甘肃某商住楼建筑电气系统设计强电部分

第页甘肃某商住楼建筑电气系统设计设计总说明本设计为甘肃某商住楼建筑电气系统设计，主要阐述了高层商住楼的电气设计依据、原则和方法。本工程设计只包括强电部分的设计，设计主要设计内容包括供配电、筑照明、防雷接地。其中照明系统主要包括灯具选择、照度计算、灯具和插座平面布置，配电系统主要包括确定供电方式设计、系统图设计、负荷计算、导线和和断路器等设备选型，防雷接地系统包括防雷等级确定、各种防雷措施、接地设计和等电位连接。在设计过程中，运用天正电气cad绘制电气设计图，并且根据工程要求和设计规范，确定系统设计方案，查阅标准图集和手册，遵循相关电气设计规范和要求进行设计和材料设备的选型，完成各个系统设计。本设计完成图纸共计14张，包括：图纸目录、设计说明、材料表、配电系统图、照明系统图、照明平面图、插座平面图、屋面防雷、接地。关键词：建筑电气；建筑照明；低压配电；防雷；接地ThedesignofGansucommercialandresidentialbuildingelectricalsystemDesignDescriptionThedesignspecificationsforacommercialandresidentialbuildingelectricalsystemsdesign,Gansu,mainlyonthebasisofhigh-risecommercialandresidentialelectricaldesign,principlesandmethods.Theprojectdesignincludesonlypartofastrongelectricaldesign,designforthemaindesignelementsincludepowerdistribution,buildinglighting,lightningprotectionandgrounding.Lightingsystemwhichincludeslightingchoices,illuminationcalculation,lampsandsocketslayout,powerdistributionsystemincludesdeterminingpowersupplydesign,systemdesigndiagram,loadcalculation,wiresandotherequipmentselectionandcircuitbreakers,lightningprotectionandgroundingsystemsincludinganti-Raygradesdetermined,avarietyoflightningprotection,groundingdesignandequipotentialconnection.Inthedesignprocess,theuseofTengenElectricalCADdrawingelectricaldesigndrawings,andinaccordancewiththeprojectrequirementsanddesignspecifications,determinethesystemdesign,inspectionstandardatlasandmanual,followtherelevantelectricaldesignspecificationsandrequirementsforthedesignandselectionofmaterialsandequipment,completionofeachsystemdesign.Thedesigniscompletedatotalof14drawings,including:DrawingCatalog,designspecifications,billofmaterials,powerdistributionsystemdiagram,Figurelightingsystems,lightingplan,socketsplan,rooflightningprotection,grounding.Keywords:buildingelectrical;architecturallighting;low-voltagedistribution;lightning;ground目录1绪论 11.1本工程概况 11.2建筑电气系统设计要求 11.2.1设计要求 11.2.2设计依据 21.3设计内容 21.3.1供电系统设计 21.3.2照明设计 21.3.3防雷接地 22照明系统设计 32.1照明设计说明 32.2照明设计原则 32.2.1照明方式、光源和灯具的选择 32.2.2公共照明和应急照明 52.2.3本工程具体设计方案 62.3照度计算 62.3.1照度标准 62.3.2照度计算 82.4插座设计 93配电系统设计 103.1设计说明 103.2负荷分级及供电要求 103.3负荷计算 113.4导线、电缆选型 123.4.1导线、电缆选择原则 123.4.2本工程导线电缆选择 133.5断路器选型 144防雷接地系统设计 154.1防雷 154.1.1防雷等级 154.1.2年预计雷击次数 164.1.3第三类建筑防雷措施 174.2接地 174.3防雷接地的设计 184.3.1年预计雷击次数 184.3.2本工程防雷 19总结 21致谢 22参考文献 231绪论1.1本工程概况本次设计对象为甘肃某商住楼，其楼高58.5m（水平面至楼顶女儿墙），地面共十八层，地下一层，占地面积600㎡。1~3层为商业层，4~18层为居住层，每层九户，有五个户型。地下一层主要用作储藏室，并且与小区的停车场相连。本设计为高层民用建筑电气设计，根据规范要求，此建筑为二类建筑，负荷属于二类负荷，防雷等级为三类防雷。商业部分和住宅部分分别设置了电井，配电分开设计，互不影响。1.2建筑电气系统设计要求1.2.1设计要求本设计主要完成该商住楼的低压配电系统、动力系统、照明、防雷和接地等方面的具体设计。本商住楼属于民用建筑电气设计范畴。民用建筑电气设计采用的技术标准和装备水平，应与工程在国民经济和公共生活中的地位、规模、功能要求及建筑环境设计相适应。认真考虑设备、材料的供应可能，以及施工安装和维护管理水平。并积极采取各项节能措施，努力降低电能消耗；注意节约有色金属，合理选用铜、铝材质的导体，根据地区条件、工程特点、规模和发展规划、正确处理近期和远期发展的关系，做到以近期为主，考虑发展的可能性。应积极采取经实践证明行之有效的新技术、新理论、努力创造经济效益、社会效益和环境效益。除应符合以上规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。做到安全可靠、技术先进、经济合理、维护管理方便，并注意美观。在照明设计中，照明设计与建筑装修，有着非常密切的关系，只有相互配合，才能在功能上、艺术上做出好的设计。由于该商住楼有商用和住宅两部分，应分开设计，在光源选择、照度计算、灯具选择、节能等方面会有所差别。在供电设计中要了解该建筑的结构、各层的用途,进行电力负荷的计算。电力负荷是供电设计的依据参数，计算是否准确，对合理选择设备及日后的安全与经济运行，起着决定性的作用。该商住楼的供电设计，应从最大限度保证其供电可靠性，满足负荷对供电可靠性的要求，配电系统的形式，设备的选择等都要符合电气设计相关规范。对此建筑的防雷接地设计，一是防止建筑因雷击而造成损害，二是防止电磁感应对电气设备产生危害。1.2.2设计依据此建筑的电气设计主要依据国家颁布的各类标准、规范，以及一部分建筑电气设计行业中积累总结的经验。主要设计规范和标准：《供配电系统设计规范》GB50052-2009《低压配电设计规范》GB50054-2011《建筑照明设计标准》GB50034-2004《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008《住宅电气设计规范》JGJ242-20111.3设计内容1.3.1供电系统设计（1）电力等级确定和负荷的计算电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备、安全可靠与经济运行，均起着决定性的作用。（2）低压配电线路设计首先确定进户线的方位，然后确定各区域总配电箱、分箱的位置，根据线路允许电压降等因素确定干线的走向，管材型号和规格，导线截面等，绘制平面图。

（3）电气设备选择

电气设备的选择是涉及多种因素，首先要考虑并坚持的是产品性能质量。电气产品的选用必须符合国家有关规范。其次才是经济性，要根据业主功能要求、经济情况做出选择。1.3.2照明设计电气照明设计包括设计说明、光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、安装方式、眩光控制、调光控制、线路截面、敷设方法和设备材料表等。照明设计和建筑装修有着非常密切的关系，应与建筑师密切配合，以期达到使用功能和建筑效果的统一。绿色照明是指在设计中广泛采用新的材料、技术、方法，达到节能、高效及环保的要求。1.3.3防雷接地为使建(构)筑物防雷设计因地制宜地采取防雷措施，防止或减少雷击建(构)筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，以及雷击电磁脉冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行，做到安全可靠、技术先进、经济合理。2照明系统设计2.1照明设计说明照明设计应根据视觉要求、作业性质和环境条件，通过对光源、灯具的选择和配置，使工作区或空间具备合理的照度、显色性和适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。此商住楼照明分为住宅和商用照明两部分，插座设计只考虑住宅部分，设计参照相关的规范：《建筑照明设计标准》GB50034-2004、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008、《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011。2.2照明设计原则2.2.1照明方式、光源和灯具的选择1.照明方式《民用建筑设计规范》JGJ16-2008规定照明方式可分为一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明，其选择应符合下列规定：（1）当仅需要提高房间内某些特定工作区的照度时，宜采用分区一般照明。（2）局部照明宜在下列情况中采用：1）局部需有较高的照度；2）由于遮挡而使一般照明照射不到的某些范围；3）视觉功能降低的人需要有较高的照度；4）需要减少工作区的反射眩光；5）为加强某方向光照以增强质感时。（3）对于部分作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所，宜采用混合照明。（4）不应单独使用局部照明。2.照明种类根据《民用建筑设计规范》JGJ16-2008电气照明部分规定，可按下列使用要求确定照明种类：（1）室内工作场所均应设置正常照明。（2）下列场所应设置应急照明：1）正常照明因故熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；2）正常照明因故熄灭后，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）大面积工作场所宜设置值班照明。（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）城市中的标志性建筑、大型商业建筑、具有重要政治文化意义的构筑物等，宜设置景观照明。（6）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。确定照明种类，根据《建筑照明设计标准》GB50034-2004中3.1.2条规定：正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；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.光源根据《建筑照明设计标准》GB50034规定，选择光源时应在满足显色性、启动时间等要求条件下，根据光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析比较后确定。商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯；一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯；一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过100W。应急照明应选用能快速点燃的光源。4.灯具选择根据《建筑照明设计标准》GB50034-2004规定，选用的照明灯具应符合国家现行相关标准的有关规定。根据照明场所的环境条件，分别选用下列灯具：（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）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、大型桥式吊车等振动、摆动较大场所使用的灯具，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。对于住宅部分灯具的选择应根据具体房间的功能而定，并宜采用直接照明和开启式灯具。（1）起居室(厅)、餐厅等公共活动场所的照明应在屋顶至少预留一个电源出线口。（2）卧室、书房、卫生间、厨房的照明宜在屋顶预留一个电源出线口，灯位宜居中。（3）卫生间等潮湿场所，宜采用防潮易清洁的灯具；卫生间的灯具位置不应安装在0、1区内及上方。装有淋浴或浴盆卫生间的照明回路，宜装设剩余电流动作保护器，灯具、浴霸开关宜设于卫生间门外。（4）起居室、通道和卫生间照明开关，宜选用夜间有光显示的面板。2.2.2公共照明和应急照明1.公共照明《住宅建筑照明设计标准》JGJ242-2011规定：住宅建筑的门厅、前室、公共走道、楼梯间等应设人工照明及节能控制；当应急照明采用节能自熄开关控制时，在应急情况下，设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮；无火灾自动报警系统的应急照明可集中点亮。2.应急照明《住宅建筑照明设计标准》JGJ242-2011规定：高层住宅建筑的楼梯间、电梯间及其前室和长度超过20m的内走道，应设置应急照明；中高层住宅建筑的楼梯间、电梯间及其前室和长度超过20m的内走道，宜设置应急照明。应急照明应由消防专用回路供电。应急照明的回路上不应设置电源插座。规范还规定：10层～18层的二类高层住宅建筑，宜沿疏散走道设置灯光疏散指示标志，并宜在安全出口和疏散门的正上方设置灯光“安全出口”标志。2.2.3本工程具体设计方案本工程设计的住宅照明和商业照明（没有提供相关要求，按一般商业建筑设计）属于正常照明，灯具选择荧光灯灯具。应特别注意，在厨房和卫生间灯具选择防水防尘荧光灯灯。住宅建筑的照明应选用节能光源、节能附件，灯具应选用绿色环保材料。住宅的公共走廊长度为24m，需要设计应急照明。商业部分的公共走廊应设计应急照明。安全疏散通道及出口应设计疏散照明。其中，公共照明接在应急照明双电源切换箱内。平常作为公共照明的一部分，在发生停电或发生事故时，电源自动切换。具体设计见电气施工图。2.3照度计算2.3.1照度标准建筑功能不同，其照度要求有所差别。根据《建筑照明设计标准》，居住照明的照度标准如下表。表2-1居住建筑照明标准值房间或场所参考平面及高度照度标准值（lx）Ra起居室一般活动0.75m水平面10080书写、朗读300*卧室一般活动0.75m水平面7580床头、阅读150*餐厅0.75m餐桌面15080厨房一般活动0.75m水平面10080操作台台面150*卫生间0.75m水平面10080注：*宜用混合照明按照《建筑照明设计标准》GB50034-2004要求，居住建筑每户照明功率密度值不宜大于下标的规定。当房间场所的照度值高于或低于本表规定的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。表2-2居住建筑每户照明功率密度值房间或场所照明功率密度（W/m²）对应照度值（lx）现行值目标值起居室776100卧室75餐厅750卧室100卫生间100表2.3商业建筑照度标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）UGRRa一般商店营业厅0.75m水平面3002280高档商店营业厅0.75m水平面5002280一般超市营业厅0.75m水平面3002280高档超市营业厅0.75m水平面5002280收款台台面500-80商业建筑照明功率密度值应符合表2-4的规定。表2-4商业建筑照明功率密度值房间或场所照明功率密度（W/㎡）对应照度值（lx）现行值目标值一般商店营业厅1210300高档商店营业厅1916500一般超市营业厅1311300高档超市营业厅2017500表2-5公共场所照度标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）UGRRa门厅普通地面100-60高档地面200-80走廊、流动区域普通地面50-60高档地面100-80楼梯、平台普通地面30-60高档地面75-80自动扶梯地面150-60厕所、盥洗室、浴室普通地面75-60高档地面150-80电梯前厅普通地面75-60高档地面150-80休息室地面1002280储藏室、仓库地面100-60车库普通地面752860高档地面20025602.3.2照度计算本工程设计的照度计算以下取户型E的客厅为例：（1）房间参数房间类别：起居室,照度要求值：100.00LX,功率密度不超过7.00W/㎡房间名称：客厅房间长度L：3.60m,房间宽度B：3.10m,计算高度H：3.00m顶棚反射比(%)：80,墙反射比(%)：50,地面反射比(%)：30室形系数RI：2.76（2）灯具参数：型号：飞利浦TLD36W/29,单灯具光源数：1个灯具光通量：2975.00,灯具光源功率：36.00W镇流器类型：TLD标准型,镇流器功率：5.00W（3）其它参数：利用系数：0.46,维护系数：0.8,照度要求：100.00,功率密度要求：7.004.计算结果：E=NΦUK/AN=EA/(ΦUK)其中：Φ--光通量lm,N--光源数量,U--利用系数,A--工作面面积m2,K--灯具维护系数计算结果：建议灯具数：1个,计算照度：98.21LX实际安装功率=灯具数×(总光源功率+镇流器功率)=41.00W实际功率密度：3.67W/m2,折算功率密度：3.74W/m2（4）校验结果：要求平均照度：100.00LX,实际计算平均照度：98.21LX符合规范照度要求!要求功率密度：7.00W/m2,实际功率密度：3.67W/m2符合规范节能要求!2.4插座设计根据《住宅电气设计规范》JGJ242-2011规定，适当布置插座数量，具体见表2-6。表2-6电源插座的设置要求及数量序号名称设置要求数量1起居室（厅）、兼起居的卧室单相两孔、三孔电源插座≥32卧室、书房单相两孔、三孔电源插座≥23厨房IP54型单相两孔、三孔电源插座≥24卫生间IP54型单相两孔、三孔电源插座≥15洗衣机、冰箱、排油烟机、排风机、空调器、电热水器单相三孔电源插座≥1本工程设计中，插座回路与照明回路分开设计，每一回路插座数量不宜超过10个，空调插座单独设计回路，壁式空调插座回路中，插座不多余两个，柜式空调插座一个插座一个回路。此楼的住宅部分有D、E、F、G、H五个户型，根据户型放大平面图结合实际布置插座平面。依据《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93，插座的型式和安装高度，应根据其使用条件和周围环境确定。具体设计：（1）卧室：插座3个，安装高度0.3M。（1）客厅：插座3个，安装高度0.3M。（3）餐厅：插座1个，安装高度0.3M。（4）卫生间：带保护接点密闭插座3个，风扇插座和热水器安装高度1.8m，洗衣机插座安装高度1.0m，其他插座安装高度1.5m。（5）厨房：插座3个，安装高度1.0。插座平面图布置见图纸——插座平面图。3配电系统设计3.1设计说明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。供配电系统的设计应按负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模和发展规划以及当地供电条件，合理确定设计方案根据提供图纸信息，此3号楼供电由小区变配电所引入，再由配电室分别供给本楼的动力负荷及照明负荷用电方式。配电方式采用树干式和放射式结合的供电方式。消防电梯均采用两路不同变压器引出专用电缆进线，在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。3.2负荷分级及供电要求按《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008规定：用户符合应根据供电可靠性及中断供电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。各级负荷应符合下列规定：1.符合下列情况之一时，应为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡时。（2）中断供电将在政治、经济上造成重大影响或损失时。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工作，或造成公共场所秩序严重混乱时。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂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用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电后将影响实时处理重要的计算机及计算机网络正常工作以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷，为特别重要的负荷。2.符合下列情况之一时，应为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响时。（2）中断供电将造成较大经济损失时。（3）中断供电将影响重要用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序混乱时。3.不属于一级负荷和二级负荷的用电负荷应为三级负荷。根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）规定：二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回路6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回路架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100％的二级负荷。本工程设计对象属于二类高层民用建筑，负荷分级为二级负荷。为保证供电可靠性，本建筑物电源由小区高低压配电室，两路电源同时供电。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。保证公共照明、事故照明、消防中心、消防泵房、消防电梯、及风机等设备的事故用电。本设计的变配电室设在地下一层。住宅和商用用电电井分开，分别设计，互不影响。主要用电负荷的分级：（1）二级负荷：主要通道及楼梯间照明用电、排烟风机、电梯、生活泵及公共疏散照明等。（2）三级负荷：其它电力负荷及照明。3.3负荷计算1.涉及的数据高层建商住楼的电力负荷计算，采用需要系数法。商业部分工程要求不明确，所以预留负荷的确定按单位指标法预留负荷，一般取105W/㎡~120W/㎡。各类负荷按系数法计算，根据类型不同，需要系数范围不同:一般照明0.8~1.0，功率因数0.8~0.9；应急照明1.0,功率因数0.8~0.9；户配电箱0.8~0.9,动力配电箱0.8~1.0,功率因数0.8~1.0；商业需要系数0.85~0.9,功率因数0.8~1.0。2．各类负荷计算到户的负荷计算，是单相负荷；干线配电负荷为三相负荷。设计中涉及到的负荷计算见下表表3-1住户配电箱负荷配电箱回路KxcosφPe（kW）Pjs(kW)Ijs(A)AL1WL10.80.910.84.04WL1.26.05WL30.80.921.68.08WL40.80.910.84.04WL50.80.910.84.04WL0.42.02表3-2各类负荷一览表配电箱编号KxcosφPe（kW）Pjs(kW)Ijs(A)AL1（户）0.80.964.8024.24AW4（住层）0.80.95448.0072.93AW1（商层）0.80.93430.2245.92B1（商）0.80.910281.64137.75A1（住）0.80.9168134.40226.89A2（住）0.80.9162129.6218.79D1（地下室）0.80.964.808.01AL-10.80.921.608.08ALE（应急）1010.91016.88DT（电梯）2010.91060.773.4导线、电缆选型3.4.1导线、电缆选择原则导线和电缆的选择，必须满足用电设备对供电安全可靠和电能质量的要求，尽量节省投资，降低年运行费，布局合理，维修方便。导线和电缆的选择包括两方面内容：①型号选择；②截面选择。1.型号选择常用塑料绝缘导线型号：BLV(BV),BLVV(BVV),BVR。型号中B表示布导线，V表示铜芯聚氯乙烯导线，BVR表示铜芯聚氯乙烯绝缘软导线，BVV表示铜芯聚氯乙烯护套聚氯乙烯绝缘导线。导线载流量的确定般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。一般铜导线的安全载流量为5~8A/QUOTE。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。导线和电缆截面的选择必须满足安全、可靠和经济的条件，其选择原则有：按允许载流量选择导体和电缆截面；按允许电压损失选择导体和电缆截面；按经济电流密度选择导体和电缆截面；安机械强度选择导体和电缆截面；满足短路稳定的条件。3.4.2本工程导线电缆选择在本设计中，选择按允许载流量选择导体和电缆截面，即在导线和电缆（包括母线）通过最大负荷电流（即计算电流）时，其发热温度不应超过正常运行时的最高允许温度，以防止导线或电缆因过热而引起绝缘损坏或老化。导线选择铜芯绝缘导线BV，查询《建筑电气常用数据》（04DX101-1)确定导线型号。具体选型：（1）户配电箱的回路中，照明回路统一选用BV-3×2.5（安全疏散指示电源线也用BV-3×2.5)，插座回路统一选用BV-3×4。（2）在配电箱系统图中我们根据负荷计算得到的计算电流参考，在《建筑电气常用数据》（04DX101-1)选择导线的截面。下面以用户进线为例进行说明。配电箱容量=6KW需要系数：Kx=0.8功率因数：cosφ=0.90有功同时系数Kp=1无功同时系数Kq=1=4.8(kW)=2.32(kvar)=5.33(kVA)Ijs=Sjs/(√3×Ur)=24.24(A)1.3×Ijs=1.3×50.64=31.51(A)因为电流启动/断开时波动比较大，所以在实际计算中我们常用导线允许载流量Ial≥1.3*Ic.最终导线为BV-3×10-PC25WCCC（WC、CC为敷设方式)。涉及的线型选择在图纸中有具体标注。3.5断路器选型断路器选型满足以下条件：1.低压断路器的型号及操作形式应符合工作环境、保护性能等方面的要求。2.低压断路器的额定电压不应低于装设地点线路的额定电压。3.低压断路器的额定电流应不小于它所能安装的最大脱扣器的额定电流。4.低压断路器的短路断流能力应不小于线路中最大三相短路电流。断路器的脱扣器主要有过电流脱扣器、热脱扣器、欠电压脱扣器、分励脱扣器几种。一般选择脱扣器的额定电流，然后整定脱扣器的动作电流和动作时间。低压配电系统各级开关均采用自动空气开关(断路器)，设置瞬时、短延时过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，注意选择性配合，防止越级跳闸。本设计中选择施耐德的断路器，包括C65系列断路器和塑料壳断路器。断路器额定电流应大于计算电流的1.2~1.3倍。例如在户内插座回路，Pe=2kW，Ijs=9.09，断路器的额定流选择大于1.3*Ijs，所以I=11.817A，根据C65选型手册，额定电流选择16A合适，且带漏电保护，断路器选择为：C65N-C16A/3P+VE+MN。其含义为：N：分断能力；C型脱口曲线；16A：额定电流；VE：VigiC65ELE（带漏电保护）；MN：欠压脱扣单元(瞬动型)。4防雷接地系统设计4.1防雷4.1.1防雷等级根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010,建筑物应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物：1.凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。2.具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。3.具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物：1.国家级重点文物保护的建筑物。2.国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆，国家级档案馆、大型城市的重要给水泵房等特别重要的建筑物。注：飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。3.国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。4.国家特级和甲级大型体育馆。5.制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。6.具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。7.具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。8.有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。9.预计雷击次数大于0．05次／a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。10.预计雷击次数大于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。在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第三类防雷建筑物：1.省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。2.预计雷击次数大于或等于0．01次／a，且小于或等于0．05次／a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物，以及火灾危险场所。3.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。4.在平均雷暴日大于15d／a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于l5d／a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。4.1.2年预计雷击次数1.建筑物年预计雷击次数应按下式计算：N=k×Ng×Ae（4-1）式中：N—建筑物年预计雷击次数(次/a)；k—校正系数,在一般情况下取1；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；金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取1.7；位于山顶上或旷野的孤立建筑物取2；Ng—建筑物所处地区雷击大地的年平均密度(次/QUOTE/a)；Ae—与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(QUOTE)。2.雷击大地的年平均密度，首先应按当地气象台、站资料确定；若无此资料，可按下式计算。Ng=0.1×Td（4-1）式中：Td—年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定(d/a)。3.与建筑物截收相同雷击次数的等效面积应为其实际平面面积向外扩大后的面积。其计算方法应符合下列规定：当建筑物的高度小于100m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算：（4-2）（4-3）式中：D—建筑物每边的扩大宽度(m)；L、W、H—分别为建筑物的长、宽、高(m)。4.1.3第三类建筑防雷措施第三类防雷建筑物外部防雷的措施宜采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网、接闪带和接闪杆混合组成的接闪器。接闪网、接闪带应按规范的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格；当建筑物高度超过60m时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应互相连接。专设引下线不应少于2根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不应大于25m。当建筑物的跨度较大，无法在跨距中间设引下线时，应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距，专设引下线的平均间距不应大于25m。防雷装置的接地应与电气和电子系统等接地共用接地装置，并应与引入的金属管线做等电位连接。外部防雷装置的专设接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。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和接地装置，当其女儿墙以内的屋顶钢筋网以上的防水和混凝土层允许不保护时，宜利用屋顶钢筋网作为接闪器，以及当建筑物为多层建筑，其女儿墙压顶板内或檐口内有钢筋且周围除保安人员巡逻外通常无人停留时，宜利用女儿墙压顶板内或檐口内的钢筋作为接闪器。对第二类和第三类防雷建筑物，应符合下列规定：1.没有得到接闪器保护的屋顶孤立金属物的尺寸不超过下列数值时，可不要求附加的保护措施：（1）高出屋顶平面不超过0.3m。（2）上层表面总面积不超过1.0QUOTE。（3）上层表面的长度不超过2.0m。2.不处在接闪器保护范围内的非导电性屋顶物体，当它没有突出由接闪器形成的平面0．5m以上时，可不要求附加增设接闪器的保护措施。4.2接地1.TN－C系统TN－C系统被称之为三相四线系统。该系统中性线N与保护接地PE合二为一，通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高，线路经济简单，但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内，单相负荷所占比重较大，难以实现三相负荷平衡，PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流，在非故障情况下，会在中性线N上叠加，使中性线N带电，且电流时大时小极不稳定，造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电，对人身造成不安全，而且也无法取到一个合适的电位基准点，精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN－C接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。2.TN－C－S系统TN－C－S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN－C系统，第二部分是TN－S系统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所，进户之前采用TN－C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN－S系统。TN－C系统前面已做分析。TN－S系统的特点是：中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。该系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时，始终不会带电。因此TN－S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线，各自都从接地体一点引出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施，那么TN－C－S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。3.TN－S系统TN－S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN－S系统的特点是，中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要按TN－C－S接地系统，采取同样的技术措施，TN－S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时，一般都采用这种接地系统。4.3防雷接地的设计4.3.1年预计雷击次数本工程防雷等级为三级，建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入，并设置总等电位联结。年预计雷击次数计算：建筑物的长度L=44.76m建筑物的宽度W=12.16m建筑物的高度H=58.5m当地的年平均雷暴日天数Td=21.1天/年校正系数k=1.0不考虑周边建筑影响。年预计雷击次数:N=k*Ng*Ae=0.0779其中:建筑物的雷击大地的年平均密度:Ng=0.1*Td=0.1*21.1=2.1100等效面积Ae为:H<100m,Ae=[LW+2(L+W)*SQRT(H*(200-H))+3.1415926*H(200-H)]*10^(-6)=0.0369根据《防雷设计规范》，该建筑应该属于第三类防雷建筑。依据：二类:N>0.05省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所。N>0.25住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑。三类:0.01<=N<=0.05省部级办公建筑和其他重要场所、人员密集场所。0.05<=N<=0.25住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑。4.3.2本工程防雷防雷要求：1.避雷带在屋顶利用柱内两根Φ16外侧主筋作引下线，连接处焊接共7处，节点做法见图集03D501-3P8。利用Φ12镀锌圆钢在女儿墙顶及檐口顶做避雷带，支持卡间距1.0米，转角处0.5米。屋顶避雷带连接线网格不大于20mX20m或24mX16m。2.引下线利用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内两根Φ16以主筋通长焊接作为引下线，引下线间距不大于25m。所有外墙引下线在室外地面下1m处引出一根40X4mm镀锌扁钢，扁钢伸出室外，距外墙皮的距离