1、 编号毕 业 设 计 (论 文 )高级中学办公楼建筑电气设计The Senior Middle School Office Building Electrical Design院 （ 系 ） 名 称 电 气 工 程 学 院专 业 名 称 电 气 工 程 及 其 自 动 化学 生 姓 名学 号指 导 教 师2013 年 6 月 18 日本科生毕业设计（论文）II摘 要本建筑为某市第十高级中学教学楼，建筑功能主要作为学生上课和教师办公使用。主体六层，总建筑面积 8646m2，为学校主要建筑。按照建筑设计要求，所有教师办公室均配有个人电脑，并安装空调。要求结合区域供电条件、学校用电管理及节约用电需求
2、、学校安全保卫需要等客观情况，合理确定工程设计方案。本设计共主要包括强电和弱电两部分设计。强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明插座系统及防雷接地系统的设计，其中照明系统、低压配电系统又包括照度计算、照明负荷计算、插座的负荷计算、空调负荷计算等。弱电部分主要内容包括：综合布线系统、火灾自动报警系统。本设计以国家有关的设计规范和标准以及有关专业提供的设计资料为主要依据，对整个工程的各个系统进行设计，重点考虑节能性和安全性。照明系统中主要采用利用系数法对灯具的数量进行计算；空调系统根据房间的冷热负荷进行估算；确定主接线方式；防雷系统依据建筑物防雷设计规范进行设计；综合布线系统设计依据综合布线系统
3、工程设计规范进行设计。关键词：电气照明；配电系统；综合布线；防雷接地本科生毕业设计（论文）IIIAbstractThis building is the senior middle school, which function is mainly as a student and teacher office. Main body has six layers, a total construction area of 8646m2, which is the landmark building for the school. According to the architectural de
4、sign requirements, all the teachers offices are equipped with personal computer, and the installation of air conditioning. Combination with regional power supply condition, school power supply management and save electricity demand, school security needs and circumstances are required, and reasonabl
5、y determine the engineering design.The design of high voltage and weak report mainly includes two parts design. In high voltage part main content includes: low voltage distribution system, lighting socket system and lightning proof grounding system design, in which the illumination system, low volta
6、ge distribution system and including intensity of illumination computation, lighting, socket load calculation of load calculation, air conditioning load calculation, etc. Weak part of the main content includes: integrated wiring system, automatic fire alarm and fire linkage system.The design based o
7、n the nation relevant design regulations and standards and relevant professional design material, designing the entire project of each system, and considers mainly energy conservation and safety. Lighting system mainly uses the utilization coefficient method to calculate the number of lamps. Air con
8、ditioning system due to room cold heat load estimate. Deciding the connection mode. Lightning protection system based on building lightning proof design standard to design. Integrated wiring system design based on integrated wiring system engineering design code to design. Key words：Electric Lightin
9、g, Electric Power Supply System, Comprehensive Wiring System, Lightning Protection and Earthing System本科生毕业设计（论文）IV目 录第 1 章 绪 论 .11.1 建筑电气理论及实际应用意义 .11.2 工程概况 .11.3 设计原则 .11.4 总体设计方案 .2第 2 章 供配电系统初步设计 .42.1 负荷估算 .42.2 负荷供电要求 .42.3 供电电压等级 .42.4 本工程供配电方案 .5第 3 章 电气照明系统设计 .63.1 照明设计 .63.1.1 电气照明概述 .63.
10、1.2 电气照明的分类 .63.2 电气照明原则 .73.3 办公楼电气设计需求分析 .73.4 光源及灯具的选择 .93.4.1 光源的选择 .93.4.2 灯具的选择 .103.4.3 设计结果 .103.5 照度计算 .113.5.1 利用系数法 .113.5.2 计算灯具数量 .123.6 应急照明 .193.7 灯具型号及总数量 .20第 4 章 配电系统设计 .214.1 配电的设计概述 .214.2 低压配电系统线路的选择 .244.2.1 低压线路接线方式 .244.2.2 导线和电缆的选择 .25本科生毕业设计（论文）V4.3 负荷计算 .264.3.1 负荷计算方法 .26
11、4.3.2 负荷计算及器件选择 .28第 5 章 防雷与接地系统 .355.1 防雷与接地系统概述 .355.2 防雷接地设计 .375.2.1 防直击雷 .375.2.2 防侧击感应雷 .375.2.3 对雷击电波的保护 .375.2.4 接地系统 .38第 6 章 火灾自动报警及消防联动控制系统 .396.1 消防报警系统设计 .396.2 火灾自动报警系统 .406.2.1 火灾探测器 .406.2.2 手动火灾报警按钮 .42第 7 章 工程造价预算 .437.1 工程造价预算介绍 .437.2 本工程造价预算 .44第 8 章 结 论 .49参考文献 .50致 谢 .51附 录 .5
12、2附 录 .57技术图纸 .57本科生毕业设计（论文）1第 1 章 绪 论1.1 建筑电气理论及实际应用意义建筑电气是指电气工程技术在在建筑中的应用。随着建筑技术和电气科技的发展，尤其是随着信息技术的发展，如计算机技术、数字技术、显示技术、网络技术以及现代通信技术的发展，使建筑电气技术实现了飞跃性的发展，建筑科技含量越来越高。随着建筑电气新产品、新技术的不断涌现，建筑电气向着专业技术更加综合的方向发展。现代建筑趋于多元化的风格，高度大、面积大、功能复杂，电气设计内容也日趋复杂，项目繁多。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计，从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统
13、建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电，而其余部分，如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，强调了电气设计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同，容易理解，所以很快被人们所接受。建筑电气包含的内容十分广泛，凡是建筑中与电气技术有关的内容都可划为建筑电气的范畴。建筑电气设计通常包含输电线路、变配电所、照明、动力、防雷与接地、信号与控制、建筑消防系统、有线电视（CATV ）系统、电话与数据通信系统、安全防范系统等基本内容。1.2 工程概况该工程设计某市第十中学办公楼。该建筑为办公、教
14、学综合楼。土建结构为6 层，负荷等级为二级，防雷设计为建筑三类防雷，以此进行电气设计。该综合楼建筑面积 8646m2，楼高 22m。1-5 层每层均有 8 个教室和 2 个教师办公室，在大厅两侧对称分布，六层为会议室，且每侧分布会议室和阅览室，档案室等。1.3 设计原则本次设计是综合楼的电气设计，该楼为办公、教学两用楼。设计坚持最大限本科生毕业设计（论文）2度地满足上课和办公的合理需求原则，设计需做到方案合理、运行可靠、简捷实用、便于操作、管理和维护根据建筑物的设计要求综合考虑国家现行的规范。好在满足需求条件下，贯彻经济、适用的原则，减少各方面的投资，降低资源消耗，节约运行费用。建筑电气设计贯
15、彻安全的原则，满足保障人身、设备和建筑物安全。使得建筑物达到满意适用、安全可靠、技术先进、经济合理、管理方便的要求。1.4 总体设计方案本论文主要阐述了办公楼各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论等。论文共包括一下内容。（1）电气照明系统设计本部分主要说明光源、灯具选择，照度计算，一般照明及应急照明等内容。本系统照度计算采用利用系数法进行计算，选择出各个房间合适的灯具数量。 照明、插座均由不同的支路供电，所有插座回路均设漏电断路器保护。照明光源设备选用节能型灯具。办公室、教室等均采用高效嵌入式荧光灯。走道、楼梯间采用节能型荧光光源灯，配电间设有应急照明，走道及楼梯间设有应急疏散指
16、示灯。（2）供配电系统、电缆设计及负荷计算本部分主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求，负荷计算以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等，并用需要系数法进行了负荷计算，确定各个系统照明负荷的容量、计算电流。从而选择出合适的配电线路线缆和保护设备如断路器，漏电保护装置等，以及各个供电回路相对应的配电箱。本工程按照二级负荷设计，使用电压：照明和空调为单相 220V。由两路 0.4kV 电源供电，电源从上级 10kV 变电站引来，以电缆埋地方式进入低压配电间。一路照明，另一路供空调。1、供电方式：本工程采用放射式与树干式相结合的供电方式。2、负荷容量计算：采用需用系数法对办公楼进行负荷计算，其中主
17、要计算各层的照明负荷；其次进行室内照度计算，根据规定的照度要求，采用利用系数法对各房间进行照度计算和校验，以确定合适的光源和灯具；根据电压损失，热稳定性及机械强度对所选导线进行校验。（3）防雷接地系统本部分主要说明防雷建筑物的分类及对应的防雷措施，对直击雷、雷电感应等的防护以及接地系统的方式及具体要求等内容，结合本建筑特点，做了防雷及本科生毕业设计（论文）3接地系统设计。（4）火灾报警系统报警形式：区域报警系统，适用于二级保护对象；集中报警系统，适用于一级和二级保护对象；控制中心报警系统，适用于特级和一级保护对象。本建筑为一类高层建筑，属一级保护对象，采用集中报警系统。采用火灾探测器和手动报警
18、按钮。本科生毕业设计（论文）4第 2 章 供配电系统初步设计2.1 负荷估算本建筑为普通办公楼，根据全国民用建筑工程设计技术措施 2009 ，办公楼的负荷密度指标为 1220W/m，本建筑的面积为 8646m2，取负荷指标为20W/m，则估算的总负荷为 172.92kW。由两路 0.4kV 电源供电，电源从上级10kV 变电站引来，以电缆埋地方式进入低压配电间。2.2 负荷供电要求1二级负荷对供电电源的要求二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回路 6kV 及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回路架空线供电；当采用电缆线路时，应采
19、用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受 100的二级负荷。2.三级负荷对供电电源的要求。对于三级负荷供电无特殊要求，但应采取技术措施，尽可能的不断电以保证居民生活用电。2.3 供电电压等级高层建筑中一二级负荷比较多，对供电可靠性的要求比较高，因此，必须有两个或两个以上的供电电源。在确定供电电源的时候，应该接合高层建筑的负荷级别、用电容量、用电单位的电源情况和电力系统供电情况等因素，保证满足供电可靠性和经济合理性的要求。常用的高层建筑供电方案如下：10.22/0.38kV 低压电源供电，此种供电方式多用于高层建筑电力负荷比较小，可靠性要求稍低，可以从临近变电所取得足够的低压供电回路的情况。
20、2一路 10kV 高压电源、一路 0.22/0.38kV 低压电源供电，此种供电方式用于取得第二高压电源比较困难或虽然能取得但经济上不经济，而且可以从临近处取得低压电源作为备用电源的情况。3两路 10kV 电源供电，此种供电方式用于容量比较大、供电可靠性要求比本科生毕业设计（论文）5较高的高层宾馆、办公楼、医院等高层建筑，是高层建筑中最常用的供电方式之一。4两路 10kV 电源供电、自备发电机组备用，此种方式用于负荷容量大、供电可靠性要求高，有大量一级负荷的高层建筑。5两路 35kV 电源供电、自备发电机组备用，此种供电方式用于对负荷容量要求特别大的高层建筑或高层建筑群的供电。2.4 本工程供配电方案本工程按照二级负荷设计，使用电压：照明和空调为单相 220V，电力为三相 220V/380V。由两路 0.4kV 电源供电，电源从上级 10kV 变电站引来，以电缆埋地方式进入低压配电间。一路照明，另一路供空调。低压出线采用放射式与树干式相接合的方式，对单台容量较大的负荷或重要负荷采用树干式供电，对一般负荷采用树干式与放射式相接合的供电方式。
