一社区办公楼电气设计Word格式文档下载.docx
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1任务提出与方案论证1
1.1绪言1
1.2设计任务1
1.3设计方案1
2总体设计2
2.1低压配电系统2
2.2综合布线/有线电视系统2
2.3防雷和接地系统2
3详细设计3
3.1低压配电系统详细设计3
3.2综合布线系统/有线电视系统详细设计13
3.3防雷和接地系统详细设计19
3.4设计说明21
4总结25
参考文献26
1任务提出与方案论证
1.1绪言
现代建筑面积大、高度高，用电设备数量增多，建筑对电气不断提出新的要求，建筑电气范围不断扩大；
建筑内用电设备种类多（照明用电、动力用电、弱电设备）、建筑用电量大、供电可靠性要求高。
建筑电气技术的发展，是随着建筑技术的发展，电气科技的发展而同步的。
尤其是随着信息技术的发展，使建筑电气技术实现了飞跃性的发展，使建筑电气行业迈出了新的一步。
建筑电气的基本作用有：
人为的创造适当的生活和工作环境；
为建筑物内的人们提供生活和工作上的方便条件；
增强安全性，提高电气设备和系统自身的可靠性；
提高控制性能，减少能量消耗，节省维修管理费用，实现综合控制性能和管理性能；
信息通讯设备系统为建筑物的管理人员、租用者提供快捷的信息服务。
建筑电气设计基本原则有：
符合国家现行有关规范的规定；
安全可靠、技术先进、经济合理、注意美观；
处理好近期与远期发展的关系；
充分考虑设备、材料供应的可能性，以及施工安装和维护管理水平的现状；
采取节能措施，合理选用电气设备及其控制方式。
1.2设计任务
本次设计是某社区办公楼的电气设计，本工程概况：
社区办公综合楼，地上7层，每层建筑面积600
。
其中一层为商铺，二层为办公室，三到七层为住宅。
是以办公为主，兼有商铺、会议、住宅为一体的综合性建筑。
设计需做到方案合理、技术较为先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要考虑实用性、便于操作、管理和维护，减少综合投资。
设计任务为：
低压配电系统，综合布线/有线电视系统，防雷和接地系统。
1.3设计方案
对于该办公楼的电气设计，根据建筑兼有商铺、会议、住宅的特点和国家有关规定：
《民用建筑电气设计规范》（JGJ16－2008）和《综合布线系统工程设计规范》（GB50311-2007）；
《建筑照明设计标准》（GB50034—2004）和《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）等；
以及相关专业提供的工程设计资料，对该建筑的电气设计采用基于AutoCAD2010的天正电气8.2软件，严格按照规范和理论计算对设计任务中的：
低压配电系统，综合布线/有线电视系统，防雷和接地系统进行设计。
2总体设计
设计主要包括：
2.1低压配电系统
低压配电系统主要设计供电电源，供电方式。
包括：
空调，电梯，照明等系统。
照明系统主要说明光源、灯具选择，照度计算，一般照明及应急照明等内容。
本部分设计出图为低压配电图，干线系统图，平面照明图（其中一、二层分别出图，三到七层由于建筑结构相同出一张图）。
2.2综合布线/有线电视系统
有线电视系统是有线电视系统采用一套专用接收设备，用来接收当地的电视广播节目，以有线方式（目前一般采用光缆）将电视信号传送到建筑或建筑群的各用户。
综合布线系统是办公室的广播系统和多媒体系统。
该部分设计图为综合布线/有线电视系统图和弱电平面图（其中一、二层分别出图，三到七层由于建筑结构相同出一张图）。
2.3防雷和接地系统
防雷接地系统，主要说明对直击雷、雷电感应等的防护以及接地系统的方式及具体要求等内容，结合建筑特点，做了防雷及接地系统设计，本部分设计出图为防雷平面图和接地系统图。
3详细设计
在确定了设计方案和总体设计完成以后就开始完成详细设计。
3.1低压配电系统详细设计
系统导线的选择：
导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是保证配电的质量安全，又能节省材料。
导线的规格（主要是导线截面）的具体要求有：
足够的机械强度，能确保导线安全运行。
系统保护器件的选择：
照明分支线路中，每一分支线路的计算负荷均不超过10A，因此可以选择TIB1G-16型断路器，其载流量为16A。
在照明干线回路中，断路器采用TIB1G-63型断路器，其载流量分别为20A，25A，32A，63A。
插座回路中，每一分支线路均采用带漏电保护功能的TIB1G-32型断路器，其载流量为16A。
照明（包括插座）干线干线回路中，采用TIB1G-63型断路器，其载流量为20A，25A，32A，63A等，可以满足需要。
干线系统图如图3-1所示：
图3-1干线系统图
利用系数法进行计算，计算出各个房间合适的灯具数量，计算出各回路的计算负荷，最后选择好各个回路所需的线缆型号和保护器件型号。
配电及布线方面，设计出各个供电回路相应的配电箱及走线方式，满足正常生活和安全的需要。
另外每个房间预留足够功率的单相供电插座。
照明系统的设计：
电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。
环境条件对照明设施有很大影响。
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、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、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。
对于办公层设计原则为：
办公时间几乎都是白天，因此人工照明应与天然采光结合设计而形成舒适的照明环境。
办公室照明灯具宜采用荧光灯；
办公室的一般照明宜设计在工作区的两侧，采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。
不宜将灯具布置在工作位置的正前方。
发光面积大，亮度低的双向蝙蝠翼式配光灯具。
光源的选择：
照明电光源一般分为白炽灯、气体放电灯和其他电光源三大类，在绿色照明工程中商店、餐厅、走道、会议室、庭院。
运用方式：
台灯、顶灯、壁灯、床头灯、走廊灯。
（2）卤钨灯填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。
具有普通照明白炽灯的全部特点，光效和寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上，且体积小。
用途：
会议室、展览展示厅、客厅、商业照明，可根据具体情况，选择各种光源。
（1）普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡特点：
显色性好、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉，但寿命短、光效低。
用途：
居室、客厅、大堂、客房、、影视舞台、仪器仪表、汽车、飞机以及其它特殊照明。
（3）低气压放电灯①荧光灯，荧光灯俗称日光灯。
特点：
光效高、寿命长、光色好。
荧光灯有直管型、环型、紧凑型等，是应用范围十分广泛的节能照明光源。
用直管型荧光灯取代白炽灯，节电70%～90%，寿命长5～10倍。
对直管型荧光灯进行升级换代，节电15%～50%。
用紧凑型荧光灯取代白炽灯，节电70%～80%，寿命长5～10倍。
②低压钠灯 特点：
发光效率特高、寿命长、光通维持率高、透雾性强，但显色性差。
隧道、港口、码头、矿场等照明。
（4）高强度气体放电灯，高强度气体放电灯有：
荧光高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯。
①荧光高压汞灯特点：
寿命长、成本相对较低。
道路照明、室内外工业照明、商业照明。
②高压钠灯特点：
寿命长、光效高、透雾性强。
道路照明、泛光照明、广场照明、工业照明等。
③金属卤化物灯特点：
寿命长、光效高、显色性好。
工业照明、城市亮化工程照明、商业照明、体育场馆照明以及道路照明等。
③陶瓷金属卤化物灯特点：
性能优于一般金卤灯。
商场、橱窗、重点展示及商业街道照明。
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。
本建筑一般照明主要为办公照明、住宅照明等。
本建筑（走廊、厕所为0米工作面照度，其它为0.75米工作面照度）办公室、会议室为300lx采用双管荧光灯。
一般房间采用吊顶式双管荧光灯灯管采用功率29瓦，光通量2700流明的T8节能型荧光灯，采用电子镇流器，以提高功率因数，减少频闪和噪声，采用格栅安装，工作高度为2.8米。
厕所，洗浴室选用防水防尘灯，楼梯口、门厅、选用吸顶式节能灯。
计算照明负荷：
（1）计算原则：
每一照明单相分支回路的电流不超过16A，灯具为单独回路时数量不超过25个。
大型建筑组合灯具每一单相回路不超过25A，光源数量不超过60个。
建筑物轮廓灯每一单相回路不宜过100个。
当灯具和插座混为一回路时，其中插座数量不超过5个（组），当插座为单独回路时，数量不超过10个（组）。
插座由单独回路配电，并且一个房间内的插座由同一回路配电。
（2）计算方法：
计算负荷时按发热条件选择导体及开关电器的依据，并可用来计算电压损失。
照明负荷宜采用需要系数法计算。
采用需要系数法进行照明负荷计算时，应首先统计各分支线路中照明设备的总安装容量，然后求出各照明分支线路的计算负荷，最后求照明干线、低压总干线、进户线的计算负荷。
①照明分支线路的设备总容量Pe
本次设计中使用的光源全部为荧光灯，属于气体放电灯，其设备容量等于灯管的额定功率Pn与镇流器、触发器等附件的功率损耗之和，则：
式中：
：
镇流器等电气附件的功率损耗因数。
②分支线路的计算负荷
照明分支线路的计算负荷就等于接于线路上照明设备的总容量Pe，即
Pc=Pe
Pc：
分支线路的计算负荷，kW；
Pe：
分支线路中照明设备的总容量，kW。
③分支线路的计算负荷
照明负荷一般都属于单相用电设备，设计时，首先应当考虑尽量将它们均匀分接到三相线路上，当计算范围内的单相用电设备容量之和小于总设备容量的15%时，按三相平衡负荷确定干线的计算负荷。
计算公式为：
在实际照明工程中要做到三相平衡往往比较困难，当照明负荷为不均匀分布时，照明干线的计算负荷应按三相中负荷最大一相进行计算，即求出照明干线的等效三相负荷Pe，即：
最大一相的装灯容量，kW。
需要系数。
④计算电流
本次设计中房间布灯全部采用荧光灯，为单一光源单相照明，其计算电流为：
单相照明线路的计算电流，A；
照明线路额定相电压，V；
光源的功率因数；
单相照明线路的计算负荷，W。
由上述和该建筑的设计情况可以得到干线系统中的各个配电箱部分的详细设计，从上到下分别为：
B-AP同A-AP配电箱如图3-2所示：
图3-2A-AP配电箱详图
B-AW5同A-AW5配电箱如图3-3所示：
图3-3A-AW5配电箱详细图
ALZ配电箱如图3-4所示：
图3-4ALZ配电箱详细图
二楼的AL2配电箱如图3-5所示：
图3-5二楼的AL2配电箱详细图
进户的配电箱如图3-6所示：
图3-6进户的配电箱详细图
对于一层商铺的配电箱设计如图3-7所示：
图3-7一层商铺的配电箱设计
本设计的低压配电系统图见图纸：
本部分设计出图为低压配电图，干线系统图，平面照明图（其中一、二层、分别出图，三到七层由于建筑结构相同出一张图）。
图3-8一层电源照明平面图
图3-9二层电照平面图
图3-10三到七层电照平面图
3.2综合布线系统/有线电视系统详细设计
有线电视系统采用一套专用接收设备，用来接收当地的电视广播节目，以有线方式（目前一般采用光缆）将电视信号传送到建筑或建筑群的各用户。
改善了由于高层建筑阻挡而形成电波阴影区处的接收效果。
但是办公楼中，并不满足于有线电视系统仅接收传送广播电视信号这种单一的功能，而还需要它能传送其它信号，例如用录像机和影碟机自行播放教育节目、文娱节目以及调频广播等。
有线电视系统一般可分为天线、前端、干线及分支分配网络等三个部分。
天线部分采用有线电视专用接收天线、FM调频广播天线、自播节目设备以及各种卫星天线。
前端部分包括U－V变换器、频道放大器、导频信号发生器、调制解调器、混合器以及卫星电视专用接收设备等。
干线及分支分配网络部分包括干线传输电缆、干线放大器、线路均衡器、分配放大器、线路延长放大器、分支电缆、分配器、分支器以及用户输出端。
分配器：
分配器是有线电视传输系统中分配网络里最常用的部件，用来分配信号的部件。
它的功能是将一路输入信号均等地分成几路输出，通常有二分配、三分配、四分配、六分配等。
有线电视网的频率不断提升，功能不断加强，因此对分配器的要求不断提高。
分支器：
分支器通常传接在分支线或干线的中途，由一个主输入端，一个主输出端以及若干个分支输出端构成，其中分支输出端只得到主路输入信号的一小部分，大部分信号仍沿主路输出，继续向后传输。
放大器：
放大器一般分为干线放大器和用户放大器，另有延长放大器、线路放大器等。
干线放大器由电源部分，衰减器、均衡器、温补电路，放大模块及自动增益控制等电路组成。
另外有些指标较高的，像ALC干放、桥放，前馈式放大器等应用较少。
最常见的几种放大器为普通干放，温补干放及AGC干放及ASC放大器。
进入电平为99/103dBuV。
系统传输的最低频率为48.5MHz，最高频率为550MHz，SYKV-75-9电缆损耗2.8dB/100m，9.7dB/100m；
SYKV-75-7电缆损耗为3.4dB/100m，12.5dB/100m；
SYKV-75-5电缆损耗为5.0dB/100m，17.8dB/100m。
对于该建筑有线电视系统：
电视信号由室外有线电视网的市政接口引来，进楼处预埋SC50钢管。
系统采用750MHz邻频传输，要求用户电平满足64
4dB；
图象清晰度不低于4级。
放大器箱及分支分配器箱均安装在各层竖井内。
挂墙明装，底边距地0.5m。
干线电缆选用SYV-75-9,穿SC25管。
支线电缆选用SYV-75-5,穿SC20敷设。
图3-11有线电视系统图
综合布线系统：
外线引入:
电话及计算机网络进线的光缆均由城市网埋地引至本楼后,沿管井至本楼2层的机柜内。
信号线路引入处,装有信号电涌保护器以防感应雷电流对设备造成的损坏。
本项目的内部电话机房及内部交换机由甲方委托另外单位设计。
本工程每层4户，分两个单元。
为每户提供1根4对对绞电缆,支持计算机.1根RVS-2*0.5,支持电话。
水平配线子系统采用超五类2对UTP双绞线，满足1000M双向传输的需要。
由配线架引出的线路沿金属封闭线槽在吊顶内明敷,出线槽后穿钢管在吊顶或墙内暗敷至用户信息插座。
垂直干线采用大对数电缆和多模光纤穿金属线槽在竖井内明敷设，三类大对数电缆用于语音通信，多模光纤用于数字通信,并用铜缆和光纤互为备份。
图3-12一层综合布线和有线电视平面图
会议室广播系统：
为了便于组织人员和通知有关事项，对信息楼设置广播系统。
走道、大厅等公共场所人员都很集中，并且是主要通道。
故应在这些公共场所按“从一个防火分区内的任何部位到最近的一个扬声器的距离不大于25米”及“走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5m”设置广播扬声器。
在公共卫生间的场所或附近也应设置广播扬声器。
前室和楼梯间是人员的必经之地，故应设置广播扬声器。
广播功放的选择：
本次设计广播系统采用总机120V定压输出，采用20个。
广播功放的额定输出功率应是广播扬声器总功率的1.3倍左右，扬声器功率为3W左右；
系统须设置紧急广播功放，紧急广播功放的额定输出功率应是广播扬声器容量最大的三个分区中扬声器容量总和的1.5倍。
本建筑广播在办公层，满足相关规范要求，布置情况见图纸。
图3-13二层综合布线平面图
图3-14三到七层综合布线图
3.3防雷和接地系统详细设计
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。
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人大地，避免直接雷击造成机械破坏、电磁力破坏或热效应破坏。
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10欧。
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18m～24m采用引下线接地一次。
现场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～24m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×
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12m×
8m的网格。
所有避雷针应采取避雷带相互连接。
引下线不应少于两根并应沿建筑物
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10欧。
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：
S≥4.24KcZ（式中：
S—钢筋表面积总和，单位平方米）；
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20×
20m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φ10镀锌园钢作避雷带,利用构造柱内主筋做防雷引下线。
图3-15屋顶防雷平面图
建筑物的接地措施：
等电位联结是防止间接接触电击、防雷以及保证电子设备正常工作的简单有效的措施，规范JGJ／T16—92和GB50054-95明确提出重视人身安全的思想。
由于办公楼人口密集，关系每个人的切身利益，这就要求电气设计首先要从供电系统上考虑用户的使用安全。
TN—S系统最能满足这一要求，但由于目前低压供电系统多采用TN—C系统，作为用电者，多数情况下电源是直接引自市电或引自附近的变电所。
不可能再专门引一根PE线，使其成为TN—S系统。
因此可在电源人户重复接地时将N线与PE线分开，建筑物内的PE线与N线实行电气绝缘，所有不应带电部分均与PE线做电气联接。
这样对办公楼来讲，即采用了也完全满足要求的TN—C—S系统，PE线在正常情况下不通过电流，PE线上无电压。
只有发生接地故障时才有电压，同时不应带电体通过PE线构成了等电位联结，即使出现故障电压，由于没有电位差，没有电流通过人体，因而保障了人身安全。
对于防止直接触电，可采用安全型插座及加装漏电保护装置的方法，安全型插座作为防止直接触电的主保护，住户配电箱内的漏电保护装置作为后备保
护。
综合办公楼中涉及人身安全的另一个重点是浴室，人体在浸湿状态下允许通过的电流为50mA，安全接触电压为25V，因此从安全角度出发，办公楼浴室应做局部等电位联结，在浴室墙内或地板内暗敷25×
4的镀锌扁钢与浴室内的水管、洗脸盆、金属地漏、扶手、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
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