某办公楼工程电气毕业设计（优秀毕业设计）

*大学毕业设计（论文） 题 目 某办公楼电气设计 院 系 电气工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 200 年 05 月 05 日 电气设计 I 摘 要 本 论文 主要阐述了 某办公楼各系统电气设计的 设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本 论文 共包括 六 章内容，前 四 章主要包括强电部分设计；第 五 、 六 章主要包括弱电部分及消防设计。 强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算、照度计算等。 弱电部分主要内容包括：有线电视、公共广播系统、闭路电视监控及综合布线系统的设计。 消防部分主要报警系统、联动系统的设计等。 本次设计完成图纸共 34 幅，其中强电部分 17 幅，弱电部分 9 幅，消防部分 7 幅，绘图采用 件绘制。 本 办公楼电气设计 为毕业设计 ， 其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。 关键词 照度，有线电视，公共广播，闭路电视监控，综合布线 of in in of of of of of of V so of of up 4 7 学电气工程学院毕业论文 II 9 of is a of is to us a of of we it to in so is a is in of V ,电气设计 录 摘要 . I . I 目录 .一章 绪论 . - 筑电气概况 . - 1 - 计原则 . - 1 - 计内容 . - 1 - 第二章 配电系统设计 . - 荷等级及供电要求 . - 4 - 荷计算 . - 5 - 线选择 . - 7 - 电方式 . - 7 - 第三章 照明系统设计 . - 则 . - 9 - 明光源选择 . - 9 - 明灯具选择 . - 9 - 度和照明方式选择 .0 - 般照明 .0 - 急照明 .0 - 度计算 (计算所需灯具数量 ) .2 - 第四章 防雷接地系统设计 .5 - 筑物的防雷措施 .5 - 建筑防雷接地系统设计结果 .8 - 第五章 火灾自动报警及消防联动控制系统 .9 - 则 .9 - 灾自动报警系统 .9 - 防联动控制系统 .5 - 第六章 弱电系统设计 .8 - 线电视系统 .8 - 共广播系统 .9 - 大学电气工程学院毕业论文 路电视监控系统 .1 - 合布线系统 .3 - 电部分线缆敷设 .4 - 结 论 .5 - 谢 辞 .6 - 参考文献 .6 - 附录 1 外文资料翻译 .8 - 文 .8 - 文 .4 - 附录 2 计算书 .1 - 电箱负荷计算 .1 - 急照明负荷计算 .2 - 线负荷计算 .2 - 力负荷计算 .3 - 具数量计算 .4 - 测器数量计算 .5 - 附录 3 图纸 电气设计 - 1 - 第一章 绪论 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。 计原则 本次设计是对某办公楼的电气设计，本工程概况：综合办公楼，高 ,地下一层 ,地上十四层，第一层作为商场，二到十三层作为办公用，顶层为电梯层。按“ 高规”划分，属一类高层建筑。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办公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。 计内容 本 论文 主要阐述了该办公楼各系统电气设计的设计依据、原则 和方法及设计选择的结论 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。 （） 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。并依据文献 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 幅，包括配电系统图，配电平面图。 大学电气工程学院毕业论文 - 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 ，并依据文 献 1、 2等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，同时依据文献 、 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，本部分设计出图幅，为各层照明平面图及照明负荷配电箱平面图。 （） 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，为防雷平面图和接地平面图 。 （） 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 幅，为火灾报警及消防联动控制系统图，各楼层消防平面图。 （） 第 六 章为弱电系统，它又可分五大部分，第一部分为有线电视系统，主要说明系统组成及线路敷设等内容， 本次设计仅设计了分配系统及线路敷设等内容，前端信号直接从市区有线电视网引入 ；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，并依据文献、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 ，本次设计按 个双点考虑，依据各个房间面积确定各工作区点数，最终确定该楼信息点共点，语音点共点，水平子系统采用超类 普通语音线，垂直子系统采用多模光纤和大对数电缆 ；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 内穿线槽或钢管敷设 。 本章设计出图共幅，幅弱电系统图，幅弱电平面图。 （） 其各章节关系如下： 电气设计 - 3 - 切换 有线电视系统 公共广播系统 消防广播 某办公楼电器设计 强 电 弱 电 消 防 照明系统 配电系统 防雷接地系统 火灾报警系统 联动控制系统 监控系统 综合布线系统 弱电 线路敷设 大学电气工程学院毕业论文 - 4 - 第 二 章 配电系统设计 荷等级及供电要求 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 （） 中断供电将造成人身伤亡者。 （） 中断供电将造成重 大政治影响者。 （） 中断供电将造成重大经济损失者。 （） 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 （） 中断供电将造成较大政治影响者。 （） 中断供电将造成较大经济损失者。 （） 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。 电要求 根据文献 （）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 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。 （）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电气设计 - 5 - 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 6以上专用架空线供电。 （）三级负荷对供电无特殊要求。 此外，根据 文献、 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。 本工程为一类高层建筑，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。 荷计算 负荷计算一般采用需要系数法。 照明负荷计算：采用单位面积功率法 每层配电箱有功 （ 计算 电流 : （ 用电设备组计算负荷： （ 22 （ 配电干线计算负荷 22 （ 3380 （ 式中 W/ 大学电气工程学院毕业论文 - 6 - 电面积（ 2m ） W） 例如对配电箱 荷计算， 地 下层 W=30W/供电面积 S=m , 1则总有功功率 *30*0179W 考虑到实际配电箱容量多是三的倍数，故 P 取 12较大余量， 计算电流 c =38010*12 3 =23A 断路器整定值选 32A，导线选取与断路器相配合，可选 0，其载流量大于 32 A。 又如 ,对配电箱 荷计算，有功功率为分配电箱之和， P=27 无功功率 =在功率 22 =算电流 c =51A 断路器整定值选 63A,导线选 6，其载流量大于 63A 又如，对照明负荷干线 3 负荷计算 有功功率 *8+69*3)=228功功率 *（ ） *71在功率 22=285算电流 3380 =433A 断路器整定值选为 450A,选线 40+1*120 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： （ 电气设计 - 7 - 22 （ 3380 功 功率 例如，对电梯进行负荷计算， P=36 无功功率 =在功率 22 =72算电流 3380109A 断路器整定值选 160A,选线 0+1*35，其载流量大于 160A 详细计算见附录表 算所得本建筑总负荷为 1692其中有功功率为 1354无功功率为1014 线选择 缆选择原则 : （）根据计算负荷电流选断路器整定值； （）根据断路器整定值选电缆 ; （）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 ; （）动力设备考虑自启动影响 ,断路器整定时要选高一级数值 。 择结果 : （）照明回路统一选用 座回路统一选用 ; （）其它设备导线选择见附录表 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。 大学电气工程学院毕业论文 - 8 - 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 （）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。 （）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。 （）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一） 电气设计 - 9 - 第 三 章 照明系统设计 则 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。 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。 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。 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。 大学电气工程学院毕业论文 - 10 - 度和照明方式选择 （依据文献 1） 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。 般照明 照明可分为一般照明、应急照明。 本建筑一般照明主要为办公照明及一层商业照明等。 公照明一般设计原则 （）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。 （）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。 （）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。 计结果 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 工作面照度） （）配电室、办公室、消防控制室、值班室、商场、门庭： 300 三管格栅荧光灯 （）机房、库房： 50 单管荧光灯 （）走廊： 50 白炽灯 （）厕所： 75 白炽灯 急照明 急照明 分 类 电气设计 - 11 - 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 设计要求 （） 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 1低不得小于 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 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 1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 20度超过 100 0 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。 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。 大学电气工程学院毕业论文 - 12 - （）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 20 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。 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 20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。 如图 示，详细布置见照明平面图。 图 急照明布置 度计算 (计算所需灯具数量 ) 设计采用单位容量法计算灯具数量 计算方法：(式中： w/用照明 疏散指示 电气设计 - 13 - 包括镇流器损耗， w 例如， 对于 制 冷机房 S=m ,照度要求 50装高度 ，则查得 0米工作面上 W=2m ， Z=1 则 =40*1 择结果见附录表 照明负荷平面布置 设计原则 （） 每一照明单相分支回路的电流不宜超过 16A，单支回路所带灯具 （插座）数量应满足相关要求，一般可以带灯具 12 至 13 盏，插座 7 至 8 只。 （） 每个照明开关所控光源数不宜太多 ， 体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所应采用集中控制 。 （） 供电半径应满足要求，一般不超过 30 米。 （） 插座不宜和照明灯接在同一分支回路 。 （）尽量使三相所带负荷平衡。 本建筑内商场、地下层大面积区域照明采用集中控制， 如图 示 图 商场一部分照明平面图 大学电气工程学院毕业论文 - 14 - 照明负荷具体布置见照明平面图。 电气设计 - 15 - 第 四 章 防雷接地系统设计 本建筑高 ，依据 文献 5防雷设计按二类防雷建筑物处理。 筑物的防雷措施 依据文献 5 般规定 第 各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。 第一类防雷建筑物和本规范第 四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。 第 装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位连接。 二类防雷建筑物的防雷措施 第 第二类防雷建筑物防直击雷的措施， 宜采用装设在建筑物上的避雷 网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网（带）应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，井应在整个屋面组成不大于 10m10有避雷针应采用避雷带相互连接。 第 突出屋面的放散管、风管、烟囱等物体，应按下列方式保护 .： （）排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应符合 文献 第 二款的要求。 （）排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱， 1 区、 11 区和 2区爆炸危险环境的自然通风管，装有阻火器的排放爆炸危险气体、蒸气或 粉尘的放散管、呼吸阀、排风管，本规范第 三款所规定的管、阀及煤气放散管等，其防雷保护应符合下列要求 .： 应和屋面防雷装置相连； 和屋面防雷装置相连。 第 引下线不应少于两根， 并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于 18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于 18m。 大学电气工程学院毕业论文 - 16 - 第 每根引下线的冲击接地电阻不应大于 10。防直击 雷接地宜和防雷电感应、电气设备等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连；当不共用、不相连时，两者间在地中的距离应符合要求，但不应小于 2m： 在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下，接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。 第 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时应符合下列规定： （） 建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。文献 5第 二、三、八、九款所规定的建筑物尚宜利用其作为接闪器。 （） 当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于 4%及基础的外表面无防腐层 或有沥青质的防腐层时，宜利用基础内的钢筋作为接地装置。 （） 敷设在混凝土中作为防雷装置的钢筋或圆钢，当仅 有 一根时，其直径不应小于 10利用作为防雷装置的混凝土构件内有箍筋连接的钢筋，其截面积总和不应小于一根直径为 10 （） 利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于 根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合要求： （） 当在建筑物 周 边的无钢筋的闭合条形混凝土基础内敷设人工基础接地体时，接地体的规格尺寸不应小于 下 表的规定。 表 地体规格尺寸 闭合条形基础的周长 (m) 扁钢 圆钢 ,根数 *直径 ( 60 4*25 2* 10 40 或 30 A(R(m) A(R(m) A(R(m) 感烟探测器 S 80 h 12 80 0 0 80 h 6 60 0 00 温探测器 S 3