高层建筑电气网络设计毕业设计论文.doc
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1、目 录1 绪论.11.1 课题的意义11.2 国内外研究现状11.3 毕业设计的主要内容11.4 设计采用的方法、手段以及步骤32 电气照明的设计42.1 照明一般规定42.1.1 照明种类42.1.2 照明方式42.1.3 照明标准52.1.4 光源与照明灯具选择62.2 住宅照明灯具的选择及布置原则72.3 照度计算82.4 本工程的电气照明设计92.5 电气照明设计注意事项123 插座的设计133.1 插座系统概述133.2 一般规定(规范)133.3 插座的选用133.3.1 电源插座的选用133.3.2 电源插座设置位置要求143.4 电源插座供电回路153.5 插座的安装153.6
2、 本工程的插座系统设计174 低压配电系统的设计184.1 供配电系统设计要求184.2 低压配电系统设计原则184.3 高层建筑低压配电系统184.4 负荷等级194.5 各负荷等级的供电措施204.6 负荷计算214.6.1 负荷计算的意义214.6.2 负荷计算的方法及选择214.6.3 需要系数法介绍214.7 导线的选择224.8 本工程的负荷计算和导线选择225 火灾自动报警及联动系统设计265.1 遵循的规范265.2 消防系统265.3 保护等级与保护范围的确定265.4 报警区域与探测区域的划分285.5 火灾探测器的设置原则285.6 手动火灾报警按钮的设置原则325.7
3、消防专用电话的设置原则335.8 火灾应急广播系统335.8.1 火灾消防广播系统要求335.8.2 消防通信系统的设置要求335.9 消防联动控制系统345.10 供电系统355.11 线路的敷设355.12 火灾自动报警系统设计选型365.12.1 火灾探测器365.12.2 报警按钮及现场模块375.12.3 消防电话系统375.12.4 消防应急广播系统376 防雷与接地系统的设计386.1 防雷等级的确定386.1.1 按类划分386.1.2 按级划分386.1.3 二级高层建筑物的防雷措施396.1.4 避雷装置396.2 接地系统406.2.1 接地系统概述406.2.2 接地的
4、种类406.3 本工程防雷接地说明406.3.1 接地装置416.3.2 保护接地416.3.3 接地电阻417 弱电系统的设计427.1 有线电视系统概述427.1.1 有线电视系统的组成427.1.2 本工程有线电视系统的设计437.2 电话通信系统447.2.1 系统概述447.2.2 本工程电话通信系统的设计447.3 宽带网络系统457.3.1 系统概述457.3.2 系统设计方案457.3.3 本工程宽带网络系统的设计45结论46参考文献47致谢48附录A49附录B50附录C51附录D52附录E54附录F55附图1 绪 论 1.1 课题的意义随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人
5、口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由早期的多层发展为高层。最早的为19世纪末期,出现了现代形式的钢框架和钢筋混凝土框架结构的高层建筑。所以,现代形式的高层建筑已经发展了一百多年,技术相当成熟。高层建筑的发展,充分显示了科学技术的力量,使建筑师从过去强调艺术效果转向重视建筑特有功能和技术因素。由于高层建筑能大幅提高建筑面积,所以高层建筑在解决现在土地紧张方面做了巨大贡献,提高了土地利用率,满足了城市膨胀的要求;高层建筑能够提供更多的空闲地面,将这些空闲地面用作绿化和休息场地,有利于美化环境,并带来更充足的日照、采光和通风效果1。从城市建设和管理的角度看,建筑物向
6、高空延伸,可以缩小城市的平面规模,缩短城市道路和各种公共管线的长度,从而节省城市建设与管理的投资。因此,高层建筑是城市发展、社会进步的必然趋势,也是城市时尚化、国际化的标志。未来的高层建筑将朝着技术功能和艺术完美相结合的方向发展1。1.2 国内外研究现状随着科学技术的飞速发展以及人民生活水平的不断提高,高层建筑朝着自动化、节能化、信息化、智能化方向蓬勃发展,特别是智能建筑的兴起,已成为衡量一个国家或地区经济发展和科技进步的一个重要标志之一。事实上,智能建筑本身就集自动化、节能化、信息化和智能化于一体,它综合了电工技术、电子技术、电声技术、光技术、自动控制技术、计算机技术、通信技术等等方面的基本
7、理论和最新科技成果,涉及电力、电子、仪表、建材、机械、电脑及通信等多种行业。而且,高层建筑的自动化、节能化、信息化和智能化的功能将随着科学技术的不断进步而不断地得到提高和完善。智能建筑的出现,使建筑电气尤其是高层建筑电气技术成为一门综合性的应用技术2。智能建筑是为了适应现代信息社会对建筑物的功能、环境和高效率管理的要求,特别是对建筑物应具备信息通信、办公自动化和建筑设备自动控制和管理等功能的要求而发展起来的。智能建筑的概念于1984年诞生于美国,随后,美国、日本和欧洲等先进国家相继对智能建筑做了综合研究,并建立了一批智能建筑。例如,纽约的帝国大厦和世界贸易中心,日本的标志大厦,香港的中银大厦等
8、等。我国于90年代才有较大发展,尤其北京、上海、广州和深圳等大城市发展较快1。1.3 毕业设计的主要内容本次设计针对高档民用高层建筑,项目名称为旭日花园7#公寓。建筑楼高为25层,另有顶层和地下一、二层。其中地下一、二层为停车场和变电所,层高4.2米,地上一层到二十五层为用户居住区,建筑层高3.3米,建筑基底面积1873.66平方米,总建筑面积27868.43平方米。本次设计只对125层的用户居住区进行电气施工设计。设计的内容大体上分为两大部分:强电设计、弱电设计。强电设计主要内容包括:电气照明设计、插座系统设计、低压配电系统设计、负荷计算、导线及断路器的选择、防雷与接地等;弱电设计主要内容包
9、括:火灾自动报警及联动系统设计、有线电视、电话系统设计、网络系统设计等。高层建筑的电气设计与一般建筑工程的电气设计一样,都必须遵循有关的设计原则,遵守设计工作的程序。设计必须贯彻国家有关工程设计的政策和法规,应符合现行的国家标准和设计规范,遵守有关行业或地方规程。电气照明系统的设计内容主要有光源选择,灯具选择与布置,照度计算,照明配电式,照明配电设备的选择与布置,应急照明系统设计等。照明光源的选择应根据所使用的场所不同,合理地选择光效、显色性、寿命、起动点燃和再启燃时间等光电参数。本着节能的原则,应优先采用高光效光源和高效灯具2。低压配电系统的设计包括配线选择,电气竖井的位置和数量的确定,电气
10、小间的面积与布置,垂直干线敷设,楼层水平线路敷设等内容。对于建筑物的防雷等级,建筑物防雷设计规范(GB5005794)按类划分,民用建筑电气设计规范(JGJ/T1692)按级划分,二者是统一的。高层建筑防雷装置的引下线多采用建筑物构造柱内主筋,接地装置多和其他接地系统公用,并充分利用建筑物基础钢筋网作自然接地体。电气系统(包括电力装置和电子设备)的接地分为功能性接地和保护性接地。功能性接地包括电力系统中性点接地、建筑物防雷接地、电子设备的信号接地和功率接地、电子计算机的直流接地和交流工作接地。保护性接地包括电力用电设备、电子设备和电子计算机等的安全保护接地。上述诸种接地一般共用接地体,综合接地
11、电阻不大于14。等电位联接是防止触电危险的一项重要安全措施。在采用接地故障保护时应在建筑物内作总等电位联接。当接地故障电流小,接地故障保护装置的动作时间及接地故障时的接触电压超过规定值时,还应作辅助等电位联接。火灾报警和消防联动控制设计包括保护等级和保护范围的确定、探测器的选择与布置、报警系统的选择、消防设备的联动控制、火灾应急照明与疏散指示标志的设置、消防广播与消防通信设备的选择与布置、消防控制室的位置和面积以及设备布置、系统中各种线路的选择与敷设、消防设备的供电等。每个设计的步骤是根据设计的规范、原则和条件,考虑现实中的要求,进行计算得出相应的技术指标,然后选择产品和布线方式。1.4 设计
12、采用的方法、手段以及步骤本设计在分析给定的高层建筑系统资料的基础上,根据所能取得的电源情况和电负荷数据等资料,以实现安全、可靠、优质、经济的供电系统为设计目标,完成对此高层建筑电气系统的设计。 通过查阅高层建筑电气设计的相关资料以及运用互联网查询相关厂家的产品和规范,完成初步的设计、相关参数的选取及设备的选型。运用auto CAD画图软件完成电气系统图的设计。具体的设计步骤如下:(一) 强电设计 1.电气照明设计。 2.插座系统设计。 3.低压配电系统设计。 4.负荷计算。 5.导线及断路器的选择。 6.防雷与接地。(二) 弱电设计 1.火灾自动报警及联动系统设计。 2.有线电视、电话系统设计
13、。 3.网络系统设计。2 电气照明的设计2.1 照明一般规定2.1.1 照明种类照明种类分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、障碍照明、装饰照明和艺术照明。(1) 正常照明 为满足正常工作而设置的室内外照明称为正常照明。它起着满足人们基本视觉要求的功能,是照明设计中的主要照明。它可以单独使用,也可与事故照明、值班照明同时使用,但控制线路必须分开。(2) 应急照明 在正常照明因故障熄灭后,供事故情况下继续工作或人员安全或顺利的照明称为应急照明。它包括备用照明、安全照明和疏散照明三种。应急照明的设置原则,从安全角度考虑,应较多的在建筑内设置应急照明,而从经济的观点出发,只能在一些最重要的建筑
14、内设置。(3) 值班警卫照明 供值班和警卫人员使用的照明。可利用正常照明能单独控制的一部分,或利用事故照明的一部分或全部作值班照明。(4) 障碍照明 装设在建筑物上作为障碍标志用的照明。在飞机场周围较高的建筑物上或有船舶通行的航道两侧的建筑物上,应按民航和交通部门的有关规定装设障碍照明灯。(5) 装饰照明 为美化和装饰某一特定空间而设置的照明。装饰照明可以是正常照明或局部照明的一部分。以纯装饰为目的的照明,不兼做一般照明和局部照明。(6) 艺术照明 通过运用不同的灯具、不同的投光角度和不同的光色,制造出一种特定空间气氛的照明2。2.1.2 照明方式照明按其布局方式或使用功能而构成的基本形式,称
15、为照明方式。它分为一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明四种。(1) 一般照明 在整个房间内普遍地产生规定的视觉条件的一种照明方式。其中,在整个房间的被照面上产生同样照度的称为均匀一般照明;在房间的不同被照面上产生不同照度的,称为分区一般照明。一般照明的照明器在被照空间均匀分布布置,适用于对光照方向无特殊要求的场所。(2) 分区一般照明 根据需要提高特定区域照度的一般照明称为分区一般照明。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,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。
16、它仅限于照亮一个有限的工作区,通常采用从最适宜的方向装设台灯、射灯或反射性灯泡。其优点是灵活、方便、节能,能有效的突出重点。 (4) 混合照明 一般照明与局部照明共同组成的照明。对于工作位置需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所,宜采用混合照明,此时,一般照明宜按不低于混合照明总照度的510选取,且不低于20勒克斯2。2.1.3 照明标准照明标准是指照度水平和照明质量的规定,良好的视觉既要有足够的光通量,还要有好的质量。照度值有最低照度与平均照度之分,工业建筑的照度标准是以最低照度值确定的,而民用建筑则采用平均照度值或推荐照度值。我国工业企业照明设计标准(GB5003492)、民用建筑照明设
17、计标准(GBJ13390)以及民用建筑电气设计规范(JGJ/T1692)中都对照度标准做了规定。住宅一般照明的照度水平见表2-12-33。表2-1 住宅建筑照明的照度值房间名称参考平面及其高度建议照度值/lx国际设计标准/lx卧室0.75m水平面5075100203050/75100150起居室(厅)、书房0.75m水平面150200300203050/150200300餐厅0.75m水平面5075100203050厨房0.75m水平面75100150203050健身房地面305075卫生间0.75m水平面5075100101520车房0.75m水平面203050表2-2 住宅建筑照明的标准值
18、房间或场所参考平面及其高度照度标准值(lx)起居室一般活动0.75m水平面100书写、阅读0.75m水平面300卧室一般活动0.75m水平面75床头、阅读0.75m水平面150餐厅0.75m餐桌面150厨房一般活动0.75m水平面100操作台台面150卫生间0.75m水平面100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76100卧室75餐厅150厨房100卫生间100表2-3 居住建筑每户照明功率密度值2.1.4 光源与照明灯具选择光源的选择 选择的基本原则包括如下内容:(1) 满足照明质量的要求,如光通量、色温、显色性等。(2) 适应视觉条件和环境条件,如视觉紧
19、张程度、防火要求或防尘要求等。(3) 考虑使用方式和外界影响,如开关频繁程度、电压波动等。(4) 注意经济合理性,如发光效率、电能消耗等。照明灯具选择选用的照明灯具应符合国家现行相关标准的有关规定。灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量,满足环境和作业的配光要求,并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时,除考虑环境光分布和限制眩目的要求外,还应考虑灯具的效率,选择高光效灯具4。在各类灯具中,荧光灯主要用于室内照明,汞灯和钠灯用于室外照明,也可将二者装在一起作混合照明,这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。在满足眩光限制和配光要求条件下,应选用效率高的灯具,应符合下列规定:表2-4
20、 荧光灯灯具的效率不应低于下表灯具出光口形式开敞式保护罩(玻璃或塑料)格栅透明磨砂、棱镜灯具效率75%65%55%60%灯具选择一般原则(1) 使用安全,防触电和防火、防爆以及其他环境条件引起的危险。(2) 提高能效,选用灯具效率高、灯具配光和场所条件适应,以及光通维持率高的灯具。(3) 合理考虑功能性(良好的照明效果)、装饰性(美观、协调)、经济性(性价比高)和能源效益的结合。(4) 限制眩光。(5) 根据照明场所的环境条件,分别选用下列灯具: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;在有腐蚀性气体或蒸汽的场所,宜采用防腐蚀密闭灯具;在高温场所,宜采用散热性能好、耐
21、高温的灯具;在有尘埃的场所,应按防尘的相应防护等级选择灯具4。2.2 住宅照明灯具的选择及布置原则住宅照明应保证饮食起居、文化娱乐、业务学习、家务劳动等正常进行,而且照明灯具应以其美丽的造型、色彩、图案及照明艺术给人们营造一个舒适的环境气氛,使客有宾至如归之感。本设计只针对室内照明设计。 1. 客厅照明住宅的客厅应选择具有较强装饰效果的灯具,与室内摆设和建筑形式相协调,要营造一种温暖、和谐、美好的气氛。一般采取以下方式:(1) 装饰性顶棚吊灯照明。这种装饰照明方式适用于高度较高、面积较大的住宅客厅。一般采用带有金属装饰件和玻璃装饰件的豪华型灯具,每盏吊灯中都有多个白炽灯灯头。要根据房间的大小体
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