毕业设计--信息大楼电气设计.doc

1 绪论1.1 工程概况本次设计为信息大楼电气设计，该建筑地理位置位于江西省南昌市青山湖区，其建筑面积约12466m2，高度23.85，属于多层公共建筑。地下一层为停车库及设备用房，地上七层，一层为商铺，二层为办公区，三六层为旅店，七层为大会议室。1.2 设计内容 本建筑电气设计分为以下六个系统： （1）照明系统设计 在照明设计中，地下室考虑潮湿及设备安全，应急照明灯均带蓄电池，以免在突发情况下造成消防人员生命危险。在商铺、办公及旅馆部分，根据房间面积及平均照度计算，确定灯数量，并采用均匀布置。从节能条件下在所有楼道中采用声控延迟开关。 （2）供配电系统设计 根据高层民用建筑设计防火规范GB 50016-2014可知本工程为多层公共建筑，根据民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008，本建筑不属于一、二级负荷，所以属于三级负荷，其中重要房间负荷、消防负荷及楼道走道各处应急照明，电梯为二级负荷，设置柴油发电机作为备用电源。 （3）防雷系统设计 本建筑高23.85米，根据国家防雷规范，按照第三类防雷建筑处理，设置接闪带作为防直击雷的接闪器。并且利用建筑物柱子内的主筋作为引下线，利用基础内的钢筋网作为接地体，上下可靠焊接。 （4）火灾自动报警及联动系统 设计为二级防火等级。在设计中，地下车库选择感温探测器进行火灾探测；商铺、办公及旅馆等则选用感烟探测器。防火分区根据已知图形划分。 （5）综合布线系统设计 根据工程概况本建筑为综合楼，综合布线主要为电话布线和计算机网络布线，采用星型拓扑结构布置电缆。本建筑一层为商铺，二层办公区需要放置较多信息点，旅馆部分信息点每个房间各设置一个。 （6）有线电视系统设计 根据房间构型，确定电视信息点，该栋建筑CATV系统主要设计电缆、放大器、分支分配器。 1.3 目的与意义 本工程为综合性公共建筑，设计的主要目的是为了让我们将大学四年所学到的知识与现代建筑电气设计相结合，对六个系统的设计能够完善，对其作用能够清晰明朗，意义主要是对我们学业的一个总结，检测我们作为一个合格的大学生所必须掌握的知识的应用，从而使我们对将来的工作有个大体的了解。2 照明系统的设计2.1 概述照明系统的设计主要分为照明光照设计、照明电气设计、照明控制设计三个部分。2.2 照明光照设计2.2.1 照明方式选择 本建筑是由地下车库、商铺、办公区以及旅店组成的综合性大楼，对于地下车库、办公区工作位置密度很大的对光照方向无特殊要求的场所采用一般照明，这样在工作面和整个视范围中具有较好的亮度对比，该建筑办公区为普通办公区，对工作面无太大的要求，所以无需设置分区一般照明；对于商铺面积不大，并且由于不清楚具体做什么方面的店铺，所以对于局部照明的设置无法确定，则这里只设置基本的一般照明，使其满足最基本商铺的照度要求；最后对于旅店，本应该对床头处，写字台等处设置分区一般照明，这样设计可以有效的节约能源，但由于具体的客房布置不清楚也只设置一般照明。2.2.2 照度计算 照度计算的方法主要有利用系数法，单位容量法及概率曲线法。本建筑主要是以利用系数法为主进行计算，而单位容量法则为辅进行照度估算。利用系数法计算准确度较高，但过程较复杂，而对于单位容量法的计算结果较为准确，但计算步骤要简便许多。实际照明设计中，由于利用系数法的复杂性，常采用单位容量法进行照度估算，该方法是一种简单的计算方法，适用于方案的设计时的近似估算。（1）利用系数法 查规范建筑照明设计标准GB50034-2013，可得工作房间表面的反射比如表2-1所示。房间的设计照度标准值及照明功率密度值见表2-2所示。照度维护系数值见表2-3所示。表2-1 工作房间表面反射比表面名称反射比顶棚0.60.9墙面0.30.8地面0.10.5工作面0.20.6表2-2 各房间或场所照度标准值和功率密度值房间或场所参考平面及高度照度标准(lx) 照明功率密度（W/m2）大堂地面3009卫生间地面753.5普通办公室0.75水平面3009高档办公室0.75水平面50015店铺0.75水平面30010客房0.75水平面1507控制室0.75水平面3009续表2-2房间或场所参考平面及高度照度标准(lx) 照明功率密度（W/m2）客房走廊地面504会议室0.75水平面3009弱电机房0.75水平面2008变配电房0.75水平面2008消防控制室0.75水平面2008发电机房地面2008水泵房地面1004走廊、流动区域、楼梯间地面502.5电梯前厅地面1005储藏室地面502.5公共车库地面502.5表2-3 照度维护系数表环境污染特征工作房间或场所维护系数灯具最少擦洗次数(次年）室内清洁卧室、办公室、客房、商店营业厅 0.8 2一般候车厅，机械加工车间0.72污染严重公共厨房0.63敞开空间雨篷，站台0.652变配电房的照明设计图2-1 变配电房平面图灯具选择简式荧光灯YG2-2，光源选用飞利浦TLD36W/830的T8三基色直管双管荧光灯（点蓄电池），荧光灯带电子镇流器，其两个的功率共为9W，因此其总功率为81W。 选择利用系数法 已知，l=10.91m，w=5.85m，h=4m，=23350=6700lm，K=0.8，Eav=200lx，照明功率密度为8w/反射比的选取如表2-2所示，选取根据公式可得： 室形指数：RI= 室空间比： 顶棚空间比：=0 地板空间比：= 根据公式可得：顶棚空间有效反射比： 取查电气照明技术得到：（RCR1，U1）=（4，0.61），（RCR2，U2）=（5，0.53）利用系数：根据公式可得：地板空间有效反射比： 同理：因为查电气照明技术得到：（RCR1，1）=（4，1.057）、（RCR2，2）=（5，1.048）利用系数的修正值： 根据公式可得：则变配电房的灯具个数为：（个）故选择灯具4个实际计算照度值：Eav=满足照度要求。（2）节能验算：则变配电房功率密度为：W=NPN/A=4*81/（10.91*5.85）=5.07W/根据表2-2可知：该房间的可行功率密度值为8W/所以： 5.07W/8W/所以满足节能验算。具体布置如图2-2。图2-2灯具布置图 （2）单位容量法 式中 P在设计照度条件下的房间所需要安装的最低电功率w； A房间面积； 在照度为1lx的单位容量，w/； 当房间内各部分的光反射比不同时的修正系数值，见表2-4； 当光源不是40w的荧光灯时的调整系数，见表2-5； 当灯具效率不是70%的校正系数，当； 当 表2-4 当房间内各部分的光反射比不同时的修正系数值表反射比顶棚0.70.60.4墙面0.50.40.3地面0.20.20.2C111.081.27表2-5 当光源不是40w的荧光灯时的调整系数表光源类型及额定功率T8荧光灯（220V)18303658C20.6470.5460.4920.453额定光通量lm1350240033505200表2-6 常用灯具配光分类表灯具配光分类直接型半直接型均匀漫射型半间接型间接型上射光通量上射光通量上射光通量上射光通量上射光通量010%10%40%60%40%40%60%60%90%90%100%下射光通量下射光通量下射光通量下射光通量下射光通量100%90%90%60%40%60%60%40%40%10%10%0s0.9hs1.3h所属灯具举例嵌入式遮光格栅荧光灯控照式荧光灯简式荧光灯彩灯伞形罩单吊灯表2-7 单位容量计算表室空间比RCR室形指数RI直接型配光灯具半直接性配光灯具s0.9hs1.3h8.330.60.08975.38460.083350.08975.38466.250.80.07294.3750.06483.88890.07294.375续表2-7室空间比RCR室形指数RI直接型配光灯具半直接性配光灯具s0.9hs1.3h5.010.06483.8890.05693.41460.06143.68424.01.250.05693.41460.04962.97870.05563.33333.331.50.05193.11110.04582.74510.05073.04352.520.04672.80.04092.45610.04492.692322.50.0442.64150.03832.29510.04192.51.6730.04242.54550.03652.18750.03952.37281.433.50.04102.45920.03542.12320.03832.29761.254.00.03932.37290.03432.05880.032.2221.114.50.03922.35210.03362.01530.03622.1717150.03892.3330.03291.97180.3542.1212注：2-7表格中的两个数据从上到下为：选用40w荧光灯的单位电功率（w/m2)；单位光辐射量（lm/m2)。排烟机房的照明设计图2-3排烟机房平面图由于排烟机房属于不规则房间，这里我选择用单位容量法估算。该房间灯具同样选择简式荧光灯YG2-2型号，采用吸顶安装。由于排烟机房的标准照度值为200lx，所以光源选用飞利浦TLD36W/840的T8三基色直管双管荧光灯（带蓄电池），镇流器功率为9W，因此其功率为81W。（1）由表2-4可知C1=1；由表2-5可知C2=0.492；由表2-6可知简式荧光灯属于半直接型；RI=由表2-7可知=0.0894由公式(2-15)可得因此N=180/81=2.2(盏）则根据实际情况选择2盏灯，此时估算照度可达180lx，满足要求（2） 节能验算： 则排烟机房的功率密度为： W=NPN/A=2*81/20.46=7.9W/m2根据表2-2可知：排烟机房的可行功率密度值是8W/m2。所以： 7.9W/m20.9符合标准由于本工程总负荷为654.9kVA，且负荷等级也不高，则选取一台变压器即可，一般变压器容量在总视在计算负荷加大15%25%，本工程取20%，其变压器容量计算得为785.9kVA。还需要考虑经济运行，则根据公式：其型号选择SCB10-800-10/0.4kV-Dyn112） 11型节能干式变压器，接线方式为-Y型。发电机组母线Ic=996.3，则In取2000A 母线选硬质铜排母线TMY-3(100*10)+2(100*10)。3.4 柴油发电机的选择由于该建筑重要负荷属于二级负荷，需要设置双回路供电，则这里设置一台柴油发电机为其供电。表3-7 计算负荷表PeKcPc （kW）Qc （kvar）Sc （kVA）生活泵7.510.80.757.55.69.4变配电室2510.80.752518.831.3电梯3210.80.75322440消防控制室1510.80.751511.519弱电机房1510.80.751511.519喷淋加压泵3710.870.57372142.5消防泵1510.870.57158.617.3消防总箱2310.80.752317.228.7总计169.5169.5118.2由表3-6可知=169.5kw，=118.2kvar（1） 按稳定负荷计算： kVA 一般取0.85，发电机组综合效率；取0.8，额定功率因数。 （2）按尖峰负荷计算： kVA 有电梯时，无电梯时；Kal一般取1.5。（3）按发电机组母线允许电压降计算：kVA 有电梯时，无电梯时;XG一般取0.2.对比三种方法计算结果，取最大结果作为发电机组总容量，则选择的柴油发电机的常用功率为160kW（200kVA）。发电机组母线Ic=304A，则In取630A。3.5 变压器主接线方式由于本工程设计一路10kv市电引进，选择单母线分段方式，在普通负荷和消防负荷间采用分段隔离开关进行分段。3.6 低压侧其他设备的选型浪涌保护器选择SPD浪涌保护器(UPT-VSF50-B65TS/3P)带辅助信号, 65KA/相(8/20V), 响应时间5ns。主要安装在变压器低压侧与无功补偿柜。因为设计时已经在每个重要的箱子里安装了浪涌保护器，所以这里不必在每个回路上安装。断路器断路器的选择直接根据前面计算出的每个箱子的总断路器规格的基础上放大一个级别就可以了。电流互感器本工程均选择为x/5变流比的规格，其x的选择则选择大于或等于断路器的额定电流的数值。智能表出线回路的电参量(包括：三相电流、电压、中性线电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、电能等参数）均由PD810H-Q5-L/TL系列智能表采集。熔断器本建筑熔断器的设置主要是对低压侧的浪涌保护器进行保护，而在对设备箱内部浪涌保护器的保护选择了断路器。3.7 短路计算 短路计算能选择和校验电气设备，如断路器，熔断器，互感器及电缆等，还可以为继电保护装置的整定计算。本工程通过短路计算对电气设备进行校验，通过计算所选设备均满足要求。4 防雷接地系统设计4.1 系统概述防雷系统主要有建筑物防雷，其中包括内部防雷和外部防雷，另外还有建筑物内设备防雷，主要以浪涌保护器形式表现；接地系统主要是以人工接地装置和自然接地装置形式表现，另外需设置等电位联结。防雷接地主要是为了保护人身，建筑及设备安全。4.2 建筑物的防雷设计4.2.1 确定防雷等级 建筑物年预计雷击次数 N= k （1）建筑物的高H100m时 D每边的扩大宽度（2）查资料得的年平均雷暴日为53.3天/年 则 Ng=0.1=0.1*53.3