某市文化体育中心的电气工程设计

摘要本项目电气工程设计紧扣文体中心运营需求与行业趋势，打造智效兼备、安全可靠的电气系统。针对赛事照明、日常运维等多元用电场景，统筹规划供配电、照明、消防等核心系统，融合创新技术与设计理念，既实现当下功能需求的精准匹配，又保障电力供应稳定持久，具备较强的前瞻性与拓展性，为现代化智慧场馆建设提供电气支撑。设计实践过程中，首先全面梳理建筑工程基础信息，依据电力负荷分布特性，经计算确定装机容量，合理配置低压配电柜数量，最后通过电气系统图，完整呈现变配电、照明、消防、防雷接地等系统的电力分配架构与设备参数。青岛市文化体育中心电气工程设计，在供电稳定性、能源利用率、系统智能化及功能适配性等维度均表现卓越，可充分满足场馆全周期运营需求。关键词：供配电系统；照明系统；消防系统；防雷接地系统ABSTRACTTheelectricalengineeringdesignofthisprojectcloselyadherestotheoperationalrequirementsoftheculturalandsportscenterandindustrytrends,creatinganelectricalsystemthatcombinesintelligenceandefficiency,ensuringsafetyandreliability.Aimingatdiverseelectricityconsumptionscenariossuchaseventlightinganddailyoperationandmaintenance,thecoresystemsincludingpowersupplyanddistribution,lighting,andfireprotectionarecomprehensivelyplanned.Byintegratinginnovativetechnologiesanddesignconcepts,itnotonlypreciselymeetsthecurrentfunctionalrequirementsbutalsoguaranteesstableandlong-lastingpowersupply,showingstrongforward-lookingandexpandability,providingelectricalsupportfortheconstructionofmodernintelligentvenues.Duringthedesignandimplementationprocess,thebasicinformationoftheconstructionprojectisfirstcomprehensivelysortedout.Accordingtothedistributioncharacteristicsoftheelectricalload,theinstalledcapacityisdeterminedthroughcalculation,andthenumberoflow-voltageswitchgearisreasonablyconfigured.Finally,throughtheelectricalsystemdiagram,thepowerdistributionarchitectureandequipmentparametersofsystemssuchaspowertransformationanddistribution,lighting,fireprotection,andlightningprotectiongroundingarecompletelypresented.TheelectricalengineeringdesignoftheQingdaoCulturalandSportsCenterdemonstratesoutstandingperformanceindimensionssuchaspowersupplystability,energyutilizationrate,systemintelligence,andfunctionaladaptability,fullymeetingtheoperationalneedsofthevenuethroughoutitslifecycle.Keywords：Powersupplyanddistributionsystem；Lightingsystem；Fireprotectionsystem；Lightningprotectionandgroundingsystem目录1.绪论 .绪论1.1背景与意义近年来，随着人工智能、大数据、物联网等新兴科技的迅猛发展，文体场馆正逐步走向智能化、数字化。青岛市文化体育中心是一座集体育赛事、文化活动和大众娱乐为一体的综合性公共设施，其电气设计对场馆的运行效率和服务品质有很大的影响。但目前的电力工程设计存在智能化程度不够，负荷预测和扩展能力有限，节能标准和新技术应用滞后，安全性和可靠性有待提高。针对当前设计在智能化、节能和安全上存在的不足，本项目拟对供配电、照明、消防电气和防雷接地等核心系统进行优化设计，达到以下四个目的：智能化更新：建立各个系统的智能联动和自适应调整机制，提高了场馆的运行效率，给使用者带来了方便和舒适的体验。节约和提高效率：运用智能能源管理手段，降低运营成本，助力“双碳”目标的达成；安全保障：加强电力系统的安全保护，为场馆的人身和器材提供全方位的保护；产业赋能：项目成果将为人工智能技术和建筑电气的结合提供一个实例，促进多个产业的交叉融合，本项目研究成果将为区域工业转型提供新的思路和方法。1.2研究现状随着公共文化体育事业受重视，住建部《体育建筑电气设计规范》（JGJ354-2014）；明确供配电、照明等设计标准，地方政府配套政策支持绿色节能、安全可靠的电气设施建设。在绿色设计上，要大力采用太阳能光伏、地源热泵等新能源，并在简阳文化体育场馆采用导光管进行自然光环境的节能改造。供配电系统以可靠性为核心，采用多电源供电与备用电源，依建筑需求优化变配电所布局，运用智能电网实现设备远程监控。照明系统遵循标准设定参数，LED光源结合智能控制满足多功能使用。防雷接地严格执行规范，通过接闪器、联合接地等措施防护，设置防雷装置保护弱电设备。消防电气按标准设计，完善火灾报警与联动系统，采用集中或自带电源的应急照明保障疏散安全。在文体中心的电气设计方面，国外管理严格，并且每个都有自己的侧重点。欧洲在节能上下了很大功夫，规定了新建筑必须满足一定的能源效率标准，而设计者们则必须使用更加节能的设备与科技；美国则是按照IEEE的要求，对所有的电气设备，接地，漏电保护，都做了详细的规定。在环保方面，德国是标准的，它的智能电网可以根据需要提供电力，同时也可以对电梯的刹车进行二次使用；灯光设计注重自然光与节能灯的配合，智能化的灯光调节灯光的使用。法国法兰西体育馆的供电与分配，都采用了两条专用的供电与后备线，而在一些大的体育馆，则是采用了自动分配系统，每秒钟就能找到问题的所在，并通过谐波抑制装置稳定供电。灯光不仅仅是照明，采用了先进的光学技术，可以有效的减少强光的影响，为运动员提供良好的视觉效果；观众的灯光可以制造气氛，美国的体育馆可以通过手机APP进行个性化的灯光调节。目前，澳大利亚体育馆的防雷系统已全面采用了国际标准，更换了高效材料，并优化了结构，并在此基础上实现了对闪电的预先警告。防火设计也更加智能化，新的火灾探测器可以提前探测到火灾，联动系统会自动安排人员进行扑救；日本的比赛场地会定期进行检查和维修，而智慧的指示牌也可以随着火灾的发生而及时调整撤离的方向。1.3本文主要研究工作1.3.1项目概况青岛市文化体育中心位于市北区青岛人工智能产业集聚区内，地处昌嘉路南侧、瑞昌路西侧，紧邻胶州湾海岸。该项目用地面积为16575.4平方米，建筑面积为16478.16平方米，其中，地上10997.77平方米，地下5480.39平方米。该项目的建设内容包括：篮球馆，羽毛球馆，游泳馆，器材馆，基础健身区，部分体育产业用地，地下停车场，设备用房等。体育中心二层房间主要是：羽毛球馆、办公区、配电间、弱电间、电梯厅、运动设备售卖区、库房、男女卫生间等。体育中心夹层房间主要是：健身房、配电间、弱电间、电梯厅、男女卫生间、淋浴间、瑜伽室、教练办公室、单车房、走道等。体育中心一层房间主要是：篮球场、游泳馆、强电间、弱电间、电梯间、男女卫生间、男女更衣室、男女淋浴间、储藏间、跆拳道培训区、多功能共享互动区、教练室、入口大堂、少儿体能训练区、素质教育办公室、洽谈室、办公室等。体育中心地下一层主要是：消防控制室和电梯厅。各楼层分布详见附录C1-C8对应的灯具连线图和强弱电点位图。图纸均可参考附录图B1-B3图例（一）、图例（二）、图例（三）。表1-1各楼层主要房间分布楼层房间分布二层羽毛球馆、办公区、配电间、弱电间、运动设备售卖区、库房等夹层健身房、配电间、弱电间、淋浴间、瑜伽室、教练办公室、单车房等。一层篮球场、游泳馆、强电间、弱电间、男女更衣室、男女淋浴间、储藏间、跆拳道培训区、多功能共享互动区、教练室、入口大堂、少儿体能训练区、素质教育办公室、洽谈室等。地下一层消防控制室和电梯厅1.3.2本工程的主要工作内容（1）负荷计算及变压器的选择；（2）低压配电系统设计；（3）照明系统设计；（4）消防电气设计；（5）防雷、接地系统及安全措施设计。1.4设计规范（1）《体育建筑设计规范》（JGJ31-2003）；（2）《体育建筑电气设计规范》（JGJ354-2014）；（3）《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019；（4）《建筑照明设计标准》GB50034-2024；（5）《供配电系统设计规范》GB50052-2009（6）《建筑电气与智能化通用规范》GB55024-2022（7）《电力变压器能效限定值及能效等级》GB20052-2024（8）《建筑防火通用规范》GB55037-2022（9）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）2.负荷计算及变压器的选择通过详细的负荷计算，能够明确文化体育中心内各类设备、设施的用电需求，包括照明、空调等。这可以避免因负荷估算不准确导致的电力供应不足或过载现象，确保在各种使用场景下，如文艺演出、日常健身活动等，都能稳定、持续地供电。根据负荷计算结果选择合适容量和类型的变压器，能够保证变压器在额定工况下高效运行，减少因变压器故障而引发的停电事故，提高电力供应的可靠性，为文化体育中心的正常运营提供坚实的电力保障。2.1负荷等级2.1.1负荷等级的确定根据《供配电系统设计规范》GB50052-2009规定，根据用户对供电可靠性的要求，同时考虑到用户的生命和财产损失，将供配电系统分为三级。通常，建筑物的负载级别划分为三个级别，对于不同的负载级别，也有不同的需求。该项目为青岛市文体中心一类高层公用建筑，其电气负荷等级为一级。根据《体育建筑电气设计规范》JGJ354-2014的相关标准，可将文体中心负荷等级分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。表2-1负荷等级分类负荷等级分类电力负荷主要代表负荷一级负荷消防设备、应急照明消防控制室、地下车库消防风机、火灾自动报警及联动控制系统二级负荷普通照明和空调系统客梯、走道、大厅三级负荷普通区域用电储物间、办公室、更衣室根据负荷分级要求，本工程中一级负荷（关键负荷）：消防设备：如消防水泵、防排烟风机、火灾自动报警系统、应急照明。二级负荷（重要负荷）：普通照明和空调系统，普通电梯：非消防用途的电梯。三级负荷（一般负荷）：普通办公区域用电、商业区用电（如零售）、非赛事期间的设备用电。注意：在赛事期间，比赛场地照明、转播设备、计时记分系统等通常被视为一级或二级负荷，需高可靠性供电。非赛事期间，部分设备可降级为三级负荷，以节约能源和成本。由于文体中心配电情况复杂，各种配电模式的组合使用。同时，文体中心的运动员对体育锻炼的要求也各不相同，因此体育锻炼的要求也各不相同。在这一点上，本研究按荷载等级绘制了对应的横向干线图，详见附录图A3低压配电干线系统图。2.1.2供电电源设计根据《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019、《建筑电气与智能化通用规范》GB55024-2022中提出的“双电源供电，一台设备不得同时出现故障”的要求。二次负载的外电路宜采用35千伏、20千伏或10千伏的双回线；在小负荷或区域内有困难的情况下，可采用一回35伏、20伏或10伏特高压架空线进行二次负载的供电；若一幢大楼有35千伏、20千伏或10千伏的电力供应，则二次负载可以通过两个变压器的一条低压回路，在负荷侧的配电箱内进行切换。考虑到二次负载断电对电网的冲击很大，建议采用双回路（一座城市电网变电站引出的两条回路），也可以选择两座（两座变压器不在一个变电站内）。”供电电源：在此文化中心施工期间，经电力部门核实后，引进了一条10kV的电源，工作电源容量和变电站的总装机容量都是3562.7kVA，变配电所的两台同型号的变压器都是：800kVA/Uk%=6%。由于该项目有大量的二次负载，所以将2个10kV的高压电源从附近的变电所引出，一条作主用，一条作备用。2.2负荷计算负荷计算结果是选择各类电气设备，如配电箱等的依据。不同的负荷大小需要匹配相应额定电流、电压和功率的设备，以确保设备能够安全、稳定地运行，避免因设备选型不当引发电气故障。利用需求系数法进行负荷计算，计算公式如下：首先，用电设备组的计算功率有功功率为：P无功功率为：Q其次，计算配电干线计算功率有功功率为：P无功功率为：Q最后，进行计算：视在功率为：S计算电流为：I以上各式中：Pc——计算有功功率，kWQc——计算无功功率，kvarSc——计算视在功率，kVAIc——计算电流，APe——用电设备组的设备功率，kWKdtanφKpKqUn——系统标称电压，kV其中cosφ为功率因数，是用来测量电力设备的效率的一种系数，其数值取决于电力的负载特性。tan

表2-2文体中心电气非消防负荷计算表负荷名称设备容量需要系数costan计算负荷PjsQ(kvar)S(kVA)Ijs弱电机房配电箱600.90.850.625433.4863.5496.5变电所配电箱2010.80.7520152538.0地下车库普通动力总配电箱1520.80.80.75121.691.2152230.9空调机房配电箱370.90.80.7533.324.9841.6363.2地下车库普通动力控制箱。70.90.80.756.34.737.8812.0泳池机房配电箱500.90.80.754533.7556.2585.5预留泳池设备间配电箱200.90.80.751813.522.534.2燃气热水炉间配电箱200.90.80.751813.522.534.2地下车库排水泵配电箱42.20.90.80.7537.9828.4947.4872.1空调机房排水泵控制箱1.510.80.751.51.131.882.8地下车库充电桩总配电箱1890.50.950.3394.531.1999.51151.1充电桩配电箱630.70.80.7544.133.0855.1383.8办公普通照明配电箱100.90.90.4894.329.9815.2游泳馆普通照明配电箱300.90.90.482712.9629.9545.6篮球馆普通照明配电箱300.90.90.482712.9629.9545.6瑜伽室普通照明配电箱100.90.90.4894.329.9815.2续表2-2负荷名称设备容量需要系数costan计算负荷PjsQ(kvar)S(kVA)Ijs单车房普通照明配电箱100.90.90.4894.329.9815.2健身房普通照明配电箱300.90.90.482712.9629.9545.6羽毛球馆普通照明配电箱300.90.90.482712.9629.9545.6一层普通照明总配电箱1000.90.90.489043.299.83151.9泛光照明配电箱300.80.90.482411.5226.6240.5地上普通动力总配电箱1100.80.80.758866110167.1客梯配电箱150.910.551.5213.6520.7524.8437.7防爆风机控制箱2.20.90.80.751.981.42.483.8屋顶空气源热泵配电箱2700.90.80.75243182.25303.75461.5游泳馆热泵除湿机组配电箱2400.90.80.75216162270410.2夹层普通动力控制箱200.90.80.751813.522.534.2表2-3文体中心电气消防负荷计算表负荷名称设备容量需要系数costan计算负荷PjsQ(kvar)S(kVA)Ijs消控室消防用电配电箱2010.850.622012.423.5335.8消控室安防用电配电箱200.90.850.621811.1621.1832.2续表2-3负荷名称设备容量需要系数costan计算负荷PjsQ(kvar)S(kVA)Ijs地下车库消防动力总配电箱87.510.80.7587.565.63109.38166.2地下车库消防风机配电箱1510.80.751511.2518.7528.5消防风机配电箱8010.80.758060100151.9地上消防动力总配电箱24910.80.75249186.75311.25472.9表2-2、2-3所示的负荷计算结果，其中：非消防负荷有功功率为1323.91kW，无功功率为889.45kvar；消防负荷有功功率为：469.5kV；无功功率为347.19kvar，工作电源容量及变电所总装机容量均为3562.7kVA，为变压器选型提供了核心参数，以下将结合这些数据，分析不同变压器型号的适用性。2.3变压器的选择本工程所选用的10/0.4kV变压器选用SCB11系列环氧树脂浇注干式变压器，外壳防护等级为IP4X。与传统的变压器相比，SCB11型干式变压器采用了优质的硅钢片和先进的铁芯制造工艺，其空载损耗比前一代SCB10降低约10%，运行时能有效降低电能损耗，节省用电成本。本工程所用的变压器联结组别采用Dyn11，该种联结有以下优势：（1）利用Dyn11的串联方式，将三阶、三阶整数倍次谐波引入高压侧，从而避免了高次谐波对电网的污染，改善了电力系统的供电质量。这对于连接有大量非线性负载（如变频器、整流器等）的电网尤为重要，可避免因高次谐波引起的电气设备发热、振动、噪声以及对通信系统的干扰等问题。（2）提高变压器的输出容量：采用Dyn11联接方式，可以从低压端引出中性点，从而在三相负荷不对称情况下，为变压器提供了一条电流通路，保证了变压器不对称负荷的稳定运行。与Yyn0联结相比，Dyn11联结的变压器在相同的额定容量下，能够承受更大的单相负载，从而提高了变压器的实际输出容量和运行灵活性。（3）增强零序电流的流通能力：采用Dyn11并联后，其低电压端零序阻抗减小，对零序电流的流动有利。该方法具有零序电流大、操作简单、操作方便等特点，可以有效地实现对故障的快速切除，保证电网安全稳定。变压器分接范围：±2×2.5%；阻抗电压Uk%=6%。2.4供配电系统设计建筑供电是指解决建筑内部各种电气设备的供电问题，其中涉及到配电所的设置、线路、设备的选择等。本项目从屋顶到负一层的配电情况如下：屋顶RF配电箱：普通动力配电箱RFAC1PF供电22kW、双电源切换箱RFAT1PY电源转换40kW、泛光照明系统RFAL1FG供电30kW、屋顶空气源热泵配电箱RFAP1-3KTZ共三个，供电量均为270kW、游泳馆热泵初始机组配电箱RFAP4KTZ供电240kW。二层2F配电箱：办公室普通照明配电箱2AL-BG1供电5kW、二层应急照明消防电源配电箱1-2ALE1供电6kW、空调机房配电箱2AP1KT供电19.5kW、客梯配电箱2-1AT1DT供电15kW、消防风机配电箱2AT1PY供电40kW。夹层1MF配电箱：夹层应急照明消防电源配电箱1M-1ALE1供电3kW、一层普通照明总配电箱1MALZ1供电55kW、空调机房配电箱1M-1AP1KT供电65kW、消防风机配电箱1M-1AT2PY供电52kW、消防风机配电箱1M-1AT1PY供电37kW、消防风机配电箱1-1AT1PY。一层配电箱：一层应急照明消防电源配电箱1-1ALE1供电6kW、地上普通照明总箱1-1GGAL1供电30kW、一层普通照明总配电箱1-1ALZ1供电160kW、一层普通照明总配电箱1ALZ1供电100kW、地上普通动力总配电箱1-1APZ1供电107kW、地上消防动力总配电箱1-1APEZ1/2供电249kW。负一层配电箱：负一层应急照明配电总箱B1-1ALEZ1供电21kW、应急照明消防电源配电箱B1-1ALZ1供电36kW、地下车库消防动力总配电箱B1-1APEZ1供电87.5kW、地下车库排水泵配电箱B1-1ATZPS供电42.2kW、地下车库普通动力总配电箱B1-1APZ1供电152kW、变电所配电箱B1-1AT-BPD供电20kW、弱电机房配电箱B1-1AT-RD供电60kW、消防泵房用电配电箱B1-2AT1XB供电163kW、消控室消防用电配电箱B1-1AT-XK供电20kW、消控室安防用电配电箱B1-1AT-AF供电20kW、充电桩配电箱B1-1APZ1-CDZ供电189kW、地库充电桩用电预留B1-1APZ2-4-CDZ供电189kW、泳池机房配电箱B1-AP-YC供电50kW、预留泳池设备间配电箱B1-AP-YL供电20kW、燃气热水炉间配电箱B1-AP-SL供电20kW。配电箱分布详见附录图A3低压配电干线系统图。2.5短路电流计算在电气系统设计中，短路电流的计算是确保系统设备选型合理、保护装置整定准确、系统运行安全稳定的关键步骤。合理准确地进行短路电流计算，有助于分析系统在发生故障时可能承受的最大电流，为低压开关设备、电缆选型、保护装置配置等提供依据。2.5.1计算依据与假设根据《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019和《供配电系统设计规范》GB50052-2009的有关规定。仅考虑变压器低压侧的三相对称短路电流，不考虑线路阻抗和发电机反应。采用变压器容量法进行计算，选取单台变压器运行工况进行分析。2.5.2变压器参数表2-4变压器参数容量S电压等级（低压侧）U阻抗电压Uk%台数联结组别800kVA400V6%2台Dyn112.5.3计算公式三相对称短路电流公式如下：I其中：SnUnUkIk2.5.4实际计算代入参数：SUUI即：最大短路电流约为19.24kA（单台变压器低压侧三相短路电流）。若考虑两台800kVA变压器并联供电，短路电流为：I2.5.5应用意义短路电流大小决定了配电系统中开关设备的分断能力选型，确保其能在故障发生时快速、可靠地切断故障电流。为断路器、接触器、电缆和其他电气元件提供校验依据。为保护装置整定计算和继电保护工作的分析提供了依据。2.5.6小结通过对本工程中配电变压器短路电流的分析计算，明确了系统可能承受的最大电流水平，为后续低压电气设备选择和系统保护设计奠定了坚实的基础。2.6章节小结本章节围绕文化体育中心的电力需求，从负荷等级划分、负荷计算、变压器选择、供配电系统设计及短路电流计算几方面展开分析。依据场馆功能及设备重要性，将负荷明确分为不同等级，为后续设计奠定基础。负荷计算采用科学合理的方法，综合考虑照明、空调、动力设备等不同类型负载，精准确定电力需求，为设备选型提供数据支撑。在选择变压器时，要综合考虑容量匹配和运行效率，保证电力供应的稳定和经济。供配电系统设计从整体布局出发，保障各区域可靠供电，同时短路电流计算为系统保护设计提供关键参数，提升系统应对故障的能力。通过本章节的分析与计算，为文化体育中心构建起稳定、高效的电力供应体系，满足场馆多样化的用电需求，为场馆的正常运营提供坚实保障。3.低压配电系统设计从大型的空调系统、照明设备到各类小型的电子设备、办公设备等，合理的低压配电系统设计能够确保在各种情况下，如设备同时运行或部分设备故障时，都能为所有设备提供稳定、可靠的电力供应，避免因电力波动或中断影响正常的体育赛事、文化活动以及日常运营。通过精心设计低压配电系统，可以根据设备的具体需求进行合理配电，保证设备安全、高效运行，延长了机器的使用寿命，降低了由于机器出现故障所造成的修理、替换费用。3.1低压柜型选择常用的低压配电柜有GGD，GCK，GCS，MNS等几种，它们的特性及应用范围如下表3-1所示。表3-1低压配电柜特点柜型特性应用范围GGD配电柜母线系统设在柜上，母线由绝缘支架固定在箱体上，可承受大的短路电流。主回路结构丰富，可满足不同用户的电气控制需求。适用于电力、照明、配电装置等的低压配电系统，适用于电力、照明和配电装置的功率分布与控制。尤其适用于对电气性能要求较高、负载较为稳定的场合。GCK配电柜具有较高的分断能力和动热稳定性，可满足大容量电力设备的控制与保护需求。每个抽屉单元均有独立的隔离功能，便于检修和维护，同时也提高了供电的可靠性。可用于工频50~60Hz，额定电压不超过380V的场合，广泛应用于高层建筑和商业中心等场合，尤其适用于电机控制中心。GCS配电柜母线系统布置在柜体后部，采用高强度绝缘母线槽，具有较高的短路耐受能力。每个抽屉单元均设有独立的过适用于石油，化工，冶金，纺织，高层建筑等各种低压配电网，尤其适用于对供电可靠性要求较高、负载变化续表3-1柜型特性应用范围流、短路保护装置，电气性能可靠，能有效保护设备和线路安全。较大的场合，如大型生产线、自动化控制系统等。MNS配电柜母线系统设置在箱体上方，并为隔离式母线槽，可承受大的短路电流，是一种很好的保护措施。具有多种功能单元组合，可实现对不同负载的精确控制和保护，电气性能先进，能满足各种复杂的电力系统需求。可用于交流50-60Hz、额定电压为380V的电力系统，主要应用于大型商场、车站等人员密集、对供电可靠性和安全性要求极高的场所，以及一些对电气设备性能要求严格的工业领域，如电子等行业。文体中心在建设初期以及未来的发展过程中，功能布局和用电设备可能会不断变化和增加。GCK低压配电柜的模块化设计使其能够根据这些变化灵活组合不同的功能单元，方便地增加新的配电回路和控制功能，以满足不断变化的用电需求，这是其他配电柜所不具备的优势。考虑到GCK低压配电箱的众多优势，本次设计中选择了GCK配电箱作为低压配电设备。图3-1GCK馈电柜实图3.2低压开关柜设计下面以1#变压器T1的负载低压柜为例，介绍了其计算过程：I以1AN03出线柜为例举例计算：01回路，向B1层的弱电室的配电盒B1-1AT-RD提供电力，Kd为0.9，功率因数cos∅取0.85，这是按规程规定的要求，按照(3-1)式。I空气断路器整定电流按照计算电流的1.3倍左右选取，96.5A×1.3≈125A，取125A，额定极限短路分断能力Icu(kA)=50A。02回路，供电至B1楼消控室安防用电配电箱B1-1AT-AF，总额定功率为20kW，按规范的规定，需将需要系数Kd取0.9，功率因数cos∅取I空气断路器整定电流取63A，额定极限短路分断能力Icu(kA)=50A。03、04、05回路分别供电至排水泵用电B1-1ATZPS(备用)、地库普通照明B1-1ALZ1、燃气热水炉间用电B1-AP-SL不再一一举例，具体看下表3-1，06、07回路作为备用回路。低压开关柜总设计详见附录图A1、A2低压总配电系统图一、二。表3-21AN03低压开关柜编号1AN03外观尺寸2200×800×1000配电方案号馈电柜(GCK)主要设备空气断路器参考型号NSX160N/3PTM125NSX100N/3PTM63NSX160N/3PTM100NSX100N/3PTM63NSX100N/3PTM63NSX400N/3PTIM315NSX250N/3PTM160电流互感器（LMZ1-0.5）150/575/5100/575/575/5350/5200/5续表3-2回路编号1AN03-011AN03-021AN03-031AN03-041AN03-051AN03-061AN03-07用途弱电机房用电B1-1AT-RD(主用)消控室安防用电B1-1AT-AF(主用)排水泵用电B1-1ATZPS(备用)地库普通照明B1-1ALZ1燃气热水炉间用电B1-AP-SL备用备用设备功率Pn(kW)6020423620需要系数Kd0.90.80.90.90.9功率因数cosφ0.850.80.80.90.8计算电流Ic(A)9730725534电缆型号规格：WDZ-YJY-0.6/1kV4x50+1x255x164x35+1x165x165x16小室高度(mm)2002002002002004002001#变压器(T1)容量为800kVA，800×20%=160kvar，800×30%=240kvar，所以补偿电容总容量应在160kvar至240kvar之间。选用电容器组参数：250kvar，25kvar*2+50kvar*4，电抗率：14%。编号为1AN02的低压开关柜，采用GCK型进线柜配电方案，柜体尺寸（高×宽×深）为2200×1000×1000mm。柜内配置变比为800/5的LMZ1-0.5型电流互感器用于电流测量，过电压保护配备与熔断器配套的HY1.5WR-0.28/1.3型避雷器。该开关柜用作补偿柜，无功补偿容量为250kvar，需要系数按25kvar补偿单元2组与50kvar补偿单元4组叠加确定，通过在电容器箱中加入电抗器，实现了对电网的无功补偿和运行参数的计算。表3-3电容器柜主要设备用途设备功率Pn(kW)需要系数Kd无功补偿专用熔断器负荷开关电流互感器(LMZ1-0.5)避雷器(熔断器配套提供)INFD630/3P800/5HY1.5WR-0.28/1.3补偿柜250kvar25kvar*2+50kvar*4电容补偿柜主要用于电力系统中，用来提高功率因数，减少无功损耗。这可能涉及到电力系统中的无功功率管理，因为感性负载（如电动机）会导致功率因数降低，从而增加线路损耗和变压器的负担。图3-1进线柜和电容器柜图3-2实际电容补偿柜编号为1AN01的低压开关柜，采用GCK型进线柜配电方案，柜体尺寸（高×宽×深）为2200×1000×1000mm。柜内主回路配置MTZ225H13PMIC6.0XR1600型空气断路器，电流测量采用变比2000/5的LMZ1-0.5型电流互感器；过电压保护装置配备与熔断器配套的iSCB-I、SPD-I型避雷器。该开关柜作为变压器进线柜使用，对应设备额定功率1286kW，经计算取需要系数0.5、功率因数0.8，得出计算电流1221A，为设备选型及保护配置提供依据。其数据见下表3-3。表3-31AN01低压进线柜主要设备用途设备功率Pn(kW)需要系数Kd功率因数cos∅计算电流Ic(A)电流互感器(LMZ1-0.5)避雷器(熔断器配套提供)2000/5iSCB-I,SPD-I由变压器进线12860.500.812213.3配电箱设计以下以1#变压器(T1)所带1AN04低压出线柜的1AN04-01回路和1AN04-02回路所带的配电箱为例进行说明：1AN04-01回路以WDZ-YJY-0.6/1kV4x185+1x95电缆沿桥架敷设出线至1楼地上普通照明总箱1-1ALZ1配至一层普通照明配电箱1ALZ1、一层普通照明配电总箱1MALZ1、二层配电箱2AL-BG1。图3-3一层普通照明配电箱1AN04-02路以WDZ-YJY-0.6/1kV4x95+1x50电缆沿桥架敷设出线至1楼地上普通动力总箱1-1APZ1配至夹层配电箱1M-1AP1KT、二层配电箱2AP1KT、地下车库普通动力控制箱RFAC1PF、防爆风机控制箱2AP1PF。图3-4地上普通照明配电箱3.4无功功率补偿计算在电气系统中，良好的功率因数不仅可以提高能源利用效率，还可以减少电能损耗，减轻供电系统负担，避免电费中的无功电罚款。因此在本工程中，需要对负载进行无功功率补偿，以实现系统经济性、稳定性与绿色节能的统一。3.4.1计算依据根据前文负荷计算章节及1AN01低压开关柜负载统计结果，汇总本项目的主要参数如下：总有功功率P：1286kW当前功率因数cos目标功率因数cos计算所需三角函数值为：tantanφ3.4.2补偿容量计算根据基本的无功补偿公式：Q代入数据：Q即：本项目所需的无功补偿容量约为417kvar，可有效将功率因数从0.8提升至0.92，满足国家标准及电网管理要求。3.4.3装置配置与安装方式建议目前系统已配置250kvar电容补偿柜，由25kvar×2与50kvar×4共6组电容器单元组成，采用集中补偿方式。为进一步优化补偿效果，建议如下：增设一组容量为100kvar的并联无功补偿装置，构成总计350~360kvar的补偿系统。补偿方式建议采用：“集中+分散”结合：主要采用主变配电房的集中补偿方式，对重要的大功率用电设备进行就地补偿；加装智能投切模块（如无触点开关或复合开关），避免涌流及电压波动。3.4.4运行调试与维护要点电容柜需定期检查电容器鼓包、漏液、接线松动等故障迹象；控制器整定值应符合变压器运行工况与负载波动范围，保证补偿动态响应及时；安装有源滤波器后，应确保电容器匹配谐波环境，避免串联谐振。通过无功补偿容量的计算与合理装置配置，可以有效提升系统功率因数、降低无功损耗，提升供电效率和设备经济性运行。合理设置补偿模式及控制策略，对于保障文体中心电气系统节能高效、安全可靠运行具有重要意义。3.5电气节能措施在此次文化体育中心的设计中，面临着大量的消防风机、水泵、空调和照明等设备，如何使这些设备的有效、合理地使用，是一个难题。为此，引入建筑设备自动化管理系统，并对电机配置变频调速装置，将变频器集成于配电柜内，以此提升系统运行效率，实现节能目标。电力谐波会对电气系统造成多重危害，如引发谐振导致过电压或过电流、增加谐波损耗降低设备效率、加速绝缘老化、干扰设备正常运行等。针对谐波治理，常见策略包括优化电力电子装置减少谐波源、在交流侧实施无功补偿抑制谐波、改善供电环境等。本项目选用有源滤波器，该方法利用电流幅值和相位相反的电流，消除电网中的谐波，实现对电流的净化。在文体中心工程设计中，为改善功率因数，配置了并联无功补偿柜装置。同时，为实现合理用电，通过分析校园用电规律，把握用电高峰与低谷时段，进行人工负荷调节，确保变压器维持最佳负载率运行。在寒暑假期间，根据实际用电需求，手动停运部分非必要变压器，进一步降低能耗，提升能源利用效率。3.6章节小结这一章主要是针对文体活动中心的低压配电系统进行设计的。在低压柜型选择上，依据场馆用电特点，权衡多种柜型优缺点，选定适配方案。低压开关柜设计从电气性能与结构布局出发，保障供电稳定及操作维护便捷。配电箱设计按不同区域功能，合理规划规格与回路，实现精准配电。在此基础上，进行了无功补偿的计算，合理地布置了补偿装置，提高了系统的功率因数，减少了系统的损耗。同时，设计中融入多项电气节能措施，如选用节能设备、优化线路等，降低能耗。通过这些环节协同设计，打造出安全、高效、节能的低压配电系统，满足文化体育中心复杂用电需求。4.照明系统设计文化体育中心作为城市重要的多功能公共空间，其照明系统设计需兼顾竞技赛事、文化展演、日常活动等多元需求。本设计以功能适配为核心，从照明方式和种类、照度要求、光源与灯具选择、照度计算、照明配电系统及平面布置六大核心模块展开，融合智能控制与绿色节能技术，力求打造专业性、舒适性与节能性兼备的高品质光环境，实现功能性照明与艺术性氛围的有机统一。4.1照明方式和种类照明方式由以下规定决定，照明方式为：常规照明，应急照明，警戒照明，障碍物照明。在应急时，应急灯可以划分为逃生灯，安全灯，备用灯等。一般来说，应该有一个普通的照明；一些地方没有灯光，很可能会出现意外，这种地方必须有安全的灯光。有些地方有必要进行人员撤离，例如防火安全出口，这类地方要设置疏散灯；再比如有关安保的地方，要设置警戒灯；有些高楼为避免空中障碍物而设置障碍物，例如某些高楼屋顶上的航标灯。该项目所用的灯具类型可视具体环境而定，分为普通灯光与紧急灯光两种。消防水泵房，楼梯井及前室，走道，车库，变配电房等重要入口和出口，均设有紧急照明和紧急逃生灯。4.2照度要求照明是建筑节能系统中不可或缺的一环。根据《建筑照明设计标准》GB/T50034-2024规定，本工程的照明照度及功率密度限值均按照表4-1的照明标准值和照明功率密度限值的目标值设计。表4-1各场所照度及功率密度标准场所照明功率密度限值目标值（W/m2）平均照度（lx）羽毛球馆≤10.0500电梯厅≤5.0100卫生间≤4.0200更衣室≤4.0150运动设备售卖区≤6.5300续表4-1场所照明功率密度限值目标值（W/m2）平均照度（lx）库房≤3.5150篮球场≤10.0500淋浴区≤5.0200瑜伽室≤7.0500单车房≤7.0500健身房（含有氧区、力量器械区、草坪私教区等）≤7.0200大堂上空≤6.0200储藏间≤3.0150跆拳道培训区≤10500多功能共享互动区≤6.5300教练室（急救室）≤6.5300理容室≤7.0500少儿体能训练区≤7.0200素质教育办公室≤7.0500洽谈室≤6.5300办公室≤7.0300泳池≤10.03004.3光源与灯具选择在文化体育中心照明系统构建中，光源与灯具的选型是实现功能需求与节能目标的关键环节。作为直接影响光环境质量的核心要素，其选择需紧密贴合场馆文体中心赛事举办、文化展演、日常活动等多元场景需求。本部分将从光效、显色性、寿命等技术参数出发，结合建筑空间特性与使用规范，综合考量节能标准与维护成本，精准筛选适配的光源类型与灯具产品，力求在保障视觉舒适度与专业性的同时，达到节能环保的目的。

表4-2灯具使用光源包括：场所光源类型光源型号单个光源光通量光源数量单个光源功率羽毛球馆羽毛球馆专用排灯PhilipsLEDSportsFloodlight15000(lm）9198W电梯厅LED嵌入式筒灯COB集成光源1000(lm）312W卫生间LED嵌入式防雾筒灯光柏士GBS-8101-4寸960(lm）512W更衣室LED防雾灯盘佛山照明LEDT5格栅灯盘2100(lm）236W运动设备售卖区LED嵌入式筒灯COB集成光源1000(lm）2412W库房吸顶灯飞利浦六边形模组2640(lm）824W篮球场LED长条灯雷士NLED450系列长条灯盘2800(lm）6259W淋浴区LED防雾灯盘雷士照明真彩全光谱厨卫灯3960(lm）336W瑜伽室LED嵌入式筒灯COB集成光源1000(lm）7412W单车房镭射激光灯CLCEYKTV激光水晶魔球1000(lm）8310W健身房（自由搏击区和草坪私教区）LED长条灯光影魅兰DD-988720(lm）18924W健身房（有氧区）LED长条灯光影魅兰DD-988720(lm）12124W大堂上空LED嵌入式筒灯COB集成光源1000(lm）4712W储藏间吸顶灯飞利浦悦巧24W吸顶灯2400(lm）224W走道LED嵌入式筒灯COB集成光源1000(lm）4112W跆拳道培训区LED长条灯雷士NLED450系列长条灯盘2800(lm）839W

续表4-2场所光源类型光源型号单个光源光通量光源数量单个光源功率多功能共享互动区LED嵌入式筒灯COB集成光源1000(lm）3612W教练室（急救室）LED灯盘华辉照明HHL-103036-0132800(lm）436W理容室LED防雾灯盘雷士照明真彩全光谱厨卫灯3960(lm）636W少儿体能训练区LED长条灯雷士NLED450系列长条灯盘2800(lm）189W素质教育办公室LED长条灯雷士NLED450系列长条灯盘2800(lm）329W洽谈室LED灯盘雷士照明NLED4013SJ3060(lm）236W4.4照度计算在照明设计中，光照强度的计算是一个非常关键的问题。在照明设计中，光照强度的计算是一个非常关键的问题。照度计算的目标就是依据所需的亮度值，并考虑其它已知的因素（例如：照明设备的类型与布置，房间各个面上的反射情况及污染情况等）来决定照明设备的容量或数量。并根据《标准》的规定，对变频调速电机的功率密度进行了控制，使其在工作状态下达到了节能的目的。因此，在实际的建筑设计中，需要对室内灯光进行合理的计算。照明的计算一般采用系数法，单位容积法，逐点计数法，这一节仅对应用最为广泛的系数法进行了介绍。应用系数法是一种在考虑了照明效应和折射效应的情况下，根据照明强度的定义，将使用系数作为主要的计算资料。该方法适合于无电光源的场合，特别是在照明设备布局相对均匀，电站其它工作面有较大反射系数和相对开阔的情况下。应用系数法可应用于普通照明，如灯具分布均匀，或采用墙壁、顶棚作反光板的情况。在选择反射型、办反射型或漫反射型等以反射式为主的照明灯具时，需按此方法进行计算。照度计算对于保证每个建筑都能达到表格4-1所提出的照明规范是非常重要的。常用的照度计算方法有利用系数法，其计算公式为：E式中：Eav（1）以羽毛球馆为例，已知平均照度要求EAV=500lx，照明功率密度≤10.0W/m2，羽毛球馆面积A=1308m2，选用型号为PhilipsLEDSportsFloodlight的灯具，单个光源光通量：15000(lm）。根据羽毛球馆的装修情况，确定其利用系数U=0.6，维护系数K=0.8。a.计算过程，根据公式4-1将已知数据代入公式（4-1）可得：500=N向上取整，N≈91,需安装91盏灯具。b.校核结果实际照度：

E误差=|要求平均照度−实际平均照度符合规范中的照明标准，使所设计的照明设备布局更加合理。（2）以电梯厅为例，已知平均照度要求EAV=100lx，照明功率密度≤5.0W/m2，电梯厅面积A=14m2，选用型号为COB集成光源的灯具，单个光源光通量：1000(lm）。根据电梯厅的装修情况，确定其利用系数U=0.6，维护系数K=0.8。a.计算过程将已知数据代入公式（4-1）可得：100=N向上取整，N≈3,需安装3盏灯具b.校核结果实际照度：

E误差=|要求平均照度−实际平均照度符合规范中的照明标准，使所设计的照明设备布局更加合理。（3）以男卫3为例，已知平均照度要求EAV=200lx，照明功率密度≤4.0W/m2，电梯厅面积A=11m2，选用型号为光柏士GBS-8101-4寸的灯具，单个光源光通量：960(lm）。根据卫生间的装修情况，确定其利用系数U=0.6，维护系数K=0.8。a.计算过程将已知数据代入公式（4-1）可得：200=N向上取整，N≈5,需安装5盏灯具b.校核结果实际照度：

E误差=|要求平均照度−实际平均照度符合规范中的照明标准，使所设计的照明设备布局更加合理。（4）以运动设备售卖区为例，已知平均照度要求EAV=300lx，照明功率密度≤6.5W/m2，运动设备售卖区面积A=37m2，选用型号为COB集成光源的灯具，单个光源光通量：1000(lm）。根据运动设备售卖区的装修情况，确定其利用系数U=0.6，维护系数K=0.8。a.计算过程将已知数据代入公式（4-1）可得：300=N向上取整，N≈24,需安装24盏灯具b.校核结果实际照度：

E误差=|要求平均照度−实际平均照度符合规范中的照明标准，使所设计的照明设备布局更加合理。（5）以库房为例，已知平均照度要求EAV=150lx，照明功率密度≤3.5W/m2，运动设备售卖区面积A=44m2，选用型号为飞利浦六边形模组的灯具，单个光源光通量：2640(lm）。根据库房的装修情况，确定其利用系数U=0.4，维护系数K=0.8。a.计算过程将已知数据代入公式（4-1）可得：150=N向上取整，N≈8,需安装8盏灯具b.校核结果实际照度：

E误差=|要求平均照度−实际平均照度符合规范中的照明标准，使所设计的照明设备布局更加合理。经过上述使用系数法的运算，可以按照不同地点的照度需求和有关参数，精确地对需要的灯进行计算，这样才能使每个地方都能达到照明的标准。另外，还需要注意到，在保证节约能源的情况下，还能给人们提供适宜的照明环境。不同的场地，不同的运动，需要的光照强度也不一样。通过照度计算，可以确保运动、工作、学习、生活等场所的光照水平适宜，使人们能够清晰地看到物体、进行各种操作，减轻视疲劳，改善工作效率，保护视力。建筑设计和相关行业通常有明确的照度标准和规范要求。进行照度计算是为了确保建筑物内部及周边环境的照明系统符合这些标准，从而通过相关部门的验收，保证建筑的合法性和安全性。通过合理的照度计算，可以防止室内光照过多或过少，从而达到节约能源的目的。通过精确计算所需照度，选择合适的照明设备和布置方案，在满足照明需求的前提下，最大限度地降低能源消耗，减少电费支出。同时，也能避免因过度配置照明设备而造成的投资浪费。4.5照明配电系统本工程的照明的供电符合下列规定：在一些重点区域，例如：配电房、消防泵房、消防风机、控制室等，应急照明要求为100%，所有的应急照明均采用双电源开关配电柜。应急灯，例如出口指示灯，逃生灯等，均为应急灯，采用独立的蓄电池供电。应急灯的持续供电时间为60分钟，地面亮度均为5Lx，疏散走廊为1Lx。以车库普通照明配电箱为例，配电箱设置在负一层，为强电间内1.5米明装，采用低烟无卤阻燃型交联聚乙烯绝缘布电线，由5根6平方毫米的导线组成，穿32mm的紧定式镀锌钢导管，沿墙和地面暗敷，其为车道照明、车位照明、走道照明、楼梯间照明、市电电源检测供给电源，另外还为车辆管理亭及道闸用电、电伴热电源预留，外加8个预留电位。负一层照明系统组成：车库应急照明总配电箱B1-1ALEZ1/B1-1ALEZ2、应急照明电源箱B1-1ALE1图4-1车库普通照明配电箱4.6平面布置不同的体育项目和文化活动对照明有不同的要求。合理的平面布置能为各类活动提供适宜的光照条件，如篮球、羽毛球等球类运动需要充足且均匀的水平照度，确保运动员对球路的正确判断；而在举办文艺演出或展览等活动时，又能通过灵活的照明布置营造出不同的氛围和效果，满足多样化的功能需求。4.6.1照明设计平面图因为本工程涉及的面积庞大，房间数量巨大，以洽谈室为例来进行本次设计说明，其余设计图可在附录图C1-C8连线图、强弱电点位图详见。该洽谈室在一楼，由办公室旁边普通照明配电箱引出一条回路提供，两洽谈室的照明电路与办公室相连，与照度计算模块的数据吻合，其灯具为LED灯盘，型号为雷士照明NLED4013SJ，数量为2盏，功率为36W，洽谈室有两个单开单联单控开关，其安装高度为1300mm，洽谈室共有8个普通单相二、三孔插座，底边距地0.3m，每个房间有4个，网络插口每个房间有2个，共四个，其底边距地0.3m。以下图4-2-4-5便是洽谈室及其周围环境的灯具连线图和强弱电点位图。图4-2一层洽谈室周围灯具连线图图4-3一层洽谈室周围强弱电点位图图4-4洽谈室灯具连线图图4-5洽谈室强弱电点位图4.7章节小结本章节围绕文化体育中心照明系统核心需求，从六大模块完成系统化设计。基于场馆功能特性，划分基础照明、特殊照明等多元模式，精准匹配赛事、演出及日常活动需求；依据国家规范与行业标准，明确各区域照度指标，保障视觉舒适度与作业安全性。光源与灯具选型以高效节能为导向，结合经济性等参数筛选适配产品。对照明进行了专门的照明计算，以检验设计方案的合理性，为照明系统的布置提供了定量的参考。照明配电系统科学规划负荷分配与线路保护，融合智能控制提升供电可靠性；平面布置环节优化灯具点位，兼顾光照均匀度与空间美学，各模块协同形成兼具专业性与经济性的照明解决方案。5.消防电气设计文化体育中心作为承载大型公共活动的核心建筑，其消防电气系统是保障生命财产安全的关键防线。鉴于场馆内人员密集、功能复杂且用电设备繁多，消防电气设计需突破传统单一的安全防护框架，从火灾自动报警、应急疏散照明、消防设备供电及系统联动等多维度构建智能化安全体系。本设计将严格遵循国家消防规范与行业标准，结合建筑空间特性与运营需求，通过精准的系统架构规划、先进的智能控制技术及高可靠性设备选型，打造快速响应、稳定运行的消防电气解决方案，确保在突发火情时实现及时预警、有效控火与安全疏散，全方位提升建筑消防安全等级5.1防火分区火灾事故频发，严重威胁着人民的生命和财产安全。人们都在努力地寻找着降低火灾的方法，或者在火灾发生之后，尽可能地降低它的影响范围，将人民的财产损失降低到最低。其中一项措施是建立防火分区。所谓防火分区，就是将整片区域分为许多个小的区域，用一定的耐火材料和设备将这些区域隔开，当某一区域出现了火灾，该防火隔离材料和设备就会起到很大的作用，防止火势向其它地区蔓延。这种方法不仅减小了火场的面积，还能给逃生的人赢得更多的时间，减小了火场的面积，使消防员更容易灭火。常用的消防设施有：防火卷帘，防火水幕，防火门，防火泥浆等。本工程共划分为3个防火分区。负一层有3个消防端子箱分别为B1-1XF2、B1-1XF1、B1-2XF1，各为防火分区1、防火分区2、防火分区3。一层也有3个消防端子箱分别为1-1XF1、1-1XF2、1-1XF3。二层只有1个消防端子箱2-1XF1。消防电源系统主要用于消防水泵、防排烟风机等各种消防设施的供电。保证这些设施在发生火情时可以可靠地启动和连续工作，是控制火势蔓延和人员撤离的关键。5.2防火电源及其配电本工程属于多层民用建筑，根据规范规定，其消防用电为一级负荷，因此，消防用电需要采用双电源供电，一旦某一电源出现故障，另一电源就可以立刻启动，保证消防设备的不间断供电。消防一级负荷的配电系统应独立于其他非消防负荷的配电系统，避免相互干扰。这样可以保证在火灾等紧急情况下，在其它负载发生故障的情况下，消防设备仍能正常获得电力供应。消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电，在其配电线路的最末一级配电箱处设置了自动切换装置。根据《建筑防火通用规范》GB55037-2022的要求，消防配线选用铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃环保型耐火电力电缆WDZN-YJY，如图5-1。图5-1防火分区干线示意图5.2.1消防配备将屋顶层和二层设备名称和数量进行统计如下表5-1和5-2，其余设备布置详见附录图A4低压总配电系统图三和附录图D1-D5屋顶消防平面图、机房消防平面图、二层消防平面图、夹层消防平面图、一层消防平面图。

表5-1屋顶层消防平面布置名称数量感烟火灾探测器42消防栓起泵按钮2短路隔离器3感温火灾探测器2普通防火阀FDS5排烟防火阀FDSH4液位传感器1双电源切换箱1火灾警报扬声器7移动重力增压器1表5-2二层消防平面图布置名称数量火灾警报扬声器7感烟火灾探测器21消防栓起泵按钮13带火警电话插孔的手动报警按钮5火灾声光报警器5信号阀2液位传感器2输入/输出模块2输入模块4短路隔离器2双电源切换箱1移动重力增压器1漏电火灾报警系统2按照《建筑防火通用规范》GB55037-2022的要求，消防配线选用铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃环保型耐火电力电缆WDZN-YJY。以地下车库消防动力总配电箱为例，其电缆的敷设方式为沿桥架敷设，使用规格为WDZN-YJY-4x120+1x70的电缆，其主备联动，不断给地下车库消防风机配电箱。图5-2车库消防动力总配电箱图5-3地库消防动力干线图地下车库消防动力总配电箱以1AN07-01回路通过沿桥架敷设该型号、该规格WDZN-YJY-0.6/1kV4x120+1x70的电缆，其配备了双电源切换箱，可源源不断地给地下车库消防风机配电箱B1-1AT1-SBF供电12kW、B1-1AT2-SBF供电15kW、B1-1AT3-PY供电24kW、B1-2AT1-PY供电25.5kW、B1-2AT2-SBF供电5.5kW、B1-2AT3-PY供电5.5kW，上述6个具体的各型号的地下车库消防风机配电箱如下图。图5-4负一楼地下车库消防风机配电箱B1-1AT1-SBF系统图图5-5负一楼地下车库消防风机配电箱B1-1AT2-SBF系统图图5-6负一楼地下车库消防风机配电箱B1-1AT3-PY系统图图5-7负一楼地下车库消防风机配电箱B1-2AT1-PY系统图图5-8负一楼地下车库消防风机配电箱B1-2AT3-PY系统图图5-9负一楼地下车库消防风机配电箱B1-2AT2-SBF系统图5.2.2消防控制室消防控制室设于建筑负一层，作为消防安全的核心枢纽，构建了完善的通信与供电体系。该控制室配备专用119外线电话，预留城市远程监控联网接口，确保与外部消防救援力量的实时联动；同时接入AC220V消防专用电源，为设备稳定运行提供电力保障。其线路敷设采用WDZN-BYJ-3×2.5无卤低烟阻燃耐火交联聚乙烯绝缘电缆，具有优良的防火和环境保护功能，可有效减少火灾蔓延的危险。整个房间的设施都是一体化的，它包括一个电源板，一个火灾报警控制器，一个CRT彩色图形显示系统，一个手动控制板，一个消防电话主机，一个应急广播主机和一个UPS不间断电源，并配备主机连网卡，实现信息的智能化传输与管理。各设备协同运作，形成从火灾探测、报警、应急通信到广播疏散的全流程响应机制。在系统联动方面，消防控制室通过标准化通信协议，把消防联动信号与电气消防监控主机、消防电源监控主机、防火门监控主机和安全系统主机连接起来，构成了一个全方位、多层次的消防监控网络。另外，为了保证装置的安全性，还使用了WDZN-BYJR-1×25型无卤化、阻燃、阻燃、交联的聚乙烯绝缘软电缆。通过可靠的接地系统，有效降低电气故障引发的安全隐患，保障整个消防控制系统的稳定性与可靠性。图5-10消防控制室5.3章节小结本章节针对文化体育中心消防电气设计，以保障消防安全为核心。在防火分区设计上，依据场馆功能与建筑布局科学划分，确保火灾时有效阻隔蔓延；防火电源及其配电方面，严格遵循规范要求，合理配置专用消防电源，采用双电源切换、防火电缆等措施，保障消防设备在火灾期间持续稳定供电。二者协同设计，为文化体育中心构建起可靠的消防电气安全体系。6.防雷、接地系统及安全措施设计完善的防雷系统可保护文化体育中心内的各种电气设备、电子设备以及智能化系统等免受雷击电磁脉冲的干扰和破坏。例如，安装浪涌保护器能限制雷击过电压，保护敏感电子设备，确保其正常运行，减少因设备损坏带来的经济损失和对运营的影响。6.1防雷系统设计6.1.1防雷系统设计的可靠性要求山东是一个闪电多发的地方，闪电对文体中心的屋面和外立面、结构构件、用电设备、电线甚至人身安全带来了越来越大的威胁。文体中心的电脑网络、通讯及监测系统是防雷的重要组成部分。雷击产生的电磁脉冲会干扰或损坏这些系统的电子元件，导致数据丢失、系统瘫痪，影响文体中心的日常管理和运营，如赛事的直播、信息发布等工作无法正常进行。甚至雷击引发的电气火灾、设备爆炸等二次事故，可能会对人员造成烧伤、砸伤等伤害。此外，雷电灾害造成建筑物结构破坏、物体坠落等灾害，对人身安全构成严重威胁。所以，防雷系统的保护工作，直接影响到文博馆电气设计的可靠与安全。6.1.2防雷等级分类在进行建筑物防雷工程设计时，应首先明确建筑物的防雷级别，并根据不同的雷击等级，进行相应的防雷设计。一般来说，建筑物的防雷等级，主要是由建筑物本身的重要程度及遭雷击的机率所决定。本工程占地16478.16平方米，其中地上10997.77平方米，地下5480.39平方米，属于人员密集的大型公共设施，其防雷要求相对较高。通过以上公式（5-3)，可得到本工程的年雷击次数。N=k式中，N——年预计雷击频率（次/年）。k——校正系数，通常取1；Ng——该地区雷击大地的年平均密度，取值为该地区年平均雷暴日的十分之一；Ae——受雷击频率相同的等效面积（km2），当建筑物高度小于100米时，等效面积Ae按照公式计算：A表6-1预计雷击次数计算参数序号类别计算参数数值1建筑物参数长度L（m）97宽度W(m)55.9高度H(m)15等效面积Ae(km2)0.030262气象指标该地区年平均雷暴日Td（天/年）20.1雷击大地年平均密度Ng（次/km2/年）2.013预测结果年预计雷击次数(次/年)0.0608根据山东地区气象资料[1]，山东省青岛市常年平均雷暴日数20.1天。因此，雷击大地年平均密度Ng取2.01次/km2/年，按照（5-4）计算等效面积Ae为0.03026km2，将参数代入公式（5-3），得出本工程年预计雷击次数为0.0608次/年。按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）的规定，鉴于该项目属于重点公众建筑，将其一级、一级体育场馆列为二级防雷建筑，并将其列为二级防雷建筑。6.1.3防雷设施设计根据《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019国家标准规定，二级防雷建筑物的外墙应设置防直接雷击、侧击雷击，建筑内部要设置防雷击、防反击等防雷措施。（1）为了避免直接雷击，可将闪网、闪带或闪杆设置在建筑物上，或由避雷网、避雷带或避雷杆构成的集电塔，属于二级防雷建筑物。闪光网布和闪光带应选用热镀锌圆钢或扁钢，特别是圆钢，其直径在8毫米以上，截面在48毫米以上，厚度在4毫米以上。避雷针材质为热镀锌圆钢或钢管，直径要符合有关规范的规定。接闪器的布置应根据建筑物的形状、尺寸和周围环境等因素进行设计，确保接闪器能够有效地拦截雷电，并把雷电引到地面上。注意：避雷器用闪线或金属导线与避雷设备相连。（2）为防止雷击事故，对10kV高压进线线、变压器低压出线端及各楼层配电箱分别进行了分级防雷设计。另外，所有电气设备均就近接地。（3）为避免侧击雷击，需将钢框架与钢筋混凝土间的钢筋联接起来，构成一种导电通道，以降低因侧击雷击引起的电位差。（4）为防止雷击，本课题采用高低压线路作为线路，并在入户前对裸露的金属进行多重接地。根据GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019中所述，浪涌保护器（SP