建筑电气论文

毕业设计报告（论文）

报告（论文）题目：住宅小区配电系统设计

作者所在系部：电子工程系

作者所在专业：自动化

作者所在班级： B07222

作者姓名：梁峰

作者学号： 20074022213

指导教师姓名：王宏宇

完成时间： 2011年6月15日

北华航天工业学院教务处制

北华航天工业学院

北华航天工业学院

本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）住宅小区配电系统设计

是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。

本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。

特此声明

毕业设计（论文）作者：指导教师：

年月日年月日

摘要

如今，房地产事业的发展如日中天，人们对生活环境的要求也不断改变，建筑设计的内容和形式日趋多元化。建筑的美观性、安全性、实用性、功能多元性等成为重要的衡量指标。其中建筑电气作为其中不可或缺的重要部分，对建筑施工和家居使用有非常重要的意义。

本文以一栋典型26层住宅楼为例，结合相关的设计规范手册，详细阐述了住宅楼电气的布置所遵循的原则和方法，主要包括强电系统，弱电系统，火灾自动报警系统，防雷系统，接地系统，以及相关的电气系统的计算方法。

关键词民用住宅建筑电气AutoCAD

Abstract

As now, with the fast development of Real Estates, and the requirements of people to living environment is becoming higher, the styles and contents of building electricity is becoming diversity. The beauty, safety, practice and kinds of functions have become important measure projects. As an important part of Building design, building electricity is meaningful to building construction and daily life.

This paper makes a typical 26-floor structure as an example, and considering some criterions related to the topic, explains the rules and ways obeyed by the design. The paper lists the ways of calculating which used by electric system, electronic system, fire automatic alerting system, thunder-preventing system, earth connection system and other electric system.

Key words Civil Residence Architecture Electric AutoCAD

目录

第1章绪论 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2建筑电气的相关设计要求 (1)

1.3课题的建立以及本文完成的主要工作 (1)

第2章强电系统设计规范与图文分析 (2)

2.1强电系统概况 (2)

2.2照明设计原则和方法 (2)

2.2.1照明设计原则 (2)

2.2.2照明平面图设计 (3)

2.2.3 应急照明设计与分析 (4)

2.3强电系统计算与分析 (5)

2.3.1 相关电表箱系统分析 (5)

2.3.2 相关配电柜系统分析 (7)

2.4小结 (11)

第3章弱电系统设计及图文分析 (12)

3.1弱电系统概况 (12)

3.2弱电系统安装方法 (12)

3.2.1电脑数据系统 (12)

3.2.2电话语音系统 (12)

3.2.3有线电视（含卫星电视）系统 (12)

3.2.4可视对讲（门禁）系统 (12)

3.4小结 (16)

第4章火灾自动报警系统设计规范与方法 (17)

4.1火灾自动报警系统概况 (17)

4.2火灾自动报警系统设计分析 (17)

4.2.1火灾探测器的安装注意事项 (18)

4.2.2消防线路的敷设 (18)

4.3 小结 (19)

第5章防雷与接地系统设计规范及图文分析 (23)

5.1防雷系统设计 (23)

5.1.1建筑物的防雷分类 (23)

5.1.2建筑物的防雷措施 (24)

5.2接地系统设计 (25)

5.3小结 (26)

第6章结论 (27)

致谢 (28)

参考文献 (29)

住宅小区配电系统设计

第1章绪论

1.1 课题背景

现代建筑电气是以电能、电气设备、电气技术、计算机技术、无线电技术和通信技术为手段来创造、维持和改善建筑或建筑群室内空间的电、光、热、声和通信环境，并将随着科技的进步向更加完善的自动化、节能化、信息化和智能化方向发展。

科技的发展和生活水平的不断提高，使得人们对建筑中有关照明、室内供电线路、接地防雷、消防平安、有线电视和通信等系统的要求也是越来越高，促使了建筑电气技术无论在横向上还是纵向上将更进一步的发展，要求多学科的理论能够很合理的交融发展。

1.2 建筑电气的相关设计要求

此次设计是对住宅小区中一栋典型的二十六层住宅楼进行电气设计，其主要概况是一类高层住宅楼，地上二十六层住宅，三层地下室，其中第二、三层连接地下车库。

设计要综合运用所学的理论知识，利用AUTO CAD和天正电气专业软件绘图，理论联系实际，认真贯彻国家的相关标准和规范的要求，执行我国建筑电气行业相关的政策方针，力求使设计做到平安合理、运行可靠、技术先进、节约成本。

1.3 课题的建立以及本文完成的主要工作

本文主要包括以下内容：

1．根据《民用建筑电气设计规范》、《建筑照明设计规范》和《供配电系统设计规范》布置首层、标准层和机房层的照明、动力平面图，并列出布置线路所遵循的规范内容，并加以详细说明；画出户箱、层箱、地下室电表箱和电梯控制箱的配电系统图并加以分析和解释；画出地下室强、弱电干线图以及配套的相关系统图，图文并茂加以解释说明；

2．根据《住宅小区通信配套设施建设标准》、《建筑设备监控系统设计与安装》布置首层、标准层和机房层以及地下室的弱电平面图，结合规范分析说明线路布置原理和注意事项，画出CATV系统图、电话网络系统图和对讲系统图，并加以详细分析；

3．根据《火灾自动报警系统设计规范》布置各层的火灾自动报警平面图，详细分析感烟探测器、声光报警器以及地下室送排风机和火灾报警电话之间的联动关系；

4．根据《建筑物防雷设计规范》布置屋顶防雷图和地下室接地图，分析引下线的分布和水暖图与电气图的关系，解释MEB端子箱的构造以及原理。

第2章强电系统设计规范与图文分析

2.1强电系统概况

图2-1 户型照明平面图

照明设计是建筑电气强电系统最基本、最重要的设计内容之一。照明设计质量的好与坏，直接关系到人们的学习、工作和生活舒适度。照明设计的目的是根据具体场合的要求，正确地选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布灯方案，在节约能源和建筑资金的条件下，来获得一个良好的学习工作环境。照明设计可以烘托建筑造型，可以美化环境，发挥建筑的功能，体现建筑艺术美学，是建筑中不可缺少的一部分。

2.2照明设计原则和方法

2.2.1照明设计原则

照明方式的选择原则：当不适合装设局部照明或采用混合照明不合理时，宜采用一般照明；当某一工作区需要高于一般照明照度时，可采用分区一般照明；对于照度要求较高，

工作值密度不大，且单独装设一般照明不合理使宜采用混合照明；在设置局部照明的场所，仍要有一般照明，否则会影响视觉功能。

照明种类的选择原则：工作场所均应设置正常照明；正常照明是电气照明设计中的主要内容；在正常照明因故障熄灭后，对需要确保正常工作或活动继续进行的场所，应装设备用照明；在正常照明因故障熄灭后，对需要确保处于危险之中的人员安全的场所，应装设安全照明；在正常照明因故障熄灭后，在事故情况下为确保人员安全撤离的出口和通道，应装设疏散照明。

2.2.2照明平面图设计

1．确定灯具安装高度的原则：符合防触电和机械损害确定的最小高度；选择灯具能适应的距高比不应小于实际距高比；考虑节能，灯具距地不宜太高；便于安装和维修；建筑物内应整体协调和美观。

2．确定灯具布置的原则：整个房间或某个区域内宜为均匀对称布置；灯具布置的间距应有适宜的距高比；与建筑物结构相协调；多层建筑、民用建筑整体美观。

3．插座的额定电压和额定电流

插座的额定电流，已知使用设备者应大于设备的额定电流的1.25倍；未知使用设备者不应小于5A。考虑到部分家电功率大，本设计选为每回路20A；

4．插座的防护形式和安装高度

因家庭中不可避免有儿童活动，若插座安装高度在距地1.8 m或1.8 m以上时，可采用一般型插座；低于1.8 m时，应采用安全型插座。在潮湿场所，应采用密闭式或保护式插座，安装高度距地不应低于1.5 m；如洗衣机插座、电热水器插座、厨房小家电插座；卫生间插座应位于潮湿场所等级分类中Ⅲ区外；电热水器专用插座安装高度不宜低于1.8 m；分体空调器专用插座安装高度建议为1.8～2.0m,；起居室（厅）电视音响插座为方便使用，安装高度以高于电视柜的高度为佳，最好为0.8～1.0 m；其他普通电源插座安装高度通常为0.3 m。

5．插座的接地

在住宅中，已知使用设备者应按设备要求配置插座，需要连接带接地线的家用电器的插座，必须带接地孔。普通插座使用户应能任意使用Ｉ或ＩＩ类家用电器。Ｉ类电器为基本绝缘加接地保护，ＩＩ类电器为双重绝缘不要求接地保护，为满足Ｉ类或ＩＩ类家用电器的使用，普通插座宜选用单相二线和单相三线组合插座。

6．插座的开关和电源显示

国标《通用用电设备设计规范》GB50055～93中第8.0.7条规定，对于插拔插头时触电危险性大的日用电器，宜采用带开关能切断电源的插座。此规定的目的应是尽量减少插拔切断来断电，而利用插座所带开关断电，这样较安全。因此，洗衣机插座、厨房小家电

插座和电热水器插座应带开关和电源指示。另外，经常开关的固定用电设备插座，如起居室电视音响插座、空调插座，建议也带开关和电源指示。

7．电源插座与电视、电话插座的间距

为了避免干扰，电源插座与电话、电视插座间应保持一定的间距，最好为15～50㎝同时强电线路与电话、电视线路不应同管敷设。

具体设计见地下室照明插座平面图、首层照明插座平面图、机房层照明插座平面图。

2.2.3 应急照明设计与分析

1．应急照明供电方式的确定

应急照明供电方式的选择，应考虑应急照明的种类、转换时间、持续工作时间、各种电源的特点及实际工程的要求等多种因素，做到安全可靠、技术先进、经济合理。

由电网独立电源供电。要求由外部引来两路独立电源供电，确保一路故障时，另一路仍能继续工作。这种电源具有转换时间易满足要求、持续工作时间长、供电容量不受限制的特点。但是，在目前的城市供电条件下，要得到两路完全独立的高压电源的可能性比较小。在大部分情况下，供电部门不能提供完全独立的两路高压电源，或者虽然能够提供但因为投资过大而被建设方否决。

由柴油发电机组供电。其特点是供电容量和供电时间基本不受限制，但由于机组投入运行需要较长时间，经常处于后备状态的机组，停电时自启动时间规范要求小于30ｓ，因此只能作为疏散照明和备用照明，而不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高的场所的备用照明。这种电源在高层建筑中常常为满足消防用电要求而设置，专门为应急照明设置是不经济的。

采用蓄电池电源。当采用灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯时，其优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小，缺点是投资大、持续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高。这种方式适用于应急照明灯数不多，装设较分散，规模不大的建筑物。当采用集中或分区集中设置的蓄电池组供电方式时，其优点是供电可靠性高、转换迅速，它与灯内自带蓄电池方式相比投资较少、管理及维护较方便，缺点是需要专门的房间、电池故障影响面大，且线路要考虑防火问题。这种方式适用于应急照明种类较多、灯具较集中、规模较大的建筑物。

2．应急照明控制方式的确定

应急照明的控制一般可有三种形式：

应急照明灯具全天24小时点亮。火灾发生时，由于灯始终是亮的，不会影响人员疏散，也不必由消防控制中心控制。这种方式的缺点是耗费电能，对灯具的工作寿命也有影响。

应急照明灯具全部自带蓄电池，平时由现场装设的开关就地控制开闭，火灾时由消防

控制中心切断其外部的供电电源，由灯具自带蓄电池供电，保证灯具的点亮。这种方式的缺点是一次性投资大（灯具必须自带蓄电池），灯具维护工作量也很大。

应急照明作为正常照明的一部分并与其同时使用，当正常照明因故失电时，无论应急照明的控制开关处于何种状态（开／闭），都应自动点亮。这种方式是比较理想的控制方式，但要求布线时必须增加一根控制线。

该住宅楼建筑规模较小，应急照明灯的数量不多，结合工程实际，综合比较以上各方案选用自带蓄电池的供电方式，停电自动点亮的控制方式，光源为8W节能荧光灯，主要布置于各楼梯口，公共走道等部位。

具体布置见照明系统图。

2.3 强电系统计算与分析

2.3.1 相关电表箱系统分析

图2-2 户箱电气系统图

M户是户箱，其数量计算办法是每单元户数*每层单元数*层数，Pe是户箱的额定功率，其数值按照康居住宅的用电负荷标准执行，即基本型（1A）：4 KW /户；提高型（2A）：6 KW /户；先进型（3A）：8 KW/户。一般选择提高型即可，故选择6Kw。Kx是需用系数，其数值选择根据用电场合的不同而变化；Pjs是计算功率，Pjs=Pe*Kx；COSΦ是功率因数，按规定，低压供电的用电单位，功率因数为0.85以上，这里取0.9；Ijs是计算电流，Ijs= Pjs /（U*COSΦ）；Iz是整定电流，数值要比Ijs大一级。

BM-63是某小型断路器型号，G表示有过电压功能，2P表示发生故障时断路器会切断L、N两条线。40A即为整定电流值。其保护功能已经标出，即短路、过负荷、欠电压、过电压保护等。BMN-32L是漏电保护断路器，L表示有漏电保护功能，1P+N表示极数，C、D表示脱扣曲线为C、D型曲线。

WL1表示第一回路，BV(3*2.5)表示3根直径2.5mm的BV导线，PVC表示直径20mm 的塑料管。WC表示暗敷在墙内，CC表示暗敷设在屋面或顶板内，FC表示暗敷设在地面内。

图2-3 层箱电气系统图

CX表示层箱，即每个单元的总箱，里面装设本单元3户的电表。

图2-4 地下室电表箱电气系统图

MD箱表示地下室电表箱，装设数个储藏间的电表，因户数较多，用三相电供电，要求尽量保持三相功率平衡，并用单相最大功率的三倍作为总电表箱的功率。

2.3.2 相关配电柜系统分析

图2-5 电源柜电气系统图

AA箱，是整栋楼的电源柜，兼用作动力备用电源。WL1路，YJV-4*95+1*50，表示三芯电力电缆，里面有3根火线，1根零线，4根直径95毫米的导线。还有一根直径50毫米的保护线；MR表示电缆在井道内走金属线槽，CT600*200表示宽600毫米、厚200毫米的电缆桥架，计算负荷值=6Kw*每层户数*层数。

图2-6 电源柜电气系统图

NHYJV、NHBV表示采用耐火型导线，按照规定，与防火有关的设备，比如电梯、排风机、送风机、ALE照明柜和潜污泵等设备的电源线需采用耐火型导线，防止发生火

灾时，其电源线被烧坏，而使设备无法正常工作。各个设备的计算负荷由水暖专业提供。

各设备电表箱如下：

图2-7 潜污泵电源柜电气系统图

图2-8 排风机电源柜电气系统图

图2-9 送风机电源柜电气系统图

图2-10 送风机电源柜电气系统图

图2-11 电梯配电柜电气系统图

图2-12 动力配电柜电气系统图

AP柜是动力配电柜，顾名思义就是为各种动力设备（电梯用电配电箱、送排风机电源箱、潜污泵电源箱、ALE照明柜电源箱）提供电源的柜子。其出线一般是耐火型导线，因为各种动力设备与防火灾都息息相关，发生火灾时要保证各种设备正常运行，故用耐火型导线是必要的选择。

图2-13 照明柜电气系统图

ALE是照明柜，为走道、楼梯、井道和配电室等公共照明提供电源。各个回路的功率如下：一般照明回路按1Kw计算；插座回路按1.5Kw计算；配电室照明功率，要根据回路上各种灯的个数和各自的功率计算而得出。

消防联动控制线与继电器相互配合，是为了发生火灾时，强制性闭合各个照明回路的

电源线，有助于人们顺利逃生。

2.4 小结

本章在遵循照明设计相关规定和原则基础上，结合本住宅楼的自身特点，进行灯具和光源的选择，完成照度的计算，确定光源的数量；为防范于未然，按相关要求进行了应急照明设计；本着不用拖线板的设计目的，对插座的布置和安装进行了设计；根据设计结果，结合工程实际，运用软件，完成了各平面图的绘制。

第3章弱电系统设计及图文分析

3.1 弱电系统概况

弱电系统设计内容包括：电脑（数据）系统,有线电视系统,电话语音系统,可视对讲（门禁）系统, 公共广播系统,安全防范(闭路监控)系统。

3.2弱电系统安装方法

3.2.1电脑数据系统

根据住宅装修的平面布置，在电脑桌的下方/上方/旁边设置电脑信息插座（与电脑的电源插座并排考虑），一般用2孔信息插座，留1孔余量为今后发展用。而且信息插座要与电源插座保持至少500mm的距离，减少二者之间的电磁干扰。

3.2.2 电话语音系统

根据住宅装修的平面布置，在需安装的电话桌（几）的下方/上方/旁边设置电话信息插座。可与电脑及电视系统音频系统信息插座合并考虑。一般电话信息插座要与电源插座保持500mm长度的距离，一般布置在客厅靠近门口侧的桌旁以及书房的电脑桌旁（无电脑桌则置于床头柜旁边）。

电话插口和电脑数据插口总共不得超过3个，一般主卧和客厅各放一个电话插口，书房放一个电脑插口。

3.2.3有线电视（含卫星电视）系统

根据住宅装修的平面布置，在需放电视机的柜子上安装有线电视信号插座。与音频系统合并考虑。

电视插座一般布置在客厅整面墙的正中央，向右偏250mm（此处电源插座位于正中左偏250mm，以减少二者之间干扰）。主卧电视信号插座的位置要靠近窗户，因为主卧的面积比较小，不能把电视放在墙中心，但要与电源插座保持500mm距离。

3.2.4可视对讲（门禁）系统

将密码锁、指纹锁、IC卡锁、普通电动锁等锁头安装于门上，与门禁主机相连，并将2芯或4芯线连接到家庭信息接入箱中，再转接到网络锁具设备上，并在方便开关的地方（如门边、客庭等）安装手动开关装置。以实现自动化控制和手动控制双功能。在门厅（玄关）、书房等处安装可视对讲门铃。可看到门外来客，并可以与之交谈，以决定是否