【现代化综合医院的电气设计12000字（论文）】

目录 11绪论 2 2 21.3设计依据 3 32照明平面设计 32.1照度确定 32.2灯具与光源的选择 42.3照度计算 42.4开关的选择与布置 2.5插座的选择与布置 3配电系统设计 3.1低压配电方式 3.2负荷计算 3.2.1需要系数法 3.3电线、电缆及低压电器的选择 273.3.1电线、电缆的选择原则 3.3.2电线、电缆的选型 3.3.3断路器的选择原则 3.3.4断路器的选型 3.4配电箱、配电屏的选择 3221.1工程背景本设计为临夏中医院工程项目的照明和配电设计，该甲等医院。建筑面积为5100.5m²,主体结构一共是五层，第一和第二层主要是各类门诊，第三和第四层主要是普通病房及相关附属房间，第三层层主要是医护人员办公用房，第一层设有配套的配电室，1.2设计内容(1)照明平面图设计根据医院电气设计的标准，确定好每一个房间和区域照度标准的取值，并计算出确定的照度标准下可以提供光源的灯具型号、容量和数量。在此(2)配电系统图设计通过制作出的照明平面图设计中各个用电设备位置分布，对和整体电路的负荷进行计算，从而可以确定电源的进线、积。通过对负荷计算对电线、电缆、断路器、配电箱等电力设备3的选择，进一步确定设备的安装方式和线缆的铺设方式。完成上述工作后做出符合设计标准的配电系统图。最终设计出一份完整的医院照明配电设计图，可作为指导施工的参考。(1)建筑设计方提供的建筑详图及相关资料。(2)与之相关的最新的设计规范及标准，主要包括：《民用建筑电气设计规范》(GB51348-2019);《综合医院建筑设计规范》(GB51039-2014);《供配电系统设计规范》(GB50052-2009);《建筑照明设计标准》(GB50034-2013);《电气图用图形符号》(GB4728-2000)。1.4设计目标(1)安全性。设计时应充分注意安全用电问题，要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。(2)可靠性。必须达到供电电源所供电能质量具有良好的可靠性。(3)合理性。所做出的电气设计必须要符合国家的标准和规定，还要符合建筑完成的经济性、运行维护时方便简单和后期扩充发展的要求等。(4)先进性。不使用落后或者已经被淘汰的设备，不使用没有经过有关部门认可的技术，要充分考虑未来发展。(5)实用性。设计时除了要考虑降低能量损耗，还要考虑物品消耗后是否对具有影响环境，设备综合利用率等使用因素。比如提高使用电能的功率因数，选用高效的光源，选择可靠的节能开关等。32照明平面设计照明平面设计主要包括灯具、开关和插座的布置，以及它们之间的接线设计，是建筑电气施工预留管孔的主要依据。对于结构较复杂的建筑物，它的各层照明平面图均需绘制。照明平面设计的一般步骤是：(1)根据相关规定确定建筑内各房间的照度标准。(2)根据建筑物各房间的使用功能，确定光源、灯具的选型。(3)根据建筑物各房间的面积、高度及选择的灯具类型，进行照度计算，确定各房间的灯具安装数量。(4)根据各房间灯具的数量和具体控制方式来确定开关的种类，以此为基础来绘制照明平面图。(5)根据建筑物各房间的使用功能，确定插座容量和个数，绘制插座平面图。照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，用单位面积所接受的光通量来表示，单位为勒克斯(1x),即11x=11m依据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008),医院建筑各房间照度设计标准值确定如表2.1所示。照度标准照明功率密度度值(lx)门厅、挂号厅、候诊区、家属等候区7理房、血库、药库电、超声波、视力等)、护士站、重症监护室、办公室69化验室、药房、病理实验及检验室、仪器室、专用诊疗设备的控制室、计算机网络机房药房17其余155442.2灯具与光源的选择灯具的选择是通过不同使用地点选择的。高显色灯具可以使用在对光照强度需求较高的诊室、治疗室、检验室手术室等；嵌入式格栅灯具可以使用在使用时间长容易被灰尘影响到的公共楼道、医生办公室和护士站等；荧光灯可以使用在病房内，除此以外每个病床前需要安装床头灯，满足病患和医护人员使用的同时不影响其他人的休安全出口等位置，发生事故时可以立刻反应。在走廊、拐角、出口等位置必须安装应急疏散指示灯，每两个指示灯之间距离不超过10m,安装高度不超过0.5m,贴墙安医院所使用的灯具有一部分需要24小时不间断工作，大部分都是长时间工作的状态。因此医院的灯具应在不影响正常工作状态的前提下选择高效率，低耗能的照明灯2.3照度计算照度计算是根据房间已知条件(房间类型，所选光源类型)计算灯具的数量；或在已知房间有关参数和安装灯具容量及数量的情况下计算该房间有两种方法，单位容量法和光通利用系数法。单位容量法更适合于设计初期的近似计单位容量法是在各种光通利用系数和光的损失等因素相对固定的条件下，得出平均照度的简化计算方法。一般在知道房间被照面积后，就可根据推荐的单位面积安装式中，为单位面积安装容量(功率)(W/m²);A为房间面积5光通利用系数法是根据房屋的空间系数等因素，利用多次相互反射的理论，求得灯具的利用系数，计算出要达到标准照度值所需要的灯具数。这种计算方法需要大量度(m);RI为室形指数；N为灯具数量(套);Ea为房间规定照度(1x);A为房间面积 (m²);φ为光源光通量(lm/套);U为灯具维护系数；K为灯具利用系数。维护系数和利用系数的取值原则见表2.2至2.4。其中顶棚反射比Pc,墙面反射比p,桌面反射比P.已经确定。考虑环境特征，医院需随时保持清洁，所以K取0.8,只需根据室形指数表2.2维护系数维护系数灯具擦洗次数/(次/a)住宅卧室、办公室餐厅、阅览室、绘图室等2一般室、影剧院观众厅等2厨房3室形指数RI6室形指数RI门厅，长15.1m,宽7.8m,照度标准2001x,照明功率密度w=7W/m²。房间总安装功率7算高度h=3.9-0.6=3.3m,顶棚反射比Pc=0.7,墙面反射比P=0.5,桌面反射比8射比P=0.3,平均照度Eav=1001x。度h=3.6-0.6=3m,顶棚反射比9比P=0.3,平均照度Ea=7001x。所以选用此型号灯具8套。办公室，长7.6m,宽5.4m,照度标准3001x,照明功率密度w=9W/m²。房间总安装功率选用NDL405/2×36W双管荧光灯算高度h=3.6-0.6-0.75=2.25m,顶棚反射比Pc=0.7,墙面反射比p₁=0.5,桌面反射比p=0.3,平均照度Ea=3001x。室空间比室形指数维护系数所以选用此型号灯具6套。表2.5一层照度计算表房间面积照明功率密度治疗室9双管荧光灯双管荧光灯29双管荧光灯49单管荧光灯89单管荧光灯39单管荧光灯3儿科门诊9单管荧光灯4儿科门诊9单管荧光灯5门厅7吸顶灯9单管荧光灯39单管荧光灯6心电图室9双管荧光灯2医生办公室9双管荧光灯29单管荧光灯69单管荧光灯29单管荧光灯498男厕女厕开水间强弱电井电梯厅更衣室444444647单管荧光灯防水防尘灯防水防尘灯防水防尘灯吸顶灯吸顶灯单管荧光灯单管荧光灯单管荧光灯单管荧光灯35212113药房消控值班室无菌区清洁区洗涤区4664双管荧光灯单管荧光灯单管荧光灯双管荧光灯防水防尘灯前8后62124吸氧室胎心监护阴道镜候诊区新生游泳区儿童保健999999999796699双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯单管荧光灯单管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯吸顶灯双管荧光灯单管荧光灯单管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯711223334624226儿保主任中医治疗室中医科女理疗室□腔保健科听筛室医师值班室免疫临检999999949单管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯单管荧光灯单管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯单管荧光灯123242126622房间面积二人间单人间(大)55双管荧光灯23单人间(小)会客区备餐室开水间配药间护士站医生值班室洁库更衣室医休室75594499949444449单管荧光灯单管荧光灯单管荧光灯双管荧光灯单管荧光灯防水防尘灯双管荧光灯双管荧光灯双管荧光灯单管荧光灯双管荧光灯单管荧光灯单管荧光灯双管荧光灯单管荧光灯双管荧光灯21711112121111129双管荧光灯单管荧光灯7污洗室4防水防尘灯1房间面积隔离待产区待产区产房医护办公室669654999单管荧光灯125842211121办公室配电间双管荧光灯双管荧光灯1房间面积库房6单管荧光灯26单管荧光灯56单管荧光灯4医务科9双管荧光灯69双管荧光灯4办公室9双管荧光灯64单管荧光灯2行政办公室9双管荧光灯6电梯机房4双管荧光灯19双管荧光灯59双管荧光灯56单管荧光灯6培训中心92.4开关的选择与布置开关是用来控制灯具线路的通断的。本设计中的照明开关均选用86系列翘板开一个翘板控制一排灯具；病房卫生间处也需安装双的灯具；病房床头多功能板内也要设置单联开关，用来控制床头壁灯；楼道内每盏灯均应设置单联开关，安装在距离最近的墙上；卫生间内的开2.5插座的选择与布置由于不同房间在使用时实现的功能不一样，所以不同房间的功率是不同的。在此对临夏中医院各个房间中插座的个数做出规划。第一和第二层各多人问诊，需要用到不同类型的仪器，所以在各个诊室设置2~4个插座。在第三和第四层中，病房中除了床头的多功能面板外中的插座以外，还要满足陪护人员的用求，所以还需在双人间病房的病床对面和单人间病房的会客区放置1~2个插座，这也是提现人性化建筑的主要方面。手术室中要预留出1~2个插座，为之后的扩展做好基础。第五层办公室中，为了满足医护人员的用电需求，可以设置2~4个插座。在每一层的休息室和休息区都需要设置不同数量的插座。且应单照明和疏散照明的回路中设置插座。本设计中，选择使用单相五孔安全型插座，为了安全考虑，儿童用房(如NICU、儿科门诊、儿科诊室)中的插座需要安装在1.5m3配电系统设计电力网上的用电设备所消耗的功率称为用户的用电负荷或电力负荷，用电负荷的性质决定了用户供电的可靠性等级。本工程供电负荷中，主要通道、产房、婴儿室、重症监护室、手术室的照明负荷等级为二级，其余为三级。配电设计主要包括配电箱选择、配电回路分配、负荷计算、断路器选择和线缆的选择和敷设，是选择电气设备和电工材料及电力分配的主要依据。配电系统设计的一(1)确定配电箱个数及安装位置。(2)根据平面图分配配电箱的各条回路所连接的负荷，尽量做到三相平衡。(3)进行负荷计算，主要有有功功率和计算电流。(4)选择线缆的截面积、型号及敷设方式，选择断路器型号及规格。(5)以上四条作为基础绘制配电系统图。在医院等类似公共建筑的供电与配电系统中，低压配电系统的结构和形式必须符合相关要求和规定来确定的。在低压配电网络的设计应该满足供配电的主要性质，比如：供电可靠性、电能质量、减少消耗、操作过程安全、检修和电气系统主接线简单方便等。低压配电的主接线最主要及其普遍使用的方式有三种，分别是：放射式主接线方式、树干式主接线方式和混合式主接线方式。放射式主接线的方式就是每一个负荷都具有一条独立的配电线路。它的供电可靠性较高，但是所需要的配电线路过长，耗费材料多，投资较高。这种接线方式可以在设备过于密集的情况下使用、容量相对较大，并且需要满足供电可靠性要求较高的场所。树干式主接线方式就是每一个负荷按照距离电源位置的远近按一定顺序连接在同一条配电线路中。这种接线方式的回路中使用的导线少，成本较低，但是这种方式下供电可靠性较弱。这种接线方式可以在用电设备分布均匀的情况下使用，并且这种接线方式容量不大、无法特殊使用环境下使用；混合式主接线的方式是上述两种主接线的方式组合使用，有时也称为分区树干式。它既保证了一定的可靠性，又适当减少了建设投资，适用于楼层配电。本设计中，宜采用混合配电方式，一层采用放射式配电方式，由一个低压配电屏向两个配电箱分别供电，然后由配电箱向上送电。具体配电方式如图3.1所示。3.2负荷计算上标示的容量为额定容量。同类型的用电设备归为一总容量并不一定是这些设备的额定容量相加，而是为P.。(1)单条线路的计算负荷(2)配电干线的计算负荷Szc=√P₂c²+Qzc²计算电流(三相)Kx:表示需要系数，本设计中取0.6;a:表示荧光灯的损耗系数，本设计中取0.2;Un:表示额定电压，单相时取220,三相时取380。(1)单条回路负荷计算P=Kx·P(1+α)=0.6×576×(1+0.2配电箱MX2-1中，N5回路中含插座8个，每个插座按100W计算。P=Kx·P(1+α)=0.6×260×(1+0.2MX1-1配电箱负荷计算表回路电箱负荷计算表回路MX2-1配电箱负荷计算表回路回路电箱负荷计算表回路回路回路表3.8MX4-2配电箱负荷计算表回路MX5-1配电箱负荷计算表回路表3.10MX5-2配电箱负荷计算表回路(2)配电箱干线负荷计算MX1-1配电箱中共有9条回路。P₂c=Kzp∑(K·P)=0.8×0.6×5.1Qzc=Kz∑(Pc·tanφ)=0.93×2.47×tanφ=0.75kvar配电箱WP1回路包含MX1-1至MX5-1这五个配电箱。设备容量∑P=5.14+5.576+5.776+4.496+6.11有功功率Pc=Kzp∑(K·P)=0.8×0.6×27.1=无功功率Qzc=K₂∑(P·tanφ)=0.93×13.01×tanφ=3.98k视在功率计算电流WP2回路包含MX1-2至MX5-2这五个配电箱。设备容量∑P=5.108+7.46+4.258+5.592+4.5=有功功率P₂c=Kzp∑(K·P)=0.8×0.6×26.918无功功率Qzc=K₂∑(P·tanφ)=0.93×12.92×tanφ=3.95kvar视在功率计算电流3.3电线、电缆及低压电器的选择(1)按发热条件选择导线截面积下计算所得的电流大小小等于导线允许的载流量大小即可。如式表示：Iz≥Ic(2)按允许电压损失校验导线内部产生的电压损失会使用电设备的额定电压不等于所正常使用的实际电压，继续正常的工作。以白炽灯为例；如果白炽灯两端的电压减少10个百分点，白炽灯的光通量就会减弱30个百分点，造成白炽灯的灯光变暗，从而影响人其工作的效率。所以工作场所中使用照明灯的电压偏移可以在±5%的范围中被允许；在室内部分场所中要求的电气设备其电压偏移的范围都是±5%。:表示导线上的总计算负荷(kW);(3)按机械强度校验正常工作状态下的导线，会受到自身重力等外裂导致电力系统正常供电的中断，断裂导线还有可能发生触电等其他威胁到人事故。在满足使用时所需要的机械强度的前提下规定出在不同的敷设情铜芯软线最小截面积/mm²铜线最小截面积/mm²户内民用建筑照明户内工业建筑照明户外穿管敷设的绝缘导线3.3.2电线、电缆的选型(1)照明回路线缆的选择根据负荷计算部分得出I.=(0.36~5.95)(A)按发热条件选择导线截面积Iz≥1c,并且考虑机械强度查表得导线规格为：BV-即照明回路选择2×2.5mm²的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为20的PVC管沿顶棚，墙内敷设。(2)插座回路线缆的选择根据负荷计算部分得出I.=(1.44~2.87)(A)按发热条件选择导线截面积Iz≥1.,并且考虑机械强度查表得导线规格为：BV-3×4。即插座回路选择3×4mm²的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为20的PVC管沿地面，墙内敷设。(3)配电箱进线线缆的选择根据负荷计算部分得出I.=(4.29~7.55)(A)按发热条件选择导线截面积Iz≥1.,并且考虑机械强度查表得导线规格为：BV-即配电箱进线选择5×25mm²的聚氯乙烯绝缘铜芯导线，穿管径为50的PVC管沿墙内敷设。3.3.3断路器的选择原则断路器是在电路故障时可以自动断开电路的保护电器，又叫做自动空气开关。它可以降低电路在过电流、短路和欠电压等故障状态下的损伤。断路器可以带负荷通断电路是因为断路器的灭弧性能较好。当电路的操作不频繁时，断路器的主触头可以手动或者电动的操作用来通断电路，而且在电路发生故障时可以自动脱扣。与负荷开关或熔断器比较，它在操作使用时简单方便、工作时具有较强的可靠性、使用时具有很高的安全性、分断能力强、保护特性稳定、能多次重复通断、动作值可以调整等优点，被广泛应用。在选择断路器时，应满足以下的一般选择要求：(1)断路器正常工作时额定电压大等于用电回路正常工作状态下的额定电压。(2)断路器正常工作时额定电流大等于用电回路正常工作状态下的计算负荷电流。(3)断路器正常工作时其脱扣器的整定电流大等于用电回路正常工作状态下的计算负荷电流。(4)断路器正常工作时的极限通断能力下的电流大等于用电回路故障状态下最大的短路电流。(5)断路器故障状态下欠电压脱扣器的额定电压等于用电回路正常工作状态下的额定电压。断路器作为回路的控制和保护装置，其脱扣器的整定电流在延时和瞬时两种状态下的过电流分别为Izd₁≥Kk₁IcIzd₃≥Kk₃IcIzd₁:表示断路器脱扣器的动作整定电流在长延时过电流的大小(A);Iz₃:表示断路器脱扣器的动作整定电流瞬时过电流的大小(A);Kk₁:表示脱扣器在长延时状态下的计算系数，荧光灯取1;Kk₃:表示脱扣器在瞬时状态下的计算系数，荧光灯取6;I.:表示照明各个支路的计算电流。3.3.4断路器的选型(1)照明回路断路器的选择根据负荷计算部分得出I.=(0.36~5.95)(A)断路器长延时过电流脱扣器的动作整定电流Izd≥1.=5.95A;断路器瞬时过电流脱要技术数据，照明回路均选用TLM1N-125/3P型号断路器，脱扣器额定电流为10A。(2)插座回路断路器