建筑电气设计方案演示教学.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。建筑电气设计方案-阳光小区建筑电气设计方案设计组:第3组日期:2011-9-21-前言本次设计的题目是某小区建筑电气施工方案。通过具体的实例工程设计,初步掌握高层建筑强、弱电系统设计的基本方法,更好的将理论和实践相结合,将大学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。同时也可以更加详细地学习建筑规范,提高自己独立完成工程设计的实际操作和研究能力。本工程为最高25层的民用普通高层建筑,为一类高层建筑,按三级负荷供电,三类防雷建筑物、二级防火进行电气系统设计。在本设计中,要求完成对
2、整个小区强、弱电系统设计,主要包括低压供配电系统,照明系统,插座系统,防雷与接地系统,弱电系统,有线电视系统,电话、宽带接入网系统,闭路电视保安监视系统,周界报警系统,电子巡更管理系统,IC卡可视对讲系统,公共广播及消防紧急广播系统,地下停车场管理系统设计,其中以强电系统和弱电系统设计为主。本方案针对民用高层建筑电气的设计和使用需要,在重点表述强、弱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,总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路,并完成强、弱电系统的负荷计算、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。本设计主要包括*大部分。第一部分为设计施工
3、方案即主题部分。主要论述:设计的原则,功能性能论证(功能需求和性能要求)、设计的依据、设备与材料选型、施工要求说明等。第二部分为“电气施工图”附件,包括:建筑物智能化系统、综合布线系统的系统图、平面图、施工图等。电气总平面图、供配电系统图、电气照明与动力系统图、平面图,防雷与接地图、通讯系统、有线电视系统、保安监视系统、火灾自动报警系统的设计图,相关安装施工详图等。第三部分为标准与规范附件,作为设计、施工与验收的依据;主要是列出在方案中用到的各种标准与规范原文件节选。第四部分为“设备及材料选型”调研报告附件,作为设备、材料采购的参考。第一部分设计施工方案1.0【设计依据】1.0.1建筑概况:本
4、小区位于*省*市,总面积为10万平方米。地下为1层,主要是车库、各种机房、库房等。地下部分1层,地上部分18层,主要有住宅、居民小区办公室、卫生站、青少年和老年活动室、服务站、小商店(或代销店)、托儿所、儿童或成年人活动休息场地、小块公共绿地、商铺等。本工程属于二类建筑。建筑的主体高度为61米,共15栋,结构形式为钢筋混泥土结构。1.0.2总平面图:1#18F变电所2F13#18F2F2F14#18F2F2F15#18F2F8#18F9#18F10#18F11#18F12#18F2#18F3#18F4#18F5#18F6#18F7#幼儿园2F变电所喷泉1.1【功能设计】一、变电所的设计与施工:
5、1、配电装置各回路的相序排列宜一致,硬导体应涂刷相色油漆或相色标志。色别应为L1相黄色,L2相绿色,L3相红色。2、配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当无继电保护和自动装置要求,且出线回路少无需带负荷操作时,可采用隔离开关或隔离触头。本小区采用箱式变电所。计划设2个变电所A、B,变压器为安德利集团公司生产的型号为S9-1000KVA变压器。变、配电所的设计原则;1、变电所设计按照安全、可靠、经济、适用、符合省情并适度超前的原则。2、配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线接线。1.变、配电所的位置;接近负荷中心;进出线方便;便于设备运输;根据需要适当考虑
6、发展;尽量设在污源的上风;尽量避开多尘、震动、高温、潮湿和有爆炸、火灾危险等场所;不应设在厕所、浴室或生产过程中地面经常潮湿和容易积水场所的正下面。2.变、配电所的配置要求;不知紧凑合理,便于设备的操作、巡视、搬运、检修和试验,还要考虑发展的可能性。尽量利用自然采光和自然通风。适当安排建筑物内的各房间的相对位置,是配电室的位置便于进、出线。低压配电室应靠近变压器室。电容器室尽量与高压配电室相毗连。控制室、值班室和辅助间的位置便于运行人员工作和管理等。变压器室和电容器室尽量避免直晒;控制尽可能朝南。配电室、控制室、值班室等的地面,一般比室外地面高出150300mm,当附设在车间内时则可与车间的地
7、面相平。变压器室的地坪标高视需要而定。有人值班配电所应有单独的控制室或值班室,并设有其他辅助间及生活设施。车间变电所一般不设专职值班人员。二、小区负荷测算住宅负荷测算1、单位面积法根据相关资料,居民住宅负荷一般按建筑面积40W-60W/m2负荷密度选择。大中城市负荷较高,本文取40W/m2。(1)、单户住宅负荷计算Pd=PedSd式中Pd单户住宅负荷,KW。Ped单位面积计算负荷,W/m2。Sd单户住宅面积,m2。当住宅小区内单户面积分别为70m2、100m2、140m2时,单户住户负荷计算如下:Pd70=PedS1000=70501000=3.5KW5.0KWPd100=PedS1000=1
8、00501000=5.0KW6.0KWPd120=PedS1000=140501000=7.0KW8.0KW即计算负荷小型住宅为5KW,中型住宅7KW,大型住宅8-10KW足够满足正常家庭负荷需求。(2)、小区住宅负荷计算按单位面积法计算负荷,总面积越大其负荷密度越小,在一定的面积区域内有一个标准,其表达式如下:PM=PedS式中PM实际最大负荷,KW。Ped单位面积计算负荷,W/m2。S小区总面积,m2。同时系数,可按基本住户数折算同时系数,同时系数取值范围与表2一致。表2城市住宅负荷同时系数1#6#、8#12#住宅楼13#15#为住宅、商铺、卫生站7#为幼儿园住宅楼每栋2单元,每单元每层4
9、户,每层户型为两个三室一厅、两个两室一厅。共2016户,拟用5台变压器,每台403户,对应的需要系数Kc=0.26每403户用户家庭负荷:Pe1=3*(6KW+8KW)*4*18=3024KW则2016户居民用电总负荷总容量为:Pe=5*Pe1=15120KW需要系数:Kc取0.26居民用电总计算负荷:Pjs=KcPe1=15120*0.26=3931.2KW据有关资料介绍,新建住宅内居民用电按建筑面积40W/m2负荷密度选择,故幼儿园:400*40*2=32KW故PM=3931.2KW+32KW=3963.2KW、小区其它负荷计算通过单位指标法、单位面积法、需用系数法三种方式计算的住宅小区住
10、宅负荷,还未考虑小区公用照明、物业办公以及商业。涉及高层住宅还应考虑电梯、供水等相关负荷。(1)、电梯负荷PD=PDiD式中PD电梯实际最大总负荷。PDi单部电梯负荷。一般单台电梯功率为10-14KW/台,在实际负荷测算中按设计负荷或实际设备容量计算。D多部电梯运行时的同时系数,根据通用用电设备配电设计规范规定,D取值如下表。表4多部电梯同时系数一览表电梯台数123456同时系数10.910.850.80.760.72本项目共安装客梯28台,设计容量为20kw/台,因为电梯运行的分散性,实际上每台电梯长期在额定值下工作的机会较少,特别是在多台电梯组和的情况下,一些电梯在上升,一些电梯在下降,另
11、外一些在停层等,取需要系数为0.5,则电梯计算容量为120kw。总电梯负荷:PD=20*28*0.5=280KW(2)供水水泵PMS=PSiNsi式中PMS水泵最大运行方式下(开泵最多的方式)的实际最大负荷,KW。PSi各类水泵的单台最大负荷,KW。NSi最大运行方式下各类水泵的台数。对于18层的住宅楼用2台20千瓦的水泵,由1台18.5千瓦的变频器控制,无负压设备。则供水水泵功率:PMS=(2*20+18.5)*14=819KW排污泵:每栋楼附近地下设置6台排污泵,50QW25-15-2.2型潜水排污泵配有采用国际先进技术制造的保护控制系统。对泵进行全自动保护(过载、缺相、短路、渗漏),并对
12、水位的高低进行自动开、停控制。真正实现泵的无人看管。电控柜面板显示齐全,有水泵运行、停止、过载、缺相、漏电、电机进水、电流、电压等显示。并可设置手动和自动两种状态运行。对电控柜的要求:环境温度不得超过+40。,不得低于-25。,空气相对湿度不得超过85%,工作环境应是无爆炸危险的场合,介质中应无腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃。排污泵功率:P=6*15*2.2=198KVA消防用水泵:每栋楼一台消防泵,功率30KW。消防泵总功率:P=30*14=420KW各水泵均设在地下一层,按二级负荷由独立变压器独立供电(3)、物业办公以及商业负荷PWM=PedS式中PWM物业办公以及商业用电实际最大负荷
13、,KW。Ped单位面积计算负荷,W/m2。S物业办公楼及商场总面积,根据相关资料,办公以及商业负荷可按建筑面积60W-80W/m2负荷密度选择。大型商场可按80W/m2负荷密度选择,一般住宅小区负荷设计仅仅涉及小型商场,用电负荷小,负荷密度可按60W/m2选取。同时系数,根据有关资料,办公及商场负荷同时率可根据实际情况取0.80.95,本文按0.8取。Ped取60W/m2,S=2*2*6*(80+120)=4800m2,取0.8则PWM=Ped*S*=60*4800*0.8=86.4KW(4)、消防及公共用照明1、负荷分级二级负荷:消防用电设备、应急及疏散照明、客梯电力、排污泵、生活水泵等;其
14、余均为三级负荷。2、供电电源本项目建筑正常工作电源由临近开闭所埋地引来10KV高压专线。现设计消防及公共用电为630KVA独立变压器两台,其消防负荷不计算到变压器总容量内(无消防状态时,基本所有消防设备均不用电.)本项目按设计安装计算,公共照明容量为35kw。(地下室灯、路灯共350支,40W/)支,楼层安装灯8支/层,按18层,13W/支计)取需要系数0.8,则为16KW。即PG=16KW;为1台630KVA变压器独立供电。这样,综合考虑住宅小区住宅负荷、电梯、供水、办公、商场以及公用照明用电,即可确定住宅小区总体负荷。PM=3963.2KW,PD=20*28*0.5=280KW,PMS=(
15、3*15+18.5)*14=819KW,PWM=Ped*S*=60*4800*0.8=86.4KW;住宅小区的综合最大负荷.,jooooooooooooooooo:P=PM+PD+PMS+PWM=3963.2+280+889+86.4=5220KW根据以上计算,本项目总计算负荷约为Pjs=5300KW。取变压器负荷率85%,补偿后功率因素COS=0.9。变压器容量S=53000.90.85=6930KVA。建议安装2台630KVA变压器,4台1000KVA变压器,1台1250KVA变压器。变压器总容量为7380KVA。设备选型:变压器为安德利集团公司生产的10kV级S9系列配电变压器,型号S9
16、-650KVA、S9-1000KVA变压器、S9-1250KVA。(3)施工安装及验收要求:见附件二设备技术参数:见附件三。选择依据:见附件三。二、室外配线;1.总线图:见附件一2、每栋楼地下一层分布有排污泵,消防水泵,生活水泵,地下停车场。配用两台630KVA的配电柜,总的配电安排为:1#到12#楼上部分均有4台1000KVA的变压器统一供电,13#到15#包括居民住宅和商铺,由1台1250KVA变压器统一供电,楼下部分有两台630KVA的变压器单独供电,遵循二级负荷标准。3、每栋楼线路分布图:见附件二(2)施工安装及验收要求:见附件二(3)设备选型:见附件三(4)设计依据:。三、室内配电:
17、1、住宅区每栋楼的一层为配电柜所在层,有一层的的配电柜向各层统一配电,每层均设置一个电器柜,里面装有本层各户的电表及电源开关。1.3【设计原则】1.4【设备材料选型】见附件三1.5【施工要求说明】见附件二附件一电气施工图2.0.1变电所原理图:1、二级负荷配电原理图2、三级负荷配电原理图2.0.2建筑物综合布线系统的平面图:2.0.3建筑物智能化系统、综合布线系统的施工图:2.0.4电气总平面图:1#18F变电所3F13#18F3F3F14#18F3F3F15#18F3F8#18F9#18F10#18F11#18F12#18F2#18F3#18F4#18F5#18F6#18F7#幼儿园2F变电
18、所2.0.5三室一厅室内供配电平面图:2.0.6电气照明与动力系统图:2.0.7电气照明与动力平面图:2.0.8防雷与接地图:2.0.9通信系统设计图、施工图:2.1.0有线电视系统设计图、施工图:2.1.1保安监视系统设计图、施工图:2.1.2火灾自动报警系统设计图、施工图:附件二标准与规范3.13.2室外配电施工安装及验收要求:中华人民共和国国家标准电气装置安装工程GB50168-92电缆线路施工及验收规范中华人民共和国建设部1992-12-26发布1993-07-01施行电缆的一般敷设:第一节一般规定第5.1.1条电缆敷设前应按下列要求进行检查:一、电缆通道畅通,排水良好。金属部分的防腐
19、层完整。隧道内照明、通风符合要求。二、电缆型号、电压、规格应符合设计。三、电缆外观应无损伤、绝缘良好,当对电缆的密封有怀疑时,应进行潮湿判断;直埋电缆与水底电缆应经试验合格。五、电缆放线架应放置稳妥,钢轴的强度和长度应与电缆盘重量和宽度相配合。六、敷设前应按设计和实际路径计算每根电缆的长度,合理安排每盘电缆,减少电缆接头。七、在带电区域内敷设电缆,应有可靠的安全措施。第5.1.2条电缆敷设时,不应损坏电缆沟、隧道、电缆井和人井的防水层。第5.1.3条三相四线制系统中应采用四芯电力电缆,不应采用三芯电缆另加一根单芯电缆或以导线、电缆金属护套作中性线。第5.1.4条并联使用的电力电缆其长度、型号、
20、规格宜相同。第5.1.5条电力电缆在终端头与接头附近宜留有备用长度。第5.1.6条电缆各支持点间的距离应符合设计规定。当设计无规定时,不应大于表5.1.6中所列数值。表5.1.6电缆各支持点间的距离(mm)电缆种类敷设方式水平垂直电力电缆全塑型4001000除全塑型外的中低压电缆150035kV及以上高压电缆15002000控制电缆8001000注:全塑型电力电缆水平敷设沿支架能把电缆固定时,支持点间的距离允许为800mm。第5.1.7条电缆的最小弯曲半径应符合表5.1.7的规定。表5.1.7电缆最小弯曲半径电缆型式多芯单芯控制电缆10D橡皮绝缘电力电缆无铅包、钢铠护套10D裸铅包护套15D钢
21、铠护套20D聚氯乙烯绝缘电力电缆10D交联聚乙烯绝缘电力电缆15D20D油浸纸绝缘电力电缆铅包30D铅包有铠装15D20D无铠装20D自容式充油(铅包)电缆20D注:表中D为电缆外径。第5.1.9条电缆敷设时,电缆应从盘的上端引出,不应使电缆在支架上及地面摩擦拖拉。电缆上不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等未消除的机械损伤。第5.1.10条用机械敷设电缆时的最大牵引强度宜符合表5.1.10的规定,充油电缆总拉力不应超过27kN。表5.1.10电缆最大牵引强度(N/mm2)牵引方式牵引头钢丝网套受力部位铜芯铝芯铅套铝套塑料护套允许牵引强度704010407第5.1.11条机械敷设电缆的速度不宜超
22、过15m/min。第5.1.12条在复杂的条件下用机构敷设大截面电缆时,应进行施工组织设计,确定敷设方法、线盘架设位置、电缆牵引方向,校核牵引力和侧压力,配备敷设人员和机具。第5.1.13条机械敷设电缆时,应在牵引头或钢丝网套与牵引钢缆之间装设防捻器。第5.1.16条敷设电缆时,电缆允许敷设最低温度,在敷设前24h内的平均温度以及敷设现场的温度不应低于表5.1.16的规定;当温度低于表5.1.16规定值时,应采取措施。表5.1.16电缆允许敷设最低温度电缆类型电缆结构允许敷设最低温度()油浸纸绝缘电力电缆充油电缆-10其他油纸电缆0橡皮绝缘电力电缆橡皮或聚氯乙烯护套-15裸铅套-20铅护套钢带
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