毕业设计（论文）-商业办公楼电气设计.doc

西安建筑科技大学本科毕业设计（论文）题 目万科青青家园9#楼BIM电气设计学生姓名 学 号院（系）信息与控制工程学院专 业建筑电气与智能化指导教师时 间2016年6月15日万科青青家园9#楼BIM电气设计设计总说明本工程为万科青青家园9#楼，主体为商业办公楼，占地面积1418.32。地上共13层，一、二层为商铺，3层-13层为办公室。设计内容主要包括：低压配电系统，照明插座系统，防雷接地系统以及BIM电气设计综合管线碰撞检查。低压配电系统包含内容为设计出各个供电回路相应的配电箱及走线方式，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，满足正常生活和安全的需要。照明系统主要说明一般照明灯具及插座的选择，照度及照明负荷计算，应急照明的选择及安装等。采用利用系数法进行计算，计算出各个房间合适的灯具数量。防雷接地方面，通过计算，本工程按第三类防雷建筑做防雷设计，接地系统采用TN-S接地，部分位置做局部等电位连接。BIM电气设计方面包括了解BIM技术的发展及特点，利用REVIT软件进行建筑三维建模，管线三维建模以及三维管线碰撞检查。关键词：供配电系统；照明系统；防雷接地；BIMVanke Green Homes 9 # BIM Electrical DesignDesign DescriptionThis project is Vanke green home building # 9, the main commercial office building, covers an area 1418.32. 13 on the ground floor, first and second floors of shops, 3 layers -13 layer office. Design elements include: low-voltage distribution systems, lighting socket systems, lightning protection and grounding systems and electrical design BIM integrated pipeline collision checking. Low-voltage distribution system includes content designed each power supply circuit corresponding distribution boxes and cabling mode, the calculation load is calculated for each loop, each loop and finally choosing the desired cable type and model protection devices to meet the normal life and security needs. Lighting systems mainly explained select general lighting fixtures and sockets, illumination and lighting load calculation, emergency lighting, etc. Selection and installation. Calculation, each room is calculated using the appropriate number of lamps utilization factor method. Lightning protection and grounding, through calculation of the project according to the third class of mine buildings do mine design, grounding system using TN-S ground, some locations do local equipotential connection. BIM electrical design aspects include understanding of BIM technology development and characteristics, the use of three-dimensional modeling software REVIT construction, pipeline three-dimensional modeling and three-dimensional collision detection pipeline.Key Words: Power supply and distribution system; Lighting system;Lightning protection and grounding; BIM目录1 绪论11.1 建筑电气系统概述11.2工程概况11.3 设计内容11.4 设计原则和依据21.4.1 设计原则21.4.2 设计依据22 供配电系统设计32.1负荷等级及供电要求32.1.1 负荷等级32.1.2供电要求及措施42.2 低压配电系统简述42.2.1 一级负荷42.2.2 三级负荷52.3 负荷计算52.3.1确定预留容量52.3.2负荷计算62.4 断路器的选择82.4.1 断路器的概念82.4.2 断路器的选择原则82.5导线的选择92.5.1选择原则92.5.2 选择结果:103 照明系统设计113.1照明系统概述123.2 照明光源选择123.3 照明灯具选择123.4 照度和照明方式选择123.5 正常照明设计133.5.1照明设计原则133.5.2 照度标准值133.6应急照明设计143.6.1应急照明设计要求143.6.2应急照明灯具布置143.6.3应急照明灯具的选择143.7 航空障碍灯的布置153.8照度计算153.9 设计结果173.9.1 照明及插座设计原则173.9.2 平面布置图174 防雷与接地系统设计204.1 雷电的危害214.2 确定防雷等级214.3防雷措施224.4 接地措施225 BIM电气设计235.1 BIM概述245.2 BIM的特点245.3 REVIT MEP 管线综合255.4 三维建模265.5碰撞检查285.5.1运行碰撞检查285.5.2冲突报告295.6总结体会306 总结31致谢32参考文献33附录图纸目录34附录机电与建筑冲突报告35附录机电与机电冲突报告36II11 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 JGJ 16-2008建筑设计防火规范 GB 50016-2014低压配电设计规范 GB 50054-2011建筑物防雷设计规范 GB 50057-2010建筑照明设计标准 GB 50034-2013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GB 50343-2012民用建筑设计统一规范GB 50352-20132 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。例如：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。例如：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。例如：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3070W/，商业建筑用电指标可取4080W/，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楼层房间/面积 负荷值kw一层商铺1-1 101.7810二层商铺2-1 101.2410商铺1-2 132.9312商铺2-2 128.812商铺1-3 107.9810商铺2-3 108.210商铺1-4 149.4815商铺2-4 149.6715商铺1-5 99.6410商铺2-5 108.2910商铺1-6 99.1910商铺2-6 114.9410商铺1-7 102.2410商铺2-7 134.712商铺1-8 96.1610商铺2-8 132.6612总计8791三层办公室1 98.310四层至十层办公室1 147.6715办公室2 129.4912办公室2 127.4112办公室3 134.8312办公室3 134.8312办公室4 112.2412办公室4 117.812办公室5 206.8519办公室5 208.4419总计6570十一十二层办公室1 108.7810十三层415.540办公室2 109.7610办公室3 134.8312办公室4 112.2412办公室5 208.4419总计63402.3.2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，V1.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 =0.9 =0.48 =2.020.9=1.818 kw =1.8180.48=0.873 kvar =2.017 kVA =9.18 A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1.19.18=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2.5mm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-3X2.52.本工程各配电箱的负荷计算以电度表箱AW2为例：取=70kW =0.8 =0.9 =0.48 =1850.9=56 kW =560.48=26.88 kvar =62.12 kVA =94.6 A断路器选择：CM5G-125/3P电缆选择：WDZ-BYJ-4x35+1x162.4 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：断路器的额定工作电压线路额定电压；断路器的额定短路通断能力线路计算负载电流；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）；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；断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压；断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压；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CM1-100 80A/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CM1-100 80A/2P断路器，其额定电流I =80A50.5A，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 =125A112.3A ，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CM1-100 80A。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2-2 N、PE线截面选择相导体S mm mm mm2.5.2 选择结果:（）照明回路统一选用聚氯乙烯绝缘铜导线BV 32.5mm,普通插座回路统一选用BV 32.5mm，柜式空调插座统一选用BV 34mm。（）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：（）发光效率高；（）显色性好，即显色指数高；（）使用寿命长；（）启点可靠、方便、快捷；（）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（）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；（）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；（）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；（）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7080，同样能起到节电的作用。3.5 正常照明设计3.5.1照明设计原则办公照明设计原则（1）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。 （2）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。在难于确定工作位置时，可选用发光面积大，亮度低的双向蝙蝠翼式配光灯具。 （3）在有计算机终端设备的办公用房，应避免在屏幕上出现人和什么物（如灯具、家具、窗等）的映像。2.商铺照明设计原则（1）照明由一般照明、专业照明和重点照明组合而成，不宜把装饰商品照明兼做一般照明。（2）对于立体商品（如服装模特等），灯具的位置应使光线方向和照度分布有利于加强产品的立体感。（3）在自选商场中，可采用固定安装的一般照明，其光源应以荧光灯为主。3.5.2 照度标准值根据建筑照明设计标准GB 500342013，本次设计各照度标准值应符合下表3-1规定。表3-1 照度标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（）普通办公室0.75m水平面300一般商铺0.75m水平面300配电室0.75m水平面300机房、库房0.75m水平面50走廊地面50卫生间地面75楼梯地面30电梯前厅地面753.6应急照明设计3.6.1应急照明设计要求应急照明可分为疏散照明和备用照明疏散应急照明：为保证人员在发生事故时能快速而安全的离开建筑物所设立的照明。在疏散通道的地面上提供的照度应达到1 ，最低不低于0.2 。在安全门和疏散通道的明显位置还要设置标志指示灯。备用应急照明：正常照明发生事故时，能保证室内活动继续进行的照明，备用照明往往由一部分或全部正常照明灯具提供，应急电源主要来自两个级别的电源：电网电源和自备电源（发电机或集中蓄电池），照度一般为正常照度的10%。防烟排烟风机房、配电室和自备发电机房、电梯机房以及发生火灾时仍需工作的其他房间的应急照明，仍应保证正常的照明照度。3.6.2应急照明灯具布置以下部位布置应急照明灯具：楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟风机房、配电室和自备发电机房、电梯机房以及发生火灾时仍需工作的其他房间。走廊灯具接双回路，平时正常供电，发生紧急情况时自动切换应急供电。疏散应急照明灯宜设置在墙面上；安全出口标志灯设在楼梯间出口的顶部；疏散走道的标志设在疏散走道及其转角处距地面1米以下的墙面上。走道疏散标志灯的间距不大于20米。应急照明和疏散指示标志采用蓄电池作为备用电源，且持续供电时间不应少于20min。设计结果见附录照明平面图。3.6.3应急照明灯具的选择必须选用能瞬时启动的光源，只有应急照明作为正常照明的一部分，并且应急照明和正常照明不出现同时断电时，应急照明才可以选择其他光源，因为若选用不瞬时启动的光源时，当其不在正常照明运作中一同使用时，一旦发生事故，因其启动时间长而不能起到事故照明的作用。3.7 航空障碍灯的布置根据民航标准规定，高度超过45m的建筑物应设置航空障碍灯，所以本次设计的建筑物应设置航空障碍灯。设置遵循以下原则：（1）必须在物体的顶部设一个或几个障碍灯，如烟囱或其他类似性质的构筑物，顶部障碍灯必须位于顶端下1.5米至3米之间。（2）如物体的顶部高于周围地面45米以上，必须在中间层加设障碍灯。这些加设的中间层障碍灯的间距必须在顶部灯与地面间的每层灯距尽可能相等。采用低、中光强障碍灯，灯间距必须不超过45米。设置障碍灯层数N=H（物体高度）米/45米（灯的间距）（3）外形广大的建筑物，设置的障碍灯应能从各个方面看出物体的轮廓，水平方向也可参考以45米左右的间距设置障碍灯。本建筑顶部最高突出部分为58.6m，且为突出部分，据此，在距其顶两米的下端部位布置2个航空障碍灯。建筑物的八层和顶层处在四个转角分别设置四个航空障碍灯。根据民航标准，建筑高度大于45米小于105米时，采用中光强B型ZHT-202Z/B障碍灯配合低光强使用。同时，设置的障碍灯应做防雷保护，并满足以下要求：（1）顶端设置的航空障碍灯，应安装避雷器，避雷器部分应与避雷带等设施紧密连接。（2）建筑物中间部位安装的航空障碍灯，需采用金属网罩加以保护，并与灯具的金属部分均作接地处理。3.8照度计算照度计算的方法通常有利用系数法、单位功率法和逐点计算法三种。本次设计采用的计算方法是利用系数法，它是计算工作面上平均照度的一种计算方法。是根据光源的光通量、房间的几何形状、灯具的数量和类型确定工作面平均照度的计算方法。计算平均照度的基本计算公式 （3-1） 其中：E工作面上的平均照度（） 光通量（）N 光源数量（套） U- 利用系数A- 工作面面积,K- 灯具维护系数下面取两例进行照度计算：（1）以商铺2-7为例室内计算取0.75m水平面为参考平面，灯具安装高度取3.5m。L=16.15m，B=8.35m，S=134.70顶棚反射率=50% ,墙壁反射率=50% ，地面反射率=20% ,查得利用系数U=0.639维护系数取0.8照度要求：照度取300 ，选用36W双管荧光灯（总光通量为5950）计算数目： =300134.7/(59500.6390.8)=13， 实配灯具数目：14套照度校验：=1459500.6390.8/134.7=316.13 ，能达到300 的照度要求。（2）以办公层女卫为例室内计算取地面为参考平面，灯具安装高度取3.2m。L=3.60m、B=2.73m，S=9.84顶棚反射率=80% ,墙壁反射率=70% ，地面反射率=20% ,查得利用系数U=0.300维护系数取0.8照度要求：照度取75 ，选用40W防水防尘灯（光通量为2900）计算数目： =759.84/(29000.3000.8)=1， 实配灯具数目：1套照度校验：=129000.3000.8/9.84=71 ，满足照度要求。3.9 设计结果3.9.1 照明及插座设计原则（1）三相照明配电干线各项负荷宜分配平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85%，以使各相电压偏差不大。（2）室内每一分支回路的长度，对于三相380/220V，一般不宜超过100m；对于单相220V线路，一般不宜超过35m。（3）为了使分支回路或灯具内发生短路或过负荷等故障时，断开电路影响的范围不致太大，故障发生后检查维修较方便，室内每一条分支回路的电流不宜超过16A，所接光源数不宜超过25个。（4）为了避免由保护器动作而照成的不必要的停电，插座与照明宜接于不同的分支回路，且每一单相分支回路的插座数量不宜超过10个（组），同一房间的同类插座宜由同一分支回路配电。（5）备用照明和疏散照明的回路上不应设置插座。（6）每个插座由1个单相三线和1个单相二线的插孔组合。（7）插座尽量选择墙插，以减少施工成本。特殊情况考虑地插。（8）办公室插座数量可按45一个插座，最低离地300MM，每条回路插座数最多10套。必须有接地线。有电脑的，每条回路中最好不超过5套电脑电源。3.9.2 平面布置图依据上述设计原则、照度标准以及负荷计算结果，对办公室和商铺做照明平面设计。（1）照明设计：照明方式选择一般照明，可使整个场地都能获得均匀的照度，适用于办公室、教室、营业厅等。采用集中控制方式，在户配电箱处采用断路器控制灯具。灯具选择以荧光灯为主（因其光效高，扩散广，色温、显色性的种类多，寿命长），采用与外窗平行的布灯方式，以规则的直线状排列或网状布置，这两种照明方式的照明方向性不强，能保证所有的工作位置得到合适的照度。对于商场来说荧光灯光源引起商品褪色程度低。卫生间选用防水防尘灯，走廊阳台等公共场所选用吸顶灯。电梯井道照明用单联双控开关控制，电梯机房、基坑各安装一只，距地1.5m。（2）插座设计：插座5个一回路，因考虑到可能会有计算机终端。空调插座单设回路，每回路不超过两个。所有插座均沿墙设置。电井内检修插座每层一个。电梯井道内距井道最高点0.5m和井道坑底向上0.5m各设1个插座，共2个。设计结果如下列图所示。图3-1 办公室照明平面布置图3-2 卫生间照明平面布置图3-3 应急疏散照明平面布置图3-4 商铺照明平面布置 图3-5 商铺插座平面布置 图3-6 办公室插座平面布置具体平面图详见附录插座平面图。4 防雷与接地系统设计4.1 雷电的危害随着现代社会的建筑、电力、通信、航空、航海、交通运输等各行业的高速发展，特别是近年来微电子技术的广泛应用渗透到各个生产和生活领域中，由于人们对雷电的机理认识不足和对防雷措施的使用不当导致人身和财产损失的事件仍时有发生。据统计，全球每年因雷电灾害而导致的经济损失约100亿美元，伤亡人数在30000人以上。雷电的危害一般分为四个方面：雷电波侵入，感应过电压，地电位反击（这三种总称雷电电磁脉冲，占85%左右），直击雷（15%左右）。接地作为应用最为广泛的电气安全措施之一，对防雷而言至关重要，对各种电子电气设备的正常使用和保护更是不可或缺。同时，它也确保电力系统运行人员及其他人员的人身安全。防雷与接地的系统工程引起了人们的重视，它是保护人民生命财产的重要措施。4.2 确定防雷等级建筑物防雷设计规范GB50057-2010，根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果，按防雷要求划分为三类，本次设计的建筑物属于第三类防雷建筑。防雷等级确定如下：预计雷击次数N（次/a） （4-1）其中K校正系数，一般情况下取1。建筑物所处地区雷击大地的年平均密度（次/km/a） （4-2）与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km) (4-3)当地平均雷暴日 （d/a） L、W、H分别为建筑物的长宽高计算结果如下表4-1。表4-1 防雷级别确定建筑物数据建筑物的长（m）57.85建筑物的宽（m）26建筑物的高（m）52.8等效面积（km）0.0407建筑物属性商业办公楼一般性民用建筑气象参数年平均雷暴日（d/a）15.6年平均密度（次/km/a）1.56计算结果预计雷击次数N（次/a）0.0635防雷级别第三类防雷根据建筑物防雷设计规范GB50057-2010，条文3.0.4第三条：预计雷击次数大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物，应属于第三类防雷建筑。4.3防雷措施建筑物的防雷装置应满足防侧击雷、防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入，并设置总等电位联结。1.在屋面沿女儿墙敷设12镀锌圆钢接闪带作为接闪器，并在整个屋面上装设不大于20m20m或24m16m的接闪网格。2.利用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内不少于两根16以上主筋通长焊接作为引下线（间距不大于25米）。3.引下线上端与避雷带焊接,下端与接地极焊接，建筑物四角的外墙引下线在室外地面上0.5m处设测试卡子。4.凡突出屋面的所有金属构件（金属通风管、金属屋面、金属屋架）均用12热镀锌圆钢与避雷带可靠焊接；各层主梁内钢筋相互焊通,并与防雷引下线焊通。5.接地极：利用桩基础钢筋，要求每一独立柱基底部的钢筋网焊通，并与引下线钢筋焊通。4.4 接地措施1.本工程接地型式采用TN-S系统，所有配电回路设专用PE线，凡正常不带电而绝缘损坏时可能带电的电气设备的金属外壳，金属支架等物体均应与PE线可靠联接。2.电气竖井内，从底部至顶端垂直明敷两条，每层水平明敷一圈热镀锌接地扁钢（404），水平与垂直接地扁钢之间可靠焊接。垂直接地扁钢上、下端均与接地装置可靠连接。3.卫生间均做局部等电位联结，等电位端子箱下端距地0.3米，将卫生间内金属管道及联接件、PE线、地板内钢筋与端子板连接。4.电梯机房设局部等电位端子板，电气设备的金属外壳、安全保护接地等以最短的距离与局部等电位端子板连接。5 BIM电气设计5.1 BIM概述自1975年，“BIM之父”乔治亚理工大学的Chunk Eastman教授创建了BIM理念至今，BIM技术凭借其强大的功能在建筑行业得到越来越多的青睐，BIM技术引入我国，在建筑行业内得到迅速发展。BIM即“Building Information Modeling”的缩写，中文“建筑信息模型”，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。美国国家BIM标准对BIM的定义是“BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。”在一个建设项目的生命周期内，我们不缺少信息，却缺少对信息的结构化组织管理和信息交换，在这种大的环境背景下，BIM应运而生，它的行业使命就是：解决项目不同阶段、不同参与方、不同应用软件之间的信息结构化组织管理和信息交换共享，使得合适的人在合适的时候得到合适的信息，这个信息要求准确、及时、够用。5.2 BIM的特点（1）可视化，所见即所得在BIM建筑信息模型中，由于整个过程都是可视化，所以，可视化的效果不仅可以用作效果图的展示和报表的生成，更重要的是项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行，模拟三维的立体事物可以更方便的进行沟通，讨论和决策。（2）协调性解决各专业之间出现的信息不兼容现象，如管道与结构发生冲突，各个房间出现冷热不均，预留洞口没留或尺寸不对的情况等现象，使用BIM协调流程进行协调综合，减少不合理变更方案或者问题变更方案。这也是本次设计主要应用的特点。（3）模拟性利用四维施工模拟相关软件，根据施工组织安排进度计划安排，在已经搭建好的模拟的基础上加上时间维度，分专业制作可视化进度计划，即四维施工模拟。一方面可以知道现场施工，另一方面为建筑、管理单位提供分厂可观的可视化进度控制管理依据。（4）优化性现代建筑的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限，BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。（5）可出图性建筑设计图+经过碰撞检查和设计修改=综合施工图。如综合管线图，碰撞检查错误报告和建议改进方案等使用的施工图纸。（6）造价精确性利用REVIT等已经搭建完成的模型，直接统计生成主要材料的工程量，辅助工程管理和工程造价的概预算，有效的提高工作效率。BIM技术的运用可以提高施工预算的准确性，对预制加工提供支持，有效的提高设备参数的准确性和施工协调管理水平。（7）造价可控性通过BIM技术可以非常准确的深化钢筋、现浇混凝土，并且所有深化、优化后的图纸都可以从BIM模型中自动生成。5.3 REVIT MEP 管线综合本次设计利用AUTODESK设计的 REVIT MEP软件进行。该软件是一款智能的设计和制图工具，它可以创建面向建筑设备及管道工程的建筑信息模型。Revit MEP软件借助真实管线进行准确建模，可以实现智能、直观的设计流程，从整座建筑物的角度来处理信息，将给排水、暖通和电气系统与建筑模型关联起来，优化建筑设备及管道系统的设计。同时最大限度的提高基于Revit的建筑工程设计和制图的效率，减少设备专业设计团队之间，以及建筑师和结构工程师之间的协作。自动交换工程设计数据，及早发现错误，避免让错误进入现场并造成代价高昂的现场设计返工。REVIT软件广泛应用在工程技术的各个方面，在电气设计中的应用和优势主要表现在