接. 做总等电位接 地。本工程采用联合接地形式，要求接地电阻不大于10 欧, 施工后实测如不符 要求, 需补打人工接地极。 13 / 23 4.2 防雷内容与设计方案 防雷内容一般可分为：防直击雷，防感应雷及防高电位入侵三个内容。就 防直击雷而言，一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器，然后通过引下线与接 地电阻很小的接地装置可靠连接。目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网，柱主 钢筋作为引下线，基础钢筋作为接地装置，这是较为实用经济的作法。为了防 止感应雷和高电位入侵的危害，可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接 地，同时安装避雷器或其它型式的过电压保护器
25、。 根据参考文献中 GB50057-94中国建筑工业出版 社。将建筑物的防雷等级分为三类，对于住宅来说，具体分类如下： 一类防雷建筑物： 40 层及以上或建筑高度超过100m的住宅建筑； 二类防雷建筑物： 19 层及以上或建筑高度超过50m的住宅建筑； 三类防雷建筑物：雷电活动比较弱的地区为25m以上，雷电活动强烈地区 高度为 15m以上，建筑群边缘地带的高度为20m以上的建筑物。 预防雷电的方法有“抗”和“泄”两种，现阶段主要采用的方法是 “泄”。防雷系统就是由三部分组成的泄电回路，即由接闪器、引下线和接地 装置三部分组成。其作用是把雷电流泄入大地，避免直接雷击造成机械破坏、 电磁力破坏或热
26、效应破坏。对于不同防雷等级的建筑物，在进行防雷设计时， 对防雷系统的三部分要求是不同的。对于第一类防雷建筑物，必须采取全面的 保护措施，以防直击雷和雷电波沿着管线侵入所引起的破坏性后果。对于防止 直击雷，可在建筑物顶部安装架空避雷网或避雷针。避雷网的网格尺寸不应大 于 5m 5m或 4m 6m 。独立的避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接 地装置，每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10R 。为防雷电感应，建筑物内 的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面 的排放管、风管等金属物，均应接到防雷电感应装置上。金属屋面周边每隔18 m-24 m采用引下线接地一次。现场
27、浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋 面，其钢筋宜焊接成闭合回路，并应每隔18m 24 m 采用引下线接地一次。当 建筑物太高或其它原因难以装设独立避雷针、架空避雷针时，可将避雷针或网 格不大于 5m 5m或 4m 6m的避雷网或其混合组成的接闪器直接装在建筑物 上，避雷网应沿屋角、屋脊、屋檐等易受雷击的部位敷设。建筑物应装设均压 环，环间垂直距离均应连到环上。均压环可利用电气设备的接地干线环路。第 二类防雷建筑物的防雷措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网( 带应沿屋角、 屋脊、屋檐等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于lOm 10m或 12 m8m的网格。所有避雷针应采取避雷带相互连接
28、。引下线不应少于两根并 14 / 23 应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m 。仅当利用建筑物四周 的钢筋或柱子钢筋作为引下线时，可按安跨度设引下线，但引下线的平均距离 不应大于 18m ，每根引下线的冲击接地电阻不应大于10R 。接地装置宜围绕建 筑物敷设成环形接地体。当利用基础内的钢筋网为接地体时，应在周围地面以 下距地面不小于 0.5m，每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下表达式的 要求： S4.24KcZ。 式中： S钢筋表面积总和，单位m2 ； Kc分流系数，单根引下线为1，两根引下线及接闪器不成闭合环的多根 引下线应为 0.66，接闪器成闭合环或网装的多根引下线应
29、为0.44。 第三类防雷建筑物的防雷措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网( 带或避 雷针或由这两种混合组成的接闪器。避雷网( 带应沿屋角、屋脊、屋檐等易受 雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于2020m或 24mx16m 的网格。平 屋面的建筑物，当其宽度不大于20m时，可仅沿周边敷设一圈避雷带。建筑物 宜利用钢筋混凝土屋面板、梁、柱和基础的钢筋作为接闪器、引下线和接地装 置，利用基础内钢筋作为接地体时，埋设在周围地面以下距地面不小于0.5m。 本建筑物为三类防雷建筑 , 采用10 镀锌园钢作避雷带 , 利用构造柱内四根主筋 做防雷引下线 , 要求钢筋必须焊接。 4.3 本设计防雷接地设计
30、本商住的高度为 55.7M 属于第二类防雷，宜采用装设在建筑物上的避雷带 接闪器：在屋顶采用避雷带，避雷带的材料用直径为10mm 的镀锌圆 钢，避雷带高 100mm 。屋顶避雷线连接网格满足不大于20m 20m或 24m 16m 。 (2引下线：利用建筑物钢筋混凝土或剪力墙内两根直径16mm 以上的主钢 筋通长焊接、绑扎作为引下线，间距不大于25m 。 (3引下线上端与避雷带焊接，下端与建筑物基础底梁及基础底版轴线上 的上下两层钢筋内的两根主筋焊接。 (4外墙引下线在室外地下1m处引出与室外接地线连接。 (5凡突出屋面的所有金属构件，如：金属通风管，屋顶风机，金属屋 面，金属屋架等均应与避雷带
31、可靠焊接。 (6所有的防雷与接地材料均采用镀锌件。 15 / 23 (7住宅内的卫生间采用局部等电位联结，从楼板的钢筋网中两根直径大 于 16mm 的结构钢筋引出至局部等电位箱，局部等电位箱暗装。 (8底边距地 0.3m，采用 4 平方的 BV线将卫生间内插座PE线，所有的金 属管道，金属构件联结。 具体设计详见附录 JGJ/T 16-2008中国建筑工业出版社 2 GB50045-95 中国建筑工业出版社 3 建筑工业出版社 4中国标准出版社 5 GB50034-2004 中国建筑工业出版社 6 GB50052-95 中国建筑工业出版社 7中国建筑工业出版社刘思亮 8 GB50057-94
32、中国建筑工业出版社 9Douglas E.Comer. Computer Networks and Internets (Fourth Editon,Prentice-Hall Inc. M,2004 10Finch E, Clements Croome D. University course in intelligent building-newlearning approachesM. Pulishing House of Colombia, 1997 11Steve McQuery. Interconnecting Cisco NetworksM.Cisco Press,2001。 19 / 23 附录 (1低压配电干线系统图； (2插座平面图； (3照明平面图； (4防雷平面图； (5接地平面图； (6系统图。