商住楼建筑电气设计毕设论文.doc
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1、西华大学毕业设计说明书 目 录1前言11.1工程概况11.2设计内容11.3设计依据22 配电系统32.1一般规定32.2负荷分级及供电要求32.3配电系统方案42.4负荷计算42.4.1需要系数法42.4.2具体计算52.5设备选型72.5.1导线选择原则72.5.2导线选择过程与结果72.5.3配电线路布线82.5.4低压断路器的选择93 照明系统设计133.1照明系统的概述133.2照明质量133.3对民用民用建筑照明配电系统的一般要求143.4灯具选择与布置153.5照明系统设计163.5.1 原始参数163.5.2 参数计算173.6 插座系统设计194 防雷与接地224.1建筑物防
2、雷分类及措施224.1.1建筑物防雷分类224.1.2第三类防雷建筑物防雷措施234.2防雷材料选用234.3等电位连接235弱电系统265.1 概念265.2 电视系统265.3电话系统275.4网络布线系统285.5单元可视对讲系统296 结论337 总结和体会348 致谢359 参考文献36附录1:相关设计图37附录2:外文资料翻译38 第II 页 西华大学毕业设计说明书 1前言 本次设计的题目是某商住楼建筑电气设计。通过具体的实例工程设计,初步掌握多层建筑电气系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学四年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去,也为将来的工作打下良好的基础,A
3、UTOCAD等绘制设计图纸的软件,同时也可以更加详细地学习建筑电气规范,掌握工程设计的程序的方法,提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力,初步建立工程意识。1.1工程概况 本设计来源于成都某商住楼工程,该商住楼的土木建筑结构为地上共六层,一层为商铺,二至六层为住宅用房,一层商铺高度为3.9m,二至六层住宅层高3m,楼总高为18.9m。每层5套房,共A、B两种户型,其中A户型4套,建筑面积117.49m2,B户型1套,建筑面积99.43m2,整栋商住楼建筑面积为3416.34m2。本次设计主要应用先进的现代电气技术对其进行建筑电气设计,以满足社会进步、科技发展对商住楼电气系统提出的更高要求
4、。本设计配电系统采用三相五线制电压为380/220伏,接地形式采用TN-C-S系统进户处设重复接地,采用综合接地方式,接地利用建筑物基础作接地极,接地电阻不大于1欧。电源进线采用YJV220.6/1KV铠装电缆直埋引入,电缆规格为(3*35+2*16)和(3*25+2*10),埋地深度0.8米,入户穿直径为100钢管保护。本次电气系统设计主要包括:低压供配电系统设计,照明、插座、弱电系统,防雷与接地系统。 照明设计,主要针对一般照明进行设计。设计的内容主要是选择合适的灯具使房间能够达到所要求的照度要求,设计中采用需要系数法进行照度计算。插座设计,据其功能选择合适的插座,并放在其最方便使用的位置
5、上。弱电系统主要包括电视、电话、宽带、安保系统、单元可视对讲系统的设计,主要采用了综合布线的设计。防雷接地设计,根据防雷等级进行设计,对主要建筑物和电气设备采取防雷和接地措施,以保护国家财产免遭损失和保障人身安全,接地系统采用TN-S方式。1.2设计内容 本工程为6层的民用普通多层建筑,为三类多层建筑,按三级负荷供电,三类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中,要求完成对某商住楼电气系统设计,主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、弱电系统、防雷与接地系统等设计。设计针对民用多层建筑电气的设计和使用需要,在重点对强电系统设计与计算的同时,侧重于电气基本理论和基本知识。设计中,总体按照民用建
6、筑设计规范来建立设计的整体思路,并完成强电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算以及施工图的绘制,包括系统图和平面图等。1.3设计依据(1)建筑照明设计标准GB-50034-2004(2)供配电系统设计规范GB-50052-2009(3)建筑物防雷设计规范GB-50057-2010(4)民用建筑电气设计规范JGJT16-2008(5)低压配电设计规范50054-2011(6)建筑电气常用数据04DX101-1(7)住宅建筑电气设计JGJ 242-20112 配电系统2.1一般规定 根据JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范供配电的一般规定: (1)供配电系统的设计应按负荷性质、用电
7、容量、工程特点、建筑规模和发展规划以及当地供电条件,合理确定设计方案。 (2)供配电系统的设计应保障安全、供电可靠、技术先进和经济合理。 (3)供配电系统的构成应简洁明确,保证供电质量,减少电能损失,并便于管理和维护。2.2负荷分级及供电要求 根据GB50052-2009供配电设计规范第4页中对负荷分级及供电要求:用电负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。 1 符合下列情况之一时,应为一级负荷: 1)中断供电将造成人身伤亡时。 2)中断供电将在政治、经济上造成重大影响或损失时。 3)中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的
8、正常工作,或造成公共场所秩序严重混乱时。例如:重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中,当中断供电后将影响实时处理重要的计算机及计算机网络正常工作以及特别重要场所中不允许中断供电的负荷,为特别重要的负荷。 2 符合下列情况之一时,应为二级负荷: 1)中断供电将造成较大政治影响时。 2)中断供电将造成较大经济损失时。 3)中断供电将影响重要用电单位的正常工作,或造成公共场所秩序混乱时。 3 不属于一级负荷和二级负荷的用电负荷应为三级负荷。因为本
9、设计的为6层的普通住宅,所以为三类多层,通过查阅JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范中第17页和18页对具体建筑用电负荷的分级可知,多层民用住宅楼电源为三类负荷,所以本设计按三类负荷供电。2.3配电系统方案该商住楼的强电配线方案具体为:供电电源采用室外电缆穿焊接钢管埋地0.8米敷设至单元配电箱MBX,共三条线,三个配电箱,分别为MBX1,MBX2,MBX3。其中MBX1分配到26层左一二单元住户(皆为A户型),每个住户一个6KW用户配电箱AL,并为1楼2个商铺预留2个10KW预算的配电箱,并为防盗对讲机和公共照明留一个3KW配电箱;MBX2分配到26层三单元住户(B户型),每个住户一个
10、6KW用户配电箱AL,并为1楼1个商铺预留1个10KW预算的配电箱,并为防盗对讲机和公共照明留一个3KW配电箱;MBX3分配到26层四五单元住户(皆为A户型),每个住户一个6KW用户配电箱AL,并为1楼2个商铺预留2个10KW预算的配电箱,并为防盗对讲机和公共照明留一个3KW配电箱;根据JGJ/T16-2008民用建筑电气设计规范第21页对低压配电作了以下要求: 为降低三相低压配电系统的不对称度,设计低压配电系统时宜采取下列措施: (1) 220V或380V单相用电设备接入220/380V三相系统时,宜使三相平衡。 (2) 由地区公共低压电网供电的220V照明负荷,线路电流小于或等于40A 时
11、,可采用230V 单相供电,大于40A 时,宜以230/400V三相供电,并应符合供电部门的相关规定。所以本设计本着以上原则,选择每1个用户箱用一相,每1个商铺用一相,每一个防盗对讲机和公共照明共用相用一相,根据配电箱数,尽量使三相平衡。2.4负荷计算2.4.1需要系数法 根据JGJ 242-2011住宅建筑电气设计规范第5页,第3.4.1 条,对于住宅建筑的负荷计算,在开始的初步设计阶段和之后的施工图设计阶段,采用单位指标法和需要系数法相结合的计算方法会比较好。考虑本次工程因为住户较多,人们的作息时间比较规律,相关的统计数据也比较丰富,可靠。所以可以单独采用需要系数法,简单方便的同时也满足了
12、一定的准确性。需要系数法是根据用电设备的用电情况和功率来估算计算电流的一种对负荷进行计算的方法。先对相近的已经工作的用电系统进行数据调查及分析,方法是按某些规律对负荷进行分组,找出功率与计算负荷之间的联系规律,并得出相关的参数,然后将之用于一个有待建设的工程。在考虑参数的时候,除了用电设备自身的特点外,还要根据当地的气候条件、建筑风格,取暖方式、及家用电器的使用等因素进行确定。我们把用电负荷的计算有功功率和用电负荷的功率总和之比称为需要系数,记作,即 (2-1)式中 为用电设备组需要系数; 为用电设备组计算负荷; 为用电设备组单台设备功率; 为设备台数。用电设备组的有功,无功和视在计算负荷:
13、式中 用电设备组的设备功率,kW; 需要系数; 用电设备功率因素角相对应的正切值; 用电设备额定电压(线电压),kV。2.4.2具体计算根据JGJ 242-2011住宅建筑电气设计规范第59页,表1“住宅建筑用电负荷需要系数”可确定需要系数,列表2.1于下。表2.1住宅建筑用电负荷需要系数 按单相配电计算时 所连接的基本户数 按三相配电计算时 所连接的基本户数需要系数 13 390.901 48 12240.650.90 912 27360.500.65 1324 39720.450.50 25124 753000.400.45 125259 3756000.300.40 260300 780
14、9000.260.30 根据JGJ 242-2011住宅建筑电气设计规范第15页,第3.3.1条,表3.3.1“每套住宅用电负荷和电能表的选择”可知用电负荷,列表2.2于下。表2.2每套住宅用电负荷和电能表的选择 套型建筑面积S(m2)用电负荷(KW)电能表(单相)(A)AS=60 3 5(20)B60S=90 4 10(40)C90S长延时脱扣电流计算负荷 (2)低压断路器瞬时、短延时脱扣器动作电流校验瞬时、短延时脱扣器额定电流校验是考虑短路条件下的校验。瞬时、短延时脱扣器的动作时间短,动作电流大,在短路电流达到脱扣器动作电流时,脱扣器快速或短延时脱扣,切断故障电流。按低压断路器的保护特性要
15、求,断路器瞬时、短延时、长延时脱扣器动作电流之间的关系为: 瞬时脱扣器动作电流短延时脱扣器动作电流长延时脱扣器动作电流低压断路器瞬时、短延时脱扣器动作电流校验的原则为:瞬时、短延时脱扣器动作电流应大于线路计算负荷,并躲过线路正常尖峰电流 Ipk由于线路正常尖峰电流大于线路计算负荷,所以低压断路器瞬时、短延时脱扣器动作电流校验的原则用公式表示为: (2-2)式中 瞬时、短延时脱扣器动作电流; 可靠系数,考虑断路器动作电流整定误差和负荷计算误差等影响引入 的系数,其取值与断路器保护特性和保护对象有关; 尖峰电流,取正常工作电流和可能出现的电动机的启动电流之和。 几种常见负荷的可靠系数和尖峰电流值如
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