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（3）配电系统
（4）主要设备选型
（5）电气照明设计
（6）防雷与接地
（7）消防自动报警及联动控制系统
（8）电视、电话、宽带
1.7图纸内容
（1）低压配电系统图、竖向干线示意图、配电箱系统图
（2）消防报警、电话、电视、网络系统图
（3）照明平面图
（4）弱电平面图
（5）消防平面图
（6）防雷平面图
（7）接地平面图
（8）图纸目录、说明、图例、材料表
第2章强电设计
2.1负荷设计与计算
电力负荷是供电设计的依据参数。
计算准确与否，对合理选择设备、安全可靠与经济运行，均起着决定性的作用。
负荷计算的基本方法有：
利用系数法、单位负荷法等。
2.1.1负荷等级
本工程属于一类高层的民用商住楼，一类高层住宅按一级负荷进行供电，对应其电梯、消防电梯，应急疏散照明，消防设备、排污泵、生活水泵电源按一级负荷考虑，其余按三级负荷考虑。
本工程由市政提供一路10KV电源，自备柴油发电机组作为一级电力负荷的备用电源，应急蓄电池组（地下室车库）及自带蓄电池应急照明灯作为消防疏散照明及事故照明（住宅）的备用电源。
2.1.2负荷计算
根据《住宅设计规范》中规定，住宅的电气负荷计算不是按照灯具、插座等电气设备的容量进行计算，而是按照住宅的每套的类型和类别计算的，即单位指标法。
普通住宅套型分为一至四类，其居住空间个数和使用面积不宜小于表2.1。
表2.1住宅户型表
套型
居住空间数（个）
使用面积（㎡）
一类
2
34
二类
3
45
三类
56
四类
4
68
注：
表内使用面积均未包括阳台面积。
住宅按套型设计，每套住宅应设卧室、起居室（厅）、厨房和卫生间等基本空间。
表2-2每套住宅的用电标准值（下限值）和电度表的规格
用电负荷标准（kW）
电度表规格（A）
2.5
5（20）
10（40）
本住宅楼可分为A和B两种户型，其中A户型面积约90.65m2,B户型面积约89.44m2。
其中A户型用5KW的配电箱，B户型用4KW的配电箱。
一、二、三层为商业建筑，其中商业建筑的住宅部分分C和D两个户型，C户型用6KW的配电箱，D户型用5KW的配电箱。
电梯、水泵及风机单独由低压配电箱双电源独立供电，在末端设自动投切装置。
地下一层、二层为储存室，变配电室设在地下一层。
负荷统计如表2.3所示。
表2-3负荷统计表
负荷名称
容量/kW
住户
557
排烟兼排风机
11.8
电梯（含消防）
送风兼补风机
消防排污泵
8
应急照明
24
正压风机
7.5
航标灯及屋顶景观照明
10
表2-4备用负荷统计表
消防电梯
17
12
客梯
4.4
2.1.3配电干线的负荷计算
配电干线的负荷计算采用需用系数法；
按照一般用电水平，干线的需用系数可由接在同一相电源上的户数范围选取；
20户以下取0.6以上；
20户-50户取0.5-0.6；
50户-100户取0.4-0.5；
整单元需要系数取Kx=0.6–0.7；
本建筑共248户，接在同一相上的户数为24户，采用Kx=0.65。
根据供电局要求功率因数
不小于0.9，设备安装容量Pe=882kw。
有功负荷Pjs=KxPe=0.65×
882kw=573.3kW（2.1）
无功负荷Qjs=Pjs×
tgψ=277.6kVA（2.2）
视在容量Sjs=
=636.9kVA
平均功率因数
=0.9（补偿后）
计算电流Ijs=Sjs／（
）=636.9／（
×
0.38）=967.7A（2.3）
变压器容量及台数的选择：
类型为国家推广使用的SCL（环氧树脂浇注）干式变压器。
根据参考文献[1],主变压器台数的确定原则是为了保证供电的可靠性。
当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器。
①有大量一级负荷及虽为二级负荷但从保安需要设置时（如消防等）。
②季节性负荷变化较大时。
③集中负荷较大时。
本工程总用电负荷小于1000kVA，且有大量的一级负荷，故应设置两台变压器，同时也满足了供电的可靠，效率要求。
容量的选择：
为了使变压器经济运行，应力求使变压器的平均工作效率接近于最佳负荷率β值。
计算公式如下：
（2.4）
式中
——变压器的总容量（kVA）
——建筑物的有功计算负荷（kW）（本工程即Pjs）
——变压器的最佳负荷率
——补偿后的平均功率因数
参照表2.5SCL型干式电力变压器的最佳负荷率求出变压器容量。
表2.5SCL型干式电力变压器的最佳负荷率
额定容量（kVA）
500
630
800
1000
1250
1600
空载损耗（W）
1850
2100
2400
2800
3350
3950
负载损耗（W）
4850
5650
7500
9200
11000
13300
损失比
2.62
2.69
3.13
3.20
3.28
3.37
最佳负荷率β（%）
61.8
61.0
56.6
56.2
55.2
54.5
计算变压器容量
=1044.26kW，初步选2台630kVA的变压器，最佳负荷率为61.0%此时变压器的运行效率为1044.26/（630*2）=0.8288=82.9%，负荷均衡分布在每台变压器上，也满足单台变压器的最佳负荷率在70%-80%的经济运行性要求。
故选择两台630kVA的变压器是合理的。
功率因数补偿到0.92，无功补偿都采用集中自动补偿方式。
为降低变压器容量，集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，采用干式移相电容器。
2.2电气照明设计
2.2.1照度标准
根据《电气工程标准规范综合应用手册》表2.6，如下。
表2.6公共场所建筑照度标准值单位：
lx
类别
参考平面及其高度
照度标准值
低
中
高
办公室
0.75m水平面
100
150
200
空调机房、变配电室等技术用房
75
消防控制、监控中心
地面
30
50
浴室、厕所、楼梯间
走廊
储藏间
0.75米
水平面
20
50
地下车库
0.25地面
商场
柜台面上
商场试衣间
试衣位置1.5米垂直处
300
表2-7居住建筑每户照明功率密度值
房间或场所
照明功率密度（W/m2）
对应照度值（lx）
现行值
目标值
起居室
7
卧室
餐厅
厨房
卫生间
2.2.2照明类型照明光源选择
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。
2.2.3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。
在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。
2.2.4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。
2.2.5照度和照明方式选择
选择照度是照明设计的重要问题，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。
2.2.6一般照明
一般照明:
本工程均采用节能型光源及灯具,楼梯间及公共走道一般采用声光延时控制节能灯照明,卫生间等潮湿场所采用防水防尘灯.其余部位一般采用节能吸顶灯或荧光灯照明。
门厅及电梯前室照度标准值为100lx走道及楼梯间照度标准值为50lx。
2.2.7应急照明
应急照明:
公共走廊,楼梯间,电梯前室等处设应急照明.应急电源均由应急照明箱供给,应急灯具均自带蓄电池,蓄电池连续供电时间不小于30分钟，消防时强制点亮。
应急照明，是指在非正常状况下才使用的照明设施，包括：
备用照明、疏散照明、安全照明。
在民用建筑物中突发灾难时，应急照明、疏散指示照明显得尤其重要。
在外界电源中断时，建筑物内的人员迅速安全撤离灾难区，大楼内的应急照明系统起到了主要作用。
安全可靠、技术先进、经济合理的应急照明设计就十分重要，应急照明的供电方式及其控制方案进行一下探讨。
2.2.8电缆选择原则
（1）根据计算负荷电流选断路器整定值；
（2）根据断路器整定值选电缆;
（3）导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级;
（4）动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。
根据工程实践，平面图中照明回路未注明者为BV-2*2.5+E2.5或BV-3*2.5,普通插座回路未注明者为:
BV-2*2.5+E2.5单联开关到灯为两根线.单联双控及双联开关到灯为三根线.三联开关到灯为四根线。
2.2.9照明计算
灯具的确定：
设计前期采用单位容量法估算灯具的个数。
后期施工图纸的绘制过程采用利用系数法计算法计算：
（1）采用单位面积功率法
每个房间的有功功率：
（2.5）
计算电流:
（2.6）
用电设备组计算负荷：
（2.7）
（2.8）
（2.9）
配电干线计算负荷
（2.10）
（2.11）
（2.12）
（2.13）
式中W------------------单位面积功率（W/m2）
S------------------供电面积（
）
------------------同时系数
------------------需要系数
Q-------------------用电设备组无功功率（KVA）
P--------------------用电设备组有功功率（W）
cosФ------------------有功功率因数
tgФ-----------------正切角（用来求无功功率）
（2）利用系数法计算公式如下：
布灯具数n=AEav／（ФNUK）（2.14）
式中A-房间受照面面积，单位为m2；
Eav-受照房间平均照度，单位lx；
ФN-为每盏灯具发出的光通量，单位lm；
U-利用系数，根据房间的室形指数，表面反射系数和灯具型式等查表可的；
K-维护系数，受光源本身使用期间光通衰减程度、灯具受
环境污染程度的影响。
室空间比：
RCR=5hR（L+B）／LB（2.15）
式中L-房间的长度；
B-房间的宽度。
hRC-室空间高度。
抹灰并大白粉刷的栅顶反射率ρcc=70%；
喷白的砖墙或或混凝土屋面反射率ρw=50%；
混凝土地面的反射率ρF=30%；
（3）计算实例
1.标准层照度计算
A户型：
客厅照度要求：
100.00LX，房间长度L:
3.4m，房间宽度B:
3.0m，计算高度H:
2.9m。
餐厅照度要求：
5.25m，房间宽度B:
2.8m，计算高度H:
客厅及餐厅的顶棚反射比（%）：
70，墙反射比（%）：
50，地面反射比（%）：
10，室形系数RI:
1.19。
灯具参数：
型号:
飞利浦T8标准直管荧光灯TLD18W/29
单灯具光源数:
2个
灯具光通量:
2500lm
灯具光源功率:
32.00W
其它参数:
利用系数:
0.69
维护系数:
0.80
照度要求:
100.00LX
功率密度要求:
7.00W/m2
计算结果:
E=NΦUK/A（2.16）
N=EA/（ΦUK）（2.17）
其中：
Φ--光通量lm
N--光源数量
U--利用系数
A--工作面面积m2
K--灯具维护系数
建议灯具数:
1
计算照度:
135.29LX
实际安装功率=光源数×
（光源功率+镇流器功率）=37W
实际功率密度:
3.63W/m2
折算功率密度为：
2.68W/m2
校验结果:
要求平均照度:
100.00LX
实际计算平均照度:
135.29LX
符合规范照度要求。
要求功率密度:
7.00W/m2
3..63W/m2
符合规范节能要求。
实际布置时，为了合理和方便，在客厅设置一双管荧光灯，单管功率32W,在餐厅设置一双管荧光灯，单管功率32W。
按照相同的方法，并结合实际照明灯具规格型号依次可得到：
两个次卧室及书房各设置一盏32W光通量为2500lm的荧光灯
阳台为一盏的22W吸顶灯厨房为一盏22W防水防尘吸顶灯，卫生间为1盏浴霸。
B户型：
客厅及餐厅照度要求：
5.9m，房间宽度B:
3.4m，计算高度H:
顶棚反射比（%）：
E=NΦUK/A
N=EA/（ΦUK）
137.59LX
（光源功率+镇流器功率）=74W
3.69W/m2
137.59LX
3.69W/m2
两个次卧室及书房各设置一盏32W光通量为2500lm的荧光灯，玄关为一盏32W光通量为2500lm的荧光灯。
2.地下室一层及夹层储藏室
房间等效为标准矩形，房间长度L：
约2.6m房间宽度B：
2.0m计算高度hRC：
4m
室空间比RCR=5*hRc（L+B）/LB（2.18）
=5*3.5*4.6/5.2=15.5
顶棚反射率ρc=70%,墙壁反射率ρF=50%，地面反射率ρw=30%,
查得利用系数U：
0.4
照度要求：
30lx
计算数目n：
n=（Eav*A）/（ФN*U*K）（2.19）
=30*5.2/（1250*0.4*0.8）=0.39
灯具数目：
取1套。
照度校验：
Eav=n*ФN*U*K/A（2.20）
=1*1250*0.4*0.8/5.2=76.92lx
3.地下一层及夹层送风机房及热表计量间
此房间选用自带蓄电池灯具
房间长度L：
约4.15m房间宽度B：
约2.68m计算高度hRC：
4.0m
室空间比RCR=5*hRc（L+B）/（AB）=12..3
顶棚反射率ρc=80%,墙壁反射率ρF=50%，地面反射率ρw=30%,
0.4
100lx
n=（Eav*A）/（ФN*U*K）
=100*11.1/（1250*0.4*0.8）=2.75
取2套。
Eav=n*ФN*U*K/A
=108.11lx
4.地下一层及夹层送排烟风房
房间等效为标准矩形。
约2.9m，房间宽度B：
约1.85m计算高度hRc：
RCR=5*hRc（L+B）/（LB）=17.7
100lx
计算数目n：
n=（Eav*A）/（ФN*U*K）
=100*5.37/（2500*0.4*0.8）=0.6
根据房间的结构选1套
Eav=n*Φ*U*M/A
=148.98lx
5.消防前室
选嵌入式节能型应急吸顶灯（自带蓄电池）灯（32W1350lm），应急灯平时做照明用，在线路故障或断电时自动切换到应急状态。
房间长度：
约10.1m房间宽度：
约1.79m计算高度hRC：
4.0m
RCR=5*hRc（L+B）/（LB）
=5*3.0*5.6/7.84=13.2
查得利用系数：
0.29
50lx
计算数目：
=50*18.08/（1250*0.29*0.7）=3.5
选4套。
=66.37lx
6.楼梯间
选嵌入式节能型应急吸顶灯（自带蓄电池）灯（32W1350lm），应急灯平时做照明用，在线路故障或断电时自动切换到应急状态。
约2.4m，房间宽度：
约1.5m计算高度：
hRC：
4.0m
RCR=5*hRc（L+B）/（LB）
=5*3.0*8.9/17.4=21.6
顶棚反射率ρc=70%,
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