毕业设计商业综合体电气工程计算书.doc

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The graduation design in the current national standard, the main handbook and guidance of the teacher provide the design plan descriptions and related material as the basis, the whole project to electrical system design. The design scope includes: low voltage distribution system, lighting system (including normal lighting and emergency lighting), fire control system, lightningproof grounding system. Low voltage distribution system: this project to adopt the TN-S three-phase five line, level 1 load the power supply system of double power supply, switching at the end. Lighting system: the intensity of illumination computation, lamps and lanterns selection, lamps and lanterns decorate and lighting distribution lines for laying, etc. This project by a skilled lamps and lanterns. Fire control system: the engineering level to level of fire protection system protection, the centralized alarm system. Determine the setting of the fire detectors and kinds of each part, detection area in the number of detector and decorate, calculation finished fire alarm and fire control, emergency radio, linkage fire telephone calls and such device design. Lightningproof grounding system: the project according to the three kinds of design lightningproof grounding, the roof of the phi 10 galvanized the distant parapet, roofing along the four zhou Ming to avoid laying with USES part of the structure, the column for two advocate muscle led off the assembly line, lightning protection of the basement floor of pile foundation reinforcement fabric comprehensive grounding device, lightningproof grounding and electrical equipment grounding share grounding device comprehensive. Total supply into line is in total equipotential connection do, toilet do local equipotential connection. Keywords: low voltage distribution; Lighting; Fire; Lightningproof grounding 第1章 绪 论建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性；并做到设计依据完备，可靠；设计程序严谨、合理；设计内容正确、详实；设计深度满足各阶段的需要；设计文件规范、工整、符合有关规定，确保安全可靠、经济合理。系统配置和设备选型，应与工程的性质、规模、功能要求，建筑环境、经济发展水平和人文习惯相适应，应适当考虑专业技术和建筑功能扩展的可能性，以延长工程的寿命，节省投资，提高系统的性能价格比。本次设计的电气系统包括：低压配电系统、照明系统（包括正常照明和应急照明）、消防系统、防雷接地系统。通过理论和设计相结合，提高综合运用专业知识的能力，掌握电气工程的设计程序和方法，学会使用技术规范解决相关设计问题。1.1设计题目及工程概况1.1.1设计题目长春嘉利商厦电气工程设计1.1.2工程概况本工程为一类高层建筑，建筑面积约为2.1万平方米，地下一层，地上四层。地下室主要功能为停车场以及配电室、水泵房、空调机房等设备用房；地上部分主要功能为办公室。结构形式：框架结构，桩基础，楼板为现浇楼板。1.2设计目的及要求1.2.1设计目的通过本次毕业设计，可以使我：1. 将大学四年所学的专业知识进行一次全面的复习和检验，能独立完成低压配电系统、照明系统、消防系统、防雷接地系统等设计，使设计基本达到施工图设计水平。 2. 熟悉CAD绘图和相关软件的运用技巧，提高施工图设计、计算以及绘图的综合能力。3. 掌握有关施工图设计要求，明确施工图设计的基本步骤，学会查阅有关设计规范、标准及产品样本。4. 提高运用所学的专业理论知识和基本技能解决工程实际问题的能力，加强设计过程中与老师的沟通，与同学的相互帮助，更为即将走向工作岗位奠定坚实的基础。1.2.2设计要求1. 施工图绘制应达到施工要求，满足施工技术条件； 2. 通过技术经济比较和方案论证，以安全、可靠、合理、先进、实用的原则来设计电气施工图；3. 图例及符号等尽可能选用国家标准，否则另附加说明；4. 文件中图样说明及其它资料应满足用户今后管理维护需要；5. 文件中可适当采用表格，必要的计算过程、依据及说明，内容要正确无误。1.3设计范围及程序1.3.1设计范围1. 低压配电系统设计2. 照明系统设计3. 消防系统设计4. 防雷接地系统设计1.3.2设计程序1. 认真熟读图纸、设计任务书、设计指导书，收集与电气设计相关的资料，设计规范、设计手册、设计图集、产品样本等。2. 拟定设计方案，根据所收集的资料及给出的数据，确定负荷等级、供电电源、供电方式、功率因数补偿、计量方式、照度标准、消防保护等级、报警形式、防雷接地类别以及等电位连接等。3. 施工图设计，根据拟定方案进行绘图，绘出低压配电系统主结线图，照明、应急照明平面及系统图，消防平面及系统图，防雷接地平面图，尽量保证图纸的正确、标准、清晰，能较好的表达设计意图。1.4设计依据及原则1.4.1设计依据1. 民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-20082. 高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95（2005年版）3. 建筑设计防火规范 GB50016-20064. 低压配电设计规范 GB50054-19955. 建筑照明设计标准 GB50534-20046. 火灾自动报警系统设计规范 GB50116-987. 建筑物防雷设计规范 GB50057-94（2000年版）8. 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2004以及指导老师提供的设计任务书及相关资料。1.4.2设计原则1. 安全性：设计阶段应首先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：体现在供电电源和供电质量的可靠性。3. 合理性：一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。4. 先进性：杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。5. 实用性：考虑降低物耗，保护环境，综合利用等实用因素。如提高功率因素，深入负荷中心，选用高效电光源，选用节能开关等。第2章 方案设计2.1照明系统方案设计2.1.1正常照明1. 根据建筑照明设计标准 GB50534-2004，考虑到房间使用功能不同，照度要求不同，配电室、换热间、电梯机房均匀照度为150lx，消防控制室均匀照度为300lx，办公室均匀照度为300lx，其他走道、卫生间等场所均匀照度为75lx。2. 从照明设施的使用要求（照度、显色性、色温等）、环境条件、初投资与年运行费用三方面进行考虑合理选用灯具和光源，本次设计厨房、卫生间、水泵间等场所选用防水防尘灯；走道、强电间、弱电间等场所选用壁挂荧光灯；楼梯照明选用声控灯，楼梯前室及电梯厅选用嵌入式节能型荧光灯；车道处及值班室选用节能型单管荧光灯；配电间选用自带蓄电池节能荧光灯；所有办公室，商铺均采用普通节能格栅灯。光源主要选用三基色光节能型荧光灯等系列产品，荧光灯采用电子镇流器，提高功率因数。2.1.2应急照明本工程应急照明选用崇正生产灯具，灯具包括荧光灯、格栅、筒灯等内部自带蓄电池，系统作为正常照明的一部分同时使用，同时采用双电源末端切换的供电方式，每层设置末端切换箱，以保证一级负荷的需要，当正常照明因事故停电，应急照明电源宜自动投入使用。2.2消防系统方案设计根据高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版），本工程按其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行防火等级分类,属于一类建筑中的一级保护对象。火灾自动报警系统采用集中式报警系统，消防控制室设在地上一层。本系统选用上海松江系列产品中一台火灾报警联动控制柜，安装方式为离墙落地安装，采用二总线制，走廊、办公室、餐厅、厨房、地下室、电梯前室等处设置了智能感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、消防广播、消防电话等消防器件。将所有的火灾探测器等接入火灾报警控制器，各类模块则接入消防联动控制器，实现火灾自动报警系统与消防联动控制系统一体化设计。2.3低压配电系统方案设计1. 负荷等级：本工程消防、应急照明为一级负荷，客梯、生活水泵、主机室等均为二级负荷，其他为三级负荷。一、二级负荷采用双电源供电，末端切换。2. 在地下室设置专用变电所。变电所由一路10KV高压电源供电。地下室设置柴油发电机做备用电源，应急时带所需一二级负荷。低压供电电源电压380/220V，本设计采用TN-S三相五线系统。3. 供电方式：本工程供电方式采用树干式与放射式相结合。4. 功率因数补偿：无功功率补偿采用低压侧集中补偿，集中补偿设无功补偿柜，补偿后功率因数达0.9以上。5. 计量方式：本工程采用集中计量在各层配电间设计量表箱。2.4防雷接地系统方案设计 2.4.1防雷接地系统根据建筑物防雷设计规范 GB50057-94（2000年版），本工程计算雷击次数0.0942，属三类防雷建筑物。2. 在大楼屋顶沿女儿墙和机房顶部四周设置明装避雷带，突出屋面的所有金属物件采用10镀锌圆钢与避雷带焊接连通。防雷引下线利用柱子内主钢筋（二根>16）与屋顶避雷带和基础接地体焊接连通。4. 利用基础承台内主钢筋（至少二根>16）焊接成闭合的电气回路做共用接地体，并与部分桩基钢筋焊接。接地电阻R1。施工中应实测阻值，如达不到要求，应增加人工接地极，至满足要求。2.4.2等电位连接系统在配电室进线处设总等电位端子箱，与下列部分互相连通，如：进线配电柜的PE（PEN）干线、设备机房、电梯导轨、公共设施的金属管道、进出建筑物的金属管道、作防雷引下线用的结构柱内钢筋、所有不带电的金属支架、管材等。卫生间内各管道及设备应做局部等电位连接，具体做法及施工详见图集等电位联结安装02D501-2。 第3章 照明系统设计3.1一般规定在进行照明设计时，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。确定照明方案时，应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。选择光源时应考虑照度的高低，点灯时间的长短，开灯的频繁程度，光色和显色的符合程度以及光源的形状、寿命、节能效果等。3.2设计要求1. 有利于对人的活动安全、舒适和正确识别周围环境，防止人与环境之间失去协调；2. 重视空间的清晰度，消除不必要的阴影，控制光热和紫外线辐射对人的和物产生的不利影响；3. 创造适宜的亮度分布和照度水平，限制眩光减少烦躁和不安；4. 处理好光源色温与显色性的关系、一般显色指数与特殊显色指数的色差关系，避免产生心理上的不平衡不和谐感。5. 有效利用天然光，合理的选择照明方式和控制照明区域，降低电能消耗指标。3.3灯具及电光源选择要求从照明设施的使用要求（照度、显色性、色温等）、环境条件、初投资与年运行费用三方面进行考虑合理选用灯具和光源，依据建筑照明设计标准GB50534-2004，各场所照明标准值可参见下表：表3-1 办公建筑照明标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）显色指数Ra普通办公室0.75m水平面30080会议室0.75m水平面30080接待室0.75m水平面30080营业厅0.75m水平面30080文件整理，发行室0.75m水平面30080资料室，档案室0.75m水平面20080商场营业厅0.75m水平面30080表3-2 公共场所建筑照明标准值房间或场所参考平面及其高度照度标准值（lx）显色指数Ra门厅普通地 面10060高档地 面20080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休息厅地 面10080储藏室、仓库地 面10060车 库停车位地 面75 60走道地 面100 60根据建筑照明设计标准GB50534-2004，考虑到房间使用功能不同，照度要求不同配电室、电梯机房均匀照度为150lx，消防控制室均匀照度为300lx，办公室均匀照度为300lx，其他走道、卫生间等场所均匀照度为75lx。厨房、卫生间、换热间、垃圾间等场所选用防水防尘灯；走道、强电间、弱电间等场所选用壁挂荧光灯；楼梯照明选用声控灯，楼梯前室及电梯厅选用嵌入式节能紧凑型荧光灯；车道处及值班室选用节能型单管荧光灯；配电间选用自带蓄电池节能双管荧光灯和普通节能双管荧光灯；所有办公室均采用普通节能格栅灯。配光方式根据各场所使用功能可采用半直接式配光，提高照明器的输出光通量。安装方式根据各场所要求不同采用壁装、吊装、吸顶式、嵌入式等。3.4合理布置照明器 室内照明器的布置要求：1 . 达到照度要求 2 . 工作面的照度均匀3. 光线的照射适度、无眩光阴影4. 灯的装设应在照度满足要求的前提下减至最少5. 安全可靠、维护方便6. 布置整齐、美观与建筑房间相协调7. 满足使用方面的特殊要求3.5照明质量3.5.1照度均匀度公共建筑的工作房间一般照明照度均匀度，不应小于0.7，而作业邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。房间或场所内的通道和其他作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照明值的1/3。3.5.2眩光限制室内一般照明受眩光的限制，应从光源亮度、光源和灯具的表观面积、背景亮度以及灯具位置等因素综合进行考虑。表3-3 直接型灯具的遮光角光源平均亮度（kcd/）遮光角（。）光源平均亮度（kcd/）遮光角（。）12020501015505005002030可用如下方法防止或减少光幕反射和反射眩光：1. 避免将灯具安装在干扰区内；2. 采用低光泽度的表面装饰材料；3. 限制灯具亮度；4. 照亮顶棚和墙表面，但避免出现光斑。3.6照度计算3.6.1利用系数法照度计算的目的是根据照明场所要求的照度值及其它条件来决定它安装的数量，这也可以在照明器及其布置都已确定时，根据场所的实际条件计算照度值，以判断是否符合照度标准。本次设计用利用系数法进行照度计算：对于每个灯具来说，由光源发出的额定光通量与最终落在工作面上的 光通量的比值称为光源的利用系数式中 U利用系数； 由灯具发出的最后落到工作面上的光通量，lm； 每个灯具中光源额定总光通量，lm。有了利用系数的概念，则室内平均照度即可由下式计算：或式中 工作面平均照度，lx； 每个灯具中光源的额定总光通，lm； N灯具数； U利用系数；A工作面面积，；K维护系数；1. 室空间系数 （1）室空间系数：RCR=（2）顶棚空间系数：CCR=（3）地板空间系数：FCR= 式中 l室长， m；w室宽， m；室空间高， m；顶棚空间高，m；地板空间高，m；2. 有效空间反射比灯具出光口平面上空间中，一部分光被吸收，一部分光经过多次反射从灯具开口平面射出，为了简化计算，把灯具开口平面看成一个具有有效反射比为的假想平面上的反射效果同在实际顶棚空间的效果等价。同样地板空间的反射效果也可以用一个假想平面来表示，其有效反射比为。有效空间反射比可由下式求得：式中 顶棚（或地板）平面面积，； 顶棚（或地板）空间内所有表面的总面积，； 顶棚（或地板）空间内所有表面的平均反射比。假如空间由i个表面组成，以表示为第I个表面面积，以表示第I个表面的反射比，则平均反射比由下式求出：3. 确定利用系数的步骤（1）确定房间的各种特征量（2）确定顶棚空间有效反射比（3）确定墙面平均反射比（4）确定地板空间有效反射比（5）确定利用系数3.6.2照度计算过程地下一层照度计算如下：1、车库因地下室大部分区域为车库，且房间形状不规则，故选取地下一层照明平面图中18轴25轴的区域进行照度计算。车库采用密闭节能型单管荧光灯，灯具型号FAC41260PH，电光源型号TLD36W/54，功率为36W，光通量为2500Lm，要求平均照度达到75Lx。地下室层高为4.8m,密闭节能型单管荧光灯吊装梁下0.1m，参考平面为地面，取计算高度4m。计算区域长为55.74m，宽为5.4m， K=0.8。（1）求空间系数RCR=4CCR=0.2FCR=0（2）求顶棚空间有效反射比0.58 其中0.65（3）求地板空间有效比=0.2（4）根据 RCR=4,用内插值法查样本得：RCR=4时，U=0.61（5）因为即U=0.59（6）求灯具数量N=19.2故该区域N取20组密闭节能型单管荧光灯。照度值校验为：70Lx距高比验证：SA-A=2.787m; SB-B=2.7m;hrc=4m；小于最大允许距高比1.46小于最大允许距高比1.28满足均匀度要求。2、商铺计算商铺采用节能型格栅灯，灯具型号TBS278/414，电光源型号为TLD18W/840，功率为62W，光通量为4050Lm，要求平均照度达到300Lx。地下室吊顶高为4m，商铺长为7.98m，宽为7.2m，K=0.8。（1）求空间系数 RCR=4.3（2）求顶棚空间有效反射比=0.7（3）求地板空间有效比0.22 其中0.285（4）根据 RCR=4.3，用内插值法查样本得：RCR=5.75时，U=0.55（5）因为即U=0.55（6）求灯具数量N=9.67采用9组格栅灯具。照度值校验为：274.04Lx距高比验证：小于最大允许距高比1.2小于最大允许距高比1.05满足均匀度要求。其他房间照度做法同上。3.7应急照明设计本工程应急照明系统，采用双电源末端切换的供电方式，每层设置末端切换箱，以保证一级负荷的需要。依据建筑照明设计标准和全国民用建筑工程设计技术措施：（1）本工程应急照明选用崇正生产灯具，灯具包括荧光灯、格栅、筒灯等内部自带蓄电池，系统作为正常照明的一部分同时使用，同时采用双电源末端切换的供电方式，每层设置末端切换箱，以保证一级负荷的需要，当正常照明因事故停电，应急照明电源宜自动投入使用。（2）消防控制室、消防水泵房、配电室以及发生火灾仍需坚持工作的其他房间的应急照明应保证正常照明照度的100%，除此以外其他备用照明应不宜低于一般照明照度的10%，疏散照明的地面水平照度不应小于0.5lx；（3）公共场所的安全出口、疏散出口应装设指示灯；（4）疏散应急照明设在墙面或棚顶，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拐角处距地面1m以下的墙上，走道疏散指示灯的间距不应大于20m；（5）应急照明在正常电源断电后，其电源转换时间应满足： 疏散照明15s；备用照明15s（金融商业场所1.5s）； 安全照明0.5s。；火灾应急照明的供电时间和照度要求应满足表3-4所列数值（建筑高度不超过100m的场所）。表3-4 火灾应急照明供电时间、照度表名称供电时间照度场所火灾疏散标志照明不少于20min最低不应低于0.5lx电梯轿箱内、消火栓处、自动扶梯安全出口、台阶处、疏散走廊、室内通道、公共出口暂时继续工作的备用照明不少于1h不少于正常照明的10%人员密集场所，如营业厅继续工作的备用照明连续不少于正常照明的照度配电室、消防控制室、消防泵房、火灾广播室第4章 消防系统设计4.1 消防保护等级及保护形式根据高层民用建筑设计防火规范，GB50045-95（2005年版），本工程按其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行防火等级分类,属于一类建筑中的一级保护对象。消防设备均采用上海松江系列产品（JB-3102A系列），根据火灾自动报警系统设计规范GB50116-98，火灾自动报警系统采用集中式报警系统。4.2 消防系统方案确定1. 消防控制室设在地上一层。本系统选用一台火灾报警联动控制柜，安装方式为离墙落地安装，采用二总线制，走廊、办公室、餐厅、厨房、地下室、电梯前室等处设置了智能感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、消防广播、消防电话等消防器件。本工程火灾报警系统由自动与手动报警构成，火灾探测器完成火灾监测和报警，手动报警按钮由人为完成火灾报警功能。当火灾报警控制柜接到报警信号，显示火灾报警部位信号，经确认后发出指令，通过各类控制模块实现对各相应消防设备的联动控制，如消火栓泵、喷淋泵、应急照明控制箱、防排烟风机、消防加压泵、加压风机的启动、电梯迫降等。接通火灾层及相邻上下层的消防广播，在消防控制室设119直播电话。2. 手动报警按钮和对讲电话插孔成对设置，主要安装在走廊等公共场所，每个防火分区至少设一个，从一个防火分区内任何位置到最邻近的一只手动报警按钮的距离不大于30m。消防广播设置在走道和大厅等公共场所，应保证从一个防火分区的任何部位到最近一个消防广播的距离不大于25m，走道内最后一个消防广播至走道末端的距离不大于12.5m。4.3消防报警设备的选择4.3.1 消防控制器的选择消防系统中，控制器的质量直接关系到消防系统的性能，所以在选择报警控制器时，其质量是第一位的。 报警器的选择首先要满足报警器的容量应大于系统的容量。在选择容量时宜留有余量，以备建筑内部功能调整和发展需要。工程规模较小，报警区域及探测区域不多，联动工程较少且控制点数不多时，可采用多线制报警器，以减少工程设备费用，反之，宜采用总线制报警器。本工程采用二总线制火灾报警控制器。根据以上要求选择JB-3102A/4800-896型火灾报警控制器,此控制器可方便的构成大面积消防系统，根据回路数量，单台主机可最多带多24总线回路。每一回路可带最大容量200点，总共200×24=4800点（其中总线联动控制896点）。数码显示型火灾楼层显示盘15台（每回路）或液晶中文显示型楼层显示盘128台。而本工程所需共970点，满足要求。4.3.2探测器的选择选取原则：1. 火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射，应选用感烟探测器； 2. 火灾发展迅速，产生大量的热、烟和火焰辐射，可选用感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合； 3. 火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热、应选用火焰探测器； 4. 火灾形成特点不可预料，可进行模拟试验，根据实验结果选择探测器。根据火灾自动报警系统设计规范GB50116-98中探测器的选择原则，综合各种因素，本工程采用感烟、感温探测器为上海松江系列智能探测器。本产品采用无极性信号二总线技术，系统布线极大简化，便于安装、维护并降低了工程造价，可与上海松江生产的各类火灾报警控制器配合使用。4.3.3手动报警按钮的选择1. 手动报警按钮的作用：火灾自动报警系统应有自动和手动两种触发装置。各种类型的火灾探测器是自动触发装置，而手动火灾报警按钮是手动触发装置。它具有在应急情况下人工手动通报火警或确认火灾的功能。当人们发现火灾后，可通过装于走廊、楼梯口等处的手动报警开关进行人工报警。手动报警按钮的紧急程度比探测器报警紧急，一般不需要确认。所以，手动按钮要求更可靠、更确切，处理火灾要求更快。2. 手动报警按钮的选择：规范要求报警区域内每个防火分区应至少设置一个手动报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最临近的一个手动报警按钮的步行距离不应大于30m。应设置在明显和便于操作的部位，即设置在建筑物的大厅、过厅、主要公共活动场所出入口，安装在墙上距地（楼）面高度1.5m处明显和便于操作的部位。按其要求本工程采用J-SAP-M-02型编码手动报警按钮。4.3.4消防广播的选择消防广播采用HJ-1757G总线控制盘和HJ-1825总线广播控制模块与广播录放、攻放系统构成总线消防广播系统。此总线消防广播系统选用吸定音箱，音箱功率：3W，此系统在布线上简单、方便，而且减少了设备类型，提高了设备的利用率。本模块专用于总线制消防广播系统中各防火分区内正常广播与消防广播间的现场切换控制，此输出模块具有信号反馈输入端，当受控设备动作后被控设备上的常开触点逼和，由输出模块通过两总线将动作信号传送到控制器。模块没有自回答功能，也无须配接终端电阻。火灾确认后，消防控制设备应按疏散顺序接通火灾报警装置和火灾事故广播，警报装置的控制程序应符合下列要求： 1. 二层及二层以上楼层发生火灾，宜先接通着火层及其相临的上、下层；2. 首层发生火灾，宜先接通本层，二层及地下各层；3. 地下室发生火灾，宜先接通地下各层及首层。4.4消防报警设备的布置4.4.1探测器布置的原则1. 探测区域内的每个房间至少设置