【N市某公寓楼建筑电气与智能化系统工程设计（论文）18000字】

N市某公寓楼建筑电气与智能化系统工程设计摘要本项目工程的建筑物分为一类高层建筑，第三类防雷结构的建筑物，建筑分类为二类；建筑物耐火性能级别为二级进行电气系统的设计。本次工程项目建筑物设计的重点是对公寓楼部位强电系统及一些弱电系统进行了设计。设计具体内容的高低压供电，包括了电气照明设计，防雷接地系统和供配电系统的设计，主要的内容也包括了插座，导线选型，弱电部分还包括了视频监控系统和消防系统设计。在本次设计中参照了国家有关的技术标准和规范之要求，符合了技术需要，以适应当前现代民用建筑中的电气设计研究发展趋势。本次工程设计不但能够充分满足建筑设计的根本要求，而且还能够兼顾考虑到建筑的节能、便利和实用。最后是借助AutoCAD绘图软件和天正电气软件，绘制完成设计。关键词：高层建筑；供配电系统；电气照明系统；防雷接地；安全防范系统；火灾自动报警系统目录TOC\o"1-3"\h\u26090引言 页共26页引言以目前的我国经济社会发展形势现状以及分析情况来看，我国的所有汽车和车用电气电子行业快速发展，可以清楚地明确看到了目前我国几乎每一个电子行业的发展趋势，因为每一个行业中国的所有汽车和车用电气电子行业的整体经济社会发展都应该是同所有中国汽车和燃气电子行业的一个整体质量生产及其产业发展密切息息相关。在各种学习，工作的地方无时无刻都在与电交往。可以看到，随着使用的电能设备不断增加，规模也在不断扩大，对于电力和电气的要求量更是一直在上涨。其中主要包括大量的机械和动力装置、电气设施、复杂的灯光和照明系统，对于电气的使用功能和技术要求比较高，尤其是针对一些高层次的民用建筑本身的特点，对于电能的使用质量和技术要求相对较高，如今现代社会人们的物质生活水平正在进一步提高，安全、便捷、舒适、高效、节约环保等高层次的建筑也日益受到了人们的重视和认可。而且与此同时，只有通过对高层建筑进行智能化的应用和管理，这样我们才能够做到精准、有效、稳定、可靠地正常运行。例如对建筑物高压变电低压配电设计。防雷与接地设计。室内照明的电气设计，对建筑物安全型的监控设计和对建筑物预防火灾的设计。与此同时，在当今中国引入建筑绿色节能建筑的一个时尚技术潮流中，选择节能电气设备与绝缘材料的设计过程中就已经需要充分考虑到了许多的技术问题，如各类建筑节能企业往往采用了具有低损耗的无卤铁磁绝缘材料来直接制造动力电机与电气变压器，采用了具有低烟味的无卤金属绝缘材料，高效率的使用光源等，电气工程师的设计也就更加复杂，不仅必须还需要充分考虑满足各类建筑节能企业对于建筑信息流与建筑能量流等资源的准确分配和实时控制，而且还必须充分采用基于建筑物的管理智能化与工业数字化的管理技术手段来准确实现各类建筑节能工作环境的实时控制和不断优化节能管理。显然，智能化、数字化与建筑绿色化正在逐渐发展成为我国现代智能建筑以及电气工程技术的一大发展趋势。因此进行建筑工程电气设计不但要严格充分考虑经济的节能性，使用的安全性及日常维护以及建筑工程各项目的基本要素，还更多的应该严格按照相关国家技术规范，制订一套电气设计的整体内容，来完成工程的设计。1项目概况1.1工程概述本次设计的用地建筑使用区域全部为N市区体育局的N运动员体育综合训练公寓，总体在规划中的建筑面积大约为15292.6m2。本次工程设计概况是有地下1层、地面以上13层的建筑，高度为46.65m。将各类建筑物等级划分分别为二类;一种建筑的耐久层和性能防护等级分别可根据确定分别为二级，设计合理的建筑使用防水年限分别可根据确定大约为50年.二类建筑的耐火层和性能防护等级分别可根据确定分别为二级和三级｡建筑屋面的耐用防水层和性能防护等级分别可根据确定分别为二级和三级，防水层的耐用防水年限根据可靠性确定大约为15年。其他工程概况详见建筑施工图。1.2设计内容(1)关于照明系统的设计，包括正常照明，备用照明以及应急照明设计。(2)有关供配单电系统相关内容，包括高压配电变频和低压设备配电。(3)关于防雷和接地系统方面。(4)关于安防系统的方面有:视频监测系统的设计。(5)关于消防系统方面包括火灾自动报警系统的布置，消防总方案的设计等。1.3设计依据(1)有关建筑等与工程设计有关的专业所需要提供的材料。(2)按照建设单位所需要提供的设计任务书和相应的设计技术要求。(3)设计所需的地方规范，国家法规，行业技术标准和章程。2建筑照明设计本次工程的照明设计依据建筑照明设计标准，设计合理的照明设计和照明空间。简单地说就是为了让灯光环境能够符合我们的日常工作、生活等对于封面的特点，从而能够满足我们所必须的生理与心里需求两个方面。照明装置的设计具备使用性的原则，安全性的原则，美观性的原则，经济型的原则。使用性能就是作为建筑设计的一个出发点与基本要求，其中就已经包含了对照明安装在施工中的使用，使用寿命，维修的方便性等;安全性原则是指对场所提供了安全的照明，并且安装存在一定的合理性，要符合规范规定;美观性原则是指照明具有美化环境，装饰改变环境的功能，我们设计时要遵循我们所需要的美观角度进行灯具选择，灯具布置等;经济型原则是指不仅要节能，还有节约。本次照明设计是公寓式的多层住宅建筑，配电方式是高压侧变压器变频到低压配电箱。照明设计采用到380/220伏电压进行供电。配线方式是由照明的配电箱采用电力电缆放射引向各个楼层。2.1照明方式照明设备根据不同照明的位置及其分布特征，大致可以划分为以下四类。（1）一般照明：是为了整个场所的照明而设计的均衡性照明设计的一种方式，即整个场所或者区域内的被照面上都应该是一样的照度。一般照明的目标是使得照明物能够在被人的空间中均匀地分布，适合于对光照的方向没有任何特别要求的地点，除了酒店和客房。（2）分区一般照明：就是为了照亮人们在工作地点中某个特定的区域。（3）局部照明：主要作用是特殊的人体视觉和局部工作处理功能所需要做的，为了正确照亮一个特殊局部而需要进行的局部照明。局限于一个工作管理区域内各个组成部分的固定或者完全可以自由移动的光照明，就是为了能够确保某一种基于工作区域性质及其特征的固定照度所需要进行的光装饰。（4）混合照明：需要特殊灯光的位置才需要混合照明。混合照明是由一般照明和局部照明混合使用。使用混合照明时，一般照明的光线照度适宜以不低于全部混合照明光线总照度的5%~10%进行选择，且不应该低于20lx.由于本工程属于公寓式建筑，娱乐场所和宿舍区结合的多层建筑。宿舍区采用一般采用一般照明满足宿舍区的生活学习要求。走廊和楼梯间也采用一般照明，阅览室和会议室等采用分区一般，其他区域采用一般照明。2.2照明的种类根据照明的功能大致为五类。根据本次工程的需求，主要介绍正常照明和应急照明。本次设计重点设计是正常照明和应急照明。正常照明是指可以给人们工作等需要提供的所必须的光线。应急照明是指正常照明不能正常工作而需要维持的照明。应急照明种类主要有:疏散照明，安全照明和备用照明。（1）疏散照明：在正常的交通照明由于某些电源部件损坏或者电源失效后，为了有效防止以及避免正常交通中可能发生的交通意外事故，需要在出口与工作通道之间分别设置一个分别指示着安全出口的具体位置和指向方向的安全疏散标识闪光灯和一个为了有效照亮安全人员疏散工作通道而特别专门设置的绿色光源进行照明。（1）应急照明:当正常照明失效之后，而启动的提供光线的光源灯。适用于供电失效之后处于危险的区域，例如钢锯等需要照明作业的危险地点（3）备用照明:主要是指用于保证正常的活动中能够继续或临时性地继续进行的一种应急照明，在使用中当正常灯具因故障而完全熄灭后，可能会造成伤害的场所，或者如果已经停止使用将对造成很大影响或者巨额经济损失而被安装的继续工作用灯具照明，或在过程中发生的火灾就是为了有效地保证消防功能的运行而设定的照明。2.3确定照明照度N体育公寓楼的照度标准值如下表：图表2-1区域照度参照表位置位置和高度照度要求／ｌｘＲａ走道，楼梯间地面50８０卫生间0.75m水平面100８０宿舍0.75m水平面150８０阅览室课桌面300８０健身房0.75m水平面200８０会议室0.75m水平面300８０康复治疗室0.75m水平面300８０消防控制室0.75m水平面300８０2.4光源与灯具选择、布置和安装2.4.1光源与灯具的选择根据工程所需光的颜色及灯具的颜色质量等各种条件因素的选择原则和建筑照明设计标准GB50034-2004[5]，在本次设计中我们采用飞利浦t8标准直管荧光灯的方式来完成针对N大学体育楼的电气设计。照明照射光源及常用照射照明灯具:一般家庭使用工作场所的主要照射照明光源为LED或者其他节能光源照射荧光灯。荧光灯选用采闭三氟甲基色谱的荧光灯，配周边的电子白带镇流器，白带功率补偿控制装置，补偿后的白带功率损失因数数值应不得大于0.9。2.4.2灯具的布置与安装在本次设计中，对宿舍区域使用发光二极管吸顶安装，对于宿舍内卫生间，或者公共厕所等用水量多的地方采用防水防尘灯，在人流量多的地方比如楼梯间和走道选择安装吸顶荧光灯，在阅览室办公室等办公场所选择长管荧光灯吸顶安装，地下车库选择链式吊装长管荧光灯。2.5照度计算照度计算照度测量计算的基本原则和主要目的就是按照已经明确规定的主要光源反射照度和其他被普遍认为甚至是目前未知的光源照度计算条件标准来精确测量和分析计算各种灯泡的反射光照度和功率，确定它们所能够使用的主要光源和所用灯具。照度计算的方法很多主要介绍以下几种。利用系数法是已知灯具的参数，通过公式计算可以比较准确的得出灯具需要数量，是照明设计中比较常用的计算方法。单位容量法是也是通过部分计算结果然后依照数据查表的照度计算方法。逐点计算法是在灯具曲线的查表曲线而得到的照明设计算法。这三种计算灯具的方法在实际情况中都不可能做到完全准确。其中误差在±(10%~20%)是符合设计规范的。比较常用的查曲线法适用于施工图阶段，算法不够精细。因此本工程设计主要使用了利用系数法计算方法：①对于工作面上平均照度（lx）的计算公式（2-1）式中②对于室空间比（RCR）的计算公式（2-2）式里面③对于灯具数量的计算公式（2-3）④对于灯具单位容量的计算公式（2-4）式里面拿本次设计中一个阅览室区域的例子计算方法：利用系数平均照度法1.房间参数区域名称：阅览室，照度要求值:300.00LX，功率最大密度11.00W/m2建筑物长度L:7.60m，建筑物宽度B:6.45m，计算高度H:3.3m顶棚的反射比（%）:80，墙的反射比（%）:50，地面的反射比（%）:30<br>室形系数RI:0.672.灯具选型数据:类型：飞利浦TLD36W/29，单灯具内的光源数:2个灯具的光通量:2975lm，灯具的光源功率:64.00W镇流器的类型:TLD标准型，镇流器的功率:9.003.其它参数:利用系数为0.65。维护系数要求为:0.80。照度标准要求:300.00LX。功率密度要求小于:11.00W/m2。4.计算的结果:E=NΦUK/A式（2-1）N=EA/(ΦUK)式（2-3）其中:Φ-激射光通率测量系数lm，N-激射照明所用光源的辐射数量，U-照明资源综合利用系数，A-激光照明所用工作灯具表面积的面积系数m2，K-激光照明所用灯具的安全维护系数计算结果:建议灯具数:5，计算照度:274.70LX。实际需要安装功率=灯具的数量×(总光源功率+镇流器功率）=657.00W。实际计算的功率密度:6.48W/m2。折合功率密度:7.08W/m2。5.检验结果是否合理:计算的平均照度为274.70LX，而标准的平均照度300.00LX，符合我们所需要求!计算出的实际功率密度为6.48W/m2，而最大的功率密度为11.00W/m2，满足我们所需要的设计要求。2.6强电插座的系统设计2.6.1插座回路设计的一般原则（1）每组单个插座回路只能最多只能有10个，超过就不能单独成一个回路。（2）假如所选用的灯具和电源插座被混成一条线话，其中电源插座的数量最多不宜少于5个(组)。（3）插座的配电应该是同一个回路，而且不可以和其他例如照明回路相接。（4）在湿度较大的区域，只能安装安全带隔离器电源插座，否则会发生漏电危险。（5）在准备电源、分流灯、疏散式照明回路上不宜设置电源插座。2.6.2插座的布置与安装插座的布置与环境和使用条件有关。根据规范，插座的电流等级一同使用时应该相同。需要同时连接一个用于带有接地线的日用电器家具和充电器电源插座，必须要留有一个用于接地线的小洞。对于使用插拔式电源插头时可能发生的接触电伤害风险和安全危害较大的日用电器家具和充电器，宜尽量不要选择使用带有电源开关并且同时能够完全防止切断无线电源的开关插座在潮湿干燥地点，应尽量不要选择带有密封式或者是带有安全防护式的电源插座，安装高度和距离电器地面间距不应不得小于1.5m。本建筑工程设计中宿舍区域空调电源插座位置选择空调专用带有携带式移动开关的电源插座。其他区域根据空调类型安装分体体式空调的实际条件下，将该分体空调开关插座按以下安装位置标准进行安装布设:分体式的空调开关插座宜按照空调出线口在管两端预留一个孔径的位置和管间隔距1.8m标准进行安装设置，窗式空调宜在每个门窗旁边距地1.4m左右进行开关设置，柜式中央空调宜在每个门窗旁边设有相应的开关位置旁边距地0.3m左右进行开关设置。公寓楼中卫生间内的配电插座直接作为一个防溅式配电插座，且每个配电部件只能组成一单独的配电回路。2.6.3插座的接线放式（1）在正常使用有明暗装的电源插座工具进行配电接线时，应仔细检查辨认和正确识别火线分配箱内的各种元件分色引脚和零点导线，红、绿、黄三种为零点火线，白色引脚一种为零点导线，黄、绿三种引脚为导线PE（注意防止保护性元件接地）线。（2）正确的与插座进行连接。插座接线时应面对插座。a.相双孔的无线电源插座与连接相线零件呈横横竖向方式排列，上面两孔主要连接零件相线，下面两孔主要连接零件相线。采用横向水平倾斜方向两孔排列时，右右两孔与零件相线相互连接，左右两孔与零件导线互相连接。b.插座保护接线时，单相三孔插座，上部为保护性接地（零）线，右部为相线，左孔接工作零线。c.不宜安装三相或带四孔的电源插座，保护性能和接地（PE）好的电缆线两端应上孔放置在正上方，下孔由左侧两端开始拔插直至接在l1、l2、l3相线上。d.注意当用户携带专用开关插座设备进行电源接线时，将专用电源线的相线和携带开关插座接线桩之间进行无缝连接。电源接线操作零件接线宜与电源插座上的电源接线充电桩互相联系。（3）当使用插座零端接线时，插座的零端接地（零点即零线连接零）接线端子，不适合应用于连接工作台和电源的零端接线。插座双链及以上三孔插座在进行接线时，相线、工作开关零件和接线电缆接头均应分别同时接入不同插孔的两个接线桩中并且单独连接或者单独进行不接或断线的连接整体配套，而且不断线应该单独连接进行断线串接。当电源插座在室内进行不发生断线的空间整体电缆套接时，插座内空间的整体套接线和电缆接线长度一般位置不宜不得小于150mm。（4）无线电源插座的使用接地线(零)有源电缆线的连接线宜尽量选择优质铜芯连接导线，其中间截面导线长度一般不应超过大于一米等同铜芯相线。插座的使用连接敷设接地(零)插座电缆线宜单独使用进行连接敷设，不宜直接使用具有工作性的零电缆线并且一定要有所兼顾地做安全防护性的接地(或禁止连接零)线。

本工程设计的所有卫生间配套电源插座都必须是防溅式或者是防水型安全漏电插座;所有空调配套电源插座、普通空调电源插座、照明灯等部件之间必须应同时设定漏电回路;所有厨房配套电源插座及所有卫生间配套电源插座之间必须同时设置一个独立的漏电回路;所有电源插座在该回路都必须装设一个剩余能源电流动作保护器(其中回路动作保护电流最小≤30ma，动作电流持续时间不最大不得超过0.1s)。室内照明、插座式照明支路引脚线及导线尺寸选择均为bv-4mm2。楼梯各供电部门在带有应急照明灯和电源接口的各处都会需要分别设置一个电源插座，以便于对带有应急照明灯的蓄电池电源进行及时充电。2.7应急照明应急照明是除了正常照明之外重要的设计。特别是疏散照明的设计尤为重要。根据疏散照明作用，疏散照明应该将其划分为两个类别:一种就是疏通人群时所使用的照明，为了逃跑或者逃离危险的地方提供必要的光线;二是作为标记灯具的使用，给出入口标记明显的位置。由于目前的应急照明光线大多数都是低，均匀光线度一般都很少，平均光线照度和最小光线照度的距离都相差甚大;再次，要求整个地点或者区域中的还是一些部位、区域，具有法律规定的照度，也就不大相同。设计有备用照明的场所主要目的就是为了保证必须的工作与操作区域所需要照度，可不按规定要求使整个住宅楼或者场所都能够达到一个规定的均衡度。按照CIE的规定进行说明。1、正常的电源停止中断，转换为应急电源进行供电的转换时间有以下要求:（1）疏散照明启动时间应该小于15s。这主要是因为我们已经充分考虑到了能够适应各种事故的应急引擎和自起动的条件，若再次考虑使用其他的应急引擎电源，则应该争取得较短。（2）应急照明启动时间不得超过于0.5s。由于所有涉及的人身安全都比较直接，要求相对比较高，所以应急供电系统一般都只能采用电网线路进行自动变压器转换或者储存蓄电池。（3）设备用灯启用不得少于15s。对于存在爆炸危险的施工场地等，应视其工艺和生产的特点，按照实际需要设置一个较短的时间。2、由各种应急电源进行照明供电时，应急照明的持续时间有所要求:（1）采用疏散式照明，灯光亮度不宜低于30min。主要是考虑当地发生重大火灾或其他自然事件时，人员的疏散和在建筑物内部搜索人员、抢险等所需的精力。对于超高层建筑、规模特大的多层楼建筑、大型诊所等，宜综合考虑较短的持续时间区间45、60、90min。（2）安全照明和准备的照明，应视其生产、技术特征及其持续期的长短而确定。本此设计的出口标识灯布置在通往室外的。大面积的大厅是通往室外或者是疏散性通道的入口里侧。进出口的标识灯放置在入口的里侧，面向疏散通道，并尽量做到与进出口走道的中心轴线相平。一般布置在门的上方。当进入出口门内两侧均设有疏散式走道时，应该在门窗两侧装设一个双面皆带有图像或者是文字标识的进出口牌。本工程中全部的疏散指示灯，进出口标识灯采用的不具备燃烧条件的材质制作成的灯具，应符合国家标准规范。3建筑物低压供配电设计低压配电传输系统主要线路是一种指电力供应变电区内的压力电压最大限制限度等级必须控制在1kv以下的低压配电系统线路，是一种泛指从最大控制限度利用降压电力变电所的电力低压侧输送到最小限度利用低压电力供电基础设施的高速电力输送侧和电力侧的线路，它们已经是我国城市化铁路建设过程中的重要一个组成环节部分。电压通常固定为380、220v，由外部配电装置(包括配电柜或变压盘)和内部配电控制线路(包括馈电控制线路和其他一部分支配电线)共同连接组成。馈电输送线路主要就是将其中剩余的全部电能从各个变电所的各个低压配电箱的显示屏上直接输送至整个配电盘(箱)上的一条配电线路;低压配电控制系统大致来说可以详细划分两类为纯电动力低压配电控制系统和低压照明式动力配电。3.1低压配电系统原则低压配电输送系统主要用途是一种指能将供电系统等级电压控制在1kv以下的低压配电输送线路，是一种泛指从最大最小功率供电终端通过升降压力从变电所的交流低压侧输送到最小最大功率终端低压侧的直流供电输送设备的一种综合性大型电力交通运输输送线路，是我们建设的电力部分。高层以上房屋以及住宅用户应于地上底层或地下室各一层之间搭设10/0.4/0.23kv户内环网变电所或搭设带带式环网的预装式户内变电站(又称带环式电网柜)。3.2低压配电系统用电设备设计要点建筑物内的各种消防设备均在相应单独地分别设置一个消防设备专用的总输出电源自动配电控制系统，该自动配电控制系统由常用驱动电源及其他备用驱动电源共同并联构成双向总电源自动配电控制系统，并使其能够充分满足各自设备相应的常用负荷和在电压不同等级下用于供电备用电源的不同需求。消防设施供电如需为火灾监测报警及消防专用联动电源控制供电装置、消防专用水泵、防烟箱和排烟机及风机等设备供电，应在最终一级消防配电盒上分别设置双交流电源自动电压切换控制装置。消防防火配电防护系统的各个分区末端供电线路均不至于应该直接跨过任何一个防火配电分区，各个末端支线宜以靠近建筑物的各个防火配电分区单位作为基本防护单位，不宜直接跨过任何其他防火配电分区。3.3建筑低压配电系统的配电要求及方式3.3.1建筑低压配电系统的配电要求民用建筑中的配电系统在设计时，应当依照工程大小、设施布局、负载性质和用电容量来确定。3.3.2低压配电线路配电方式常用的配电方式有很多种，根据连接负荷的各种类别和使用特点将所有负荷进行分类后组成新的一条干线作为低压配电连接干线，在本工程项目前期建设运行过程中，除了没有照明线的配电连接干线一般都可以是直接采用放射树干式低压配电的连接方式，每条配电干线连接中的多台低压用电连接设备都可以是直接采用放射式低压配电外，其他各种低压配电连接干线都被统统称为采用放射式低压配电连接方法，也就是说从一个变电所的多台低压配电橱通过放射式连接到向外供电进行高压配电。图3-1配电干线图3.4建筑电电气设备选择3.4.1基本要求低压配电装置设计中所选择的电器，应当必须符合国家现行的相关标准，并且还应当必须符合以下要求:（1）继电器的额定输出电压应该与其所在的回路上标称的输出电压相适应;（2）电源继电器的实际额定电流范围不宜不得小于其根据所在供电回路的根据实际电流计算工作电流；（3）自动继电器的额定充电频率宜至少应与其产品所在地进出口的额定频率相同或适应；（4）所选电器应该适应于所处的环境；（5）继电器必须具有在短路情况下的驱动稳定和热稳定性。用于切断短路电流的继续保护电器，应具有在短路情况下的通断性。3.4.2导线和线缆选择(1)消防灭火动力主要配电电缆干线和消防应急照明主要配电电缆干线选用WDZ-YJE型耐火式消防电力电缆;应急照明主要配电干线则宜选用基于WDZ-YJE型的无卤带电低烟阻燃A型等级安全阻燃的耐火电力电缆传输线。所有主要电气干线全部直接采用有线电缆连接并和桥架并以框架方式敷设到所有电气线路主体上的竖井内。(2)消防照明动力和阻燃应急照明的专用分支引导线路一般采择选用接在WDZ-BYJ带有聚氯乙烯铜芯绝缘线导带上的铜芯带或低烟、无卤阻燃化学引擎阻燃照明导线;消防照明的分支线一般选择选用WDZ-BYJ带有聚氯乙烯铜芯绝缘带的铜芯带或采用优质低烟的或无卤的铜芯阻燃化学引擎照明导线。(3)消防设备的防火配电保护线路应在进行暗墙明敷时，保护材料层的暗敷厚度必须不大于30mm;明敷期间应还要及时作其他防火保护措施。3.5漏电保护漏电电流保护器根据其需要工作的电流原理不同可以将其划分分别为一级电压式电流动作和二级电流式两种，但是最普遍广泛采用的为二级电流式电压动作。3.6工程负荷情况本次设计N体育公寓局为第一类高层建筑。其中建筑物的用电负荷符合我国家划分规范里的一级负荷。其中主要包括:给排水的动力负荷（其中消防泵，喷淋式水泵属于消防负荷，生活饮用水泵则属于非消防负荷），机组负荷，照明负荷（分为两大类一类是应急照明，另一类是普通照明），和设备负荷。本工程照明总配电箱设备容量Pe1=360kW，总负荷设备容量Pe2=291kW，一层动力设备容量Pe3=156kW负一层动力设备容量Pe4=50kW。3.6.1建筑供配电的负荷计算计算负荷的意义是:（1）根据电气专业及专业的设计人员提供的设备安装条件，就可以大概知道所设计的设备的额定容量，额定电压等并作为负荷计算的依据。（2）所安装的设备并不是都同时运行，运行的功率等直接用额定功率等就算选择用电设备会让估算过高。（3）如果不对建筑物负荷计算，过低的估算功率和电压等选择用电设备，会使供电的线路承受不了过高的电流而损坏，计算出电流继而选型。（4）通过对负荷的计算，可以依据电气设计的规范正确选择相关的设计。3.6.2计算公式计算负荷的方法很多，本次工程主要采用的就是需用系数法，需用系数法就是将一个用电装置的容量pe乘以需用系数得到各种，再通过计算就可以得到计算负荷的另一种方法。因此，需用的系数法普遍适合应用于对方案进行估算。有功功率（kW）式（3-1）无功功率（kvar）式（3-2）视在功率（kVA）式（3-3）电流（A）

IC=Se√33-2本工程负荷计算表负荷功率/kW需要系数功率因数Pc/kWQc/kWIc/A1Wh20.001.000.920.009.655.462Wh88.001.000.988.0042.24244.033Wh100.001.000.9100.0048.00277.304Wh76.001.000.976.0030.4020.463.7建筑供配电无功功率的补偿电力系统中的输配电线线路及变压器使用效率低跟功率因数有关，功率因数低，对电能有很大的消耗，使得设备的使用效率也随之变低，所以选择合理和使用电气设备本身所吸收的无功功率显得尤为重要。功率因数应该满足相关要求，如果没有则按照以下要点选择：（1）对于长期处于高压的地区，应维持0.9以上的功率因数合宜。（2）对于长期处于低压的地区，应维持0.85以上的功率因数合宜。补偿措施有几种方式。（1）正确选择变压器容量。（2）正确地选择自动变压器的台数，可以切除各种季节性大电力负载使用的自动变压器。（3）减少供电线路感抗。（4）当没有条件的情况下，尽量使用同步式的电动机。无功直流补偿电压容量表的大小一般可以是采用无功变压器补偿容量的15%~25%比例来进行估算。3.8变压器的选择在对新的电机容量进行了无功负荷的自动统计和电机无损有功自动补偿之后，就是用户可以直接依据无功补偿后的电机容量大小来自动进行更换变压器。变压器器件选型一般包含了器件容量、台数和器件类型等多种。3.8.1变压器容量台数的选择变压器的容量和台数多少的选择的要点:变压器额定容量应该满足所提供用电负荷的需要，一般要求两台变压器满足可靠性的供电要求。对于有重要供电，有大量负荷分级的区域，也应采用两台变压器，以防其中一台发生故障也能维持供电。在高负荷密度供电区域应该选用多台变压器，单台的容量应该选择合理符合规范。选择变压器容量的种类一般不超过两种。三级负荷一般选择1台。3.8.2变压器类型的选择原则（1）普通线路使用时候可以考虑选择使用双绕组三相电力变压器，并且您也可以考虑选用诸如sl7、s7、s9等多种低损耗的新型电力三相变压器251。（2）在多尘或者较耐酸碱腐蚀的工作场所宜尽量选用安全防尘、耐腐型的新类变压器，例如s、sl14等一系列完整的安全密闭性新型变压器。（3）大型住宅高层建筑宜尽量选用一种低温或高热易于明火烧毁的可燃性大型变压器，例如称为scl和d系列的低温环保聚氧乙烯树脂砂浆浇注用的干式可燃变压器或称为sf6型。（4）在多雷地区用户应尽量不要选择防雷变压器，例如s、sz变压器。（5）在电压相对不稳定对要求质量高的区域，可以考虑选择带有载调压型的变压器，例如szl7、sz9等一系列的变压器。根据本次建筑物的负荷和无功补偿，本次设计选择两台变压器型号为SCB13-1000/10/0.4kVDYyn（D就是变压器的高压侧三角形接法，y表示低压侧是星型接法，n是有中性点引出。）变压器，以满足系统的需要。4本工程防雷接地系统的设计4.1建筑物防雷系统设计（1）已知条件：建筑物长：L=77.0m；建筑物宽：W=37m；建筑物高：H=46.65m；当地年度月平均最大雷暴日持续天数为Td=35.1天/年；校正系数：K=1.0；计算结论：对预计年雷击次数的计算：N=K*Ng*Ae=0.1565。建筑物的雷击大地的年平均密度 :Ng=0.1*Td=0.1*35.4=3.51计算出的等效面积Ae。为:Ae=[LW+2(L+W)*SQRT(H*(200-H))+3.1415926*H(200-H)]*10^(-6)=0.0446（2）对建筑物的防雷设计：根据相关设计规范[7]，工程的防雷能力为三类。工程按照第三类防雷等级对建筑物设计防雷。建筑所安装的防雷应满足躲避直击雷等雷电的入侵，并且通过引下线接地引入地下。（1）防闪器:本次工程设计采用的接闪器是利用女儿墙外凸起的建筑物钢体制作成的接闪器。楼顶面连成的接闪带规格要小于20平米x20平米。（2）引下线:充分利用建筑物的构造的钢筋做成引下线。（3）接地极:高层建筑物底部是被设置为地下的停车库，接地极主要是充分利用了高层建筑物的两层基础钢筋阀板高度;上下两层基础钢筋钢板中的两根主要的钢筋带在进行了普通长度的焊缝焊接后所形成构造的基本建筑接地网。（4）高度超过45m的外圈桥梁上宜设置不少于两根长度大于镀锌椭圆型钢。4.2接地系统设计及安全措施利用各种建筑物的各种钢筋混凝土建筑基础内的各种建筑钢筋圈梁作为自然均压接地体，并将各种钢筋建筑物外周均压接地带与圈梁内的各种建筑钢筋可靠地圈梁进行均压焊接组合成一个自然整体，以钢筋作为建筑均压接地带且与各种建筑接地线可靠相互连接。引下线路时应在距室外导线地坪0.5m处处并铺设导线连接板。该机的连接板位置总计六处。避雷带通过牵引的上下线连接到柱内的桥梁主体钢筋时其联接线直径应宜比普通连接避雷带的圆柱形钢柱横截面大一级。接地器配电装置安全完工后，应及时检测其实际电路接地时的电阻，若数值大于1欧姆时，还要另外通过补偿增设一个人工电路接地。人工通道接地体系的距离靠近建筑物的出入口或者靠近人行道交通道处的长度宜为不得小于3m。本工程配电接地型式采用TN一C一S制。N线与PE线在进各褛栋后分开不再合并。两线应以不同颜色区分，两端的线间颜色应以不同的连接颜色方式来对其进行连接区别，线路在长期敷设中两线之间颜色不得相互发生混接或者可能是相互错接。所有正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电围的电气设备金属外壳、金属支架、电纯金属外皮、穿线钢管等均应可靠接PE线保护。不允许使用金属蛇皮管，保温管的金属网作接地线及保护线。所有正常使用情况下电都不会使所有元件带电，而且只是当这些绝缘元件损坏时就非常有可能这种表现是因为穿过电围的其他各种电气设备，例如电的金属外壳、金属塑料支撑架、电纯电的金属塑料外皮、穿过电线金属钢管等都同样应该保证是可靠的。不准安装允许直接安装使用蛇皮金属管或蛇皮网络管，保温器的使用金属网络管做为电气接地线和电气保护器的导缆。4.3等电位联结设计总等电位的连接可以作用在全部的建筑。它在很大某种程度上不仅能够有效降低连接建筑物内间接或者非常大的故障接触交流电击时所产生的故障接触交流电压与不同的大型金属机械零件间接所产生的接触电压相位差，并且同样能够有效消除由于连接建筑物内内外经过的电气传输线路和各类大型金属零件管道所可能引入的各种风险或者消除故障接触电压等所产生的各种危险性除了故障接触电压，还对于有效防止雷电波的直接侵入对于保护生命以及建筑设备所可能带来的各种危险性都具有重大作用影响。在各类建筑物的每一个单位电源联结入口处，设置总得等等用电位电源联结连接端子箱，将各类建筑物内的各种防火用电保护线与干线、煤气、给水用电总管、通风管道等各类建筑公共设施系统中的各种金属用电管道和其他建筑物结构中的各种金属构件等用电引导体进行汇集并然后安装连接到总等等用电位电源联结连接端子箱的每一个联结端子箱的排板上。例如:内部屋顶式冷暖风机的内部外壳伸入卫生间和内部伸出屋外玻璃金属门的透气管均宜与屋外避雷带可靠地相互连接。5本工程弱电系统的设计随着移动互联网信息时代飞速的深入推进和快速发展，在整个现代社会信息化和科学技术发达的今天，弱电的应用智能化越来越多地更加贴近我们的人民日常生活，弱电的应用智能化已经可以使我们的经济物质精神生活保障水平不断得到改善和大幅提升，效率显著地得到提升，人身安全、财产都已经得到了更高的安全保证，教育文化事业的弱电智能化，医疗卫生事业的人工智慧智能化等，给我们的日常出行生活带来了极大的方便。国家近年来对于环保和工业节能减排问题一直十分重视，促进了当前我国智能弱电系统产品和节能工程发展走向踏上了一条向较高节能标准方向发展的健康根本性发展道路。国家绿色智能集成建筑奖，绿色智能建筑科技奖等多个奖项国家科技奖项的成功颁发正式设立为加快推进集成建筑工程智能化和走向系统化的集成建筑工程建设发展提供了更强有力的政策推动，向着一个达到高质量、低污染标准、降低总能耗、减少环境污染的绿色现代智能建筑发展方向健康地蓬勃发展。本次设计是针对N体育局公寓楼的部分弱电系统设计，总共对火灾自动报警系统、安全防范系统主要系统进行了设计和论述。5.1火灾自动报警设计火灾自动报警监测火灾报警及消防火灾联动监控系统，它作为建设我国现代智能化城市建筑的一个重要基础子系统，其应用意义与重要性的程度也一直是众所周知的。要在一个现代化的住宅智能建筑中切实营造一个安全舒适的居住环境，消防安全管理就是其中的一个重要组成方面。火灾自动监测报警和消防救灾联动报警系统，作为对重大火灾事故进行前期风险预测和预防火灾的及时发现应急危险扑灭、保证公民人身与生命财产安全，起着一种不可可以替代的重要保障作用。火灾自动监测报警消防系统主要含义是我们指的在当今社会中是人们为了早期准确地发现自己的危险火灾，并及时地迅速采取有效的消防措施，控制和及时性地扑灭各种危险火灾，而将它们及时设置于公共建筑物中或其他危险地点的一种完整的完全自动化消防报警装备，是一种促使社会人类与各种火灾合力对抗进行激烈斗争的有力消防手段和重要工具。5.1.1确定建筑物防火等级我国《建筑设计与防火规范》GB50016-(2018版)[11]明确规定，民用建筑按照其所在地的建筑物高度及其层数分别可以划分为单、多层次的民用建筑和低层次的民用建筑。高层民用建筑按照它们的建筑高程、使用功能以及各个楼层所占地面积，可以划分为1类与2类。本项目建筑物均为高层住宅式结构，建筑物总高度应当超过27米，低于54米，属于二类建筑。划分防火分区不能大于2500平米。5.1.2建筑物系统形式的选择目前我国的火灾自动报警监控系统主要有智能型、全线式和综合型等，这些监控系统无论是分区域式报警或者集中式报警，都能够达到针对整个火灾自动报警系统的监控。然而在目前实际建筑工程中，传统类型的小区域报警、集中式式报警、控制中心式式报警等系统还是得到了较为普遍的应用。火灾自动报警系统的具体工作原理框图如下见图5-1。安装在防火保护区内的探测器不断地向所需要监视的现场发出一次巡检消防信号，监视现场的大气烟雾、浓度、温度等，并不断地反馈回到报警控制器，该控制器会把接到的消防信号跟其内存的正常调整值进行比较判断，从而准确地识别火灾。当电梯里发生了火灾情况时，会发出一种声光报警，显示火灾的区域或者楼层房号的位置和地址数字编码，并且会打印报警的时间、地址。同时向火灾现场提供一个警钟报警，在火灾事故发生时对于上下两个相邻建筑物的上下楼层区域或者是火灾事故发生区域相邻建筑物区域也要同时发出报警信号，以便于清晰地显示火灾事故发生区域。各级应急疏散指示灯点亮，指明了应急疏散路径的方向见图5.1。图5-1 火灾系统平面原理图本次工程设计火灾自动报警系统采用的是集中报警式。实际中对各个设备使用二总线实现对各个设备的集中控制。对联动设备采用多线对该设备的联动触发。5.2火灾自动报警系统组成火灾自动探测报警信号控制探测系统主要原理是由一个自动触发式火灾控制传感器件、火灾自动报警探测设备、火灾辅助预防作用控制探测装置以及一些主要具有其他各种辅助自动作用控制功能的火灾控制探测装置等四个部分所结合组成的一种新型火灾自动报警信号控制探测系统，在这种火灾自动探测报警信号控制探测系统中，自动或者手动地连接产生一个火灾自动报警探测信号的火灾控制传感器件被统统称为火灾触发器，主要由一个火灾报警探测器和一个或者手动式产生火灾探测报警信号控制系统按钮部分组成。5.2.1火灾探测器的选择火灾报警探测器系统作为建筑火灾自动消防报警监控系统的一个主要自动传感器技术组成部分，是用于构建各种类型的建筑火灾自动消防报警监控系统的主要技术组成组分部件，也是构建火灾自动消防报警监控系统"感觉器官"。它主要是功能对现场发生火灾的相关参数(包括例如说浓烟、温度、火焰和光辐射、气体污染浓度等)自动做出实时响应，并自动地实时产生现场火灾状态报警控制信号，或向灭火控制和其他指令检测设备同时发送现场发生火灾的自动状态报警信号。火灾灾害探测器系统作为一个系统的重要关键技术元件，他的系统运行性能稳定性、可靠度和探测灵敏率等这些重要技术指标一般都会直接受到许多其他社会环境因素的直接影响，所以在各种建筑工程中它在火灾灾害探测器的主要材料部件选择与结构布置上也一定应严格按照遵循这些规范标准来这样做。一般探测器有感温探测器和感烟探测器和复合探测器。感温探测器是利用热敏电阻探测外界温度的变化从而检测是否发生火灾。感烟探测器主要是对周围的烟，粉尘，水汽等的检测。复合式感烟感温探测器是同时具备感温探测器感烟探测器的功能。根据本次设计公寓楼的楼层特点，选用了型号为JTF-GOM-GST601点型复合式感烟感温火灾探测器。它不仅有普通探测器的探测功能，还有定温，差定温感温探测器的功能。对公寓楼内机房区域和宿舍区域等都十分适用。图5-1为选型探测器5.2.2火灾探测器的布置（1）在被检测的区域内每一个房间应至少安装一只防止发生火灾的探测仪。（2）感应性烟雾度探测器、感温湿度探测器在其中所应应占的主要保护区域范围半径面积及其中的保护范围半径面积均应应当满足下列技术要求。（3）需要探测的房间区域不管面积多小都至少布置一个探测器。一个感温探测保护范围内所有必要条件设置的感温探测器保护数目，应由下式计算:N=S式子里面：N—一个探测区域所需设置的探测器数量(只)，N(取整数)。S—一个探测区域的面积(m2)。A—一个探测器的保护面积。K—修正系数，重点保护建筑K取0.7～0.9普通保护建筑K取1.0。本次设计区域设计单个面积大于30平米，层高3.9m所以选择的复合式感温感烟探测器的保护面积为60平米，半径为5.8米的型号布置。拿其中的一个会议室做例子：面积：S=66.99m，修正系数K=1.0，A=60m，根据公式（5-1）得出N=66/60=1个。在通道宽度较小3m以内的两侧人行道或两侧走廊的玻璃顶棚上或在搭设人体探测追踪仪时宜尽量做到居中式空间布置。探测器到位于墙壁、梁之间的物体水平飞行距离一般来说不应该太小于0.5m，并且在距离探测器周围0.5m内也不至于应该感到有任何重物遮挡。5.2.3声光报警器布置、消防广播、消防电话布置、手动报警按钮的布置1.声光报警器布置进行声光报警器的布置时，每个防火分区不得少于1个。位置布置在楼梯口附近还有靠近走廊通道处。当人行走道采用墙体壁挂的方式进行安装时，其底边应小于2.2m。2.消防广播、消防电话布置根据已有的规范中的规定，（1）一台扬声器最多只能覆盖三层。（2）讲座采用充电插孔式的消防扩音电话。这种电话在插入插孔通过功效放大声音就可以迅速连接到各个其他分机（3）装设一个专门的蓄电器件，防止发生火灾时供电失常导致广播系统的失常。（4）平台广播输出功率大的放大器平台应该布置在可以让能广播人员快速利用一台广播放大器来到指挥所对现有消防人员到场进行紧急疏散。箱体的外表面板上面还应有一个可以防止不同类型专业消防工作人员同时开启的安全保护。本建筑消防广播布置在每层楼的楼梯口，在走廊布置均匀布置，到走道末端小于12.5m。消防电话布置在值班室，配电室，手动报警按钮旁边。5.2.4手动报警按钮布置对于手动报警报警按钮应该根据相关规范[11]中的以下规定：对于每一个防火分区来说，布置至少一个手动报警按钮才符合规范。对于布置距离，每一个手动报警按钮到防火分区的距离不得超过30m。手动式消防火灾应急报警控制按钮应设置在紧急疏散通道或楼梯出入口附近。安装手动报警按钮的位置，应该布置在走道或者楼梯间的显眼位置，便于人员的发现和操作。当按钮被布置成壁挂式安装时，高度应为1.3m~1.5m合适，底边并带有明显易发现的标志。根据设计的规范和本次设计建筑物的需求，此次设计选用型号J-SAP-TCSB5204H的手动报警按钮。每层的防火分区布置一到两个，具体看设计平面图，底边距地1.5m壁挂安装。5.2.5火灾报警控制器的布置及导线的选型报警装置控制器的固定安装后座位置固定应牢固、平稳、不得向外凸或倾斜，其后座与面板之间的距离离墙高度一般不应不得小于1m，以利日常检修。正面两列运行的直线距离，单列并行布置不一定可能长度小于1.5m，双列并行布置不一定可能长度小于2m。控制柜的正常工作业面积和距离外墙的围墙高度不宜不得小于3m。落地式屋顶建筑物进行安装时，其建筑基层材料表面必须尽量高出建筑地坪0.1~0.2m。本次工程设计的自动火灾检测报警电路控制器参数选择值为型号JB-QB-GST5000。根据规范要求，在发生火灾的时候，这些消防的设备还是要继续进行供电配电，所以选择耐火防火的线缆就很重要。所以本次工程选择耐火电线ZNRVS-2X1.5，还有阻燃型ZC-RVS。5.3消防联动控制消防联合管理由监视与控制两个组成部分。本次工程设计根据公寓楼的建筑特点主要设计火灾广播联动，防火卷帘门的联动。消防设计中，对设备的联动的设计一直以来都属于非常重要的部分。当探测器安全检查完后得到正确的消防火灾报警信号后会转化成电子信号被发送至现场报警联动控制处理中心，经过对设备进行数据分析之后，发出电子信号到各个可以消灭火灾的设备，包括排烟的启动和防火卷帘门启动保护装置，以有效阻止现场的其他火灾继续扩散。5.3.1防火卷帘门联动公寓楼每个防分区内都有防火门，且防火门触发联动信号应该是该防火分区内的探测器信号和手动报警按钮的信号。当区域内信号触发到防火门的时候，防火门就会联动直接下降到楼板面上。并且每个防火门都布置有监控器。5.3.2火灾事故广播火灾事故视频广播系统主要由事故广播视频功率发放盘，广播视频录播盘，传输有线电缆、电源、扬声器和事故广播主机控制器等模块部分组成。本次火灾建筑工程事故火灾警报广播系统被重新设计定制成一个建筑专用的火灾广播系统，在重大建筑火灾灾故事件突然发生后，保证及时对建筑着火重点地区发布火灾广播及时疏散人员到安全区域。5.3.3线缆选择本此设计公寓弱电线缆线型根据防火规范，负荷等级的要求还有设备的进线要求进行的选择。对于用到DC24V设备的选用NH-BV-2×2.5；控制线缆选用ZRKVV-10×25;联动信号二总线选用NH-RVS