高層建筑電氣設(shè)計—高層教學(xué)樓電氣設(shè)計畢業(yè)論文.doc

高層建筑電氣設(shè)計高層教學(xué)樓電氣設(shè)計-1-上篇第1章概述1.1工程概述本次設(shè)計的對象高層教學(xué)樓，是個集教學(xué)與辦公為一體的教學(xué)樓，建筑面積約為21000平方米，地下一層，地上七層。其中，地下室包括地下車庫、水泵房、蓄水池、空調(diào)機(jī)房、變配電室、電梯等。地上一層面積約為3000平方米，由14個教室、6個教師辦公室、1個消防控制室、1個值班室、2個階梯教室、2個小演講廳、1個大演講廳及觀景平臺組成。二層與一層基本類似，在去掉兩個值班室的基礎(chǔ)上增加了兩個教師休息室。三層則為教室和辦公室、2個繪圖教室、1個多功能廳。四到六層為標(biāo)準(zhǔn)層，由教室、辦公室、繪圖教室組成。一到六層每層面積約為3000平方米。七層為頂層，面積較小，約1800平方米，只有教師辦公室、展廳以及教師活動大會議室。1.2高層民用建筑的特點1、高層民用建筑采用10KV甚至35KV高壓供電，而一般高層教學(xué)樓則可采用城市公用變壓器低壓供電；2、高層民用建筑的用電量大，對電氣設(shè)備的要求較高；3、高層民用建筑對消防系統(tǒng)的安全、可靠性要求較高；4、高層民用建筑對防雷、接地等安全要求較高；5、高層民用建筑功能較全，對弱電部分依賴較多，智能化水平較高。1.3建筑電氣設(shè)計的組成建筑電氣設(shè)計是現(xiàn)代高層建筑的重要組成部分，一般來講，建筑電氣設(shè)計大致分為強(qiáng)電部分和弱電部分。強(qiáng)電部分的設(shè)計包括低壓配電系統(tǒng)，動力照明干線系統(tǒng)，配電箱系統(tǒng)和導(dǎo)線電纜的敷設(shè)。強(qiáng)電部分是建筑電氣設(shè)計的基礎(chǔ)和主干部分，建筑電氣的重要性和可靠性都取決于強(qiáng)電部分設(shè)計的好壞。而弱電部分包括有線電視及衛(wèi)星電視系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，廣播擴(kuò)聲系統(tǒng)，火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)還有綜合布線系統(tǒng)，目前設(shè)計中比較深化的是火災(zāi)報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)與綜合布線系統(tǒng)兩部分。隨著建筑智能化水平的提高，弱電部分的系統(tǒng)增加很多，弱電系統(tǒng)占基建投資的比率也越來越高，因此設(shè)計好弱電的各個子系統(tǒng)，對節(jié)約投資、提高智能化水平是有重要意義的。高層建筑電氣設(shè)計高層教學(xué)樓電氣設(shè)計-2-第2章供配電系統(tǒng)設(shè)計2.1負(fù)荷分級及供電措施2.1.1負(fù)荷等級民用建筑電氣負(fù)荷，根據(jù)建筑物在政治、經(jīng)濟(jì)上的重要性或用電設(shè)備對供電可靠性的要求，分為三級。即一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。在本設(shè)計高層教學(xué)樓中，根據(jù)負(fù)荷等級的分類，消防中心、消防栓泵、噴淋泵、消防電梯、防煙排煙風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等消防設(shè)備為一級負(fù)荷；普通電梯、生活水泵和弱電機(jī)房為二級負(fù)荷；而普通照明為三級負(fù)荷。2.1.2各級負(fù)荷的供電措施各級負(fù)荷用戶和設(shè)備的供電措施，均與外部電源條件有關(guān)，而外部電源條件取決于工程籌建單位提供的由當(dāng)?shù)毓╇姴块T出據(jù)的“供電方案”。根據(jù)“供電方案”設(shè)計本工程的電源及供配電系統(tǒng)。1、一級負(fù)荷用戶和設(shè)備的供電措施一級負(fù)荷用戶應(yīng)由兩個電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應(yīng)不致同時受到破壞。而且當(dāng)一個電源中斷供電時，另一個電源應(yīng)能承擔(dān)本用戶的全部一級負(fù)荷設(shè)備的供電。一級負(fù)荷用戶的變配電室內(nèi)的高低壓配電系統(tǒng)，均應(yīng)采用單母線分段系統(tǒng)。分列運行互為備用。一級負(fù)荷設(shè)備應(yīng)采用雙電源供電，并在最末一級配電裝置處自動切換。2、二級負(fù)荷用戶和設(shè)備的供電措施二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)應(yīng)做到當(dāng)電力變壓器或線路發(fā)生常見故障時，不致中斷供電或中斷供電能及時恢復(fù)。應(yīng)急照明等分散的小容量負(fù)荷，可采用一路市電加EPS或采用一路電源與設(shè)備自帶的蓄電池(組)在設(shè)備處自動切換。3、三級負(fù)荷用戶和設(shè)備的供電措施三級負(fù)荷對供電無特殊要求，采用單回路供電，但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級數(shù)，低壓配電級數(shù)一般不宜超過四級。且應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的條件下，盡量減少電壓偏差和電壓波動。2.1.3配電系統(tǒng)的原則配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足供電可靠性和電壓質(zhì)量的要求。配電系統(tǒng)以三級保護(hù)為宜。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不宜復(fù)雜，在操作安全、檢修方便的前提下，應(yīng)有一定的靈活性。配電線路或配電室及配電箱應(yīng)設(shè)置在負(fù)荷中心，以最大限度地減小導(dǎo)線截面，降低電能損耗。同一用電設(shè)備性質(zhì)相同或接近，應(yīng)有同一線路供電；不同性質(zhì)的用電設(shè)備應(yīng)有不同支路的線路供電。在供電線路中，如果安裝有沖擊負(fù)荷大的用電設(shè)備，應(yīng)有單獨支路供電。對于容高層建筑電氣設(shè)計高層教學(xué)樓電氣設(shè)計-3-量較大的用電設(shè)備（10千瓦以上），應(yīng)有單獨支路供電。在三相供電線路中，單相用電設(shè)備應(yīng)均勻地分配到三相線路，應(yīng)盡可能做到三相平衡。由單相負(fù)荷分配不均勻所引起的中性線電流，不得超過額定電流的25；每一相的電流在滿載時不得超過額定電流值。在配電系統(tǒng)中的配電屏、箱應(yīng)留有適當(dāng)?shù)膫溆没芈?。選擇導(dǎo)線截面也應(yīng)適當(dāng)留有余量。2.1.4本高層教學(xué)樓的負(fù)荷分級與供電措施本工程為一高層教學(xué)樓，消防中心、消防栓泵、噴淋泵、消防電梯、防煙排煙風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等消防設(shè)備為一級負(fù)荷，普通電梯、生活水泵和弱電機(jī)房為二級負(fù)荷，設(shè)為一用一備，互為備用，采用雙電源供電，從附近兩變電站引入兩回路，采用單母線分段制，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)柜，并在最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置。其它照明用電為三級負(fù)荷。2.2本工程的負(fù)荷計算2.2.1負(fù)荷計算的方法1、需要系數(shù)法。用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷。這種方法比較簡單，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計算。2、利用系數(shù)法。采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計算負(fù)荷。這種方法的理論依據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計，因而計算結(jié)果比較接近實際，但因利用系數(shù)實測與統(tǒng)計較難，在民用建筑電氣中一般不用。3、單位面積功率法、單位指標(biāo)法。一般情況下，在方案設(shè)計階段可采用單位指標(biāo)法；在初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段，宜采用需要系數(shù)法；對于住宅，在設(shè)計的各個階段均可采用單位指標(biāo)法。因此在本工程的負(fù)荷計算中，先用根據(jù)單位面積功率法大致估算本工程的計算負(fù)荷，然后再用需要系數(shù)法進(jìn)行進(jìn)一步計算。設(shè)備容量的計算在計算用戶的設(shè)備容量時，應(yīng)先對單臺用電設(shè)備或用電設(shè)備組進(jìn)行下列處理再相加：單臺設(shè)備的設(shè)備容量一般取其名牌上的額定容量或額定功率。連續(xù)工作的電動機(jī)的設(shè)備容量即名牌上的額定功率，是軸輸出有功功率，未計入電動機(jī)本身的損耗。短時工作電機(jī)，需考慮使用系數(shù)。照明設(shè)備的設(shè)備容量采用光源的額定功率加上附屬設(shè)備的功率。如熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高壓汞燈，均為燈泡的額定功率加上鎮(zhèn)流器的損耗。低壓鹵高層建筑電氣設(shè)計高層教學(xué)樓電氣設(shè)計-4-鎢燈、低壓鈉燈為燈泡額定功率加上變壓器的功耗。成組用電設(shè)備的設(shè)備容量不包括備用設(shè)備。消防設(shè)備與火災(zāi)時必然切除的設(shè)備取其大者計入總設(shè)備容量。計算容量的計算方案設(shè)計階段確定計算容量時，采用單位指標(biāo)法計算、并根據(jù)計算結(jié)果確定電力變壓器的容量和臺數(shù)，各類建筑物的用電指標(biāo)如下表。表2-1各類建筑物的用電指標(biāo)建筑類別用電指標(biāo)（W/）建筑類別用電指標(biāo)（W/）公寓3050醫(yī)院4070旅館4070高等學(xué)校2040辦公4080中小學(xué)1220商業(yè)一般：4080展覽館5080大中型：70130體育4070演播室250500劇場5080汽車庫815施工圖階段采用需要系數(shù)法。計算容量（計算負(fù)荷、有功功率）：exjsPKP(2-1)式中jsP計算容量（kW）；xK需要系數(shù)；eP設(shè)備容量；視在容量（視在功率）：)kVA(cos/PSjsjs(2-2)無功負(fù)荷（無功功率）：PSjsjsjsQ22(2-3)或tgPQjsjs(2-4)單相負(fù)荷均衡的分配到三