商业办公楼电气设计Word下载.docx
《商业办公楼电气设计Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《商业办公楼电气设计Word下载.docx（44页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
low-voltagedistributionsystems,lightingsocketsystems,lightningprotectionandgroundingsystemsandelectricaldesignBIMintegratedpipelinecollisionchecking.Low-voltagedistributionsystemincludescontentdesignedeachpowersupplycircuitcorrespondingdistributionboxesandcablingmode,thecalculationloadiscalculatedforeachloop,eachloopandfinallychoosingthedesiredcabletypeandmodelprotectiondevicestomeetthenormallifeandsecurityneeds.Lightingsystemsmainlyexplainedselectgenerallightingfixturesandsockets,illuminationandlightingloadcalculation,emergencylighting,etc.Selectionandinstallation.Calculation,eachroomiscalculatedusingtheappropriatenumberoflampsutilizationfactormethod.Lightningprotectionandgrounding,throughcalculationoftheprojectaccordingtothethirdclassofminebuildingsdominedesign,groundingsystemusingTN-Sground,somelocationsdolocalequipotentialconnection.BIMelectricaldesignaspectsincludeunderstandingofBIMtechnologydevelopmentandcharacteristics,theuseofthree-dimensionalmodelingsoftwareREVITconstruction,pipelinethree-dimensionalmodelingandthree-dimensionalcollisiondetectionpipeline.
KeyWords:
Powersupplyanddistributionsystem;
Lightingsystem;
Lightningprotectionandgrounding;
BIM
1绪论
1.1建筑电气系统概述
建筑电气系统由供配电系统、建筑照明系统、建筑防雷及接地系统等组成。
随着科学的发展和人民生活水平的提高，建筑内部各类电气设备的自动化、数字化、网络化程度不断提高，智能建筑获得了广泛的应用和发展，并成为建筑电气系统的一个重要组成部分。
智能建筑包括楼宇自动化系统、通信自动化、办公自动化和综合布线。
建筑电气系统设计是一项复杂而又牵扯广泛的工作，那么在建筑电气工程设计及施工的时候就要将建筑工程与电气、控制及综合布线等各项技术科学地统一起来，合理的规划每个系统的布局，利用BIM技术，可使建筑电气工程设计和建造管理高效完成。
1.2工程概况
本工程为万科青青家园9#楼BIM电气设计，该建筑占地面积1418.32㎡，建筑面积约12565.6㎡，东西长26m，南北长57.85m，建筑高度52.8m。
地下共一层，为停车库，水泵机房，排风机房，配电间等。
地上共13层，一、二层为商铺，层高为4.5m。
3层-13层为办公室，3层-11层层高为3.9m，12层层高4.3m，13层层高4.4m。
顶层为机房层。
根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》表5.1.1，该建筑类别属于一类高层建筑。
1.3设计内容
本次设计的内容主要包括以下四个方面：
（1）供配电系统设计，主要包括负荷等级的划分和对应的供电要求，针对不同级别的负荷选择不同的配电方式，并对配电方式进行说明。
进行负荷计算，确定系统照明负荷容量、计算电流，并以此选择断路器、导线等。
同时，还包括配电箱设计以及配电系统图绘制。
（2）照明系统设计，包括照明平面的布置，照明方式，光源，灯具的选择，进行照度计算，选择各个房间合适的灯具数量。
绘制系统图，包括照明配电箱的设计和供电回路设计。
（3）防雷接地系统，主要包括确定防雷等级，结合本建筑特点，做防止直击雷、侧击雷、感应雷设计和接地系统设计，并对卫生间等部位做局部等电位连接。
（4）BIM电气设计，主要内容是对本工程标准层做三维建模并针对标准层内部的管线做三维管线碰撞检查。
1.4设计原则和依据
1.4.1设计原则
设计需要做到安全可靠，经济合理，符合相关设计规范，体现以人为本的设计理念。
办公室是人们日常办公和信息交流的重要场所，其照明设计的合理与直接影响着人们的视觉功效和主观感受。
办公楼的照明设计重点是要创造舒适明亮的光环境。
人性化的设计能给员工一种安全感和舒适感，促进员工更加专注地工作，提高工作效率，有效地保护眼睛，减少员工的疲惫感，藉此可减少错误和事故的发生比率，从而满足办公的多方面需求。
商场照明设计的重点是保证人眼舒适度并尽量减少光源对商品的损害程度。
1.4.2设计依据
（1）设计任务书及设计要求；
（2）给水、暖通专业所提供资料；
（3）国家电气设计相关规范
《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
《建筑设计防火规范》GB50016-2014
《低压配电设计规范》GB50054-2011
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
《建筑照明设计标准》GB50034-2013
《建筑电气常用数据04DX101-1》
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012
《民用建筑设计统一规范》GB50352-2013
2供配电系统设计
2.1负荷等级及供电要求
2.1.1负荷等级
“负荷”的概念是指用电设备，“负荷的大小”是指用电设备功率的大小。
不同的电力负荷，其重要程度是不同的。
重要的负荷对供电可靠性的要求高，反之则低。
因此电力负荷根据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进行分级，并针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。
可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。
1.一级负荷
1）中断供电将造成人身伤亡时。
2）中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。
例如：
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。
3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常供电。
重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、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，应视为特别重要的负荷。
2.二级负荷
1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。
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。
2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
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。
3.三级负荷
不属于一级和二级负荷的负荷者为三级负荷。
根据《建筑设计防火规范》表5.1.1，本次设计建筑属于一类高层建筑，由《民用建筑电气设计规范》第3.2.2条确定其负荷等级划分为：
一级负荷：
走道照明、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备及普通电梯、生活水泵。
三级负荷：
包括其他动力用电和照明用电。
2.1.2供电要求及措施
不同级别负荷的供电要求和措施也不相同。
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而中断供电时，另一个电源应不致同时受到损坏，而应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。
当一级负荷设备容量在200KW以上或有高压用电设备时，应采用两个电压等级相同的高压电源供电。
当需双电源供电的用电设备容量在100KW及以下，又难于从地区电力网取得第二电源时，宜从邻近单位取得第二低压电源或用柴油发电机组作为备用电源。
对于特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源（如应急柴油发电机），并且该电源严禁接入其他负荷。
2.二级负荷的供电宜由两个回路供电，其第二回路可来自地区电力网或邻近单位，可用自备柴油发电机组，且供电系统应做到当电力变压器或线路发生故障时，不致中断供电或中断供电能够及时恢复。
当负荷较小或地区变电条件困难时，可由一路6KV及以上专用的架空线路供电，或采用两根电缆供电，其每根电缆应能承担全部二级负荷。
3.三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。
2.2低压配电系统简述
高层建筑低压配电系统的确定应满足计量、维护管理、供电安全及可靠行的要求。
本建筑的低压配电室选址于地下一层，低压配电干线采用放射式与树干式结合的配电方式。
消防负荷、普通电梯、生活水泵等一级负荷及容量大的设备采用放射式供电。
照明用电等三级负荷及容量较小的分散设备采用树干式供电。
个别楼层设有楼层配电箱，主干电缆通过主干桥架引至楼层配电箱，经电缆桥架引至各户配电箱。
具体低压配电干线系统图详见附录配电干线系统图。
2.2.1一级负荷
由低压配电柜引出两路电源供电，并在末端配电箱处互投。
一级负荷中特别重要负荷，除采用两路电源供电外，还分别设置柴油发电机组作为应急电源及备用电源，一级负荷中特别重要负荷采用双电源供电并在末端配电箱处互投，为消防负荷供电的电源中的一路引自应急电源。
为非消防负荷供电的电源中一路引自备用电源。
2.2.2三级负荷
由低压配电柜引出一路电源供电，公共照明由应急配电箱引出，办公室照明，商铺照明由层配电箱经电度表箱引出。
2.3负荷计算
电力负荷是供电设计的依据参数。
负荷计算的目的是掌握用电情况，合理的选择配电系统的设备和元件，如：
导线、断路器等，计算的准确性对合理选择设备、安全可靠与经济运行，有着决定性的作用。
负荷计算的基本方法：
利用系数法，单位负荷法等，《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16--2008）中提出：
在初步设计及施工图设计阶段，照明负荷宜采用需要系数法计算。
2.3.1确定预留容量
运用负荷密度法进行负荷估算。
根据《建筑电气常用数据》，办公类建筑用电指标可取30~70W/㎡，商业建筑用电指标可取40~80W/㎡，本次设计单位面积计算负荷均取70W/㎡。
计算方法为：
（2-1）
式中
——单间办公室或商铺负荷，kw。
——单位面积计算负荷，w/㎡。
——单间办公室面积，㎡。
结果如下表2-1所示：
表2-1预留容量估算
楼层
房间/面积㎡
负荷值kw
一层
商铺1-1101.78
10
二层
商铺2-1101.24
商铺1-2132.93
12
商铺2-2128.8
商铺1-3107.98
商铺2-3108.2
商铺1-4149.48
15
商铺2-4149.67
商铺1-599.64
商铺2-5108.29
商铺1-699.19
商铺2-6114.94
商铺1-7102.24
商铺2-7134.7
商铺1-896.16
商铺2-8132.66
总计
87
91
三层
办公室198.3
四层
至
十层
办公室1147.67
办公室2129.49
办公室2127.41
办公室3134.83
办公室4112.24
办公室4117.8
办公室5206.85
19
办公室5208.44
65
70
十一
十二层
办公室1108.78
十三层
415.5
40
办公室2109.76
63
2.3.2负荷计算
利用需用系数法计算。
计算公式如下：
（2-2）
（2-3）
（2-4）
（三相）（2-5）
（单相）（2-6）
式中，
——为预留容量，kw
——为需要系数
——为有功功率，kw
——为与运行功率因数角相对应的正切值
——为无功功率，kvar
——为视在功率，kVA
——为计算电流，A
——为额定电压，V
1.回路负荷计算
以四层办公室五照明回路计算为例：
取
=2.02kW
=0.9
=0.48
=2.02×
0.9=1.818kw
=1.818×
0.48=0.873kvar
===2.017kVA
===9.18A
断路器长延时过流脱扣器的整定电流应大于等于线路计算电流的1.1倍即1.1×
9.18==10.1A选择导线要满足断路器的脱扣电流
导线允许载流量，通过查表可知应选用截面积为2.5mm²
的BV聚氯乙烯绝缘铜导线。
具体选型原则下面会有介绍。
选择结果：
照明回路断路器：
CH1-63C16A/1P
照明回路导线：
BV-3X2.5
2.本工程各配电箱的负荷计算
以电度表箱AW2为例：
=70kW
=0.8
=185×
0.9=56kW
=56×
0.48=26.88kvar
===62.12kVA
===94.6A
断路器选择：
CM5G-125/3P
电缆选择：
WDZ-BYJ-4x35+1x16
2.4断路器的选择
2.4.1断路器的概念
断路器是控制电流通断的设备，主要用于对线路及设备的保护，当电路中出现过载、短路、欠压等故障时，能迅速切断电源，保护线路、负载及相关设备的安全。
断路器被广泛用于低压电网中作过载、短路保护。
如果选择不当，可能会发生误动作或不动作，失去保护作用，甚至产生安全隐患。
因此，应根据具体使用条件，与相邻电器的配合以及断路器的结构特点等因素，选择最合适的断路器类型。
2.4.2断路器的选择原则
根据用途选择断路器的型式及极数；
根据最大工作电流选择断路器的额定电流；
根据需要选择脱扣器的类型、附件的种类和规格。
具体要求是：
①断路器的额定工作电压≥线路额定电压；
②断路器的额定短路通断能力≥线路计算负载电流；
③断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流（一般按有效值计算）；
④线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时（或短延时）脱扣整定电流；
⑤断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压；
⑥断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压；
⑦断路器用于照明电路时，电磁脱扣器的瞬时整定电流一般取负载电流的6倍。
依据断路器的选择原则，本设计的全部低压断路器均选用常熟断路器。
现以一层电度表箱AW1加以说明：
图2-1电度表箱AW1系统图
CM1-10080A/2P表示是使用常熟开关公司的断路器，2P表示两极开关控制火线，80A表示该断路器的额定电流。
如上图2-1，回路HX1：
容量
=10KW，取需要系数
=1，功率因数
=0.9，
=0.48,由公式2-2得
=10kw，由公式2-3得
=4.8kvar,由公式2-4得Sc=11.09kVA，由公式2-6得
=50.5A，选用CM1系列中的CM1-10080A/2P断路器，其额定电流I=80A＞50.5A，合格。
该配电箱总的计算电流为
=112.3A，选用CM5G-125/3P，其额定电流I=125A＞112.3A，前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级，综合考虑，配电箱的进线开关的额定电流应选125A,HX1回路断路器选择CM1-10080A。
2.5导线的选择
2.5.1选择原则
1.一般导线截面的选择
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，导线和电缆截面的选择必满足以下条件：
（1）发热条件导线和电缆（含母线）在通过计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。
（2）电压损耗导线和电缆在通过计算电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗值。
对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。
（3）经济电流密度高压线路及特大电流的低压线路，一般应按规定的经济电流密度选择导线和电缆的截面，以使线路的年运行费用（包括电能的损耗费）接近于最小，节约电能和有色金属。
所选截面，称为“经济截面”。
此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。
但对建筑园区内较短的10KV及以下的高压线路和母线，可不按经济电流密度选择。
（4）机械强度导线的截面应不小于最小允许截面。
由于电缆的机械强度很好，因此电缆不校验机械强度，但需要校验短路热稳定度。
此外，对于绝缘导线和电缆，还需要满足工作电压的要求。
2.三相系统相线截面的选择
电流通过导线，要产生能耗，使导线发热。
裸导线的温度过高时，会使接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，最后可发展到断线。
而绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘加速老化甚至烧毁，或引起火灾。
因此，导线正常发热温度不得超过导线额定负荷时的最高允许温度（如常用的BV塑料绝缘导线最高允许温度为65℃）。
3.中性线和保护线截面的选择
（1）中性线（N线）截面的选择
三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流和零序电流，因此中性线的允许载流量，不应小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电流的影响。
（2）保护线（PE线）截面的选择
保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度。
N、PE线截面选择总结如下表2-2所示：
表2-2N、PE线截面选择
相导体Smm²
mm²
2.5.2选择结果:
（１）照明回路统一选用聚氯乙烯绝缘铜导线BV3×
2.5mm²
普通插座回路统一选用BV3×
，柜式空调插座统一选用BV3×
4mm²
。
（２）其它设备导线选择详见附录配电箱系统图。
3照明系统设计
3.1照明系统概述
电气照明是建筑物的重要组成部分，照明设计的优劣除了影响建筑物的功能外，还影响其艺术效果。
照明装置的电气部分主要包括照明开关、照明线路及照明配电。
电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。
本次设计，主要是商铺和办公室。
商铺的照明设计重点是创造良好的商品展示光环境，同时能够吸引顾客；
办公室的照明设计重点是要创造舒适明亮的光环境，提高工作效率，减少视觉疲劳。
要打造舒适的照明环境，应根据建筑需要的光环境特点并结合周围环境进行设计。
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、灯具功率、数量，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。
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
照度的正确选择与计算是电气照明设计的重要任务，照度太低会损害工作人员的视力，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正常照明设计
3.
升级会员 