18层住宅楼的电气系统的电气设计毕业设计

1、 摘要本论文主要阐述了一栋 18 层 55 米住宅楼的电气系统的电气设计依据、原则、方法及设计选择的结论。本论文共包括强电和弱电两大块，分为八章,前五章为强电部分，后三章为弱电部分。强电部分的主要内容有：低压配电系统、照明系统、防雷接地系统的设计、消防报警系统和插座以及配电平面设计。弱电部分的主要内容有：电视、电话、可视对讲、等电位联结。本次 18 层住宅楼的电气毕业设计，旨在运用所学的电工理论知识，联系实际，通过自身的设计实践，掌握电气设计的一般步骤、方法，并能够对工程中的某些问题进行分析和解决，为今后从事电气工作打下良好基础。关键词：关键词：低压配电 照明 防雷 消防报警 插座 abstr

2、actthis paper mainly expounds the 18 storeies 55meters residential building one of the electrical system electrical design basis, principles, methods and design choice conclusion. this paper includes two parts, with low &high into eight chapters, the first five chapters, the last three chapters

3、for specialized part for elv parts. the main content of specialized part a low voltage distribution system, lighting system, lightningproof grounding system design，fire alarm system and socket and distribution graphic design. the main content of clearing parts are: tv,phone, visible interphone and e

4、quipotential connection.this one 18 storeies residential building, aiming at the electrical graduation design by using their electrician theory knowledge, with practice, through own design practice, grasps the electrical design processes of the shipunloaders, methods, and can in some of engineering

5、problems are analyzed and solutions for future engaged in electrical work, and lay the good foundation. keywords: low voltage distribution， illumination ，lightningproof，fire alarm， socket 目录摘要1 绪论.11.1 建筑供电系统的现状.11.2 毕业设计的依据.21.3 毕业设计的内容.22 配电照明系统设计.32.1 电气照明的概述.32.1.1 电气照明设计的概述.32.1.2 照明设计的要求和要注意的问

6、题.32.2 照明设计的目的和原则 .42.2.1 照明设计的目的.42.2.2 照明的设计原则.42.3 照明的方式和种类 .42.4 本住宅楼照明设计.52.4.1 照明计算的依据.52.4.2 照度计算.62.5 照明灯具的选择.93 插座以及配电平面设计.113.1 插座的种类.113.2 插座系统设计.114 防雷接地系统设计.144.1 雷电的危害.144.2 建筑物防雷的一般措施.144.3 建筑住宅防雷的装置.154. 4 本住宅楼防雷系统设计.164.4.1 第二类防雷建筑物的防雷措施.164.4.2 本住宅楼防雷措施.175 消防报警系统设计.205.1 火灾探测器的概述.

7、205.2 火灾探测器的设置原则.205.3 本住宅火灾自动报警系统设计.216 低压供配电系统的设计.256.1 电力负荷等级及供电要求.25 6.1.1 电力负荷等级的分类.256.1.2 供电要求.256.2 负荷计算.266.2.1 负荷计算的方法.266.2.2 变压器 t1的负荷.296.2.3 变压器 t2 负荷.306.3 短路电流的计算.316.4 电气元件的选择.336.4.1 主要电器元件及其功能.336.4.2 电器的选择.347 等电位联结系统设计.397.1 等电位联结的概述.397.2 本住宅等电位联结设计.408 弱电部分系统设计.428.1 有线电视系统设计.

8、428.1.1 有线电视系统的概述.428.1.2 有线电视系统设计的基本规定.428.2 电话系统设计.438.3 可视对讲系统设计.43结论.46参考文献.47致谢.48附录.49 11 绪论1.1 建筑供电系统的现状当今世界,经济发达国家的城市越来越大,人口越来越多，继之而来城市建筑用地日趋紧张，几乎到了“寸土寸金”的地步，于是争向空中发展，导致楼层越来越高。因此电气设计在高层建筑设计中的地位也越来越重要，准确的选择设备，合理的设计结构，整个电气系统的安全性和可靠性仍是不容忽视的焦点问题。由于住宅用电范围的大幅度攀升，住宅电气设计的安全问题随着电击、过载、火灾等事故的增多被提到了极其重要

9、的环节。如果住宅电气设计不能适应这种现代住宅的用电安全需求，那么用户在进户后势必进行大规模的线路改造，一方面造成大量的浪费，更重要的是不能符合安全用电的要求，为日后的安全用电带来安全隐患。住宅的功能完善与发展离不开电气，从某种意义上来讲，建筑电气也决定了住宅建筑的现代化程度，所以在住宅电气工程设计时既要充分考虑用电负荷日益增长的需要，又要充分满足供电的可靠性及安全性的要求。供配电系统是电力系统的一个重要组成部分，包括电力系统中区域变电站和用户变电站，涉及电力系统电能发、输、配、用的两个环节，其运行特点、要求和电力系统基本相同。只是由于供配电系统直接面向用电设备及其使用者，因此供、用电的安全性尤

10、其重要。随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，人们对生活中有关照明、室内供电线路、接地防雷、消防安全、有线电视和通信等系统的要求也是越来越高，这促使了电气技术无论在横向上还是纵向上将更进一步的发展，要求多学科的理论能够很合理的交融发展。电气设计包括强电和弱电的设计。在认真执行国家有关经济技术政策和标准规范的前提下，要求设计出能保障人身、财产、设备和建筑物安全的图纸，并力求可靠、安全、合理、节约、先进。为了为以后走向电气岗位的我打下坚实的基础，也必须力图使自己掌握好该专业技术知识。大学即将毕业，为了检验本科四年的学习情况，同时为了在工作之前能够掌握更多专业技术知识，我的毕业设计选择了电气设计方

11、面的课题。 21.2 毕业设计的依据本次设计是对一栋 18 层的住宅楼进行的电气设计，其主要概况是：住宅楼，首层为架空层，二层以上为住宅楼，高为 55m，属二类建筑。设计要综合运用所学的理论知识，利用 auto cad 绘图，理论联系实际，认真贯彻国家的相关标准和规范的要求，执行我国建筑电气行业相关的政策方针，力求使设计做到安全合理、运行可靠、技术先进、节约成本。1.3 毕业设计的内容本论文根据给出的要求，联合实际的情况进行设计。本论文主要阐述了该住宅楼建筑电气各方面系统的设计理论依据、原则和方法以及设计选择的结论等。本论文共包括强电和弱电两大块，分为九章,前五章为强电部分，后三章为弱电部分。

12、强电部分的主要内容有：低压配电系统、照明系统、防雷接地系统的设计和插座以及配电平面设计，其中包括负荷计算和短路电流计算等。弱电部分的主要内容有：电视、电话、可视对讲、等电位联结和消防报警系统。 32 配电照明系统设计2.1 电气照明的概述2.1.1 电气照明设计的概述在现代住宅设计中，灯光照明既有实用意义，也有装饰和观感上的意义。通过改变光源的性质、位置、颜色和强度等技术手段，利用灯饰、家具和其它陈设的密切配合，使它成为人们的生活空间，形成用途各异的格调、情趣和气氛。一个成功的住宅照明往往经过妥善设计与巧妙的安排。利用不同的室内照明效果，使住宅光照环境具有特色，既有利于生活，又平和优雅，让人感

13、到温馨和谐。电气照明是建筑物内外人工环境的重要组成部分，它的基本功能是在自然光不足时，为人们进行各种活动提供视觉的必要条件，而且对人的生理、心理健康具有重要影响，所以电气照明设计应满足家庭生活的需求，并且要确保用电安全。建筑电气照明与人类的生产、工作和生活有着密切的关系，随着我国建筑业、装饰业的蓬勃发展，人们对电气光源、照明设备技术的更新以及照明光环境的要求就更高了。电气照明设计的基本原则主要是实用、经济、安全、美观。根据这一原则，在进行照明设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，使工作区或空间获得：良好的视觉功效，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。在确定照明方案时，应

14、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、合理使用建设资金与采用节能光源高效灯具等技术经济效益的关系。要求我们设计时要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、灯具数量、形式与光色，防止人与光环境之间失去协调性。2.1.2 照明设计的要求和要注意的问题一个良好的光环境要受照度、亮度、眩光、阴影、显色性、稳定性等各项因素的影响和制约，设计时应恰当的选择。同时应遵循安全、实用、经济、美观的照明设计的基本原则。为配合装修一步到位条件，应充分掌握设计前提因素，努力创造最佳方案。有效利用天然光，合理的选择照明方式和控制区域，尽力降低电能消耗指标。另外，在住宅照明设计中，应根据使用性质

15、,功能要求和使用条件，按不同标准分别取值。住宅内照度标准所规定的照度，是指工作面上的平均维护照度，若设计未加 4指明时，以距地 0.75m 的参考水平面作为工作面。2.2 照明设计的目的和原则2.2.1 照明设计的目的照明的设计目的，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明的手段，为人们的工作、生活、娱乐等创造一个优美舒适的灯光环境。也就是说，使灯光环境符合人们的工作、生活等封面的要求，从而在生理和心理两方面满足人们的需求。2.2.2 照明的设计原则(1) 使用性原则，使用是根本也是设计的出发点和基本条件。使用性还包括照明系统的施工安装、运行及维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定

16、的空间。(2)安全性原则，在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全第一的原则。在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计。 (3)美观性原则，灯光照明尚具有装饰空间、美化环境的功能。对于房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。(4) 经济性原则，一方面是节能，另一方面是节约。2.3 照明的方式和种类（1）一般照明为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。（2）分区一般照明根据需要提高特定区域照度的一般照明。根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀的布置在工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度

17、，可以有效的节约能源。（3）局部照明以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适合的方向装设台灯、射灯或反射灯型灯泡。其优点是灵活、方便、节电、能有效地突出重点。（4）混合照明 5由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。其实质是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。按照下列要求确定照明种类：1、工作场所均应设置正常照明，它是在正常情况下使用的室内、外照明。2、工作场所下列情况应设置应急照明：(1)正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活

18、动继续进行的场所，应设置备用照明；(2)正常照明因故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明；(3)正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明；3、大面积所宜设置值班照明，一般在非工作时间内供值班人员用的照明。4、有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。5、有危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置障碍照明。2.4 本住宅楼照明设计2.4.1 照明计算的依据照明计算是照明设计的重要内容之一。照明计算的常用方法有利用系数法、单位容量法、逐点计算法，查概曲线法等。本次设计主要应用单位容量法。单位容量法为了简化计算，可根据不同的

19、照明器型式、不同的计算高度、不同的房间面积和不同的平均照度要求，应用利用系数法计算出单位面积安装功率，供设计时查用，通常称为单位容量法。它适用于均匀的一般照明计算。单位容量法的计算公式：w p / s (2-1)式中 p 全部灯泡的安装功率，w；s 被照面积，m本次设计计算所用的数据表格： 6表 2-1 居住建筑每户照名功率密度值照明功率密度（w）房间或场所现行值目标值对应照度值（lx）起居室100卧室75餐厅150厨房100卫生间761002.4.2 照度计算(一)标准层平面照明房屋面积：户型： 户型：餐 厅：20.99 m 餐 厅：21.06 m厨 房：7.56 m 厨 房：8.14 m主

20、卧室：19.44 m 主卧室：14.4 m卧室 a：9.72 m 卧室 a：10.53 m 卧室 b：12.96 m 卧室 b：10.53 m会客厅：29.62 m 会客厅：30.6 m卫生间 a：7.02 m 卫生间 a：6.95 m卫生间 b：6.48 m 卫生间 b：3.92 m阳台：4.95 m 阳台：4.95 m储存室：4.05 m 储存室：2.55 m （2） 照度计算：户型：1、餐 厅：p20.997146.93 w ；选用 36w 的灯，则有 n146.93364.08 即选用四盏 36w 灯,同时为了节能的考虑，每一盏都选用 36w 节能灯（此后计算中有相同的情况均以此方法处

21、理） 。2、厨 房：p7.56752.92w；选用 36w 的节能灯，则有 n 52.92361.47 即选用二盏 36w 的节能灯。3、主卧室：p19.447136.08w选用 36w 的灯，则有 n95.97363.78，即选用四盏 36w 的节能灯。 7卧室 a：p9.72768.04w，选用 36w 灯，则有 n68.04361.89，即选用二盏 36w 的节能灯。卧室 b：p12.96790.72w，选用 36w 灯，则有 n90.72362.52，即选用三盏 36w 的节能灯。4、会客厅：p29.627207.34w，选用 36w 灯，则有 n207.34/36=5.76，用六盏

22、36w 的节能灯。5、卫生间 a：p7.02749.14w，选用 24w 灯，则有 n49.14/24=2.05，用二盏 24w 的节能灯。卫间 b：p7.02745.36w，选用 24w 灯，则有 n45.36/24=1.89 用二盏 24w 的节能灯。6、阳台：p4.95734.65w，选用 15w 灯，则有 n34.65/15=2.31，用三盏 15w 的节能灯。7、储藏室：p4.05728.35w，选用 15w 灯，则有 n28.35/15=1.89，用二盏 15w 的节能灯。户型：1、餐 厅：p21.067147.42w，选用 36w 灯，则有 n147.42364.09 即选用四盏

23、 36w 的节能灯。2、厨 房：p8.14756.98 w ；选用 36w 的灯，则有 n56.98361.58 即选用二盏 36w 的节能灯3、会客厅：p30.67214.2w，选用 36w 灯，则有 n214.2/36=5.95，用六盏 36w 的节能灯4、主卧室：p14.47100.8w，选用 36w 灯，则有 n100.8362.8 即选用三盏 36w 的节能灯。卧室 a： p=10.537=73.71w，选用 36w 灯，则有 n=73.71/36=2.05 即选用二盏 36w 的节能灯。卧室 b ：p=10.537=73.71w，选用 36w 灯，则有 n=73.71/36=2.0

24、5 即选用二盏 36w 的节能灯5、卫生间 a：p6.95748.65w，选用 24w 灯，则有 n48.65 /24=2.03，用二盏 24w 的节能灯。卫生间 b：p3.92727.44w，选用 24w 灯，则有 n27.44/24=1.14，用一盏 24w 的节能灯 86、阳台：p4.95734.65w，选用 15w 灯，则有 n34.65/15=2.31，用三盏 15w 的节能灯。7、储藏室：p2.55717.85w，选用 15w 灯，则有 n17.851/15=1.19，用一盏 15w 的节能灯。理论上的照明系统是这样设计的，但是实际由于考虑业主装修选择灯具种类的不同，为了美观灯具交

25、楼的时候由业主自己选择使用。本建筑的照明设计可分为一般照明设计和应急照明设计。本建筑为普通民用住宅，一般照明主要为住宅室内照明和楼梯照明。应急照明是在正常照明系统因电源发生故障，不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。屋顶泛光照明、地下室照明、变电所照明和楼梯照明均使用白炽灯，但应急照明应该具有蓄电池对其进行供电，平时对蓄电池进行充电，确保蓄电池充满电，当线路出现故障时能对其进行供电。照明设计的电气连接方式如下图 1。图 1 照明设计的电气连接方式 92.5 照明灯具的选择所有灯具均选用深圳市雷士照明有限公司的节能灯，分别选用 36w，24w，15w的节能灯。灯具的选择

26、是照明设计的基本内容之一，其选择恰当与否，直接影响到照明的质量、经济性能和耗能指标的好坏。1、在潮湿的场所，应采用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具。2、在有腐蚀性气体或蒸汽的场所，宜采用防腐蚀密闭式灯具。若采用开敞式灯具，各部分应有防腐蚀或防水措施；3、在高温场所，宜采用散热性能好、耐高温的灯具。4、在有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具。5、在装有锻锤、大型桥式吊车等震动、摆动较大场所所使用的灯具，应有防振和防脱落措施。6、在易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人员伤害或财物损失的场所使用的灯具，应有防护措施；7、在有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合国家现行相关

27、标准和规范的有关规定。8、在有洁净要求的场所，应采用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具。9、在需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源。 103 插座以及配电平面设计3.1 插座的种类1、电源插座电源插座根据安装形式可以分为墙壁插座、地面插座两种类别。墙壁开关可分为三孔、四孔、五孔、组合孔插座等，一般来讲住宅的每个主要墙面至少各有一个 5 孔插座，电器设置集中的地方应该至少安装两个 5 孔插座，如：电视机摆放位置。如果要使用空调或其它大功率电器，一定要使用带开关的 16a 插座。地面插座可分为开启式、跳起式、螺旋式等类型。另外，在儿童房安装电源插座时，一定要选择带有保护门的插座，这种插座孔内

28、有绝缘片，可防止儿童触电；在卫生间和厨房因为经常用水，一定要选择防水防溅的插座，防止因溅水而发生用电事故。此外，为适应会议室、酒店、机场等公共场合的需要，还有一类地面插座，不用的时候可以隐藏在地面以下，使用的时候可以翻开来，既方便又美观。2、功能插座功能插座在家庭使用时一般也是安装于墙壁上的。功能插座根据连接的不同的家用设备可以分音响、电话、电视以及网络插座。这些插座在选择时因为其后端有接插模块，为保证长期使用最好要选择专业的电气插座生产厂家的产品。3.2 插座系统设计该住宅楼插座具体设计要求：1、厅房普通插座（包括非主房电视机插座、床头柜插座）用 10a 单项二、三极插座；安装高度为 0.3

29、 米。2、客厅主房电视机等插座用 10 a 单相二、三极插座（带开关） ；安装高度为 0.65米。3、壁挂式空调插座（设置在预留墙角孔洞的侧面墙上距墙角 0.1 米，设置在预留墙中间的孔洞墙上，距孔 0.1 米）用 16a 单相三极插座（带开关） ；安装高度为 2.3 米。4、客厅柜式空调插座（建筑留有上下孔时增加一个插座 安装高度为 2.3 米）用16a 单相三极插座（带开关） ；安装高度为 0.3 米。5、吊柜内微波炉和抽油烟机插座用 10a 单相三极插座；安装高度为 2.0 米。 116、橱柜内消毒柜插座用 10a 单相三极插座；安装高度为 0.5 米。7、排气扇插座（窗边 0.1 米或

30、侧墙上距墙角 0.1 米，避开淋浴喷头）用 10a 单相三极插座（防溅型）由门边开关控制；安装高度为 2.3 米。8、卫生间洗脸台旁备用插座用 10a 单相二、三极插座（防溅型） ；安装高度为 1.5米。9、阳台强排式热水器插座用 16a 单极三厢插座（距燃气表不小于 500 毫米） ；安装高度为 2.3 米。10、阳台备用插座用 10a 单相二、三极插座（防溅型）与阳台备用水龙头在同一位置；安装高度为 1.5 米。11、洗衣机插座用 10a 单相三极插座（带开关、防溅型）与洗衣机水龙头，热水器在同一位置12、厨房燃气泄漏报警用插座用 10 a 单相二、三极插座；安装高度为 2.3 米。插座系

31、统及配电平面图如图 2。 12图 2 标准层插座以及配电平面图 134 防雷接地系统设计4.1 雷电的危害直接雷击过电压 又称“直击雷” ，是空中的雷云直接向电气设备、线路、建筑物或大地放电的过电压，其过电压幅值可达 1 亿伏，其雷电流幅值可高达几十万安，它产生的热效应和机械效应破坏性极大，并相伴产生危险的电磁效应和闪络放电。感应过电压 又称“感应雷” ，是雷云对电气设备、线路或建筑物产生的静电感应或电磁感应多引起的过电压，其过电压幅值可高达几十万伏，危害也很大。雷电波侵入 雷电过电压除以上直击雷和感应雷两种基本形式外，尚有沿电气线路进入建筑物的一种过电压，又称“雷电波侵入”或“高电位侵入”

32、。这种雷电波侵入可由于线路上遭受直击雷或发生感应雷所引起。据统计，城市中发生的雷害事故中有约 50%70%属雷电波侵入所照成。4.2 建筑物防雷的一般措施一、防直击雷的措施，一般设计人员都很明确。但是，随着科技的发展，电子设备的普及，防雷电感应和雷电波侵入在设计中也必须明确，并逐步完善形成一个防雷网络。 1.雷电感应雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。因此被保护建筑物内的金属物接地，是防雷电感应的主要措施。首先，是做好等电位联结。对一、二类防雷建筑物内平行或交叉敷设的金属管道，其净距小于 100mm 时，应采用金属线跨接，是防止电磁感应所造成的电位差

33、能将小空隙击穿，而产生电火花，每隔30m 做好接地。2.雷电波侵入由于雷电对架空线或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。因此，做好进线端的防雷保护，做好均压环及防侧击雷是防雷电波侵入的主要措施。 一、二类防雷建筑低压进线全线采用直埋地引入，将线路架空引入户内时不少于 15m 的一段应换电缆(金属铠装电缆直埋地，护套电缆穿钢管)进户，并在架空与电缆换接处做好避雷保护。二类防雷建筑当架空线直接引入时，除在入户处加装避雷器，并将进户装置铁件做好接地外，靠近建筑物的两根电杆上的铁件也应做好接地，且冲击接地电阻30，所有弱电进线的保护应同强电进线。防雷建筑要做好均压环

34、及防侧击雷保护。均压环从三层开始，环间垂直距离12m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均与环可靠连接，均压环可利用结构圈梁内的 14钢筋(钢筋必须贯通成环路)。要做好防侧击雷保护，沿建筑物外墙做一周水平避雷带，带与带间垂直距离6m，外墙上所有金属栏杆，门窗均与避雷带可靠连接，避雷带再与引下线可靠连接。竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置可靠连接，目的是在于等电位，并且由于两端连接使其与引下线形成并联线路，使雷电流更讯速的入地。二、目前建筑物内大多采用共同接地装置，当雷直击于本建筑物防雷装置时，假设流经靠近低压电气装置处接地装置的雷电流为 20ka，当冲击接地电阻=1 时，接地

35、装置上电位升高为 20kv，而一般室内低压装置的耐冲击电压最高为 8kv。其结果就使低压电气装置绝缘较弱处可能被击穿而造成短路，发生火灾、损坏设备，这是非常危险的。因此，在设计中给予足够的重视，对防雷建筑物实现全方位、多层次的防雷网络，使雷电对建筑物的影响减至最小。建筑物为高压进线时，高、低压侧各相上均设避雷器，用以防护由高压进线的雷电和操作(断路器动作，投切大电动机和电容器组等)过电压。电子设备较多且重要的建筑，在低压配电支线上再装设过电压保护，做为后备保护，主要用于进一步抑制经前置保护限制后的剩余过电压和电源线上由感应或耦合产生的过电压。建筑物为低压进线时，在电源总进线处装设过电压保护器。

36、4.3 建筑住宅防雷的装置接闪器：就是专门用来接受直接雷击的金属物体，包括：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。1）避雷针：通常安装在电杆或构架、建筑物上，它的下端要经引下线与接地装置连接。2）避雷线：一般采用截面不小于 35mm2的镀锌铜绞线，架设在架空线路的上面，以保护架空线路或其他物体免遭直接雷击。由于避雷线既是架空，又要接地，因此它又称为架空地线。3）避雷带和避雷网：主要用来保护高层建筑物免遭直击雷和感应雷。避雷器：避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在保护设备的电源侧。包括阀式避雷器和排气式避雷器。1)

37、阀式避雷器又称阀型避雷器，用来保护重要的或绝缘较为薄弱的设备。2)排气式避雷器又称管型避雷器，它只能用于室外架空场所，主要是架空线路。 153）保护间隙又称角型避雷器，只能用于室外且负荷不重要的线路上。4）金属氧化物避雷器又称压敏避雷器，已广泛用于低压设备的防雷保护。随着制造成本的降低，它在高压系统中也开始获得推广应用。4. 4 本住宅楼防雷系统设计4.4.1 第二类防雷建筑物的防雷措施防雷电感应的措施1)建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物，应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上，可不另设接地装置。2)平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物在净距离小于 100mm 时应

38、采用金属线跨接，但长金属物连接处可不跨接3)建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处防直击雷的措施1)宜采取在建筑物上装设避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器，使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。2)引下线不应少于两根，间距不应大于 18m，每根引下线的冲击接地电阻rsh10。3)防直击雷接地宜与防雷电感应、电气设备、信息系统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，两者在地中的距离不应小于 2m。4)高度超过 45m 的钢筋混凝土结构、钢结构建筑物，尚应采取防侧击和等电位的防护措施。防雷电波侵入的措施对第二类

39、防雷建筑物中非爆炸危险建筑物，其低压电源线路应符合下列要求：1)当架空线直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将其与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上。靠近建筑物的两基电杆上的绝缘子铁脚应接地，其 rsh302)架空和直接埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连；当不相连时，架空管道应接地，其 rsh10 164.4.2 本住宅楼防雷措施防侧击雷感应雷的措施1）本建筑为防侧击雷，从 45m 以上，每三层设均压环，屋面所有金属门窗、建筑玻璃幕墙、设备金属外壳、露出屋面的金属物、装饰构件内钢筋均应与作防雷引下线的钢筋连通。具体见图 3。2）钢结构和混凝土的钢筋应互相连接，

40、竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接，平行敷设的金属管道如果间距小于 0.1m 应跨接；3）电源从邻近两不同变电站由电缆引入，并在入楼处设置避雷器，电缆金属外皮、金属线槽接地。防直击雷的措施本建筑利用基础钢筋网（成电气通路）做接地体，接地电阻小于 1（否则增加人工接地体） 。屋面避雷带用 10mm 的圆钢沿着墙暗敷于粉刷层中，粉刷层厚度需小于20mm。利用柱内不少于四根 12mm 以上的钢筋做通常焊接做引下线，共 13 处，在建筑物四周均匀或对称布置，其间距小于 18m。具体见图 4。接地系统1）本工程低压配电系统接地型式采用 tn-s，在电源引入处作重复接地；其工作零线和保护

41、地线在接地点后要严格分开。凡正常不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。2）防雷接地、变压器中性点接地及电气设备、信息系统等接地共用统一的接地装置，要求接地电阻不大于 2，否则应在室外增设人工接地体。 17图 3 住宅楼标准层均压环平面图图 3 住宅楼标准层防雷平面图 18图 4 住宅楼天面层防雷平面图 195 消防报警系统设计5.1 火灾探测器的概述一、根据火灾的形成和发展特点选择火灾初起有阴燃阶段，产生大量烟气的易燃物资存放场所，应选用感烟探测器。（例如棉麻、木料等纤维材料）经常有烟气、粉尘滞留，相对湿度大（高于 95%）的场所应采用感温探测器。 （如厨房、锅炉

42、房、烘干车间等） ，火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射，需要快速采取灭火措施的可燃液体和气体经常存在的场所应选用感光探测器， 或者使用感烟与感光探测器的组合。 （如汽车库、飞机库、油库等）二、根据房间高度选用感烟探测器安装使用高度12 米；感温探测器安装使用高度8 米；一级感温探测器高度应小于 8 米；二级感温探测器高度应小于 6 米；三级感温探测器高度应小于 4 米。感光探测器安装使用高度20 米（930 米）5.2 火灾探测器的设置原则一、设置原则：探测区域内的每个房间至少应设置一个火灾探测器。确定感烟、感温探测器的保护面积和保护半径。确定感烟、感温探测器的安装间距。一个探测区域内所需设置的探

43、测器数量 n，应按下式计算：式中：n 为一个探测区域内所需设置的探测器数量（个） ，n 取整数；s 为一个探测区域的面积（） ；a 为探测器的保护面积（） ；k 为修正系数，重点保护建筑取 0.70.9，非重点保护建筑取 1.0。kasn 20消防计算：t 型走廊分二个探测分区，横为一个分区，竖为一个分区（只）12.96/21.0 60ns ka（只）7.05/11.0 60ns ka二、下列场所应分别单独划分探测区域：敞开或封闭楼梯间； 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； 走道、坡道、管道井、电缆隧道； 建筑物闷顶、夹层。所以在强电井和弱电井里要安装感烟探测器。三

44、、下列场所可不设火灾探测器： 厕所、浴室等； 不能有效探测火灾的场所； 不便维修、使用(重点部位除外)的场所。5.3 本住宅火灾自动报警系统设计一、火灾自动报警及消防联动系统1、本工程为二类高层建筑类防火建筑。火灾自动报警系统的保护等级为二级设置。2、系统的组成为：火灾报警系统；消防联动控制系统；消防直通对讲电话系统；应急照明控制系统。3、消防控制室本工程消防控制室设在首层，并设有直接通往室外的出口。负责本栋及小区内所有消防设备的监控消防控制室的报警控制设备由火灾报警控制主机、联动控制台、crt 显示器、打印机、应急广播设备、消防直通对讲电话设备、电梯监控盘和电源设备等组成。消防控制室可接受感

45、烟、感温、火焰、可燃气体等探测器的火灾报警信号及水流指示器、检修阀、压力报警阀、手动报警按钮、消火栓按钮的动作信号。消防控制室可显示消防水池、消防水箱位、显示消防水泵的电源及运行状况。消防控制室可联动控制所有与消防有关的设备。 214、火灾自动报警系统本工程采用集中报警系统。消防自动报警系统按两总线设计。探测器与灯具的水平净距应大于 0.2 米；与送风口边的水平净距应大于 1.5 米；与多孔送风顶棚孔口或条形送风口的水平净距应大于 0.5 米；与嵌入式扬声器的净距应大于 0.1 米。与自动喷水头的净距应大于 0.3 米；与墙或其他遮挡物的距离应大于0.5 米。在消火栓箱内设消火栓报警按钮。接线

46、盒设在消火栓的开门侧，底距地 1.5 米。警铃距地 2.3 米，指示灯和警铃设在消火栓旁。5、消防联动控制在消防控制室，对消火栓泵、自动喷晒泵、加压送风机，即可通过现场模块进行自动控制也可在联动控制台上通过硬线手动控制，并接收其反馈信号。1） 、消火栓泵控制平时由压力开关自动控制稳压泵维持管网压力，管网压力过低时，直接启动主泵。消火栓按钮动作后，控制消防泵的启、停，消防控制室能显示报警部位并接收其反馈信号。消防控制室可通过控制模块编程，自动启动消火栓泵，并接收其反馈信号。在消防控制室联动控制台上，可通过硬线手动控制消火栓泵，并接收其反馈信号。消防控制室能显示消火栓泵电源状况。消防泵房可手动启动

47、消火栓泵。2） 、自动喷水系统平时由气压罐及压力开关自动控制增压泵维持管网压力，管网压力过低时，直接启动主泵。火灾时，喷头喷水，水流指示器动作并向消防控制室报警，同时，报警阀动作，击响水力警铃，启动喷洒泵，消防控制室能接收其反馈信号。消防控制室可通过控制模块编程，自动启动喷洒泵，并接收其反馈信号。在消防控制室联动控制台上，可通过硬线手动控制喷洒泵，并接收其反馈信号。消防控制室能显示喷洒泵电源状况。消防泵可手动启动喷洒泵。 223）各层走廊、电梯前室和所有疏散楼梯间应急照明采用应急电源及设玻璃或其他不燃烧材料制作的保护罩，火宅时由消防控制室强制点亮应急照明灯。另在各走廊、电梯前室和所有疏散楼梯间

48、设带蓄电池的应急灯。6、电源及接地所有消防用电设备均采用双路电源供电并在末端设自动切换装置。消防控制室设备还要求设置蓄电池作为备用电源。消防系统接地利用大楼综合接地装置作为其接地地级，要求其综合接地电阻不大于 1。7、消防系统线路敷设要求火灾自动报警系统的传输线路（见图 5）其电压等级不应低于交流 250v；穿镀锌钢管，暗敷在楼板或墙内。由顶板接线盒至消防设备一段线路穿金属耐火波纹管。其所用线槽均为防火封闭式桥架，耐火极限不低于 1 小时。明敷时（或在吊顶内敷设） ，应在金属管上采取涂防火涂料保护措施。消防控制室内严禁与其他无关的电气线路及管路穿过。消火栓泵、自动喷洒等消防用水泵设自动巡检装置

49、。控制模块及输入模块须带保护盒，装与电管井内，安装高度为 1.7 米。不同系统不同电压，不同电流类的线路，不应穿同一线管内或线槽的同一槽孔内。住宅部分竖向干线管在电管井内明敷，横向线管在楼板、墙内暗敷，室外线路均穿水煤气钢管埋地暗敷。干线与支线分线处设接线端子箱，箱内导线用接线端子压接或焊接。 23图 5 消防报警系统图 246 低压供配电系统的设计6.1 电力负荷等级及供电要求6.1.1 电力负荷等级的分类不同的电力负荷，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

50、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。. 一级负荷1)中断供电将造成人身伤亡的负荷。例如：医院急诊室、监护病房、手术室等处的负荷。2)中断供电将在政治、经济上造成重大损失的负荷。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

51、的负荷，应视为特别重要的负荷。.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。 .三级负荷不属于一级和二级负荷的负荷为三级负荷。6.1.2 供电要求对于供电要求有如下规定 25.一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

52、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。.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，

53、其每根电缆应能承担全部二级负荷。.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。此外，应该注意，作为应急用电的自备电源与电力网的正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。6.2 负荷计算6.2.1 负荷计算的方法目前负荷计算的常用方法有:需要系数法,二项式法和利用系数法。其中前两种方法在国内各设计单位的使用最为普遍. 需要系数法需要系数法比较简便因而广泛使用,但当用电设备台数多而功率相差不大时,需要系数法的计算结果往往偏小,故不适用于低压配电线路的计算,而适用于计算变,配电所的负荷. 需要系数法的计算公式如下： （6-1）1nc

54、diipkp （6-2）tanccqp 26 （6-3）22cspcqc （6-4）3ccrsiu式中pn总设备功率，单位为 kw； kd -需要系数； pc -计算有功功率，单位为 kw； qc -计算无功功率，单位为 kw； sc -计算视在功率，单位为 kw； tan -电气设备功率因数角的正切值； ur -电气设备额定电压，单位为 kv； ic -计算电流，单位为 a。二项式系数法二项式法也比较简便,它考虑了数台大功率设备工作时对负荷影响的附加功率,但计算结果往往偏大,一般用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算. 由于二项式法不仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均功率,而且考虑了少数容量最

55、大的设备投入运行时对总计算负荷的额外影响,所以二项式法比较适于确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷.但是二项式计算系数 b，c 和 x 的值,缺乏充分的理论根据,而且这些系数,也只适于机械加工工业,其他行业的这方面数据缺乏,从而使其应用受到一定局限。二项式系数法的计算公式如下：1）单组用电设备组中设备台数3 台时的计算负荷为： （6-5）1ncnixipbpcp2）多组用电设备组的计算负荷为： （6-6）max11()()ijmncjnxjipbpcp （6-7）max11(tan) ()tanijmncjnxjiqbpcp 27式中 j-用电设备组序号，j=1，2，m;

56、-各组中的该部分最大值。max()xcp 利用系数法用利用系数法进行负荷计算时的步骤与需要系数法相同，使用利用系数法时的计算公式如下：1）单组用电设备组中设备台数3 台时的计算负荷为：a.先利用系数求平均负荷为： （6-8）1inavxnipkp式中 kx-利用系数b.再由附加系数求计算负荷。附加系数由设备等效台数和利用系数 kx 得到： 2)多组用电设备组的计算负荷为：当供电范围内有多个不同的用电设备组时，设备等效台数 neq 为所有设备的等效台数；利用系数 kx 以各设备组的加权利用系数kxav 替换，同样使用附录查得 kad。有功功率计算公式变为： （6-9）11ijmncadxavnj

57、ipk kp加权利用系数 kxav （6-10）111ijmavjjxavmnnjipkp式中 -各组设备平均功率之和（kw）；1mavjjp-各组设备额定功率之和（kw）；11ijmnnjip 28利用各种用电指标的负荷计算方法当用电设备台数及容量尚未确定，但需作初步的负荷计算时，如：供配电系统处于规划阶段时，具体设备台数尚未明确；处于初步设计阶段时，部分主要的、大容量的用电设备已经清楚，但某些分散的、小容量用电设备并未确定。这时，均需借助用电指标进行负荷计算。常见的方法有：负荷密度法、单位指标法和住宅用电量指标法。1）负荷密度法 负荷密度法的计算公式如下： pc=a （6-11）式中 pc

58、计算负荷，单位为 kw； a计算范围的使用面积，单位为； 负荷密度指标，单位为 kw2）单位指标法 单位指标法的计算公式如下： pc=an （6-12）式中 a单位用电指标，单位为 kw人、kw床、kw产品等； n单位数量，单位为人数、床数、产品数量等。3）住宅用电量指标法 住宅用电量指标法的计算公式如下： （6-13）cpkn式中 住宅用电指标，单位 kw户； n供电范围内的住宅户数； k-住宅用电同时系数。本工程为二类高层建筑，应急照明设备用电、消防控制室、消防电梯为一级负荷，采用两路专用回路供电。普通客梯、生活水泵、楼梯照明等用电设备为二级负荷，应由两路电源供电，楼梯照明灯采用声控并且使

59、用电子延时开关控制，火灾时强制点亮。其他的一般电力、照明用电属于三级负荷。6.2.2 变压器 t1的负荷负荷计算一般采用需要系数法。用电设备功率乘以需要系数和同时系数（一般可取 k=0.9） ，便可直接求出计算负荷。这种方法比较简单、应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。需要系数值是在一定的范围内按统计方法来确定的，它的准确性对负荷计算有重要的意义，可从许多文献中查表得到。但是，需要系数表中给出的只能是推荐值，这就要求设计者 29根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值。一般来说，当用电设备组的设备台数多时选取较小值，否则选取较大值；设备使用率高时选取较大值，否则选取较小值。计算负荷

60、如下表：表 6-1 住宅楼首层用电负荷设备组编号设备名称设备容量pn/kw需要系数kdcostanpc/kwqc/kvarsc/kvaic/a1屋顶泛光照明2010.800.75201525382生活水泵2510.800.75251931473客梯、消防电梯8210.501.73821421642494消防控制室2010.800.75201525385变电所照明40.80.900.4832456住宅楼梯照明100.70.950.3372711总计165160197260398有功同时系数0.9无功同时系数0.95总负荷计算1441872393536.2.3 变压器 t2负荷变压器 t2的负荷计算用的是