建筑电气设计的方案.docx
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建筑电气设计的方案
阳
光
小
区
建
筑
电
气
设
计
方
案
设计组：
第3组
日期：
2011-9-21
前言
本次设计的题目是某小区建筑电气施工方案。
通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑强、弱电系统设计的根本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学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根底。
同时也可以更加详细地学习建筑标准，提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力。
本工程为最高25层的民用普通高层建筑，为一类高层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物、二级防火进展电气系统设计。
在本设计中，要求完成对整个小区强、弱电系统设计，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，弱电系统，有线电视系统，、宽带接入网系统，闭路电视保安监视系统，周界报警系统，电子巡更管理系统，IC卡可视对讲系统，公共播送及消防紧急播送系统，地下停车场管理系统设计，其中以强电系统和弱电系统设计为主。
本方案针对民用高层建筑电气的设计和使用需要，在重点表述强、弱电系统设计与计算的同时，侧重于电气根本理论和根本知识。
设计中，总体按照民用建筑设计标准来建立设计的整体思路，并完成强、弱电系统的负荷计算、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。
本设计主要包括*大局部。
第一局部为?
设计施工方案?
即主题局部。
主要论述：
设计的原那么，功能性能论证〔功能需求和性能要求〕、设计的依据、设备与材料选型、施工要求说明等。
第二局部为“电气施工图〞附件，包括：
建筑物智能化系统、综合布线系统的系统图、平面图、施工图等。
电气总平面图、供配电系统图、电气照明与动力系统图、平面图，防雷与接地图、通讯系统、有线电视系统、保安监视系统、火灾自动报警系统的设计图，相关安装施工详图等。
第三局部为?
标准与标准?
附件，作为设计、施工与验收的依据；主要是列出在方案中用到的各种标准与标准原文件节选。
第四局部为“设备及材料选型〞调研报告附件，作为设备、材料采购的参考。
第一局部设计施工方案
1.0【设计依据】
.1建筑概况：
本小区位于**省**市，总面积为10万平方米。
地下为1层，主要是车库、各种机房、库房等。
地下局部1层，地上局部18层，主要有住宅、居民小区办公室、卫生站、青少年和老年活动室、效劳站、小商店〔或代销店〕、托儿所、儿童或成年人活动休息场地、小块公共绿地、商铺等。
本工程属于二类建筑。
建筑的主体高度为61米，共15栋，构造形式为钢筋混泥土构造。
1.0..2总平面图：
1#18F
变电所
2F13#18F2F
2F14#18F2F
2F15#18F2F
8#18F
9#18F
10#18F
11#18F
12#18F
2#18F
3#18F
4#18F
5#18F
6#18F
7#幼儿园2F
变电所
喷泉
【功能设计】
一、变电所的设计与施工：
1、配电装置各回路的相序排列宜一致，硬导体应涂刷相色油漆或相色标志。
色别应为L1相黄色，L2相绿色，L3相红色。
2、配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。
当无继电保护和自动装置要求，且出线回路少无需带负荷操作时，可采用隔离开关或隔离触头。
本小区采用箱式变电所。
方案设2个变电所A、B，变压器为安德利集团公司生产的型号为S9-1000KVA变压器。
⑴变、配电所的设计原那么；
1、变电所设计按照平安、可靠、经济、适用、符合省情并适度超前的原那么。
2、配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线接线。
1.变、配电所的位置；
①接近负荷中心；
②进出线方便；
③便于设备运输；
④根据需要适当考虑开展；
⑤尽量设在污源的上风；
⑥尽量避开多尘、震动、高温、潮湿和有爆炸、火灾危险等场所；
⑦不应设在厕所、浴室或生产过程中地面经常潮湿和容易积水场所的正下面。
2.变、配电所的配置要求；
①不知紧凑合理，便于设备的操作、巡视、搬运、检修和试验，还要考虑开展的可能性。
②尽量利用自然采光和自然通风。
适当安排建筑物内的各房间的相对位置，是配电室的位置便于进、出线。
低压配电室应靠近变压器室。
电容器室尽量与高压配电室相毗连。
控制室、值班室和辅助间的位置便于运行人员工作和管理等。
③变压器室和电容器室尽量防止直晒；控制尽可能朝南。
④配电室、控制室、值班室等的地面，一般比室外地面高出150～300mm，当附设在车间内时那么可与车间的地面相平。
变压器室的地坪标高视需要而定。
⑤有人值班配电所应有单独的控制室或值班室，并设有其他辅助间及生活设施。
车间变电所一般不设专职值班人员。
二、小区负荷测算
㈠住宅负荷测算
1、单位面积法
根据相关资料，居民住宅负荷一般按建筑面积40W-60W/m2负荷密度选择。
大中城市负荷较高，本文取40W/m2。
〔1〕、单户住宅负荷计算
Pd=Ped×Sd
式中 Pd——单户住宅负荷，KW。
Ped——单位面积计算负荷，W/m2。
Sd——单户住宅面积，m2。
当住宅小区内单户面积分别为70m2、100m2、140m2时，单户住户负荷计算如下：
Pd70=Ped×S÷1000=70×50÷1000=KW＜5.0KW
Pd100=Ped×S÷1000=100×50÷1000=5.0KW＜6.0KW
Pd120=Ped×S÷1000=140×50÷1000=KW＜8.0KW
即计算负荷小型住宅为5KW，中型住宅7KW，大型住宅8-10KW足够满足正常家庭负荷需求。
〔2〕、小区住宅负荷计算
按单位面积法计算负荷，总面积越大其负荷密度越小，在一定的面积区域内有一个标准，其表达式如下：
PM=Ped×S×η
式中 PM——实际最大负荷，KW。
Ped——单位面积计算负荷，W/m2。
S——小区总面积，m2。
η——同时系数，可按根本住户数折算同时系数，同时系数取值范围与表2一致。
表2 城市住宅负荷同时系数
1#～6#、8#～12#住宅楼13#～15#为住宅、商铺、卫生站7#为幼儿园
住宅楼每栋2单元，每单元每层4户，每层户型为两个三室一厅、两个两室一厅。
每403户用户家庭负荷：
Pe1=3*（6KW+8KW）*4*18=3024KW
那么2021户居民用电总负荷总容量为：
Pe=5*Pe1=15120KW
需要系数：
Kc
☆居民用电总计算负荷：
Pjs=Kc×Pe1
据有关资料介绍，新建住宅内居民用电按建筑面积40W/m2负荷密度选择，故幼儿园：
400*40*2=32KW
故PM=3931.2KW+32KW=KW
㈡、小区其它负荷计算
通过单位指标法、单位面积法、需用系数法三种方式计算的住宅小区住宅负荷，还未考虑小区公用照明、物业办公以及商业。
涉及高层住宅还应考虑电梯、供水等相关负荷。
〔1〕、电梯负荷
PD=∑PDi×ηD
式中 PD——电梯实际最大总负荷。
PDi——单部电梯负荷。
一般单台电梯功率为10-14KW/台，在实际负荷测算中按设计负荷或实际设备容量计算。
ηD——多部电梯运行时的同时系数，根据?
通用用电设备配电设计标准?
规定，ηD取值如下表。
表4 多部电梯同时系数一览表
电梯台数 1 2 3 4 5 6
本工程共安装客梯28台，设计容量为20kw/台，因为电梯运行的分散性，实际上每台电梯长期在额定值下工作的时机较少，特别是在多台电梯组和的情况下，一些电梯在上升，一些电梯在下降，另外一些在停层等，取需要系数为0.5，那么电梯计算容量为120kw。
总电梯负荷：
PD=20*28*0.5=280KW
〔2〕供水水泵
PMS=∑PSi×Nsi
式中 PMS——水泵最大运行方式下（开泵最多的方式）的实际最大负荷，KW。
PSi——各类水泵的单台最大负荷，KW。
NSi——最大运行方式下各类水泵的台数。
对于18层的住宅楼用2台20千瓦的水泵,由1台控制,无负压设备。
那么供水水泵功率：
PMS=（2*20+18.5）*14=819KW
排污泵：
每栋楼附近地下设置6台排污泵,型潜水排污泵配有采用国际先进技术制造的保护控制系统。
对泵进展全自动保护〔过载、缺相、短路、渗漏〕，并对水位的上下进展自动开、停控制。
真正实现泵的无人看管。
电控柜面板显示齐全，有水泵运行、停顿、过载、缺相、漏电、电机进水、电流、电压等显示。
并可设置手动和自动两种状态运行。
对电控柜的要求：
环境温度不得超过+40。
，不得低于-25。
，空气相对湿度不得超过85%，工作环境应是无爆炸危险的场合，介质中应无腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃。
排污泵功率：
P=6*15*2.2=198KVA
消防用水泵：
每栋楼一台消防泵，功率30KW。
消防泵总功率：
P=30*14=420KW
各水泵均设在地下一层，按二级负荷由独立变压器独立供电
〔3〕、物业办公以及商业负荷
PWM=Ped×S×η
式中 PWM——物业办公以及商业用电实际最大负荷，KW。
Ped——单位面积计算负荷，W/m2。
S——物业办公楼及商场总面积，根据相关资料，办公以及商业负荷可按建筑面积60W-80W/m2负荷密度选择。
大型商场可按80W/m2负荷密度选择，一般住宅小区负荷设计仅仅涉及小型商场，用电负荷小，负荷密度可按60W/m2选取。
η——同时系数，根据有关资料，办公及商场负荷同时率可根据实际情况取0.8—0.95，本文按0.8取。
Ped取60W/m2，S=2*2*6*（80+120）=4800m2,η
那么PWM=Ped*S*η=60*4800*0.8=KW
〔4〕、消防及公共用照明
1、负荷分级
二级负荷：
消防用电设备、应急及疏散照明、客梯电力、排污泵、生活水泵等；其余均为三级负荷。
2、供电电源
本工程建筑正常工作电源由临近开闭所埋地引来10KV高压专线。
现设计消防及公共用电为630KVA独立变压器两台，其消防负荷不计算到变压器总容量内〔无消防状态时,根本所有消防设备均不用电.〕本工程按设计安装计算，公共照明容量为35kw。
〔地下室灯、路灯共350支，40W/〕支，楼层安装灯8支/层，按18层，13W/支计〕取需要系数0.8，那么为16KW。
即PG=16KW;为1台630KVA变压器独立供电。
这样，综合考虑住宅小区住宅负荷、电梯、供水、办公、商场以及公用照明用电，即可确定住宅小区总体负荷。
PM=KW,PD=20*28*0.5=280KW,PMS=（3*15+18.5）*14=819KW,PWM=Ped*S*η;
住宅小区的综合最大负荷.,jooooooooooooooooo：
P∑=PM+PD+PMS+PWM=+280+889+=5220KW
根据以上计算，本工程总计算负荷约为Pjs=5300KW。
取变压器负荷率85%，补偿后功率因素COSФ=0.9。
变压器容量S=5300÷÷0.85=6930KVA。
建议安装2台630KVA变压器，4台1000KVA变压器，1台1250KVA变压器。
变压器总容量为7380KVA。
设备选型：
变压器为安德利集团公司生产的10kV级S9系列配电变压器，型号S9-650KVA、S9-1000KVA变压器、S9-1250KVA。
〔3〕施工安装及验收要求：
见附件二
设备技术参数：
见附件三。
选择依据：
见附件三。
二、室外配线；
1.总线图：
见附件一
2、每栋楼地下一层分布有排污泵，消防水泵，生活水泵，地下停车场。
配用两台630KVA的配电柜，总的配电安排为：
1#到12#楼上局部均有4台1000KVA的变压器统一供电，13#到15#包括居民住宅和商铺，由1台1250KVA变压器统一供电，楼下局部有两台630KVA的变压器单独供电，遵循二级负荷标准。
3、每栋楼线路分布图：
见附件二
〔2〕施工安装及验收要求：
见附件二
〔3〕设备选型：
见附件三
〔4〕设计依据：
。
。
。
。
。
三、室内配电：
1、住宅区每栋楼的一层为配电柜所在层，有一层的的配电柜向各层统一配电，每层均设置一个电器柜，里面装有本层各户的电表及电源开关。
1.3【设计原那么】
1.4【设备材料选型】见附件三
1.5【施工要求说明】见附件二
附件一电气施工图
2.0.1变电所原理图：
1、二级负荷配电原理图
2、三级负荷配电原理图
建筑物综合布线系统的平面图：
2.0.3建筑物智能化系统、综合布线系统的施工图：
电气总平面图：
1#18F
变电所
3F13#18F3F
3F14#18F3F
3F15#18F3F
8#18F
9#18F
10#18F
11#18F
12#18F
2#18F
3#18F
4#18F
5#18F
6#18F
7#幼儿园2F
变电所
喷泉
2.0.5三室一厅室内供配电平面图：
2.0.6电气照明与动力系统图：
2.0.7电气照明与动力平面图：
2.0.8防雷与接地图：
2.0.9通信系统设计图、施工图：
.0有线电视系统设计图、施工图：
.1保安监视系统设计图、施工图：
.2火灾自动报警系统设计图、施工图：
附件二标准与标准
施工安装及验收要求：
中华人民共和国国家标准
电气装置安装工程GB50168-92
电缆线路施工及验收标准
中华人民共和国建立部1992-12-26发布1993-07-01施行
电缆的一般敷设：
第一节一般规定
第条电缆敷设前应按以下要求进展检查：
一、电缆通道畅通，排水良好。
金属局部的防腐层完整。
隧道内照明、通风符合要求。
二、电缆型号、电压、规格应符合设计。
三、电缆外观应无损伤、绝缘良好，当对电缆的密封有疑心时，应进展潮湿判断；直埋电缆与水底电缆应经试验合格。
五、电缆放线架应放置稳妥，钢轴的强度和长度应与电缆盘重量和宽度相配合。
六、敷设前应按设计和实际路径计算每根电缆的长度，合理安排每盘电缆，减少电缆接头。
七、在带电区域内敷设电缆，应有可靠的平安措施。
第条电缆敷设时，不应损坏电缆沟、隧道、电缆井和人井的防水层。
第条三相四线制系统中应采用四芯电力电缆，不应采用三芯电缆另加一根单芯电缆或以导线、电缆金属护套作中性线。
第条并联使用的电力电缆其长度、型号、规格宜一样。
第条电力电缆在终端头与接头附近宜留有备用长度。
第条电缆各支持点间的距离应符合设计规定。
当设计无规定时，不应大于表中所列数值。
表电缆各支持点间的距离（mm）
电缆种类
敷设方式
水平
垂直
电力电缆
全塑型
400
1000
除全塑型外的中低压电缆
1500
35kV及以上高压电缆
1500
2000
控制电缆
800
1000
注：
全塑型电力电缆水平敷设沿支架能把电缆固定时，支持点间的距离允许为800mm。
第条电缆的最小弯曲半径应符合表的规定。
。
表电缆最小弯曲半径
电缆型式
多芯
单芯
控制电缆
10D
橡皮绝缘电力电缆
无铅包、钢铠护套
10D
裸铅包护套
15D
钢铠护套
20D
聚氯乙烯绝缘电力电缆
10D
交联聚乙烯绝缘电力电缆
15D
20D
油浸纸绝缘电力电缆
铅包
30D
铅包
有铠装
15D
20D
无铠装
20D
自容式充油（铅包）电缆
20D
注：
表中D为电缆外径。
第条电缆敷设时，电缆应从盘的上端引出，不应使电缆在支架上及地面摩擦拖拉。
电缆上不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等未消除的机械损伤。
第条用机械敷设电缆时的最大牵引强度宜符合表的规定，充油电缆总拉力不应超过27kN。
表电缆最大牵引强度（N/mm2）
牵引方式
牵引头
钢丝网套
受力部位
铜芯
铝芯
铅套
铝套
塑料护套
允许牵引强度
70
40
10
40
7
第条机械敷设电缆的速度不宜超过15m/min。
第条在复杂的条件下用机构敷设大截面电缆时，应进展施工组织设计，确定敷设方法、线盘架设位置、电缆牵引方向，校核牵引力和侧压力，配备敷设人员和机具。
第条机械敷设电缆时，应在牵引头或钢丝网套与牵引钢缆之间装设防捻器。
第条敷设电缆时，电缆允许敷设最低温度，在敷设前24h内的平均温度以及敷设现场的温度不应低于表的规定；当温度低于表规定值时，应采取措施。
表电缆允许敷设最低温度
电缆类型
电缆结构
允许敷设最低温度（℃）
油浸纸绝缘电力电缆
充油电缆
-10
其他油纸电缆
0
橡皮绝缘电力电缆
橡皮或聚氯乙烯护套
-15
裸铅套
-20
铅护套钢带铠装
-7
塑料绝缘电力电缆
0
控制电缆
耐寒护套
-20
橡皮绝缘聚氯乙烯护套
-15
聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套
-10
第条电力电缆接头的布置应符合以下要求：
一、并列敷设的电缆，其接头的位置宜相互错开。
二、电缆明敷时的接头，应用托板托置固定。
三、直埋电缆接头盒外面应有防止机械损伤的保护盒（环氧树脂接头盒除外）。
位于冻土层内的保护盒，盒内宜注以沥青。
第条电缆敷设时应排列整齐，不宜穿插，加以固定，并及时装设标志牌。
第条标志牌的装设应符合以下要求：
一、在电缆终端头、电缆接头、拐弯处、夹层内、隧道及竖井的两端、人井内等地方，电缆上应装设标志牌。
二、标志牌上应注明线路编号。
当无编号时，应写明电缆型号、规格及起迄地点；并联使用的电缆应有顺序号。
标志牌的字迹应清晰不易脱落。
三、标志牌规格宜统一。
标志牌应能防腐，挂装应结实。
第条电缆的固定，应符合以下要求：
一、在以下地方应将电缆加以固定：
1.垂直敷设或超过45°倾斜敷设的电缆在每个支架上；桥架上每隔2m处；
2.水平敷设的电缆，在电缆首末两端及转弯、电缆接头的两端处；当对电缆间距有要求时，每隔5～10m处；
3.单芯电缆的固定应符合设计要求。
二、交流系统的单芯电缆或分相后的分相铅套电缆的固定夹具不应构成闭合磁路。
三、裸铅（铝）套电缆的固定处，应加软衬垫保护。
四、护层有绝缘要求的电缆，在固定处应加绝缘衬垫。
。
第条装有避雷针的照明灯塔，电缆敷设时尚应符合现行国家标准?
电气装置安装工程接地装置施工及验收标准?
的有关要求
电缆线路施工要求
本小区涉及电缆的排管敷设
施工准备
设备及材料要求：
所有材料规格型号及电压等级应符合设计要求，并有产品合格证。
1.3.上应标明电缆规格、型号、电压等级、长度及出厂日期。
电缆轴应完好无损。
1.4.完好无损，铠装无锈蚀、无机械损伤，光明显皱折和扭曲现象。
油浸电缆应密封良好，无漏油及渗油现象。
橡套及塑料电缆外皮及绝缘展无老化及裂纹。
1.5.种金属型钢不应有明显锈蚀，管内无毛刺。
所有紧固螺栓，均应采用镀锌件。
1.6.其它附属材料：
电缆盖板、电缆标示桩、电缆标志牌、油漆、汽油、封铅、硬脂酸、白布带、橡皮包布、黑包布等均应符合要求。
。
主要机具
电动机具、敷设电缆用支架及轴、电缆滚轮、转向导轮、吊链、滑轮、钢丝绳大麻绳、千斤顶 无线电对讲机〔或简易〕、手持扩音喇叭〔有条件可采用多功能扩大机作通讯联络〕。
作业条件
电缆沿线模板等设施撤除完毕。
场地清理干净、道路畅通，沟盖板齐备。
电缆用的脚手架搭设完毕，且符合平安要求，电缆沿线照明照度满足施工要求。
2.2.电缆沟按图挖好，电缆井砌砖抹灰完毕，底砂铺完，并去除沟内杂物。
盖板及砂子运至沟旁。
2.3.设备安装应具备以下条件
2.4.配电室内全部电气设备及用电设备配电箱柜安装完毕。
2.5.电缆桥架、电缆托盘、电缆支架及电线过管、保护管安装完毕，并检验合格。
工艺流程：
→直埋电缆敷设→铺砂盖砖→回填土→埋标桩→
准备工作→
→水平敷设
→电缆沿支架、桥架敷设→→挂标志牌
→垂直敷设
埋标桩→管口防水处理→剥麻刷油→挂标志牌
准备工作：
施工前应对电线进展详细检查；规格、型号、截面、电压等级均符合设计要求，外观无扭曲、坏损及漏油、渗油等现象。
3.2.敷设前进展绝缘摇测或耐压试验
3.3.用1kV摇表摇测线间及对地的绝缘电阻应不低于10MΩ。
临时联络指挥系统的设置：
3.4.线路较短或室外的电缆敷设，可用无线电对讲机联络，手持扩音喇叭指挥。
电缆测试完毕，油浸纸绝缘电缆应立即用焊料〔铅锡合金〕将电缆头封好。
其它电缆应用橡皮包布密封后再用黑包布包好
放电缆机具的安装：
采用机械放电缆时，应将机械选好适当位置安装，并将钢丝绳和滑轮安装好。
人力放电缆时将滚轮提前安装好。
纸绝缘电缆，测试不合格者，应检查芯线是否受潮，如受潮，可锯掉一段再测试，直到合格为止。
检查方法是：
将芯线绝缘纸剥下一块，用火点着，如发出叭叭声，即电缆已受潮。
电缆排管敷设
1.挖沟：
电缆排管敷设时，首先应根据选定的路径挖沟，沟的挖设深度为0.7m加排管厚度，宽度略大于排管的宽度。
排管沟的底部应垫平夯实，并应铺设厚度不小于80mm的混凝土垫层。
垫层巩固前方可安装电缆排管
2.人孔井设置：
净空高度不应小于1.8米，其上部直径不小于0.7m人孔井内应设集水坑，以便集中排水。
井盖是水泥预制板，待电缆敷设后及时盖上。
3.安装电缆排管将准备好的电缆排管放入沟内，用专用螺栓将排管连接起来，既要保证排管连接平直，又要保证连接处密封。
排管安装要求如下：
排管孔的内径不应小于电缆外径的1.5倍2.排管应倾向人孔井侧且有不小于0.5%的排水坡度，以便及时排水。
3.排管的埋设深度为排管顶部距地面不小于0.7m，在人行道下面可不小于0.5m4.在选用的排管中，排管孔数应充分考虑开展需要的预留备用，所以本小区选用的时4孔的排管
4.覆土：
同以上所述的直埋电缆
5.埋标桩：
同以上所述的直埋电缆
6.穿电缆：
穿电缆前，首先应去除孔内杂物，然后穿引线，引线可采用毛竹片或者钢丝绳。
在排管中敷设电缆时，把电缆盘放在井坑口，然后用预先穿入排管孔眼的钢丝绳将电缆拉入管孔内，为了防止电缆受损伤，排管口应套以光滑的喇叭口，井坑口应装设滑轮。
电缆线路竣工验收：
要求同上
-.室外架空线路施工要求及验收标准
测量定位：
杆坑定位应准确，对于10kv及以下配电线路直线杆，杆坑中心顺线路方向的位移不应超过设计挡距的3%，横线方向上位移不应超过50mm；终端杆同样。
挖坑：
依据图纸规定尺寸量出挖坑范围，画出白粉线。
杆坑均挖成圆形坑，坑底要根本保持平整，便于测量坑深，坑深允许的偏差为-50~+100mm当坑深度偏差100~300mm时，可用填土夯实处理。
超过300mm时其超深局部应
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