建筑电气课程设计-综合门诊楼电气工程初步设计（1）.doc

综合门诊楼电气工程初步设计（1）1 概述1.1工程概况本设计总用地面积1300.29m2，总建筑面积13050.98m2，建筑层数为10层，建筑高度38.4m，框架剪力墙结构，建筑等级为二级。本工程为二类高层建筑，耐火等级为二级，建筑采用自动喷水灭火系统，凡设备用房门均采用甲级防火门，楼梯间为封闭楼梯间，采用乙级防火门，管道井检修门为丙级防火门。防火分区：负一、一、二、三层主楼和裙楼分别为一个防火分区，三层以上每层为一个防火分区。在本建筑中负一层设有仓库、变配电室、水泵房、空调机房、杂物间等；一层主楼为办公室、超市、消防控制室、值班室等，裙楼为药房、架空休息、保安室等；三层主楼为普通病房、监护病房、医生办公室、护士站等，裙楼为检查室、杂物间、开水房和公共卫生间等；四层到八层为标准层，由标准病房和办公室组成；九层设有大厅、教室等；屋顶层设有电梯机房、消防电梯机房、冷却塔、热水间、正压送风机。1.2设计依据1） 民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）； 2） 低压配电设计规范（GB50054-95）； 3） 供配电系统设计规范（GB50052-2009）； 4） 建筑照明设计规范（GB50034-2004）； 5） 火灾自动报警系统设计规范（GB50116-98）； 6) 建筑电气工程师数据手册 7） 导师提供的图纸及设计任务书。2 供配电系统的设计2.1 高低压配线系统图图2.1 电气系统原理图2.2 高压配电的两种方式放射式配电方式所谓放射式，就是从区域变电所的610KV母线上引出一路专线，直接接电信局站的配电变电所配电，沿线不接其它负荷，各配电变电所无联系 。放射式配电方式的优点是：线路敷设简单，维护方便，供电可靠，不受其它用户干扰，适用于一级负荷。树干式配电方式所谓树干式配电方式，是指由总降压变电所引出的各路高压干线沿市区街道敷设，各中小企业变电所都从干线上直接引入分支线供电。 这种高压配电方式的优点是：降压变电所610KV的高压配电装置数量减少，投资相应可以减少。缺点是：供电可靠性差，只要线路上任一段发生故障，线路上变电所都将断电。42.3低压配电系统一类市电供电（市电供应充分可靠）一类市电供电是从两个稳定可靠的独立电网引入两路供电线路，质量较好的一路作主要电源，另一路作备用，并采用自动倒换装置。两路供电线路不会因检修而同时停电，事故停电次数极少，停电时间极短，供电十分可靠。长途通信枢纽、大城市中心枢纽、程控交换容量万门以上的交换局、大型无线收发信站等规定采用一类市电。二类市电供电（市电供应比较可靠）二类市电供电是从两个电网构成的环状网中引入一路供电线路，也可以从一个供电十分可靠的电网上引入一路供电线。允许有计划的检修停电，事故停电不多，停电时间不长，供电比较可靠。长途通信地区局或县局、程控交换容量在万门以上的交换局，以及中型无线收发信站，可采用二类市电。3 照明系统的设计3.1一般规定1.在进行照明设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，通过对光源和灯具的选择和配置，使工作区或空间具备合理的照度和显色性，适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。2.在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系；采用高光效光源、灯具与追求照明效果的关系；合理使用建设资金与采用高性能标准光源灯具等技术经济效益的关系。3.2照度计算照度计算，就是根据初步拟定的照明方案计算工作面上的照度，检验是否符合照度标准的要求。可以在初步确定灯具类型、功率和悬挂高度后，根据工作面上的照度标准值来计算灯具数目、确定布灯方案。根据规范标准，本设计的照度计算标准如下：另外，办公室参考面0.8m，照度标准300lx；消防控制室、值班室、配电室、机房等照度标准为100lx。照度计算的方法有利用系数法、概算曲线法、比功率法和逐点计算法，由于利用系数法在实际工程中较普遍，所以在此用需要系数法进行照度计算。7计算公式： 式中： N灯具数量，套； Eav工作面平均照度，lx； A工作面面积，； s每个灯具中光源的额定总光通量，lm；U利用系数；K维护系数；3.3应急照明的设计本建筑为医院建筑，应急照明主要考虑火灾备用照明和疏散照明。应急照明设计要求1、应急照明作为正常照明的一部分同时使用时，应有单独的控制开关，且控制开关面板宜与一般照明开关面板相区别或选用带指示灯型。2、应急照明不作为正常照明的一部分同时使用时，当正常照明因故停电，应急照明电源宜自动投入。3、公共场所的安全出口、疏散出口应设指示灯。4、疏散应急照明宜设在墙面或顶棚上，安全出口标志宜设在出口的顶部，疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其拐角处距地面1.00m以下的墙上，走道疏散标志灯的间距不应大于20m。5、应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于30min。EPS应急照明电源应用应急电源为应用逆变技术，采取CPU控制、数字化电路、高集成度电子元件生产出的高科技环保型产品，为一、二级负荷和特别重要用电设备及消防设施、应急照明等提供第二或第三电源。可以消防联动，也可实现远程或楼宇智能监控且其启动时间0.1，大大小于柴油发电机组的启动时间，总投资与柴油发电机组相近。应急电源规格很多，按输入方式可分为单相220和三相380；按输出方式可分为单相、三相及单、三相混合输出；安装形式有落地式、壁挂式和嵌墙式三种；容量有从0.5kw到800kw各个级别；按服务对象可分为动力负载和应急照明两种；其备用时间一般有90-120分钟，如有特殊要求还可按设计要求配置备用时间。因此EPS应急电源能满足我们一般工程中的需要。3图3.1 EPS电源其工作模式如下：EPS电源主电正常时工作模式图3.2EPS工作模式为旁路优先，市电正常时，直接从旁路到负载。同时给蓄电池充电，逆变器待机。EPS电源主电异常时工作模式图3.3当市电异常时，蓄电池储存的电能经过逆变器逆变，DCAC，给负载供电。EPS电源手动维修旁路模式图3.43.4本设计的应急照明设计根据应急照明的设计要求，本设计中的应急照明设计如下：病房不需要布置应急照明灯，应在楼梯平台、楼梯前室或合用前室、过道、大空间办公室等设置应急照明灯，当火灾或普通照明电源发生故障时通过楼层的应急照明箱启动；在病房楼层层走廊应急灯与普通照明同时工作，应急照明灯采用自带蓄电池的筒灯，由楼层应急箱引出，由箱中的断路器控制；在办公室等场所，应急灯采用浮充电应急灯，电源引自普通照明箱，蓄电池要求连续工作时间不少于30min；一层走廊及竖向楼梯间的照明均引自消防电源照明配电箱。疏散指示灯采用自带蓄电池型，距地0.5m墙上暗装，安全出口灯在门上100暗装。灯具的安装位置见平面图。图3.5各种应急灯具和安全指示标志4 防雷与接地系统的设计4.1一般规定建筑物的防雷设计，应根据国家标准建筑防雷规范进行设置。设置的目的是为了保证建筑物内的人身安全；防止直击雷破坏建筑物，保护建筑物内部的危险物品、贵重物品、机电设备、易燃物品、电器设备不致因雷击而烧毁和损坏。在建筑物供配电设计中，防雷接地系统设计占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性，安全性。不管哪类建筑物，在供电设计中都应该包含防雷接地系统设计。4.2 防直击雷的措施防直击雷的措施应符合下列规定：1 接闪器宜采用避雷带（网）或避雷针或由其混合组成。2 避雷带应装设在屋角、屋脊、女儿墙及屋檐等建筑物易受雷击部位，并在整个屋面上装设不大于20m20m或24m16m的网格。 3 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。 4 在屋面接闪器保护范围之内的物体可不装接闪器，但引出屋面的金属体应和屋面防雷装置相连。 5 在屋面接闪器保护范围以外的非金属物体应装设接闪器，并和屋面防雷装置相连。6 构筑物的防直击雷装置引下线一般可为一根，但其高度超过 40m 时，应在相对称的位置上装设两根。利建筑钢筋混凝土中的钢筋作为防雷引下线时， 其上部 （屋顶上） 应与接闪器焊接，下部在室外地坪下0.81m处焊出一根D12mm 或40mm4mm 镀锌导体， 此导体伸向室外距外墙皮的距离宜不小于1m，并应符合下列要求： 1）当钢筋直径为16mm及以上时，应利用两根钢筋（绑扎或焊接）作为一组引下线。 2）当钢筋直径为10mm及以上时，应利用四根钢筋（绑扎或焊接）作为一组引下线。54.3防侧击雷的措施 当建筑物高度超过60m时，应采取下列防侧击措施：1 建筑物内钢构架钢筋混凝土中的钢筋及金属管道等的连接措施，应符合以下的规定： 1） 建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接； 2） 应利用钢柱或钢筋混凝土柱子内钢筋作为防雷装置引下线。结构圈梁中的钢筋也连成闭合回路，并同防雷装置引下线连接； 3） 垂直金属管道及类似金属物应在顶端和底端与防雷装置连接。当整个建筑物全部为钢筋混凝土结构， 或为砖混结构但有钢筋混凝土组合柱和圈梁时，应将建筑物内的各种竖向金属管道每三层与圈梁的钢筋连接一次。2 应将60m及以上部分外墙上的金属栏杆、金属门窗等较大的金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连。6图4.1某高层建筑防雷设计案例4.4本设计的防雷接地措施在防雷接地设计中，本工程按三类防雷建筑设计。建筑物最高处小于60m，按规范可以不考虑防侧击雷的措施。对防直击雷采用在建筑物屋顶装设避雷带做接闪器，避雷带采用6热镀锌圆钢沿女儿墙、屋面、屋脊等周边敷设，屋面网格均小于20m20m，避雷带用支持卡子固定，支持卡子高0.15m，直线间距1.0m，转弯处0.3m。凡突出屋面的所有金属构件，均与其邻近避雷带可靠焊接连通，有金属栏杆处利用金属栏杆作接闪器，组成一个完整的避雷网。引下线利用剪力墙结构柱内二根大于16主钢筋，暗敷引下，上端与避雷带焊接连通，下端与基础接地网焊接连通，成为良好的电气通路，防雷体系的钢筋应可靠焊接，焊接长度不小于10d。为防雷电波入侵，进出建筑物的各种金属管道及电器设备的接地装置应在进出处于防雷接地装置可靠连接。本工程利用基础底板主筋作为联合接地体，所有主筋之间可靠焊接，形成闭合电气通路，主筋焊接长度不小于6d，采用联合接地利用基础接地装置实行总等电位联结，接地电阻小于。从室外进出建筑物的所有金属管道(给水管、排水管等)应在进出处预埋1001006的焊接钢板，预埋钢板应于联合接地体可靠焊接。在强电间、电梯间、病房卫生间等处的相应位置预埋LEB端子箱，下口离地300，该端子箱与相应的墙柱主筋焊接。5 火灾自动报警系统的初步设计5.1设计概况本工程为二类高层建筑，耐火等级为二级，采用集中火灾自动报警系统，系统的总体概况如下：1、首层设有消防控制室，负责对整个建筑的火灾监测及消防联动控制。2、火灾自动报警及消防联动设备采用国家相关部门认证的公司的产品。3、系统采用二总线制，线路在弱电井内沿耐火桥架引至各层,在各层的弱电井内设接线箱（中继箱）；各层的手报、消防电话线、消防泵直启线以及喷淋泵控制线均直接穿钢管暗敷。4、探测器除负一楼的变配电室需要感温探测器外，其它均采用感烟探测器，探测器吸顶安装，手动报警按钮在墙上明装，下皮距地1.5米，按“步行距离不大于30米”的原则设置，消防模块现场定位。5、按规范设置消防广播系统，并与正常广播结合，火灾时强切至火灾广播。客房内扬声器为1W，床头柜内安装，火灾时强启；走廊和其他公共场所扬声器为3W，嵌顶式安装，与背景音乐共用，火灾时强切。6、在电梯机房、配电室及值班室设消防电话。7、凡是消防用电均采用双路供电，末端切换，使用阻燃电缆。8、应急照明系统，包括疏散指示灯、出口指示灯和备用照明。均采用双路电源末端配电箱自投并且自带蓄电池。9、联动控制：所有的消防联动设备用手动和自动方式控制，其中消火栓泵、喷淋泵、排烟机在控制中心设置多线制的直接手动控制。火灾时按要求启动各类消防设备，执行电梯迫降，并切断非消防负荷电源。5.2火灾自动报警系统的设计火灾探测器种类图5.1感烟探测器、感温探测器、火焰探测器火灾探测器设置5.2.1探测区域的划分不同房间高度探测器的选择：表5.1探测区域划分的一般规定如下：1）探测区域应按独立房间划分，一个探测区域的面积不宜超过500；从主要入口能看清其内部，且面积不超过1000的房间，可划分为一个探测区域。2）红外光束线型感烟火灾探测器的探测区域长度不宜超过100米。3）下列场所应分别单独划分探测区域： 1.敞开或封闭楼梯间； 2.防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室； 3.走道、坡道、管道井、电缆隧道； 4.建筑物闷顶、夹层。本设计每个客房或办公室为一个探测区域，主楼走廊（二层及以上包括电梯厅）为一个探测区域，餐厅、咖啡厅、大堂、楼梯间、楼梯前室、管道井等各为一个探测区域。5.2.2火灾探测器的设置部位1.敞开或封闭的楼梯间应单独划分探测区域，并每隔23层设置一个火灾探测器。2前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和走道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，发生火灾时的烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。3电缆竖井配合竖井的防火分隔要求，每隔23层或每层安装一个。4电梯机房应装设火灾探测器，其一电梯是重要的垂直交通工具；其二电梯机房有发生火灾的危险性；其三电梯竖井存在必要的开孔；其四在发生火灾时，电梯竖井往往成为火势蔓延的通道，容易威胁电梯机房的设施。为此，电梯机房设置火灾探测器是必要的，电梯竖井的顶部宜设置火灾探测器。5高级办公室、会议室、陈列室、展览室、商场营业厅，走廊等。在本设计中，楼梯间每层都设探测器，前室、竖井顶部、电梯机房均设探测器，其次每个房间也都设探测器。5.2.3火灾探测器数量的确定规范规定：每个探测区域内至少设置一只火灾探测器。一个探测区域内所设置的探测器的数量应按下式计算 ：N (只)式中 N 一个探测区域内所设置的探测器的数量，单位为“只”，N应取整数。 S 一个探测区域的地面面积（）； A 探测器的保护面积（），指一只探测器能有效探测的地面面积。由于建筑物房间的地面通常为矩形，因此，所谓有效探测器的地面面积实际上是指探测器能探测到矩形地面面积。探测器的保护半径R（m）是指一只探测器能有效探测的单向最大水平距离； K 安全修正系数。特级保护对象k取0.70.8，一级保护对象k取0.80.9，二级保护对象k取0.91.0。对于一个探测器而言，其保护面积和保护半径的大小与其探测器的类型、探测区域的面积、房间高度及屋顶坡度都有一定的联系。感烟、感温探测器的保护面积和保护半径如下表所示： 感烟、感温探测器的保护面积和保护半径火灾探测器的种类地面面积S（m2）房间高度h(m)一只探测器的保护面积A和保护半径R屋顶坡度15153030A（m2）R(m)A（m2）R(m)A（m2）R(m)感烟探测器S80H12806.7807.2808.0S806H12806.71008.01209.9H6605.8807.21009.0感温探测器S30H6304.4304.9305.5S30H6203.6304.9406.3表5.2以一层超市为例进行计算，过程如下：已知超市长7m，宽6.7m，面积为S=7*6.7=46.980,房间高3.78m6m,屋顶坡度为015，按二级保护对象计算，K值取1.0，查得保护面积A=60 m2，保护半径R=5.8mN =0.78(只)探测器取整数，所以探测器个数为1只。探测器的布置采取两点均布的原则，经计算探测器的保护半径为5.6m5.8m，符合要求。其它房间的计算方法均与此相同。5.3应急广播的设置图5.2 应急广播火灾应急广播扬声器的设置应符合下列要求：1） 防火分区的走道、大厅、餐厅等公共场所，扬声器的设置数量应能保证从本层任何部位到最近一个扬声器的步行距离不超过15m,在走道交叉处、拐弯处均应设扬声器,走道末端最后一个扬声器至走道末端的距离不大于8m。每个扬声器额定功率不应小于3W,实配功率不应小于2W。2）客房内扬声器设在多功能床头柜上，每个扬声器功率为 1W。如床头控制柜不设消防广播时，则客房的走道设的火灾消防广播扬声器功率不应小于3W，间距不大于 10m。3）工业建筑内设的扬声器，在其播放范围内最远点的播放声压级应高与背景噪音15dB。4）在空调机房、洗衣机房、文娱场所、车库等有背景噪音干扰的场所，在其播放范围内的播放声压级应高于15dB，按此确定扬声器的功率。5）火灾消防广播功放器应按扬声器计算总功率的1.3倍来确定。6）消防广播的线路需单独敷设，并应有耐热的保护措施。当一路的扬声器、配线短路或开路时，应仅使该路广播中断而不影响其它各路广播。根据以上要求，本工程的火灾消防广播设计如下：在过道和楼梯前室探测器附近装一个扬声器，相邻扬声器间距不超过10m功率为1W；平时扬声器处于关闭状态，当火灾时通过总线启动扬声器。在大空间内设1-3个扬声器，功率为3W，其安装位置见消防平面图；扬声器平时播放背景音乐，火灾时通过总线强切到消防广播。在主楼一层及裙楼，房间内不设扬声器，而在走廊及架空休息处设四个扬声器，功率为3W；平时播放背景音乐，火灾时通过总线强切到消防广播。负一楼过道均设置扬声器，平时播放背景音乐，火灾时通过总线强切到消防广播。25.4消防专用电话的设计图5.3 消防控制对消防专用电话设计的一般规定如下：1. 消防专用电话网络应为独立的消防通信系统。 2. 消防控制室应设置消防专用电话总机、且宜选择共电式电话总机或直通对讲电话机，消防通信系统中主叫与被叫用户间（或总机值班员与用户间的通话方式）应为直接呼叫应答，中间不应有转接通话。 3. 消防火警电话用户话机或送受话器的颜色宜采用红色。火警电话机挂墙安装时，底边距地高度为1.5m。4.电话分机或电话塞孔的设置，应符合下列要求： 4.1下列部位应设置消防专用电话分机： 1）消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房及其他与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房。 2）灭火控制系统操作装置处或控制室。 3）消防值班室、总调度室。 4.2 设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等处宜设置电话塞孔。电话塞孔在墙上安装时，其底边距地面高度宜为1.31.5m。 4.3 特级保护对象的各避难层应每隔 20m 设置一个消防专用电话分机或电话塞孔。 5.消防控制室、消防值班室等处，应设置可直接报警的外线电话。 6. 消防通信系统的供电装置应选用带蓄电池的电源装置，要求不间断供电。 7. 火警电话布线不应与其他线路同管或同线束布线。本设计中对消防专用电话的设计如下：在一楼消防值班室设消防电话主机；同时在配电室及设备值班室设消防电话分机；在楼顶，消防电梯