摘要本項目電氣工程設計緊扣文體中心運營需求與行業(yè)趨勢，打造智效兼?zhèn)?、安全可靠的電氣系統(tǒng)。針對賽事照明、日常運維等多元用電場景，統(tǒng)籌規(guī)劃供配電、照明、消防等核心系統(tǒng)，融合創(chuàng)新技術與設計理念，既實現(xiàn)當下功能需求的精準匹配，又保障電力供應穩(wěn)定持久，具備較強的前瞻性與拓展性，為現(xiàn)代化智慧場館建設提供電氣支撐。設計實踐過程中，首先全面梳理建筑工程基礎信息，依據電力負荷分布特性，經計算確定裝機容量，合理配置低壓配電柜數(shù)量，最后通過電氣系統(tǒng)圖，完整呈現(xiàn)變配電、照明、消防、防雷接地等系統(tǒng)的電力分配架構與設備參數(shù)。青島市文化體育中心電氣工程設計，在供電穩(wěn)定性、能源利用率、系統(tǒng)智能化及功能適配性等維度均表現(xiàn)卓越，可充分滿足場館全周期運營需求。關鍵詞：供配電系統(tǒng)；照明系統(tǒng)；消防系統(tǒng)；防雷接地系統(tǒng)ABSTRACTTheelectricalengineeringdesignofthisprojectcloselyadherestotheoperationalrequirementsoftheculturalandsportscenterandindustrytrends,creatinganelectricalsystemthatcombinesintelligenceandefficiency,ensuringsafetyandreliability.Aimingatdiverseelectricityconsumptionscenariossuchaseventlightinganddailyoperationandmaintenance,thecoresystemsincludingpowersupplyanddistribution,lighting,andfireprotectionarecomprehensivelyplanned.Byintegratinginnovativetechnologiesanddesignconcepts,itnotonlypreciselymeetsthecurrentfunctionalrequirementsbutalsoguaranteesstableandlong-lastingpowersupply,showingstrongforward-lookingandexpandability,providingelectricalsupportfortheconstructionofmodernintelligentvenues.Duringthedesignandimplementationprocess,thebasicinformationoftheconstructionprojectisfirstcomprehensivelysortedout.Accordingtothedistributioncharacteristicsoftheelectricalload,theinstalledcapacityisdeterminedthroughcalculation,andthenumberoflow-voltageswitchgearisreasonablyconfigured.Finally,throughtheelectricalsystemdiagram,thepowerdistributionarchitectureandequipmentparametersofsystemssuchaspowertransformationanddistribution,lighting,fireprotection,andlightningprotectiongroundingarecompletelypresented.TheelectricalengineeringdesignoftheQingdaoCulturalandSportsCenterdemonstratesoutstandingperformanceindimensionssuchaspowersupplystability,energyutilizationrate,systemintelligence,andfunctionaladaptability,fullymeetingtheoperationalneedsofthevenuethroughoutitslifecycle.Keywords：Powersupplyanddistributionsystem；Lightingsystem；Fireprotectionsystem；Lightningprotectionandgroundingsystem目錄1.緒論 .緒論1.1背景與意義近年來，隨著人工智能、大數(shù)據、物聯(lián)網等新興科技的迅猛發(fā)展，文體場館正逐步走向智能化、數(shù)字化。青島市文化體育中心是一座集體育賽事、文化活動和大眾娛樂為一體的綜合性公共設施，其電氣設計對場館的運行效率和服務品質有很大的影響。但目前的電力工程設計存在智能化程度不夠，負荷預測和擴展能力有限，節(jié)能標準和新技術應用滯后，安全性和可靠性有待提高。針對當前設計在智能化、節(jié)能和安全上存在的不足，本項目擬對供配電、照明、消防電氣和防雷接地等核心系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，達到以下四個目的：智能化更新：建立各個系統(tǒng)的智能聯(lián)動和自適應調整機制，提高了場館的運行效率，給使用者帶來了方便和舒適的體驗。節(jié)約和提高效率：運用智能能源管理手段，降低運營成本，助力“雙碳”目標的達成；安全保障：加強電力系統(tǒng)的安全保護，為場館的人身和器材提供全方位的保護；產業(yè)賦能：項目成果將為人工智能技術和建筑電氣的結合提供一個實例，促進多個產業(yè)的交叉融合，本項目研究成果將為區(qū)域工業(yè)轉型提供新的思路和方法。1.2研究現(xiàn)狀隨著公共文化體育事業(yè)受重視，住建部《體育建筑電氣設計規(guī)范》（JGJ354-2014）；明確供配電、照明等設計標準，地方政府配套政策支持綠色節(jié)能、安全可靠的電氣設施建設。在綠色設計上，要大力采用太陽能光伏、地源熱泵等新能源，并在簡陽文化體育場館采用導光管進行自然光環(huán)境的節(jié)能改造。供配電系統(tǒng)以可靠性為核心，采用多電源供電與備用電源，依建筑需求優(yōu)化變配電所布局，運用智能電網實現(xiàn)設備遠程監(jiān)控。照明系統(tǒng)遵循標準設定參數(shù)，LED光源結合智能控制滿足多功能使用。防雷接地嚴格執(zhí)行規(guī)范，通過接閃器、聯(lián)合接地等措施防護，設置防雷裝置保護弱電設備。消防電氣按標準設計，完善火災報警與聯(lián)動系統(tǒng)，采用集中或自帶電源的應急照明保障疏散安全。在文體中心的電氣設計方面，國外管理嚴格，并且每個都有自己的側重點。歐洲在節(jié)能上下了很大功夫，規(guī)定了新建筑必須滿足一定的能源效率標準，而設計者們則必須使用更加節(jié)能的設備與科技；美國則是按照IEEE的要求，對所有的電氣設備，接地，漏電保護，都做了詳細的規(guī)定。在環(huán)保方面，德國是標準的，它的智能電網可以根據需要提供電力，同時也可以對電梯的剎車進行二次使用；燈光設計注重自然光與節(jié)能燈的配合，智能化的燈光調節(jié)燈光的使用。法國法蘭西體育館的供電與分配，都采用了兩條專用的供電與后備線，而在一些大的體育館，則是采用了自動分配系統(tǒng)，每秒鐘就能找到問題的所在，并通過諧波抑制裝置穩(wěn)定供電。燈光不僅僅是照明，采用了先進的光學技術，可以有效的減少強光的影響，為運動員提供良好的視覺效果；觀眾的燈光可以制造氣氛，美國的體育館可以通過手機APP進行個性化的燈光調節(jié)。目前，澳大利亞體育館的防雷系統(tǒng)已全面采用了國際標準，更換了高效材料，并優(yōu)化了結構，并在此基礎上實現(xiàn)了對閃電的預先警告。防火設計也更加智能化，新的火災探測器可以提前探測到火災，聯(lián)動系統(tǒng)會自動安排人員進行撲救；日本的比賽場地會定期進行檢查和維修，而智慧的指示牌也可以隨著火災的發(fā)生而及時調整撤離的方向。1.3本文主要研究工作1.3.1項目概況青島市文化體育中心位于市北區(qū)青島人工智能產業(yè)集聚區(qū)內，地處昌嘉路南側、瑞昌路西側，緊鄰膠州灣海岸。該項目用地面積為16575.4平方米，建筑面積為16478.16平方米，其中，地上10997.77平方米，地下5480.39平方米。該項目的建設內容包括：籃球館，羽毛球館，游泳館，器材館，基礎健身區(qū)，部分體育產業(yè)用地，地下停車場，設備用房等。體育中心二層房間主要是：羽毛球館、辦公區(qū)、配電間、弱電間、電梯廳、運動設備售賣區(qū)、庫房、男女衛(wèi)生間等。體育中心夾層房間主要是：健身房、配電間、弱電間、電梯廳、男女衛(wèi)生間、淋浴間、瑜伽室、教練辦公室、單車房、走道等。體育中心一層房間主要是：籃球場、游泳館、強電間、弱電間、電梯間、男女衛(wèi)生間、男女更衣室、男女淋浴間、儲藏間、跆拳道培訓區(qū)、多功能共享互動區(qū)、教練室、入口大堂、少兒體能訓練區(qū)、素質教育辦公室、洽談室、辦公室等。體育中心地下一層主要是：消防控制室和電梯廳。各樓層分布詳見附錄C1-C8對應的燈具連線圖和強弱電點位圖。圖紙均可參考附錄圖B1-B3圖例（一）、圖例（二）、圖例（三）。表1-1各樓層主要房間分布樓層房間分布二層羽毛球館、辦公區(qū)、配電間、弱電間、運動設備售賣區(qū)、庫房等夾層健身房、配電間、弱電間、淋浴間、瑜伽室、教練辦公室、單車房等。一層籃球場、游泳館、強電間、弱電間、男女更衣室、男女淋浴間、儲藏間、跆拳道培訓區(qū)、多功能共享互動區(qū)、教練室、入口大堂、少兒體能訓練區(qū)、素質教育辦公室、洽談室等。地下一層消防控制室和電梯廳1.3.2本工程的主要工作內容（1）負荷計算及變壓器的選擇；（2）低壓配電系統(tǒng)設計；（3）照明系統(tǒng)設計；（4）消防電氣設計；（5）防雷、接地系統(tǒng)及安全措施設計。1.4設計規(guī)范（1）《體育建筑設計規(guī)范》（JGJ31-2003）；（2）《體育建筑電氣設計規(guī)范》（JGJ354-2014）；（3）《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019；（4）《建筑照明設計標準》GB50034-2024；（5）《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009（6）《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》GB55024-2022（7）《電力變壓器能效限定值及能效等級》GB20052-2024（8）《建筑防火通用規(guī)范》GB55037-2022（9）《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50116-2013）2.負荷計算及變壓器的選擇通過詳細的負荷計算，能夠明確文化體育中心內各類設備、設施的用電需求，包括照明、空調等。這可以避免因負荷估算不準確導致的電力供應不足或過載現(xiàn)象，確保在各種使用場景下，如文藝演出、日常健身活動等，都能穩(wěn)定、持續(xù)地供電。根據負荷計算結果選擇合適容量和類型的變壓器，能夠保證變壓器在額定工況下高效運行，減少因變壓器故障而引發(fā)的停電事故，提高電力供應的可靠性，為文化體育中心的正常運營提供堅實的電力保障。2.1負荷等級2.1.1負荷等級的確定根據《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009規(guī)定，根據用戶對供電可靠性的要求，同時考慮到用戶的生命和財產損失，將供配電系統(tǒng)分為三級。通常，建筑物的負載級別劃分為三個級別，對于不同的負載級別，也有不同的需求。該項目為青島市文體中心一類高層公用建筑，其電氣負荷等級為一級。根據《體育建筑電氣設計規(guī)范》JGJ354-2014的相關標準，可將文體中心負荷等級分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。表2-1負荷等級分類負荷等級分類電力負荷主要代表負荷一級負荷消防設備、應急照明消防控制室、地下車庫消防風機、火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)二級負荷普通照明和空調系統(tǒng)客梯、走道、大廳三級負荷普通區(qū)域用電儲物間、辦公室、更衣室根據負荷分級要求，本工程中一級負荷（關鍵負荷）：消防設備：如消防水泵、防排煙風機、火災自動報警系統(tǒng)、應急照明。二級負荷（重要負荷）：普通照明和空調系統(tǒng)，普通電梯：非消防用途的電梯。三級負荷（一般負荷）：普通辦公區(qū)域用電、商業(yè)區(qū)用電（如零售）、非賽事期間的設備用電。注意：在賽事期間，比賽場地照明、轉播設備、計時記分系統(tǒng)等通常被視為一級或二級負荷，需高可靠性供電。非賽事期間，部分設備可降級為三級負荷，以節(jié)約能源和成本。由于文體中心配電情況復雜，各種配電模式的組合使用。同時，文體中心的運動員對體育鍛煉的要求也各不相同，因此體育鍛煉的要求也各不相同。在這一點上，本研究按荷載等級繪制了對應的橫向干線圖，詳見附錄圖A3低壓配電干線系統(tǒng)圖。2.1.2供電電源設計根據《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019、《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》GB55024-2022中提出的“雙電源供電，一臺設備不得同時出現(xiàn)故障”的要求。二次負載的外電路宜采用35千伏、20千伏或10千伏的雙回線；在小負荷或區(qū)域內有困難的情況下，可采用一回35伏、20伏或10伏特高壓架空線進行二次負載的供電；若一幢大樓有35千伏、20千伏或10千伏的電力供應，則二次負載可以通過兩個變壓器的一條低壓回路，在負荷側的配電箱內進行切換?？紤]到二次負載斷電對電網的沖擊很大，建議采用雙回路（一座城市電網變電站引出的兩條回路），也可以選擇兩座（兩座變壓器不在一個變電站內）?！惫╇婋娫矗涸诖宋幕行氖┕て陂g，經電力部門核實后，引進了一條10kV的電源，工作電源容量和變電站的總裝機容量都是3562.7kVA，變配電所的兩臺同型號的變壓器都是：800kVA/Uk%=6%。由于該項目有大量的二次負載，所以將2個10kV的高壓電源從附近的變電所引出，一條作主用，一條作備用。2.2負荷計算負荷計算結果是選擇各類電氣設備，如配電箱等的依據。不同的負荷大小需要匹配相應額定電流、電壓和功率的設備，以確保設備能夠安全、穩(wěn)定地運行，避免因設備選型不當引發(fā)電氣故障。利用需求系數(shù)法進行負荷計算，計算公式如下：首先，用電設備組的計算功率有功功率為：P無功功率為：Q其次，計算配電干線計算功率有功功率為：P無功功率為：Q最后，進行計算：視在功率為：S計算電流為：I以上各式中：Pc——計算有功功率，kWQc——計算無功功率，kvarSc——計算視在功率，kVAIc——計算電流，APe——用電設備組的設備功率，kWKdtanφKpKqUn——系統(tǒng)標稱電壓，kV其中cosφ為功率因數(shù)，是用來測量電力設備的效率的一種系數(shù)，其數(shù)值取決于電力的負載特性。tan

表2-2文體中心電氣非消防負荷計算表負荷名稱設備容量需要系數(shù)costan計算負荷PjsQ(kvar)S(kVA)Ijs弱電機房配電箱600.90.850.625433.4863.5496.5變電所配電箱2010.80.7520152538.0地下車庫普通動力總配電箱1520.80.80.75121.691.2152230.9空調機房配電箱370.90.80.7533.324.9841.6363.2地下車庫普通動力控制箱。70.90.80.756.34.737.8812.0泳池機房配電箱500.90.80.754533.7556.2585.5預留泳池設備間配電箱200.90.80.751813.522.534.2燃氣熱水爐間配電箱200.90.80.751813.522.534.2地下車庫排水泵配電箱42.20.90.80.7537.9828.4947.4872.1空調機房排水泵控制箱1.510.80.751.51.131.882.8地下車庫充電樁總配電箱1890.50.950.3394.531.1999.51151.1充電樁配電箱630.70.80.7544.133.0855.1383.8辦公普通照明配電箱100.90.90.4894.329.9815.2游泳館普通照明配電箱300.90.90.482712.9629.9545.6籃球館普通照明配電箱300.90.90.482712.9629.9545.6瑜伽室普通照明配電箱100.90.90.4894.329.9815.2續(xù)表2-2負荷名稱設備容量需要系數(shù)costan計算負荷PjsQ(kvar)S(kVA)Ijs單車房普通照明配電箱100.90.90.4894.329.9815.2健身房普通照明配電箱300.90.90.482712.9629.9545.6羽毛球館普通照明配電箱300.90.90.482712.9629.9545.6一層普通照明總配電箱1000.90.90.489043.299.83151.9泛光照明配電箱300.80.90.482411.5226.6240.5地上普通動力總配電箱1100.80.80.758866110167.1客梯配電箱150.910.551.5213.6520.7524.8437.7防爆風機控制箱2.20.90.80.751.981.42.483.8屋頂空氣源熱泵配電箱2700.90.80.75243182.25303.75461.5游泳館熱泵除濕機組配電箱2400.90.80.75216162270410.2夾層普通動力控制箱200.90.80.751813.522.534.2表2-3文體中心電氣消防負荷計算表負荷名稱設備容量需要系數(shù)costan計算負荷PjsQ(kvar)S(kVA)Ijs消控室消防用電配電箱2010.850.622012.423.5335.8消控室安防用電配電箱200.90.850.621811.1621.1832.2續(xù)表2-3負荷名稱設備容量需要系數(shù)costan計算負荷PjsQ(kvar)S(kVA)Ijs地下車庫消防動力總配電箱87.510.80.7587.565.63109.38166.2地下車庫消防風機配電箱1510.80.751511.2518.7528.5消防風機配電箱8010.80.758060100151.9地上消防動力總配電箱24910.80.75249186.75311.25472.9表2-2、2-3所示的負荷計算結果，其中：非消防負荷有功功率為1323.91kW，無功功率為889.45kvar；消防負荷有功功率為：469.5kV；無功功率為347.19kvar，工作電源容量及變電所總裝機容量均為3562.7kVA，為變壓器選型提供了核心參數(shù)，以下將結合這些數(shù)據，分析不同變壓器型號的適用性。2.3變壓器的選擇本工程所選用的10/0.4kV變壓器選用SCB11系列環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，外殼防護等級為IP4X。與傳統(tǒng)的變壓器相比，SCB11型干式變壓器采用了優(yōu)質的硅鋼片和先進的鐵芯制造工藝，其空載損耗比前一代SCB10降低約10%，運行時能有效降低電能損耗，節(jié)省用電成本。本工程所用的變壓器聯(lián)結組別采用Dyn11，該種聯(lián)結有以下優(yōu)勢：（1）利用Dyn11的串聯(lián)方式，將三階、三階整數(shù)倍次諧波引入高壓側，從而避免了高次諧波對電網的污染，改善了電力系統(tǒng)的供電質量。這對于連接有大量非線性負載（如變頻器、整流器等）的電網尤為重要，可避免因高次諧波引起的電氣設備發(fā)熱、振動、噪聲以及對通信系統(tǒng)的干擾等問題。（2）提高變壓器的輸出容量：采用Dyn11聯(lián)接方式，可以從低壓端引出中性點，從而在三相負荷不對稱情況下，為變壓器提供了一條電流通路，保證了變壓器不對稱負荷的穩(wěn)定運行。與Yyn0聯(lián)結相比，Dyn11聯(lián)結的變壓器在相同的額定容量下，能夠承受更大的單相負載，從而提高了變壓器的實際輸出容量和運行靈活性。（3）增強零序電流的流通能力：采用Dyn11并聯(lián)后，其低電壓端零序阻抗減小，對零序電流的流動有利。該方法具有零序電流大、操作簡單、操作方便等特點，可以有效地實現(xiàn)對故障的快速切除，保證電網安全穩(wěn)定。變壓器分接范圍：±2×2.5%；阻抗電壓Uk%=6%。2.4供配電系統(tǒng)設計建筑供電是指解決建筑內部各種電氣設備的供電問題，其中涉及到配電所的設置、線路、設備的選擇等。本項目從屋頂?shù)截撘粚拥呐潆娗闆r如下：屋頂RF配電箱：普通動力配電箱RFAC1PF供電22kW、雙電源切換箱RFAT1PY電源轉換40kW、泛光照明系統(tǒng)RFAL1FG供電30kW、屋頂空氣源熱泵配電箱RFAP1-3KTZ共三個，供電量均為270kW、游泳館熱泵初始機組配電箱RFAP4KTZ供電240kW。二層2F配電箱：辦公室普通照明配電箱2AL-BG1供電5kW、二層應急照明消防電源配電箱1-2ALE1供電6kW、空調機房配電箱2AP1KT供電19.5kW、客梯配電箱2-1AT1DT供電15kW、消防風機配電箱2AT1PY供電40kW。夾層1MF配電箱：夾層應急照明消防電源配電箱1M-1ALE1供電3kW、一層普通照明總配電箱1MALZ1供電55kW、空調機房配電箱1M-1AP1KT供電65kW、消防風機配電箱1M-1AT2PY供電52kW、消防風機配電箱1M-1AT1PY供電37kW、消防風機配電箱1-1AT1PY。一層配電箱：一層應急照明消防電源配電箱1-1ALE1供電6kW、地上普通照明總箱1-1GGAL1供電30kW、一層普通照明總配電箱1-1ALZ1供電160kW、一層普通照明總配電箱1ALZ1供電100kW、地上普通動力總配電箱1-1APZ1供電107kW、地上消防動力總配電箱1-1APEZ1/2供電249kW。負一層配電箱：負一層應急照明配電總箱B1-1ALEZ1供電21kW、應急照明消防電源配電箱B1-1ALZ1供電36kW、地下車庫消防動力總配電箱B1-1APEZ1供電87.5kW、地下車庫排水泵配電箱B1-1ATZPS供電42.2kW、地下車庫普通動力總配電箱B1-1APZ1供電152kW、變電所配電箱B1-1AT-BPD供電20kW、弱電機房配電箱B1-1AT-RD供電60kW、消防泵房用電配電箱B1-2AT1XB供電163kW、消控室消防用電配電箱B1-1AT-XK供電20kW、消控室安防用電配電箱B1-1AT-AF供電20kW、充電樁配電箱B1-1APZ1-CDZ供電189kW、地庫充電樁用電預留B1-1APZ2-4-CDZ供電189kW、泳池機房配電箱B1-AP-YC供電50kW、預留泳池設備間配電箱B1-AP-YL供電20kW、燃氣熱水爐間配電箱B1-AP-SL供電20kW。配電箱分布詳見附錄圖A3低壓配電干線系統(tǒng)圖。2.5短路電流計算在電氣系統(tǒng)設計中，短路電流的計算是確保系統(tǒng)設備選型合理、保護裝置整定準確、系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定的關鍵步驟。合理準確地進行短路電流計算，有助于分析系統(tǒng)在發(fā)生故障時可能承受的最大電流，為低壓開關設備、電纜選型、保護裝置配置等提供依據。2.5.1計算依據與假設根據《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019和《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009的有關規(guī)定。僅考慮變壓器低壓側的三相對稱短路電流，不考慮線路阻抗和發(fā)電機反應。采用變壓器容量法進行計算，選取單臺變壓器運行工況進行分析。2.5.2變壓器參數(shù)表2-4變壓器參數(shù)容量S電壓等級（低壓側）U阻抗電壓Uk%臺數(shù)聯(lián)結組別800kVA400V6%2臺Dyn112.5.3計算公式三相對稱短路電流公式如下：I其中：SnUnUkIk2.5.4實際計算代入參數(shù)：SUUI即：最大短路電流約為19.24kA（單臺變壓器低壓側三相短路電流）。若考慮兩臺800kVA變壓器并聯(lián)供電，短路電流為：I2.5.5應用意義短路電流大小決定了配電系統(tǒng)中開關設備的分斷能力選型，確保其能在故障發(fā)生時快速、可靠地切斷故障電流。為斷路器、接觸器、電纜和其他電氣元件提供校驗依據。為保護裝置整定計算和繼電保護工作的分析提供了依據。2.5.6小結通過對本工程中配電變壓器短路電流的分析計算，明確了系統(tǒng)可能承受的最大電流水平，為后續(xù)低壓電氣設備選擇和系統(tǒng)保護設計奠定了堅實的基礎。2.6章節(jié)小結本章節(jié)圍繞文化體育中心的電力需求，從負荷等級劃分、負荷計算、變壓器選擇、供配電系統(tǒng)設計及短路電流計算幾方面展開分析。依據場館功能及設備重要性，將負荷明確分為不同等級，為后續(xù)設計奠定基礎。負荷計算采用科學合理的方法，綜合考慮照明、空調、動力設備等不同類型負載，精準確定電力需求，為設備選型提供數(shù)據支撐。在選擇變壓器時，要綜合考慮容量匹配和運行效率，保證電力供應的穩(wěn)定和經濟。供配電系統(tǒng)設計從整體布局出發(fā)，保障各區(qū)域可靠供電，同時短路電流計算為系統(tǒng)保護設計提供關鍵參數(shù)，提升系統(tǒng)應對故障的能力。通過本章節(jié)的分析與計算，為文化體育中心構建起穩(wěn)定、高效的電力供應體系，滿足場館多樣化的用電需求，為場館的正常運營提供堅實保障。3.低壓配電系統(tǒng)設計從大型的空調系統(tǒng)、照明設備到各類小型的電子設備、辦公設備等，合理的低壓配電系統(tǒng)設計能夠確保在各種情況下，如設備同時運行或部分設備故障時，都能為所有設備提供穩(wěn)定、可靠的電力供應，避免因電力波動或中斷影響正常的體育賽事、文化活動以及日常運營。通過精心設計低壓配電系統(tǒng)，可以根據設備的具體需求進行合理配電，保證設備安全、高效運行，延長了機器的使用壽命，降低了由于機器出現(xiàn)故障所造成的修理、替換費用。3.1低壓柜型選擇常用的低壓配電柜有GGD，GCK，GCS，MNS等幾種，它們的特性及應用范圍如下表3-1所示。表3-1低壓配電柜特點柜型特性應用范圍GGD配電柜母線系統(tǒng)設在柜上，母線由絕緣支架固定在箱體上，可承受大的短路電流。主回路結構豐富，可滿足不同用戶的電氣控制需求。適用于電力、照明、配電裝置等的低壓配電系統(tǒng)，適用于電力、照明和配電裝置的功率分布與控制。尤其適用于對電氣性能要求較高、負載較為穩(wěn)定的場合。GCK配電柜具有較高的分斷能力和動熱穩(wěn)定性，可滿足大容量電力設備的控制與保護需求。每個抽屜單元均有獨立的隔離功能，便于檢修和維護，同時也提高了供電的可靠性。可用于工頻50~60Hz，額定電壓不超過380V的場合，廣泛應用于高層建筑和商業(yè)中心等場合，尤其適用于電機控制中心。GCS配電柜母線系統(tǒng)布置在柜體后部，采用高強度絕緣母線槽，具有較高的短路耐受能力。每個抽屜單元均設有獨立的過適用于石油，化工，冶金，紡織，高層建筑等各種低壓配電網，尤其適用于對供電可靠性要求較高、負載變化續(xù)表3-1柜型特性應用范圍流、短路保護裝置，電氣性能可靠，能有效保護設備和線路安全。較大的場合，如大型生產線、自動化控制系統(tǒng)等。MNS配電柜母線系統(tǒng)設置在箱體上方，并為隔離式母線槽，可承受大的短路電流，是一種很好的保護措施。具有多種功能單元組合，可實現(xiàn)對不同負載的精確控制和保護，電氣性能先進，能滿足各種復雜的電力系統(tǒng)需求?？捎糜诮涣?0-60Hz、額定電壓為380V的電力系統(tǒng)，主要應用于大型商場、車站等人員密集、對供電可靠性和安全性要求極高的場所，以及一些對電氣設備性能要求嚴格的工業(yè)領域，如電子等行業(yè)。文體中心在建設初期以及未來的發(fā)展過程中，功能布局和用電設備可能會不斷變化和增加。GCK低壓配電柜的模塊化設計使其能夠根據這些變化靈活組合不同的功能單元，方便地增加新的配電回路和控制功能，以滿足不斷變化的用電需求，這是其他配電柜所不具備的優(yōu)勢。考慮到GCK低壓配電箱的眾多優(yōu)勢，本次設計中選擇了GCK配電箱作為低壓配電設備。圖3-1GCK饋電柜實圖3.2低壓開關柜設計下面以1#變壓器T1的負載低壓柜為例，介紹了其計算過程：I以1AN03出線柜為例舉例計算：01回路，向B1層的弱電室的配電盒B1-1AT-RD提供電力，Kd為0.9，功率因數(shù)cos?取0.85，這是按規(guī)程規(guī)定的要求，按照(3-1)式。I空氣斷路器整定電流按照計算電流的1.3倍左右選取，96.5A×1.3≈125A，取125A，額定極限短路分斷能力Icu(kA)=50A。02回路，供電至B1樓消控室安防用電配電箱B1-1AT-AF，總額定功率為20kW，按規(guī)范的規(guī)定，需將需要系數(shù)Kd取0.9，功率因數(shù)cos?取I空氣斷路器整定電流取63A，額定極限短路分斷能力Icu(kA)=50A。03、04、05回路分別供電至排水泵用電B1-1ATZPS(備用)、地庫普通照明B1-1ALZ1、燃氣熱水爐間用電B1-AP-SL不再一一舉例，具體看下表3-1，06、07回路作為備用回路。低壓開關柜總設計詳見附錄圖A1、A2低壓總配電系統(tǒng)圖一、二。表3-21AN03低壓開關柜編號1AN03外觀尺寸2200×800×1000配電方案號饋電柜(GCK)主要設備空氣斷路器參考型號NSX160N/3PTM125NSX100N/3PTM63NSX160N/3PTM100NSX100N/3PTM63NSX100N/3PTM63NSX400N/3PTIM315NSX250N/3PTM160電流互感器（LMZ1-0.5）150/575/5100/575/575/5350/5200/5續(xù)表3-2回路編號1AN03-011AN03-021AN03-031AN03-041AN03-051AN03-061AN03-07用途弱電機房用電B1-1AT-RD(主用)消控室安防用電B1-1AT-AF(主用)排水泵用電B1-1ATZPS(備用)地庫普通照明B1-1ALZ1燃氣熱水爐間用電B1-AP-SL備用備用設備功率Pn(kW)6020423620需要系數(shù)Kd0.90.80.90.90.9功率因數(shù)cosφ0.850.80.80.90.8計算電流Ic(A)9730725534電纜型號規(guī)格：WDZ-YJY-0.6/1kV4x50+1x255x164x35+1x165x165x16小室高度(mm)2002002002002004002001#變壓器(T1)容量為800kVA，800×20%=160kvar，800×30%=240kvar，所以補償電容總容量應在160kvar至240kvar之間。選用電容器組參數(shù)：250kvar，25kvar*2+50kvar*4，電抗率：14%。編號為1AN02的低壓開關柜，采用GCK型進線柜配電方案，柜體尺寸（高×寬×深）為2200×1000×1000mm。柜內配置變比為800/5的LMZ1-0.5型電流互感器用于電流測量，過電壓保護配備與熔斷器配套的HY1.5WR-0.28/1.3型避雷器。該開關柜用作補償柜，無功補償容量為250kvar，需要系數(shù)按25kvar補償單元2組與50kvar補償單元4組疊加確定，通過在電容器箱中加入電抗器，實現(xiàn)了對電網的無功補償和運行參數(shù)的計算。表3-3電容器柜主要設備用途設備功率Pn(kW)需要系數(shù)Kd無功補償專用熔斷器負荷開關電流互感器(LMZ1-0.5)避雷器(熔斷器配套提供)INFD630/3P800/5HY1.5WR-0.28/1.3補償柜250kvar25kvar*2+50kvar*4電容補償柜主要用于電力系統(tǒng)中，用來提高功率因數(shù)，減少無功損耗。這可能涉及到電力系統(tǒng)中的無功功率管理，因為感性負載（如電動機）會導致功率因數(shù)降低，從而增加線路損耗和變壓器的負擔。圖3-1進線柜和電容器柜圖3-2實際電容補償柜編號為1AN01的低壓開關柜，采用GCK型進線柜配電方案，柜體尺寸（高×寬×深）為2200×1000×1000mm。柜內主回路配置MTZ225H13PMIC6.0XR1600型空氣斷路器，電流測量采用變比2000/5的LMZ1-0.5型電流互感器；過電壓保護裝置配備與熔斷器配套的iSCB-I、SPD-I型避雷器。該開關柜作為變壓器進線柜使用，對應設備額定功率1286kW，經計算取需要系數(shù)0.5、功率因數(shù)0.8，得出計算電流1221A，為設備選型及保護配置提供依據。其數(shù)據見下表3-3。表3-31AN01低壓進線柜主要設備用途設備功率Pn(kW)需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cos?計算電流Ic(A)電流互感器(LMZ1-0.5)避雷器(熔斷器配套提供)2000/5iSCB-I,SPD-I由變壓器進線12860.500.812213.3配電箱設計以下以1#變壓器(T1)所帶1AN04低壓出線柜的1AN04-01回路和1AN04-02回路所帶的配電箱為例進行說明：1AN04-01回路以WDZ-YJY-0.6/1kV4x185+1x95電纜沿橋架敷設出線至1樓地上普通照明總箱1-1ALZ1配至一層普通照明配電箱1ALZ1、一層普通照明配電總箱1MALZ1、二層配電箱2AL-BG1。圖3-3一層普通照明配電箱1AN04-02路以WDZ-YJY-0.6/1kV4x95+1x50電纜沿橋架敷設出線至1樓地上普通動力總箱1-1APZ1配至夾層配電箱1M-1AP1KT、二層配電箱2AP1KT、地下車庫普通動力控制箱RFAC1PF、防爆風機控制箱2AP1PF。圖3-4地上普通照明配電箱3.4無功功率補償計算在電氣系統(tǒng)中，良好的功率因數(shù)不僅可以提高能源利用效率，還可以減少電能損耗，減輕供電系統(tǒng)負擔，避免電費中的無功電罰款。因此在本工程中，需要對負載進行無功功率補償，以實現(xiàn)系統(tǒng)經濟性、穩(wěn)定性與綠色節(jié)能的統(tǒng)一。3.4.1計算依據根據前文負荷計算章節(jié)及1AN01低壓開關柜負載統(tǒng)計結果，匯總本項目的主要參數(shù)如下：總有功功率P：1286kW當前功率因數(shù)cos目標功率因數(shù)cos計算所需三角函數(shù)值為：tantanφ3.4.2補償容量計算根據基本的無功補償公式：Q代入數(shù)據：Q即：本項目所需的無功補償容量約為417kvar，可有效將功率因數(shù)從0.8提升至0.92，滿足國家標準及電網管理要求。3.4.3裝置配置與安裝方式建議目前系統(tǒng)已配置250kvar電容補償柜，由25kvar×2與50kvar×4共6組電容器單元組成，采用集中補償方式。為進一步優(yōu)化補償效果，建議如下：增設一組容量為100kvar的并聯(lián)無功補償裝置，構成總計350~360kvar的補償系統(tǒng)。補償方式建議采用：“集中+分散”結合：主要采用主變配電房的集中補償方式，對重要的大功率用電設備進行就地補償；加裝智能投切模塊（如無觸點開關或復合開關），避免涌流及電壓波動。3.4.4運行調試與維護要點電容柜需定期檢查電容器鼓包、漏液、接線松動等故障跡象；控制器整定值應符合變壓器運行工況與負載波動范圍，保證補償動態(tài)響應及時；安裝有源濾波器后，應確保電容器匹配諧波環(huán)境，避免串聯(lián)諧振。通過無功補償容量的計算與合理裝置配置，可以有效提升系統(tǒng)功率因數(shù)、降低無功損耗，提升供電效率和設備經濟性運行。合理設置補償模式及控制策略，對于保障文體中心電氣系統(tǒng)節(jié)能高效、安全可靠運行具有重要意義。3.5電氣節(jié)能措施在此次文化體育中心的設計中，面臨著大量的消防風機、水泵、空調和照明等設備，如何使這些設備的有效、合理地使用，是一個難題。為此，引入建筑設備自動化管理系統(tǒng)，并對電機配置變頻調速裝置，將變頻器集成于配電柜內，以此提升系統(tǒng)運行效率，實現(xiàn)節(jié)能目標。電力諧波會對電氣系統(tǒng)造成多重危害，如引發(fā)諧振導致過電壓或過電流、增加諧波損耗降低設備效率、加速絕緣老化、干擾設備正常運行等。針對諧波治理，常見策略包括優(yōu)化電力電子裝置減少諧波源、在交流側實施無功補償抑制諧波、改善供電環(huán)境等。本項目選用有源濾波器，該方法利用電流幅值和相位相反的電流，消除電網中的諧波，實現(xiàn)對電流的凈化。在文體中心工程設計中，為改善功率因數(shù)，配置了并聯(lián)無功補償柜裝置。同時，為實現(xiàn)合理用電，通過分析校園用電規(guī)律，把握用電高峰與低谷時段，進行人工負荷調節(jié)，確保變壓器維持最佳負載率運行。在寒暑假期間，根據實際用電需求，手動停運部分非必要變壓器，進一步降低能耗，提升能源利用效率。3.6章節(jié)小結這一章主要是針對文體活動中心的低壓配電系統(tǒng)進行設計的。在低壓柜型選擇上，依據場館用電特點，權衡多種柜型優(yōu)缺點，選定適配方案。低壓開關柜設計從電氣性能與結構布局出發(fā)，保障供電穩(wěn)定及操作維護便捷。配電箱設計按不同區(qū)域功能，合理規(guī)劃規(guī)格與回路，實現(xiàn)精準配電。在此基礎上，進行了無功補償?shù)挠嬎?，合理地布置了補償裝置，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少了系統(tǒng)的損耗。同時，設計中融入多項電氣節(jié)能措施，如選用節(jié)能設備、優(yōu)化線路等，降低能耗。通過這些環(huán)節(jié)協(xié)同設計，打造出安全、高效、節(jié)能的低壓配電系統(tǒng)，滿足文化體育中心復雜用電需求。4.照明系統(tǒng)設計文化體育中心作為城市重要的多功能公共空間，其照明系統(tǒng)設計需兼顧競技賽事、文化展演、日常活動等多元需求。本設計以功能適配為核心，從照明方式和種類、照度要求、光源與燈具選擇、照度計算、照明配電系統(tǒng)及平面布置六大核心模塊展開，融合智能控制與綠色節(jié)能技術，力求打造專業(yè)性、舒適性與節(jié)能性兼?zhèn)涞母咂焚|光環(huán)境，實現(xiàn)功能性照明與藝術性氛圍的有機統(tǒng)一。4.1照明方式和種類照明方式由以下規(guī)定決定，照明方式為：常規(guī)照明，應急照明，警戒照明，障礙物照明。在應急時，應急燈可以劃分為逃生燈，安全燈，備用燈等。一般來說，應該有一個普通的照明；一些地方沒有燈光，很可能會出現(xiàn)意外，這種地方必須有安全的燈光。有些地方有必要進行人員撤離，例如防火安全出口，這類地方要設置疏散燈；再比如有關安保的地方，要設置警戒燈；有些高樓為避免空中障礙物而設置障礙物，例如某些高樓屋頂上的航標燈。該項目所用的燈具類型可視具體環(huán)境而定，分為普通燈光與緊急燈光兩種。消防水泵房，樓梯井及前室，走道，車庫，變配電房等重要入口和出口，均設有緊急照明和緊急逃生燈。4.2照度要求照明是建筑節(jié)能系統(tǒng)中不可或缺的一環(huán)。根據《建筑照明設計標準》GB/T50034-2024規(guī)定，本工程的照明照度及功率密度限值均按照表4-1的照明標準值和照明功率密度限值的目標值設計。表4-1各場所照度及功率密度標準場所照明功率密度限值目標值（W/m2）平均照度（lx）羽毛球館≤10.0500電梯廳≤5.0100衛(wèi)生間≤4.0200更衣室≤4.0150運動設備售賣區(qū)≤6.5300續(xù)表4-1場所照明功率密度限值目標值（W/m2）平均照度（lx）庫房≤3.5150籃球場≤10.0500淋浴區(qū)≤5.0200瑜伽室≤7.0500單車房≤7.0500健身房（含有氧區(qū)、力量器械區(qū)、草坪私教區(qū)等）≤7.0200大堂上空≤6.0200儲藏間≤3.0150跆拳道培訓區(qū)≤10500多功能共享互動區(qū)≤6.5300教練室（急救室）≤6.5300理容室≤7.0500少兒體能訓練區(qū)≤7.0200素質教育辦公室≤7.0500洽談室≤6.5300辦公室≤7.0300泳池≤10.03004.3光源與燈具選擇在文化體育中心照明系統(tǒng)構建中，光源與燈具的選型是實現(xiàn)功能需求與節(jié)能目標的關鍵環(huán)節(jié)。作為直接影響光環(huán)境質量的核心要素，其選擇需緊密貼合場館文體中心賽事舉辦、文化展演、日?；顒拥榷嘣獔鼍靶枨?。本部分將從光效、顯色性、壽命等技術參數(shù)出發(fā)，結合建筑空間特性與使用規(guī)范，綜合考量節(jié)能標準與維護成本，精準篩選適配的光源類型與燈具產品，力求在保障視覺舒適度與專業(yè)性的同時，達到節(jié)能環(huán)保的目的。

表4-2燈具使用光源包括：場所光源類型光源型號單個光源光通量光源數(shù)量單個光源功率羽毛球館羽毛球館專用排燈PhilipsLEDSportsFloodlight15000(lm）9198W電梯廳LED嵌入式筒燈COB集成光源1000(lm）312W衛(wèi)生間LED嵌入式防霧筒燈光柏士GBS-8101-4寸960(lm）512W更衣室LED防霧燈盤佛山照明LEDT5格柵燈盤2100(lm）236W運動設備售賣區(qū)LED嵌入式筒燈COB集成光源1000(lm）2412W庫房吸頂燈飛利浦六邊形模組2640(lm）824W籃球場LED長條燈雷士NLED450系列長條燈盤2800(lm）6259W淋浴區(qū)LED防霧燈盤雷士照明真彩全光譜廚衛(wèi)燈3960(lm）336W瑜伽室LED嵌入式筒燈COB集成光源1000(lm）7412W單車房鐳射激光燈CLCEYKTV激光水晶魔球1000(lm）8310W健身房（自由搏擊區(qū)和草坪私教區(qū)）LED長條燈光影魅蘭DD-988720(lm）18924W健身房（有氧區(qū)）LED長條燈光影魅蘭DD-988720(lm）12124W大堂上空LED嵌入式筒燈COB集成光源1000(lm）4712W儲藏間吸頂燈飛利浦悅巧24W吸頂燈2400(lm）224W走道LED嵌入式筒燈COB集成光源1000(lm）4112W跆拳道培訓區(qū)LED長條燈雷士NLED450系列長條燈盤2800(lm）839W

續(xù)表4-2場所光源類型光源型號單個光源光通量光源數(shù)量單個光源功率多功能共享互動區(qū)LED嵌入式筒燈COB集成光源1000(lm）3612W教練室（急救室）LED燈盤華輝照明HHL-103036-0132800(lm）436W理容室LED防霧燈盤雷士照明真彩全光譜廚衛(wèi)燈3960(lm）636W少兒體能訓練區(qū)LED長條燈雷士NLED450系列長條燈盤2800(lm）189W素質教育辦公室LED長條燈雷士NLED450系列長條燈盤2800(lm）329W洽談室LED燈盤雷士照明NLED4013SJ3060(lm）236W4.4照度計算在照明設計中，光照強度的計算是一個非常關鍵的問題。在照明設計中，光照強度的計算是一個非常關鍵的問題。照度計算的目標就是依據所需的亮度值，并考慮其它已知的因素（例如：照明設備的類型與布置，房間各個面上的反射情況及污染情況等）來決定照明設備的容量或數(shù)量。并根據《標準》的規(guī)定，對變頻調速電機的功率密度進行了控制，使其在工作狀態(tài)下達到了節(jié)能的目的。因此，在實際的建筑設計中，需要對室內燈光進行合理的計算。照明的計算一般采用系數(shù)法，單位容積法，逐點計數(shù)法，這一節(jié)僅對應用最為廣泛的系數(shù)法進行了介紹。應用系數(shù)法是一種在考慮了照明效應和折射效應的情況下，根據照明強度的定義，將使用系數(shù)作為主要的計算資料。該方法適合于無電光源的場合，特別是在照明設備布局相對均勻，電站其它工作面有較大反射系數(shù)和相對開闊的情況下。應用系數(shù)法可應用于普通照明，如燈具分布均勻，或采用墻壁、頂棚作反光板的情況。在選擇反射型、辦反射型或漫反射型等以反射式為主的照明燈具時，需按此方法進行計算。照度計算對于保證每個建筑都能達到表格4-1所提出的照明規(guī)范是非常重要的。常用的照度計算方法有利用系數(shù)法，其計算公式為：E式中：Eav（1）以羽毛球館為例，已知平均照度要求EAV=500lx，照明功率密度≤10.0W/m2，羽毛球館面積A=1308m2，選用型號為PhilipsLEDSportsFloodlight的燈具，單個光源光通量：15000(lm）。根據羽毛球館的裝修情況，確定其利用系數(shù)U=0.6，維護系數(shù)K=0.8。a.計算過程，根據公式4-1將已知數(shù)據代入公式（4-1）可得：500=N向上取整，N≈91,需安裝91盞燈具。b.校核結果實際照度：

E誤差=|要求平均照度?實際平均照度符合規(guī)范中的照明標準，使所設計的照明設備布局更加合理。（2）以電梯廳為例，已知平均照度要求EAV=100lx，照明功率密度≤5.0W/m2，電梯廳面積A=14m2，選用型號為COB集成光源的燈具，單個光源光通量：1000(lm）。根據電梯廳的裝修情況，確定其利用系數(shù)U=0.6，維護系數(shù)K=0.8。a.計算過程將已知數(shù)據代入公式（4-1）可得：100=N向上取整，N≈3,需安裝3盞燈具b.校核結果實際照度：

E誤差=|要求平均照度?實際平均照度符合規(guī)范中的照明標準，使所設計的照明設備布局更加合理。（3）以男衛(wèi)3為例，已知平均照度要求EAV=200lx，照明功率密度≤4.0W/m2，電梯廳面積A=11m2，選用型號為光柏士GBS-8101-4寸的燈具，單個光源光通量：960(lm）。根據衛(wèi)生間的裝修情況，確定其利用系數(shù)U=0.6，維護系數(shù)K=0.8。a.計算過程將已知數(shù)據代入公式（4-1）可得：200=N向上取整，N≈5,需安裝5盞燈具b.校核結果實際照度：

E誤差=|要求平均照度?實際平均照度符合規(guī)范中的照明標準，使所設計的照明設備布局更加合理。（4）以運動設備售賣區(qū)為例，已知平均照度要求EAV=300lx，照明功率密度≤6.5W/m2，運動設備售賣區(qū)面積A=37m2，選用型號為COB集成光源的燈具，單個光源光通量：1000(lm）。根據運動設備售賣區(qū)的裝修情況，確定其利用系數(shù)U=0.6，維護系數(shù)K=0.8。a.計算過程將已知數(shù)據代入公式（4-1）可得：300=N向上取整，N≈24,需安裝24盞燈具b.校核結果實際照度：

E誤差=|要求平均照度?實際平均照度符合規(guī)范中的照明標準，使所設計的照明設備布局更加合理。（5）以庫房為例，已知平均照度要求EAV=150lx，照明功率密度≤3.5W/m2，運動設備售賣區(qū)面積A=44m2，選用型號為飛利浦六邊形模組的燈具，單個光源光通量：2640(lm）。根據庫房的裝修情況，確定其利用系數(shù)U=0.4，維護系數(shù)K=0.8。a.計算過程將已知數(shù)據代入公式（4-1）可得：150=N向上取整，N≈8,需安裝8盞燈具b.校核結果實際照度：

E誤差=|要求平均照度?實際平均照度符合規(guī)范中的照明標準，使所設計的照明設備布局更加合理。經過上述使用系數(shù)法的運算，可以按照不同地點的照度需求和有關參數(shù)，精確地對需要的燈進行計算，這樣才能使每個地方都能達到照明的標準。另外，還需要注意到，在保證節(jié)約能源的情況下，還能給人們提供適宜的照明環(huán)境。不同的場地，不同的運動，需要的光照強度也不一樣。通過照度計算，可以確保運動、工作、學習、生活等場所的光照水平適宜，使人們能夠清晰地看到物體、進行各種操作，減輕視疲勞，改善工作效率，保護視力。建筑設計和相關行業(yè)通常有明確的照度標準和規(guī)范要求。進行照度計算是為了確保建筑物內部及周邊環(huán)境的照明系統(tǒng)符合這些標準，從而通過相關部門的驗收，保證建筑的合法性和安全性。通過合理的照度計算，可以防止室內光照過多或過少，從而達到節(jié)約能源的目的。通過精確計算所需照度，選擇合適的照明設備和布置方案，在滿足照明需求的前提下，最大限度地降低能源消耗，減少電費支出。同時，也能避免因過度配置照明設備而造成的投資浪費。4.5照明配電系統(tǒng)本工程的照明的供電符合下列規(guī)定：在一些重點區(qū)域，例如：配電房、消防泵房、消防風機、控制室等，應急照明要求為100%，所有的應急照明均采用雙電源開關配電柜。應急燈，例如出口指示燈，逃生燈等，均為應急燈，采用獨立的蓄電池供電。應急燈的持續(xù)供電時間為60分鐘，地面亮度均為5Lx，疏散走廊為1Lx。以車庫普通照明配電箱為例，配電箱設置在負一層，為強電間內1.5米明裝，采用低煙無鹵阻燃型交聯(lián)聚乙烯絕緣布電線，由5根6平方毫米的導線組成，穿32mm的緊定式鍍鋅鋼導管，沿墻和地面暗敷，其為車道照明、車位照明、走道照明、樓梯間照明、市電電源檢測供給電源，另外還為車輛管理亭及道閘用電、電伴熱電源預留，外加8個預留電位。負一層照明系統(tǒng)組成：車庫應急照明總配電箱B1-1ALEZ1/B1-1ALEZ2、應急照明電源箱B1-1ALE1圖4-1車庫普通照明配電箱4.6平面布置不同的體育項目和文化活動對照明有不同的要求。合理的平面布置能為各類活動提供適宜的光照條件，如籃球、羽毛球等球類運動需要充足且均勻的水平照度，確保運動員對球路的正確判斷；而在舉辦文藝演出或展覽等活動時，又能通過靈活的照明布置營造出不同的氛圍和效果，滿足多樣化的功能需求。4.6.1照明設計平面圖因為本工程涉及的面積龐大，房間數(shù)量巨大，以洽談室為例來進行本次設計說明，其余設計圖可在附錄圖C1-C8連線圖、強弱電點位圖詳見。該洽談室在一樓，由辦公室旁邊普通照明配電箱引出一條回路提供，兩洽談室的照明電路與辦公室相連，與照度計算模塊的數(shù)據吻合，其燈具為LED燈盤，型號為雷士照明NLED4013SJ，數(shù)量為2盞，功率為36W，洽談室有兩個單開單聯(lián)單控開關，其安裝高度為1300mm，洽談室共有8個普通單相二、三孔插座，底邊距地0.3m，每個房間有4個，網絡插口每個房間有2個，共四個，其底邊距地0.3m。以下圖4-2-4-5便是洽談室及其周圍環(huán)境的燈具連線圖和強弱電點位圖。圖4-2一層洽談室周圍燈具連線圖圖4-3一層洽談室周圍強弱電點位圖圖4-4洽談室燈具連線圖圖4-5洽談室強弱電點位圖4.7章節(jié)小結本章節(jié)圍繞文化體育中心照明系統(tǒng)核心需求，從六大模塊完成系統(tǒng)化設計。基于場館功能特性，劃分基礎照明、特殊照明等多元模式，精準匹配賽事、演出及日?；顒有枨?；依據國家規(guī)范與行業(yè)標準，明確各區(qū)域照度指標，保障視覺舒適度與作業(yè)安全性。光源與燈具選型以高效節(jié)能為導向，結合經濟性等參數(shù)篩選適配產品。對照明進行了專門的照明計算，以檢驗設計方案的合理性，為照明系統(tǒng)的布置提供了定量的參考。照明配電系統(tǒng)科學規(guī)劃負荷分配與線路保護，融合智能控制提升供電可靠性；平面布置環(huán)節(jié)優(yōu)化燈具點位，兼顧光照均勻度與空間美學，各模塊協(xié)同形成兼具專業(yè)性與經濟性的照明解決方案。5.消防電氣設計文化體育中心作為承載大型公共活動的核心建筑，其消防電氣系統(tǒng)是保障生命財產安全的關鍵防線。鑒于場館內人員密集、功能復雜且用電設備繁多，消防電氣設計需突破傳統(tǒng)單一的安全防護框架，從火災自動報警、應急疏散照明、消防設備供電及系統(tǒng)聯(lián)動等多維度構建智能化安全體系。本設計將嚴格遵循國家消防規(guī)范與行業(yè)標準，結合建筑空間特性與運營需求，通過精準的系統(tǒng)架構規(guī)劃、先進的智能控制技術及高可靠性設備選型，打造快速響應、穩(wěn)定運行的消防電氣解決方案，確保在突發(fā)火情時實現(xiàn)及時預警、有效控火與安全疏散，全方位提升建筑消防安全等級5.1防火分區(qū)火災事故頻發(fā)，嚴重威脅著人民的生命和財產安全。人們都在努力地尋找著降低火災的方法，或者在火災發(fā)生之后，盡可能地降低它的影響范圍，將人民的財產損失降低到最低。其中一項措施是建立防火分區(qū)。所謂防火分區(qū)，就是將整片區(qū)域分為許多個小的區(qū)域，用一定的耐火材料和設備將這些區(qū)域隔開，當某一區(qū)域出現(xiàn)了火災，該防火隔離材料和設備就會起到很大的作用，防止火勢向其它地區(qū)蔓延。這種方法不僅減小了火場的面積，還能給逃生的人贏得更多的時間，減小了火場的面積，使消防員更容易滅火。常用的消防設施有：防火卷簾，防火水幕，防火門，防火泥漿等。本工程共劃分為3個防火分區(qū)。負一層有3個消防端子箱分別為B1-1XF2、B1-1XF1、B1-2XF1，各為防火分區(qū)1、防火分區(qū)2、防火分區(qū)3。一層也有3個消防端子箱分別為1-1XF1、1-1XF2、1-1XF3。二層只有1個消防端子箱2-1XF1。消防電源系統(tǒng)主要用于消防水泵、防排煙風機等各種消防設施的供電。保證這些設施在發(fā)生火情時可以可靠地啟動和連續(xù)工作，是控制火勢蔓延和人員撤離的關鍵。5.2防火電源及其配電本工程屬于多層民用建筑，根據規(guī)范規(guī)定，其消防用電為一級負荷，因此，消防用電需要采用雙電源供電，一旦某一電源出現(xiàn)故障，另一電源就可以立刻啟動，保證消防設備的不間斷供電。消防一級負荷的配電系統(tǒng)應獨立于其他非消防負荷的配電系統(tǒng)，避免相互干擾。這樣可以保證在火災等緊急情況下，在其它負載發(fā)生故障的情況下，消防設備仍能正常獲得電力供應。消防水泵房、防煙和排煙風機房的消防用電設備及消防電梯等的供電，在其配電線路的最末一級配電箱處設置了自動切換裝置。根據《建筑防火通用規(guī)范》GB55037-2022的要求，消防配線選用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣無鹵低煙阻燃環(huán)保型耐火電力電纜WDZN-YJY，如圖5-1。圖5-1防火分區(qū)干線示意圖5.2.1消防配備將屋頂層和二層設備名稱和數(shù)量進行統(tǒng)計如下表5-1和5-2，其余設備布置詳見附錄圖A4低壓總配電系統(tǒng)圖三和附錄圖D1-D5屋頂消防平面圖、機房消防平面圖、二層消防平面圖、夾層消防平面圖、一層消防平面圖。

表5-1屋頂層消防平面布置名稱數(shù)量感煙火災探測器42消防栓起泵按鈕2短路隔離器3感溫火災探測器2普通防火閥FDS5排煙防火閥FDSH4液位傳感器1雙電源切換箱1火災警報揚聲器7移動重力增壓器1表5-2二層消防平面圖布置名稱數(shù)量火災警報揚聲器7感煙火災探測器21消防栓起泵按鈕13帶火警電話插孔的手動報警按鈕5火災聲光報警器5信號閥2液位傳感器2輸入/輸出模塊2輸入模塊4短路隔離器2雙電源切換箱1移動重力增壓器1漏電火災報警系統(tǒng)2按照《建筑防火通用規(guī)范》GB55037-2022的要求，消防配線選用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣無鹵低煙阻燃環(huán)保型耐火電力電纜WDZN-YJY。以地下車庫消防動力總配電箱為例，其電纜的敷設方式為沿橋架敷設，使用規(guī)格為WDZN-YJY-4x120+1x70的電纜，其主備聯(lián)動，不斷給地下車庫消防風機配電箱。圖5-2車庫消防動力總配電箱圖5-3地庫消防動力干線圖地下車庫消防動力總配電箱以1AN07-01回路通過沿橋架敷設該型號、該規(guī)格WDZN-YJY-0.6/1kV4x120+1x70的電纜，其配備了雙電源切換箱，可源源不斷地給地下車庫消防風機配電箱B1-1AT1-SBF供電12kW、B1-1AT2-SBF供電15kW、B1-1AT3-PY供電24kW、B1-2AT1-PY供電25.5kW、B1-2AT2-SBF供電5.5kW、B1-2AT3-PY供電5.5kW，上述6個具體的各型號的地下車庫消防風機配電箱如下圖。圖5-4負一樓地下車庫消防風機配電箱B1-1AT1-SBF系統(tǒng)圖圖5-5負一樓地下車庫消防風機配電箱B1-1AT2-SBF系統(tǒng)圖圖5-6負一樓地下車庫消防風機配電箱B1-1AT3-PY系統(tǒng)圖圖5-7負一樓地下車庫消防風機配電箱B1-2AT1-PY系統(tǒng)圖圖5-8負一樓地下車庫消防風機配電箱B1-2AT3-PY系統(tǒng)圖圖5-9負一樓地下車庫消防風機配電箱B1-2AT2-SBF系統(tǒng)圖5.2.2消防控制室消防控制室設于建筑負一層，作為消防安全的核心樞紐，構建了完善的通信與供電體系。該控制室配備專用119外線電話，預留城市遠程監(jiān)控聯(lián)網接口，確保與外部消防救援力量的實時聯(lián)動；同時接入AC220V消防專用電源，為設備穩(wěn)定運行提供電力保障。其線路敷設采用WDZN-BYJ-3×2.5無鹵低煙阻燃耐火交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，具有優(yōu)良的防火和環(huán)境保護功能，可有效減少火災蔓延的危險。整個房間的設施都是一體化的，它包括一個電源板，一個火災報警控制器，一個CRT彩色圖形顯示系統(tǒng)，一個手動控制板，一個消防電話主機，一個應急廣播主機和一個UPS不間斷電源，并配備主機連網卡，實現(xiàn)信息的智能化傳輸與管理。各設備協(xié)同運作，形成從火災探測、報警、應急通信到廣播疏散的全流程響應機制。在系統(tǒng)聯(lián)動方面，消防控制室通過標準化通信協(xié)議，把消防聯(lián)動信號與電氣消防監(jiān)控主機、消防電源監(jiān)控主機、防火門監(jiān)控主機和安全系統(tǒng)主機連接起來，構成了一個全方位、多層次的消防監(jiān)控網絡。另外，為了保證裝置的安全性，還使用了WDZN-BYJR-1×25型無鹵化、阻燃、阻燃、交聯(lián)的聚乙烯絕緣軟電纜。通過可靠的接地系統(tǒng)，有效降低電氣故障引發(fā)的安全隱患，保障整個消防控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。圖5-10消防控制室5.3章節(jié)小結本章節(jié)針對文化體育中心消防電氣設計，以保障消防安全為核心。在防火分區(qū)設計上，依據場館功能與建筑布局科學劃分，確保火災時有效阻隔蔓延；防火電源及其配電方面，嚴格遵循規(guī)范要求，合理配置專用消防電源，采用雙電源切換、防火電纜等措施，保障消防設備在火災期間持續(xù)穩(wěn)定供電。二者協(xié)同設計，為文化體育中心構建起可靠的消防電氣安全體系。6.防雷、接地系統(tǒng)及安全措施設計完善的防雷系統(tǒng)可保護文化體育中心內的各種電氣設備、電子設備以及智能化系統(tǒng)等免受雷擊電磁脈沖的干擾和破壞。例如，安裝浪涌保護器能限制雷擊過電壓，保護敏感電子設備，確保其正常運行，減少因設備損壞帶來的經濟損失和對運營的影響。6.1防雷系統(tǒng)設計6.1.1防雷系統(tǒng)設計的可靠性要求山東是一個閃電多發(fā)的地方，閃電對文體中心的屋面和外立面、結構構件、用電設備、電線甚至人身安全帶來了越來越大的威脅。文體中心的電腦網絡、通訊及監(jiān)測系統(tǒng)是防雷的重要組成部分。雷擊產生的電磁脈沖會干擾或損壞這些系統(tǒng)的電子元件，導致數(shù)據丟失、系統(tǒng)癱瘓，影響文體中心的日常管理和運營，如賽事的直播、信息發(fā)布等工作無法正常進行。甚至雷擊引發(fā)的電氣火災、設備爆炸等二次事故，可能會對人員造成燒傷、砸傷等傷害。此外，雷電災害造成建筑物結構破壞、物體墜落等災害，對人身安全構成嚴重威脅。所以，防雷系統(tǒng)的保護工作，直接影響到文博館電氣設計的可靠與安全。6.1.2防雷等級分類在進行建筑物防雷工程設計時，應首先明確建筑物的防雷級別，并根據不同的雷擊等級，進行相應的防雷設計。一般來說，建筑物的防雷等級，主要是由建筑物本身的重要程度及遭雷擊的機率所決定。本工程占地16478.16平方米，其中地上10997.77平方米，地下5480.39平方米，屬于人員密集的大型公共設施，其防雷要求相對較高。通過以上公式（5-3)，可得到本工程的年雷擊次數(shù)。N=k式中，N——年預計雷擊頻率（次/年）。k——校正系數(shù)，通常取1；Ng——該地區(qū)雷擊大地的年平均密度，取值為該地區(qū)年平均雷暴日的十分之一；Ae——受雷擊頻率相同的等效面積（km2），當建筑物高度小于100米時，等效面積Ae按照公式計算：A表6-1預計雷擊次數(shù)計算參數(shù)序號類別計算參數(shù)數(shù)值1建筑物參數(shù)長度L（m）97寬度W(m)55.9高度H(m)15等效面積Ae(km2)0.030262氣象指標該地區(qū)年平均雷暴日Td（天/年）20.1雷擊大地年平均密度Ng（次/km2/年）2.013預測結果年預計雷擊次數(shù)(次/年)0.0608根據山東地區(qū)氣象資料[1]，山東省青島市常年平均雷暴日數(shù)20.1天。因此，雷擊大地年平均密度Ng取2.01次/km2/年，按照（5-4）計算等效面積Ae為0.03026km2，將參數(shù)代入公式（5-3），得出本工程年預計雷擊次數(shù)為0.0608次/年。按照《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057-2010）的規(guī)定，鑒于該項目屬于重點公眾建筑，將其一級、一級體育場館列為二級防雷建筑，并將其列為二級防雷建筑。6.1.3防雷設施設計根據《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019國家標準規(guī)定，二級防雷建筑物的外墻應設置防直接雷擊、側擊雷擊，建筑內部要設置防雷擊、防反擊等防雷措施。（1）為了避免直接雷擊，可將閃網、閃帶或閃桿設置在建筑物上，或由避雷網、避雷帶或避雷桿構成的集電塔，屬于二級防雷建筑物。閃光網布和閃光帶應選用熱鍍鋅圓鋼或扁鋼，特別是圓鋼，其直徑在8毫米以上，截面在48毫米以上，厚度在4毫米以上。避雷針材質為熱鍍鋅圓鋼或鋼管，直徑要符合有關規(guī)范的規(guī)定。接閃器的布置應根據建筑物的形狀、尺寸和周圍環(huán)境等因素進行設計，確保接閃器能夠有效地攔截雷電，并把雷電引到地面上。注意：避雷器用閃線或金屬導線與避雷設備相連。（2）為防止雷擊事故，對10kV高壓進線線、變壓器低壓出線端及各樓層配電箱分別進行了分級防雷設計。另外，所有電氣設備均就近接地。（3）為避免側擊雷擊，需將鋼框架與鋼筋混凝土間的鋼筋聯(lián)接起來，構成一種導電通道，以降低因側擊雷擊引起的電位差。（4）為防止雷擊，本課題采用高低壓線路作為線路，并在入戶前對裸露的金屬進行多重接地。根據GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019中所述，浪涌保護器（SP