某高校综合楼建筑电气设计毕业论文.doc

南华大学电气工程学院毕业论文1.绪论1.1 本次设计的工程概况以及设计原则该设计是对某高校综合楼的电气设计，本工程概况：该综合办公楼，总建筑面积24099m2高52.5米,地下一层高10米主要作为书库和办公用,地上十一层，第一到二层主要作为展览、阅览、实验用，三到十一层主要作为实验用，其中六到十一层为标准层，顶层为电梯层。按建筑电气设计手册以及相关规范划分，属二类高层建筑。设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。此次设计的目的是通过对该综合楼的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。1.2 现代建筑电气概况 现代民用建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、有线电视等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。1.3 本设计内容本论文主要阐述了该综合楼各系统电气设计的设计依据、设计的原则和方法以及根据设计原则得出的结论等。论文共包括六大章内容，前四章主要包括绪论及强电部分设计，第五、六章主要包括弱电部分及消防设计。（1）第二章为低压配电系统，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求，负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等，并用单位容量法进行了负荷计算，确定各个系统照明负荷的容量、计算电流，以此选择出了断路器，导线。并依据相关的规范对负荷进行了分类，针对不同级别负荷及负荷大小采取了不同的配电方式，同时对动力设备进行了负荷计算，配电箱设计，本部分设计出图3幅，包括配电系统图，配电平面图。 （2）第三章为照明系统，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，并依据相关的规范用单位容量法进行照度计算，选择出各个房间合适的灯具数量，同时依据相关的规范进行应急照明设计，按照供电半径不超过米的原则进行了照明平面设计，设计出各个供电回路及相对应的配电箱，本部分设计出图7幅，为各层照明平面图及照明负荷配电箱平面图。（3）第四章为防雷接地系统，主要说明对直击雷、侧击雷、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，并依据相关的文献结合本建筑特点，做了防直击雷 、侧击雷、感应雷设计及接地系统设计，本部分设计出图幅，为“屋面防雷平面图”和“接地平面图”。（4）第五章为火灾自动报警与联动控制系统，它又可分为两大部分，第一部分为火灾报警系统，主要说明感温、感烟探测器、手动报警按钮、消防电话、消防广播及复视器等的选择原则、方法、布置位置等内容，并通过计算结合利用保护半径作辅助线的方法确定出各场所所需的探测器数量，确保保护无死区，同时也进行了消防广播、消防电话等设计工作；第二部分为联动控制部分，主要说明对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯等的控制等内容，并对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯的控制做出了具体设计，确保发生火灾后相关水泵能启动，风机能按要求投入或退出，非消防电源能自动切断，电梯实现回归地层，对重要设备能在控制室手动控制。本章设计出图8幅，为火灾报警及消防联动控制系统图，各楼层消防平面图。（5）第六章为弱电系统，它又可分五大部分，第一部分为电话、信息网络系统；第二部分为公共广播系统，主要说明系统组成，主要功能，功放选择等，本部分设计与第四章消防广播相结合，按层分区，实现分区广播，并依据相关规范和规则计算选择功率放大器的台数和功率；第三部分为闭路电视监控系统，主要对闭路电视监控系统的组成、要求等作了简要的说明，本次设计考虑本工程特点仅采用定点监控，并带硬盘录像，控制室设置有电视墙进行监视；第四部分为综合布线系统，简要阐述了综合布线的概念，设计目标以及本次设计的原则等。第五部分为弱电系统线路的敷设，本次设计弱电系统电井内走桥架，各楼层内穿线槽或PVC敷设。本章设计出图共8幅，2幅弱电系统图，6幅弱电平面图。（6）其各章节关系如下：切换公共广播系统消防广播某高校综合办公楼设计消 防弱 电强 电弱电线路敷设综合布线系统监控系统联动控制系统火灾报警系统防雷接地系统配电系统照明系统图1.1 本设计各章节关系2. 配电系统设计供配电方案选择:确定用电单位的计算负荷，既需要的供电容量，根据负荷性质以及重要程度，确定负荷的级别；确定供电电压等级，根据计算负荷、负荷级别以及电网的条件来确定供电的方式，决定变压器的容量和台数，确定应急电源方式，确定电能 的计量方式。2.1 负荷等级及供电要求2.1.1 负荷等级分类电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。一级负荷 （1）中断供电将造成人身伤亡者。（2）中断供电将造成重大政治影响者。（3）中断供电将造成重大经济损失者。（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。 二极负荷 （1）中断供电将造成较大政治影响者。（2）中断供电将造成较大经济损失者。（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。三级负荷：不属于一级和二级的电力负荷。2.1.2本高校综合楼的负荷分级与供电措施（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时，另一个电源应不致同时受到损坏”。但在实际设计中为了满足一级负荷的供电，可以采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设自备发电机，故可以采用一路高压电源加一路备用电源-应急柴油发电机组供电，当一级负荷容量较大时，应采用两路高压供电。对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源（应急柴油发电机），并且该电源中严禁接入其他负荷。（2）二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组），但当负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电。（3）三级负荷对供电无特殊要求。此外，根据建筑电气设计手册对消防用电设备进行负荷等级划分，对于一类高层建筑的消防用电按一级负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源，其配电设备应明显标志。本工程为二类高层建筑，消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备及普通电梯、消防电梯、生活水泵按一级负荷，采用双电源供电，从附近两变电站引入两回路，并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。其它动力设备、照明用电为三级负荷。2.2 负荷计算负荷计算一般采用需要系数法。还有负荷密度法和单位指标法等方法，一般在工程中可以先用负荷密度法计算，再按指标法确定。照明负荷计算：采用单位面积功率法每层配电箱有功 （2.1）计算电流: （2.2） 用电设备组计算负荷： （2.3） （2.4） （2.5）配电干线计算负荷 （2.6） （2.7） （2.8） （2.9） 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）本工程应急照明负荷主要是一些灯具，蓄电池，负荷计算依据具体所带负荷情况P=40n+350,n为所带灯数量，每盏白炽灯40W,动力部分计算负荷： （2.10） （2.11） （2.12）P-设备有功功率详细计算见附录表。计算所得本建筑总有功功率为354.9KW, 计算功率为238.92KW。2.3 电气设备的选择2.3.1低压断路器的选择（1）低压断路器的选用要点a断路器的额定电压不小于线路额定电压。b断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流不小于线路计算负载电流。c断路器的额定短路通断能力不小于线路中最大短路电流，注意进出线端的短路通断能力是否相等。d断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。e选择配电断路器需考虑短延时，短路通断能力和延时梯级的配合。f选择电动机保护用断路器需考虑电动机的起动电流并使其在起动时间内不动作。笼型感应电动机的起动电流按815倍额定电流计算。g直流快速断路器需考虑过电流脱扣器的动作方向（极性）、短路电流上升率di/dt。h漏电保护断路器需选择合理的漏电动作电流和漏电不动作电流。注意能否断开短路电流，如不能断开短路电流则需和适当的熔断器配合使用。i灭磁断路器选用时需考虑发电机的强励电压、励磁线圈的时间常数、放电电阻及断开强励电流的能力。(2)选择结果依据断路器的选择原则，参照电子样本，本设计的全部低压断路器均选用的德力西集团生产的DZ20系列塑壳式断路器。DZ20系列塑料外壳式断路器适应于交流50Hz（或60Hz），额定电流100A至1250A，额定绝缘电压690V，额定工作电压380（400）V及以下的配电线路中，作为分配电能和线路及电源设备的过载、短路和欠电压保护。其中Y、J、G型额定电流225A及以下和Y型400A及以下的断路器亦可作为保护电动机用，在正常情况下，可分别作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。本系列断路器是以Y型为基础产品，由绝缘外壳、操动机构、触头系统和脱扣器四个部分组成。断路器的操作机构具有使触头快速合闸和分断的功能，其“合”、“分”、“再扣”和“自由脱扣”位置以手柄位置来区分。C型、J型和G型断路器是在Y型产品基础上派生设计而成。J型断路器是将Y型断路器的触头进行结构改进使之在短路情况下，在机构动作之前，动触头迅速斥开，达到提高通断能力的目的。本断路器的主要技术参数见表2-1。表2-1 断路器主要技术参数型号壳架等级最大的额定电流A额定电流In A功率损耗 W短路分断能力 KA（有效期）飞弧距离固定式插入式Icu /cosIcs /cosDZ20C-1601606 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160405012/0.30/80DZ20Y-10010016 20 25 32 40 50 63 80 100303518/0.3014/0.30DZ20J-100354035/0.2518/0.30DZ20G-1004050100/0.2050/0.25DZ20C-250250100 125 160 180 200 225 250455515/0.20/DZ20Y-225225100 125 160 180 200 225405025/0.2519/0.30DZ20J-225506542/0.2525/0.25DZ20G-2256080100/0.2050/0.25DZ20C-400400200 250 315 350 400658020/0.30/100DZ20Y-400759030/0.2523/0.25DZ20J-4008511042/0.2525/0.25DZ20G-400120150100/0.2050/0.25DZ20C-630630400 500 6309512020/0.30/DZ20Y-63010513030/0.2523/0.25DZ20J-63010513050/0.2525/0.25DZ20-12501250630 700 800 1000 125024030065/0.2032.5/0.25120低压断路器选择见附录低压配电系统图。2.3.2 低压开关柜的选择GHK1型低压固定组合式开关柜适用于交流5060Hz，额定工作电压交流380V，额定绝缘电压660V、2000KVA及以下配电变压器的电力系统中，作为配电、动力、照明、无功补偿、电动机控制中心等用，能够满足广大用户的不同使用要求。该开关柜全部采用螺钉紧固连接而成，所有的开关元件安装在专用的元件室内，并与垂直母线室用钢板隔开，上下单元之间设有金属或绝缘隔板，母线室与元件室和电缆室用钢板隔开，电缆室与垂直母线用钢板或绝缘板隔开，确保了各功能单元运行和维护时的安全，有效的防止某一单元因故障影响其它单元的正常运行。所有的单元，单回路时方案的塑壳开关在100A系列以上的均采用柜外旋转式操作机构（如上边选择的DZ20式低压断路器）。其操作机构与门板设有闭锁，当开关接通时不能打开门板，只有开关断开时才能开启门板进行维护或维修。确保操作安全的可靠性。同时防止了因闭合开关时短路飞弧对人身的伤害。且开关的操作机构在开关断开时，手柄能被挂锁锁住。防止人为的误操作接通开关。开关柜主要技术参数见表2-2。额定工作频率5060Hz受流电流（A）1000、1600、2000、2500、3200、4000额定工作电压（V）380主母线额定短时耐受电流30、50、65 kA绝缘电压（V）500主母线额定短时耐受峰值电流63、105、135 kA水平母线额定电流（A）1000、1600、2500、4000工频耐压1min（V）2500垂直母线额定电流（A）630、1000、1600控制电机容量（kW）0.5320 kW馈电电路最大电流（A）3000A外壳防护等级IP30表2-2 开关柜主要技术参数此开关柜的使用条件如下：周围空气温度不高于+40摄氏度，且24小时内平均温度不高于+35摄氏度，不低于-10摄氏度。空气清洁，相对湿度在最高温度+40摄氏度时不超过50%，在较低温度时允许有较高的相对温度，如+20摄氏度时为90%。没有火灾，爆炸危险、严重粉尘，化学腐蚀及剧烈震动的场所。海拔不超过2000m。开关柜适用于以下温度运输和储存，-25+55摄氏度，在短时内(不超过24小时)不超过+70摄氏度。因此在本工程设计中，选用了朝阳电器开关厂生产的低压固定组合式开关柜。2.3.2 导线型号及截面的选择2.3.2.1导线型号的选择(1)导体材料的选择 从节能角度，为了减少电能传输时引起的线路上电能损耗，要求减少导体的电流阻抗则使用铜比铝好。故，本设计中所有导线电缆全部选用铜芯线。(2)导线绝缘及护套材料的选择a电力电缆交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套的电力电缆：其制造工艺简单，没有敷设高差的限制。重量较轻，弯曲性能好，具有内铠装结构，使铠装不易腐蚀。能耐油和酸碱性的腐蚀，而且还具有不延燃的特性，可适用于有火灾发生的环境。同时，该电缆还具有不吸水的特性，适用用于潮湿、积水或水中敷设。b导线塑料绝缘导线：其绝缘性能好，制造工艺简单，价格比较便宜，无论明敷或穿管都可替代橡皮绝缘线。但其气温适应性较差，低温时易变脆，高温易挥发。由于民用建筑主要由低压供配电线路供电，所以导线截面的选择主要采用发热条件计算法和电压损失计算法。2.3.2.2导线截面的选择电流通过导线时，要产生电能损耗，使导线发热，若绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘损坏，甚至引起火灾。当裸导线的温度过高时，会使其接头处的氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环，甚至可发展到断线。因此规定了不同材料和绝缘导线的允许载流量。在这个允许载流量范围内运行，导线的升温不会超过允许值。选择导线截面使通过相线的电流Ic应不超过导线正常运行时的允许载流量Ial。(1)中性线截面的选择三相四线制系统中的中性线，要考虑不平衡电流和零序电流以及谐波电流的影响。a一般三相四线制系统中的中性线截面应不小于相线截面的一半。b有三相四线制引出的两相三线制和单相线路，因中性线电流和相线电流相等，故中性线截面和相线截面相同。c如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，该谐波电流回流过中性线，此时中性线截面应不小于相线截面。遵循以上原则，本设计中各中性线截面是相线截面的一半。(2)保护线截面的选择保护线截面要满足短路热稳定的要求，按GB50054-95低压配电设计规范规定：a当相线截面小于16mm2时，保护线截面应不小于相线截面。b当相线截面不大于35mm2且大于16mm2时，保护线截面应不小于相线截面。c当相线截面大于35mm2时，保护线截面应不小于相线截面的一半。本设计中，根据全国民用建筑工程设计技术措施当相线截面不大于35mm2时，各保护线截面和相线截面相同。当相线截面大于35mm2时，各保护线截面至少为相线截面的一半。除消防电缆用的ZR-XEYH型，别的都用的VV型的；导线都选择的BV型。以普通回路WL1为例，为地下室照明，其计算电流为21.9A，整定电流为40A。102的聚氯乙烯电缆载流量至少为40A，因此本回路电缆选聚氯乙烯电缆VV-410+110型号的即可。对于回路WLM14，为弱电机房，其计算电流为15.2A，整定电流为32A。102的BV导线的载流量至少为32A，因此本回路导线选择BV-410+E10-RC25型号。而对于消防负荷的回路，如回路WLM9，为消防栓泵，其计算电流为33.44A，整定电流为80A。本工程消防电缆均选用ZR-XEYH型，因此，此回路选用电缆型号为ZR-XEYH-435+125。照明回路统一选用BV22.5,插座回路统一选用BV34;其它设备导线选择见附录表。其它设备导线选择见附录低压配电系统图。2.4 配电方式高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电；对各层配电间的配电宜采用下列方式之一（1）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。（2）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。（3）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。本工程配电采用分区树干式（详见图纸配电系统图）3.照明系统设计3.1 电气照明设计总则以及设计的步骤电气照明是现代人工照明极其重要的手段，是现代建筑的重要组成部分。照明是人们生活和工作不可缺少的条件，良好的照明有利于人们的身心健康，保护视力，提高劳动生产率及保证安全生产。照明又能对建筑进行装饰，发挥和表现建筑环境的美感，因此，照明已成为现代建筑中重要的组成部分之一。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。电气照明设计步骤：（1）确定照明系统的供电负荷等级，区分正常照明电源，应急照明电源和备用照明电源。（2）设计照明配电方式系统，明确配电方式，决定配电箱的位置，确定电源点到各个配电箱的接线方式。（3）统计各个分支和干线安装功率，明确功率因数，确定补偿功率因数的措施。（4）计算和确定干线以及支线导线的型号、截面、敷设方式，线路的截面应该按照载流容量、机械强度确定，并验算干线是否符合电压损失，选择线路短路和过负载保护的电器。3.2 一般规定电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。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、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥极的作用。照明设计的目的是根据具体场合的要求，正确地选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布灯方案，在节约能源和建筑资金的条件下，来获得一个良好的学习工作环境。在本工程的照明设计中，由于本工程为高层教学楼，主要为教室、办公室，因此，在一般照明设计中，只要达到适当的照度要求即可。应急照明则按国家规范为标准进行布置。3.2.1 照明光源选择的一般原则(1)室内照明光源的确定，应根据使用场所的不同，合理地选择光源的光效、显色性、寿命、起动点燃和再启燃时间等光电特性指标，以及环境条件对光源光电参数的影响。(2)室内照明应优先采用高光效光源和高效灯具。在有连续调光、防止电磁波干扰、频繁开闭或室内装修设计需要的场所，可选用白炽灯或卤钨灯光源。(3)在选择光源色温时，应随照度的增加而提高。当照度低于100lx时宜采用色温低于3300K的光源。(4)室内一般照明宜采用同一种类型的光源。当有装饰性或功能性要求时，亦可采用不同种类的光源。3.2.2 照明灯具选择的一般原则(1)在选择灯具时，应根据环境条件和使用特点，合理地选定灯具的光强分布、效率、遮光角、类型、造型尺度以及灯的表观颜色等。(2)对于功能性照明，宜采用直接照明和选用敞开式灯具。(3)在高空间安装的灯具，如楼梯大吊灯、室内花园高挂灯、多功能厅组合灯以及景观照明和障碍标志灯等不便检修和维护的场所，宜采取延长光源寿命的措施。(4)公共建筑中的门厅、大楼梯厅等处，可采用较高亮度的灯具。3.2.3 本设计的光源与灯具的选择根据照明光源及灯具的选择原则，本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下：（走廊、厕所为0米工作面照度，其它为0.75米工作面照度）a办公室、实验室、多功能厅：300lx 双管荧光灯 b消防控制室、值班室：100lx 双管荧光灯c配电室、机房：75lx 双管荧光灯d走廊、门厅：50lx 节能环形荧光灯e卫生间：75lx 节能环形荧光灯3.3照度计算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7080，同样能起到节电的作用。常用的照度计算方法有利用系数法，单位容量法和逐点法等3种。任何一种照度计算方法，都只能做到基本准确，工程上计算结果有+20至-10的误差是允许的。因此在本高层教学楼的照明设计中采用了单位容量法计算。单位容量法,是从利用系数法演变过来的一种计算照度的简化方法。单位面积安装功率表是考虑了灯具的形式和布置，光源效率，要求的最低照度，计算高度以及各种反射和减光因素后，编制成的单位面积所常需灯泡或灯管的功率的关系表。这是一种常用的简便方法。它适用于在方案设计或初步设计时的近似计算和一般的照明计算，这对于估算照明负载或进行简单的照明计算是非常适用的。(1)计算步骤一般知道了房间的被照面积后，就可以利用编制好的单位面积安装功率表来确定灯泡或灯管的功率，其步骤为：a选择照明光源和灯具；b根据要求的照度，查表求得单位面积的安装功率；c按公式计算灯具数量，据此布置一般的照明灯具，确定布灯方案。(2)计算公式 （3-1） （3-2）式中 P总安装容量(不包括镇流器的功率损耗),W; S房间面积(一般指建筑面积),m; P0满足某最低照度时的单位面积安装功率(查表得到),W/ m; Pt一套灯具的安装容量(不包括镇流器的功率损耗),W; N在规定照度下所需灯具数,套。 若房间的照度标准为推荐的平均照度时,则应将平均照度换算成最低照度后,再进行查表和计算。若平均照度值查表得单位面积安装功率,则P应由式3-3确定,即 （3-3）式中P0为用平均照度值查单位面积安装功率表所得功率。表3-1不带反射罩荧光灯单位面积安装功率（W/）计算高度（m）房间面积（m2）荧光灯照度（lx）3050751001502002310153.96.59.81319.52615253.45.68.411.116.722.225503.04.97.39.714.619.4501502.64.26.38.412.616.81503002.33.75.67.411.114.8300以上2.03.45.16.710.113.43410155.99.814.719.629.439.215204.77.811.715.623.431.220304.06.71013.32026.630503.45.78.511.31722.6501203.04.97.39.714.619.41203002.64.26.38.412.616.8300以上2.33.85.77.511.214.9表3-2 广照型防水防尘灯单位面积安装功率计算高度（m）房间面积（m2）白炽灯照度（lx）5101520302310154.881113.719.615253.96.79.111.616.225503.25.97.810.313.6501502.84.96.68.610.81503002.34.05.67.09.0300以上2.23.65.06.08.03410156.511.515.3202715205.09.312.41620.520304.07.810.112.616.53050501203.22.86.25.18.06.810.48.514.112.11203002.44.25.47.010.2300以上2.03.64.36.08.53.4 照明设计要求3.4.1 一般照明设计要求a室内一般照明的照度均匀度应不低于0.7。b灯具安装的均匀度不应大于灯具样本给出的均匀度。c上人吊顶内维修灯具及灯具安装高度低于2.4m时，应加一根接地线（PE），将灯具外壳接地。d在有固定座位或地面有斜坡或层高在10m以上的厅、堂、体育馆、舞台等应考虑灯具的检修措施。3.4.2 灯具布置照明灯具的布置方式分为均匀布置和选择布置两种。灯具的布置就是确定灯在房间内的空间位置。它对照明质量有及其重要的影响。灯具的布置合理与否还影响到照明装置的安装功率和照明设施的耗费，以及照明装置维护检修的方便与安全。在本设计中，灯具的布置均采用均匀布置。3.4.3本设计的一般照明灯具的布置例如，对于实验室S=79.37,照度要求300lx,安装高度3.50米，则查得0.75米工作面上W=7.26w/，Z=1则 N=8套。具体布置见设计图照明平面图。3.5 应急照明3.5.1 应急照明分类应急照明按照用途可分为三类：疏散照明、安全照明、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地离开建筑物所设立的照明。在疏散通道地面上提供的照度应达到1lx，最低不得小于0.2lx。此外，在安全出口和疏散通道的明显位置还要设有标志指示灯； （）安全应急照明：在正常照明突然熄灭时，为保证潜在危险场所(如医院手术间)的人员人身安全而设置的照明。安全照明在工作面上提供的照度不应小于正常照明系统提供照度的5，并且应在正常照明电源消失后0.5s以内提供安全照明电源； （）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由正常照明灯具提供，其应急电源主要应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。此外，消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。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转角处距地面1m以下的墙面上。走道疏散标志灯的间距不应大于20m。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20min；高度超过100 m的高层建筑连续供电时间不应少于30min。3.5.2 应急照明灯具选择应急照明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，应急照明才可选用其它光源，因为若选用不瞬时启动的光源(如气体放电灯)时，当其不在正常照明运作中一同使用，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。3.5.3 应急照明灯具布置高层建筑的下列部位应设置应急照明：（）楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室和避难层（间）。（）配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、供消防用电的蓄电池室、自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间。（）观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅和商业营业厅等人员密集的场所。（）公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过20m的内走道。3.5.4 应急灯具控制方式（）非持续式（常备式）。正常状态下，无交直流输出；强切状态下，交流输出；转入应急状态下，直流输出。（）持续式（常亮式）。正常状态下，交流输出；强切状态下，交流输出；转入应急状态下，直流输出。（）可控制方式。正常状态下，输出交流，灯开关自由控制开断；强切状态下，交流输出，开关失控；应急状态下，直流输出，开关失控。3.5.5 本综合楼应急设计结果 本建筑采用应急照明与正常照明相结合，走廊、厕所、楼梯等场所按一级负荷供电，采用双电源，已满足应急照明要求，办公室等场所应急照明采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不少于20min，走道疏散标志灯的间距在20m内，安装高度及其它要求均满足相关规范。详细布置见照明平面图。3.6照明供电照明供电一般采用单相交流220V。1500W及以上的高强度气体放电灯的电源电压宜采用380V，并应注意三相负荷平衡。照明的控制方式及开关的安装位置主要是在安全前提下根据便于使用、管理和维修的原则确定。照明配电装置应靠近供电的负荷中心。一般采用二级控制方式。各独立工作场所的室外照明，可采用就地单独控制的供电方式。对照明电压的要求是:照明灯具端电压的允许偏移不得高于额定电压的105%，亦不宜低于额定电压的95%（应急照明和用安全特低电压供电的照明不低于额定电压的90%）。正常照明一般可与其他电力负荷共用变压器供电，但不宜与较大冲击电力负荷共用变压器。当电压偏移或波动不能保证照明质量或光源寿命时，在技术经济合理的条件下，可采用有载调压变压器、调压器或照明专用变压器供电。4.防雷接地系统设计防雷是建筑物必不可少的一个措施，现代建筑因为其内部越来越多的电子设备的使用，使其受到雷击危害的概率大大增加，形式也越来越多。可以这样说，雷电并没有改变，变的是建筑的使用环境。因此现时的电气防雷设计要求已大大不同于以往，雷电电磁脉冲对建筑及其内部设备的损害已大大超过以往直击雷对建筑物的损害。所以，现代的建筑防雷设计应该全面考虑雷击危害的各种因素，应采用综合防雷系统设计，由外部防直击雷，内部防雷电电磁脉冲，用外部防雷和内部防雷的各种措施保护建筑、设备、人员的安全。我国外部的防雷措施已相对完善，但内部防雷措施还存在着各种缺陷，因此我们的电气设计人员要积极学习国外的内部防雷设计经验，把国内的内部防雷设计也逐渐完善本建筑高52.5米，依据文献依据文献建筑物防雷设计规范(2000版)防雷设计按二类防雷建筑物处理。4.1 建筑物的防雷措施建筑物的防雷设计，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。建筑物年预计雷击次数应按下式确定： （4-1）式中 N建筑物预计雷击次数（次/a）; K校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5； 建筑物所处地区雷击大地的年平均密度次/（km2a）； 与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）。此工程所在地为张家口，此地的年平均雷暴日为40.3d/a,建筑物的等效面积由公式D= （4-2）=LW+2（L+W）+10-6 （4-3）算出约为0.04。根据公式5-1计算出年预计雷击次数为0.066次/a,根据GB50057-94建筑物防雷设计规范，预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物应划为第三类防雷建筑物。 因此，本设计应按第三类防雷建筑物的防雷措施进行防雷设计。4.1.1 基础接地安全设计 本工程利用基础底板主筋（两根）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。防雷引下线均利用柱内二根主钢筋（216），主钢筋的连接处必须焊接，上端与防雷系统焊接，下端与地线可靠焊接，防雷引下线共18处。在防雷引下线做接地电阻测试点，在防雷引下线室外地坪以上0.5m处预埋1001006钢板一块，使其与接地引下线焊接。在强电间，电梯间的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，等电位接地端子箱型号为TD22-R-2,接地装置连接过沉降缝处做软弓形处理。4.1.2防雷基础接地保护措施在防雷接地设计中，本工程按三类防雷建筑设计,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254热镀锌扁钢沿女儿墙、屋面、屋脊等周边敷设，屋面网格均应小于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，均应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，避雷带过建筑物沉降缝做弓型处理，其有关构件应做防腐处理。引下线利用外墙结构柱内二根主钢筋（216），暗敷地下，上端与避雷带或避雷接闪器焊接连通，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。利用基础底板钢筋及桩基内钢筋作为接地极，基础内钢筋按柱网焊通，所有焊接的钢筋应焊接成闭合回路，作为环形接地体，将所有接地系统（防雷接地、弱电设备的功能性接地）构成联合接地体，要求其接地电阻小于1欧姆。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。4.1.3 本设计的综合防雷设计 防雷设计是一个很复杂的问题，不可能依靠一、二种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电压的影响，必须针对雷害入侵途径，对各类可能产生雷击危害的因素进行综合防护，才能将雷害减少到最低限度。这种综合防护主要包括接闪、分流（保护）、均压、屏蔽、接地、合理布线，统称为综合防雷六大要素。（1）接闪接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电放电不能任意地选择放电通道，而只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道，将雷电能量泄放到大地中去。（2）分流（保护）这是现代防雷技术迅猛发展的重点，是保护各种电子设备或电气系统的关键措施。所谓分流就是在一切从室外来的导体（包括电力电源线、数据线、电话线或天馈线等信号线）与防雷接地装置或接地线之间并联一种适当的避雷器SPD，当直击雷或雷击效应在线路上产生的过电压波沿这些导线进入室内或设备时，避雷器的电阻突然降到低值，近于短路状态，雷电电流就由此处分流入地了。雷电流在分流之后，仍会有少部份沿导线进入设备，这对于一些不耐高压的微电子设备来说是很危险的，所以对于这类设备在导线进入机壳前，应进行多级分流（即不少于三级防雷保护）。（3）均压指使建筑物内的各个部位都形成一个相等的电位，即等电位。若建筑物内的结构钢筋与各种金属设置及金属管线都能连接成统一的导电体，建筑物内当然就不会产生不同的电位，这样就可保证建筑物内不会产生反击和危及人身安全的接触电压或跨步电压，对防止雷电电磁脉冲干扰微电子设备也有很大的好处。钢筋混凝土结构的建筑物最具备实现等电位的条件，因为其内部结构钢筋的大部分都是自然而然地焊接或绑扎在一起的。为满足防雷装置的要求，应有目的地把接闪装置与梁、板、柱和基础可靠地焊接、绑扎或搭接在一起，同时再把各种金属设备和金属管线与之焊接或卡接在一起，这就使整个建筑物成为良好的等电位体。（4）屏蔽屏蔽的主要目的是使建筑物内的通信设备、电子计算机、精密仪器以及自动控制系统免遭雷电电磁脉冲的危害。建筑物内的这些设施，不仅在防雷装置接闪时会受到电磁干扰，而且由于它们本身灵敏性高且耐压水平低，有时附近打雷或接闪时，也会受到雷电波的电磁辐射的影响，甚至在其他建筑物接闪时，还会受到从该处传来的电磁波的影响。因此，我们应尽量利用钢筋混凝土结构内的钢筋，即建筑物内地板、顶板、墙面、及梁、柱内的钢筋，使其构成一个网笼，从而实现屏蔽。由于结构构造的不同，墙内和楼板内的钢筋有疏有密，钢筋密度不够时，设计人员应按各种设备的不同需要增加网格的密度。良好的屏蔽不仅使等电位和分流这两个问题迎刃而解，而且对防御雷电电磁脉冲也是最有效的措施。此外，建筑物的整体屏蔽还能防球雷、侧击和绕击雷的袭击。（5）接地接地就是让已经流入防雷系统的闪电电流顺利地流入大地，而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处对被保护物体产生破坏作用，良好的接地才能有效地泄放雷电能量，降低引下线上的电压，避免发生反击。过去的一些旧规范要求电子设备单独接地，目的是防止电网中杂散电流干扰设备的正常工作。但现在，防雷工程设计已不提倡单独接地，而是更多的与防雷接地系统共用接地装置，但接地电阻要由原来的小于4减少到1。我国的现用的规范规定，如果电子设备接地装置采用专用的接地系统，则其与防雷接地系统的地中距离要大于20m。防雷接地是防雷系统中最基础的环节，也是防雷安装验收规范中最基本的安全要求。接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。（