-1-A小區(qū)建筑電氣工程的設(shè)計與實踐[摘要]隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人民生活水平的提高,出現(xiàn)了高層建筑。高層建筑符合了人們對居住的環(huán)境、信息的獲取、娛樂、教育等方面的要求，所以在21實際得以飛速的發(fā)展，在建筑設(shè)計中,電氣設(shè)計占有相當(dāng)重要的位置，一棟好的高層建筑必須有與其建筑造型相適應(yīng)的電氣設(shè)計，才能表達(dá)建筑設(shè)計者的完整構(gòu)思，才能顯示出建筑物的完美，良好的電氣設(shè)計也是門藝術(shù)。一個成功的電氣設(shè)計是符合規(guī)范的前提下，必須以居民的安全為基礎(chǔ)，保證住戶的生命財產(chǎn)安全為原則，其次就是以居民的愿望為目的，滿足住戶的精神需求及物質(zhì)需求，在次，最后，在這個資源緊張的情形下，節(jié)能也非常重要，四者缺一不可。本論文主要闡述了A小區(qū)高層住宅樓的各系統(tǒng)電氣設(shè)計的設(shè)計依據(jù)、原則和方法及設(shè)計選擇的結(jié)論。本設(shè)工程為民用高層建筑電氣設(shè)計的部分強(qiáng)電設(shè)計，主要設(shè)計了供電系統(tǒng)設(shè)計、照明設(shè)計、防雷及等電位接地設(shè)計。[關(guān)鍵詞]電氣設(shè)計；A小區(qū)；供電系統(tǒng)；一、引言本設(shè)計是某市某小區(qū)電氣設(shè)計，該工程系實際工程。針對本工程的情況本設(shè)計包含的內(nèi)容主要有照明，電視。由于時代的需求要在電氣方面做到以人為本，環(huán)保節(jié)能，在設(shè)計深度和廣度上都具有很好的研究價值。本設(shè)計通過設(shè)計計算和圖紙繪制就現(xiàn)代建筑中的主要部分--照明，弱電根據(jù)建筑屋的使用性質(zhì)和用途按照國家制定的規(guī)范和其需求做到科學(xué)設(shè)計合理布局。再者面對當(dāng)代耗能的增加和能源資源的短缺問題本設(shè)計采用了多項節(jié)能措施的設(shè)計例如:使用節(jié)能型燈。再者對所有建筑屋內(nèi)的用電耗能設(shè)備采用國家推薦的節(jié)能設(shè)備同時在設(shè)計時追求了這種節(jié)能的理念。近年來，我國建筑電氣的發(fā)展極為迅猛，并且要求不斷提高，技術(shù)先進(jìn)，控制體系豐富多樣。更新?lián)Q代特別快。于是，多高層的建筑電氣的工程設(shè)計也便成為工程院校教學(xué)環(huán)節(jié)的重點。本次設(shè)計課題結(jié)構(gòu)特點明確，涵概面廣。在整個設(shè)計過程中，我們得到了專業(yè)教師孜孜不倦的指導(dǎo)，也深切體會到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計思想。由于本人設(shè)計經(jīng)驗有限，不妥和錯誤之處，懇請各位老師指正。二、配電系統(tǒng)設(shè)計1、設(shè)備選型（1）電纜選擇原則1）根據(jù)計算負(fù)荷電流選斷路器整定值；2）根據(jù)斷路器整定值選電纜；3）導(dǎo)線及斷路器選擇時要前后級之間相互配合,前一級斷路器整定值至少比下一級斷路器整定值高一級；（2）斷路器的選擇根據(jù)以上負(fù)荷計算，設(shè)備選型如下：1）用戶配電箱內(nèi)斷路器的選擇照明回路斷路器選BMN-32/1P-C16。普通插座回路斷路器選BMN-32L/1P+N-C1630mA/t≤0.1s。廚房插座回路斷路器選BMN-32L/1P+N-C2030mA/t≤0.1s。衛(wèi)生間插座回路斷路器選BMN-32L/1P+N-C2030mA/t≤0.1s?？照{(diào)插座回路斷路器選BMN-32/1P-C20。2）住戶配電箱進(jìn)線處斷路器選BM-63/2P-C32+MV+MN。3）單元配電箱內(nèi)斷路器選BM-63/2P-C40。4）單元進(jìn)線總電纜處斷路器選SBL-200C/430-150A300mA/t≤0.4S。5）地下室進(jìn)線處斷路器選BMN-32/1P-C10。（3）線纜的選擇1）室內(nèi)導(dǎo)線:照明BV-2×2.5-PVC16插座BV-3×4.0-PVC202）單元配電箱到終端箱導(dǎo)線選BV-3×10.0-SC25。3）進(jìn)線電纜選YJV22-4×50-RC100。（4）配電箱的選擇1）住戶強(qiáng)電配電箱選800*800*200。2）單元樓配電箱選300*200*150。3）局部等電位端子箱選200*120*60。2、配電方式住宅低壓配電系統(tǒng)的確定，應(yīng)滿足計量、維護(hù)管理、供電安全及可靠性的要求。應(yīng)將照明與電力負(fù)荷分成不同的配電系統(tǒng)對于容量較大的集中負(fù)荷或重要負(fù)荷宜從配電室以放射式配電；對配電間的配電宜采用下列方式之一1）工作電源采用分區(qū)放射式，備用電源也采用分區(qū)放射式。2）工作電源和備用電源都采用由首層到頂層垂直干線的方式。3）工作電源采用分區(qū)樹干式，備用電源取自應(yīng)急照明等電源干線。本工程配電采用分區(qū)放射式。三、照明系統(tǒng)設(shè)計1、總則電氣照明設(shè)計的基本原則主要是安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀。環(huán)境條件對照明設(shè)施有很大影響。要使照明設(shè)計與環(huán)境空間相協(xié)調(diào)，就要正確選擇照明方式、光源種類、燈泡功率、照明器數(shù)量、形式與光色、使照明在改善空間立體感、形成環(huán)境氣氛等方面發(fā)揮積極的作用。2、照明光源選擇照明光源選擇一般原則：1）發(fā)光效率高；2）顯色性好，即顯色指數(shù)高；3）使用壽命長；4）啟點可靠、方便、快捷；5）性能價格比高。3、照明燈具選擇燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量，滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求，并且不產(chǎn)生眩光和嚴(yán)重的光幕反射。選擇燈具時，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，還應(yīng)考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。在各類燈具中，熒光燈主要用于室內(nèi)照明，汞燈和鈉燈用于室外照明，也可將二者裝在一起作混光照明，這樣做光效高、耗電少、光色逼真、協(xié)調(diào)、視覺舒適。燈具選擇一般原則1）使用安全：防觸電和防火、防爆以及其他環(huán)境條件引起的危險；2）提高能效：選用燈具效率高、燈具配光和場所條件適應(yīng)，以及光通維持率高的燈具；3）合理考慮功能性（良好的照明效果）、裝飾性（美觀、協(xié)調(diào)）、經(jīng)濟(jì)性（性價比高）和能源效益的結(jié)合；4）限制眩光。4、照度和照明方式選擇依據(jù)《建筑照明設(shè)計規(guī)范》選擇照度是照明設(shè)計的重要問題，照度太低會損害視力，不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺工作相適應(yīng)。在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下，為節(jié)約電力，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式，當(dāng)一種光源不能滿足顯色性要求時，可采用兩種以上光源混合照明的方式，這樣既提高了光效，又改善了顯色性。另外，充分利用自然光，正確選擇自然采光，也能改善工作環(huán)境，使人感到舒適，有利于健康。充分利用室內(nèi)受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墻面的反射系數(shù)可達(dá)70%－80%，同樣能起到節(jié)電的作用。5、一般照明照明可分為一般照明、應(yīng)急照明。本建筑一般照明主要為住宅各房間照明。（1）住宅照明一般設(shè)計原則1）住宅照明一般都是夜晚，因此選擇合適的照度以形成舒適的照明環(huán)境?？蛷d，臥室照明燈具采用熒光燈，樓梯間采用聲控?zé)?，廚房衛(wèi)生間采用防水防塵燈，餐廳采用扁形吸頂燈。2）住宅內(nèi)各房間燈具宜設(shè)置在房間中央，采用熒光燈時宜使燈具縱軸與水平視線平行。3）在有計算機(jī)終端設(shè)備房間，應(yīng)避免在屏幕上出現(xiàn)人和實物（如燈具、家具、窗等）的映像。（2）設(shè)計結(jié)果本建筑主要照度標(biāo)準(zhǔn)及光源、燈型選擇如下：（走廊、廁所為0米工作面照度，其它為0.75米工作面照度）1）臥室：75lx單管熒光燈2）客廳：100lx單管熒光燈3）廚房：150lx防水防塵燈4）餐廳:150lx扁形吸頂燈5）衛(wèi)生間：100lx防水防塵燈6）樓梯間：50lx聲控?zé)?、照度計算(計算所需燈具數(shù)量)參考標(biāo)準(zhǔn)：《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》/GB50034-2004參考手冊：《照明設(shè)計手冊》第二版:計算方法：利用系數(shù)求平均照度法式中：工作面上的平均照度A工作面面積（m2）U利用系數(shù)，指投射到工作面上的光通量與光源光通量之比K維護(hù)系數(shù)，辦公室取0.8，室外取0.7，營業(yè)廳取0.75光源的光通量（lm）例如，對于A戶型臥室1:（1）房間參數(shù)房間類別：臥室,照度要求值:75.00LX,功率密度不超過11.00W/m2房間名稱：臥室1房間長度L:3.36m房間寬度B:2.76m計算高度H:2.05m頂棚反射比(%)：80墻反射比(%)：50地面反射比(%)：10室形系數(shù)RI:0.74維護(hù)系數(shù):0.80（2）燈具參數(shù):型號:飛利浦TLD36W/54單燈具光源數(shù):1個燈具光通量:2500lm燈具光源功率:36.00W鎮(zhèn)流器類型:TLD標(biāo)準(zhǔn)型鎮(zhèn)流器功率:5.00w由于是吸頂安裝，則hrc=2.05m，hcc=0m，hfc=0.75m室空間系數(shù)：頂棚空間系數(shù)：地板空間系數(shù)：所以頂棚空間有效反射比:ρcc=0.8墻面平均反射比:ρw=0.5地板空間有效反射比:其中ρ=由RCR=6.76,ρw=0.5,ρcc=0.8,ρfc≠0.2查表計算得:U=0.46（3）計算結(jié)果:建議燈具數(shù):計算照度:實際安裝功率=光源數(shù)×(光源功率+鎮(zhèn)流器功率)=1*(36+5)=41.00W實際功率密度:41W/9.27=4.42W/m2折算功率密度:4.42W/m2*0.75=3.31W/m2（5）校驗結(jié)果:要求平均照度:75.00LX實際計算平均照度:99.24LX符合規(guī)范照度要求要求功率密度:11.00W/m2實際功率密度:3.31W/m2<11.00W/m2符合規(guī)范節(jié)能要求選擇結(jié)果見附表1.17、照明負(fù)荷平面布置設(shè)計原則1）每一照明單相分支回路的電流不宜超過16A，單支回路所帶燈具（插座）數(shù)量應(yīng)滿足相關(guān)要求，一般最多可以帶燈具20盞，插座10只。2）每個照明開關(guān)所控光源數(shù)不宜太多，體育館、影劇院、候機(jī)廳、候車廳等公共場所應(yīng)采用集中控制。3）供電半徑應(yīng)滿足要求，一般不超過30米。4）插座不宜和照明燈接在同一分支回路。5）盡量使三相所帶負(fù)荷平衡。照明負(fù)荷具體布置見照明平面圖。四、電視系統(tǒng)1、設(shè)計原則和要求（1）干線部分設(shè)計干線傳輸部分是把前端接收的電視信號傳輸給用戶分配系統(tǒng)的一系列傳輸設(shè)備。為了向各地點傳輸符合要求的信號，傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可以是星形、樹形或是星-樹形，在某些場合也可以采用網(wǎng)形或環(huán)形結(jié)構(gòu)。自前端至各建筑物的傳輸部分為干線傳輸部分，干線傳輸電纜采用SYKV-75-9/12或SYV-75-9/12同軸電纜。若干線距離較長，為了保證末端信號有足夠高的電平，需要加入干線放大器以補(bǔ)償電纜的衰減。電纜對信號的衰減基本上與信號頻率的平方根成正比，故有時需要加入均衡器以補(bǔ)償干線部分的頻譜特性，保證干線末端的各頻道信號電平基本相同。（2）室外線纜管道設(shè)計管道可采用鋼管、混凝土預(yù)制管或硬質(zhì)PVC管，孔徑應(yīng)不小于80mm。鋼管壁厚應(yīng)大于4mm，PVC管壁厚應(yīng)大于4.5mm，鋼管應(yīng)進(jìn)行防腐處理，埋深應(yīng)不小于0.8m（凍土層以下）。由于建筑物可能下沉，進(jìn)出建筑物的管道應(yīng)選用鋼管。與熱力管道交叉的地方，不宜采用硬質(zhì)PVC管，車行道以外的地方可以使用硬質(zhì)PVC管。人（手）孔一般在下列情況下設(shè)置：1)電纜匯集和分支點處。2)拐彎和引入建筑物處。3)引上、引下的地方。4)管道超過允許長度的地方。5)穿越道路的道路兩側(cè)。室外延長線上的設(shè)備必須安裝在地面以上或建筑物內(nèi)，嚴(yán)禁將設(shè)備安裝在人工手井或地溝內(nèi)；另一種方法是安裝在地上的設(shè)備落地箱內(nèi)，但應(yīng)考慮其造價、占地及安全等問題。（3）電纜分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計有線電視前端信號經(jīng)放大器進(jìn)入分配網(wǎng)絡(luò)，前端信號進(jìn)入一層的分配器，再由分支干線（SYV-75-7視頻線）引至各樓層的分支器，再通過用戶線（SYV-75-5視頻線）到各個終端的有線電視插座。1）進(jìn)線口的設(shè)置多層式住宅樓及板式高層住宅樓，可根據(jù)線路設(shè)計要求按一處以上進(jìn)線組織暗管系統(tǒng)。樓外應(yīng)設(shè)手孔，由手孔引至住宅建筑內(nèi)放大箱的管道，孔徑應(yīng)不小于40mm，數(shù)量應(yīng)不少于2條。2）電纜分配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分配器-分配器分支器-分支器分配器-分支器分配器-串接單元高層串接形式以上幾種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并不是孤立存在的，在一個具體的住宅電纜分配網(wǎng)中，往往是幾種結(jié)構(gòu)的組合。分配網(wǎng)絡(luò)采用分配分支方式，一方面可以有效地抑制放射信號，另一方面由于中端是和分配分支獨立連接的，終端與終端之間不互相影響，便于維護(hù)和以后的收費管理。設(shè)計中所選分支分配器均為雙向的，整個系統(tǒng)具有雙向傳輸功能。為使系統(tǒng)耐老化，電纜采用物理發(fā)泡同軸電纜。3）分配器、分支器的設(shè)計1)信號主軸線的末端不得使用分配器；2)分支器的串聯(lián)不得超過6個；3)分配器到每戶的終端盒應(yīng)采用單獨的暗管設(shè)置，不得與其他住戶終端盒相串接；4）一戶內(nèi)多終端口的設(shè)置方式可采用戶內(nèi)分配方式。分配器的輸出端不能開路，否則會造成輸入端的嚴(yán)重失配，同時還會影響到其他輸出端。在系統(tǒng)中當(dāng)分配器有輸出端空余時，必須接75Ω負(fù)載電阻（4）用戶終端的設(shè)計1）應(yīng)同時具備TV輸出口和FM輸出口；2）應(yīng)具有良好的電磁屏蔽性能和防潮防腐性能；3）應(yīng)符合國標(biāo)規(guī)定的安全要求；4）用戶終端電平要求滿足（68±4）dB；5）每套住宅應(yīng)最少設(shè)計一個終端，高標(biāo)準(zhǔn)住宅可按實際需求對終端數(shù)進(jìn)行設(shè)計安排，并應(yīng)設(shè)置在每套住宅的起居室或臥室內(nèi)。6）用戶盒暗敷距地0.3米。（5）同軸電纜選擇及穿管管徑1）用戶分配網(wǎng)中使用的同軸電纜均采用物理發(fā)泡電纜；2）分配放大器輸出端連接的分配器的分路電纜距離較長，宜采用-75-9、-75-7的電纜；分支器、分配器和用戶終端之間的連接宜采用-75-7的電纜；3）樓內(nèi)暗管系統(tǒng)應(yīng)全部采用鋼管；4）只敷設(shè)一條-75-9型電纜時，應(yīng)采用內(nèi)徑≥25mm的鋼管；5）敷設(shè)其他型號電纜或兩條以上電纜時，管孔截面積的利用率應(yīng)不大于40%；6）外線電纜均采用穩(wěn)定聚乙烯護(hù)套，室內(nèi)電纜可以采用聚乙烯或聚氯乙烯外護(hù)套。2、設(shè)備的選用（1）選用原則1）有線電視系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)選用產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗部門鑒定的定型合格產(chǎn)品，未經(jīng)鑒定的產(chǎn)品，不得在工程中使用，系統(tǒng)中的所有設(shè)備均采用75Ω端口阻抗。2）在同一工程中，選用的主要設(shè)備部件和材料，其性能，標(biāo)準(zhǔn)，外觀應(yīng)一致。3）選用的設(shè)備和部件應(yīng)能傳輸51000MHZ頻率4）當(dāng)系統(tǒng)為雙向傳輸時，所有設(shè)備部件均應(yīng)選擇具有雙向傳輸功能的產(chǎn)品。5）系統(tǒng)中所用部件應(yīng)具備防止電磁波輻射和電磁波侵入的屏蔽性能。室外信用的部件還應(yīng)有良好的防潮、防雨和防霉措施。在有鹽霧、硫化物等污染區(qū)使用的部件，尚應(yīng)具有抗腐蝕能力。（2）分支器分支器通常用于較高電平的饋電干線中，它能以較小的插入損耗從干線取出部分信號供給住宅樓或用戶，有時也可用二分支干線提供信號電平，通過分支器的電視信號其中一小部分從分支端輸出，大部分功率繼續(xù)沿干線傳輸。1）插入損耗是信號從干線輸入端到干線輸出端之間的傳輸損耗，即輸入信號電平與輸出`信號電平之差。2）分支損耗是信號從干線輸入端到分支輸出端之間的損耗，即干線輸入端電平與分支端輸出端電平之差。3）分支損耗與插入損耗之間的關(guān)系是分支損耗大，則插入損耗?。环种p耗小，則插入損耗大。4）分支口與插入損耗之間的關(guān)系是分支口越多，插入損耗越大。分支器是將射頻電信號功率不等地分配給各路，有主路和支路之分，支路就有各種不同的衰減量，從而構(gòu)成一個系列。因此對大樓從下至上進(jìn)行分配時，一般上層的分支衰減量應(yīng)取小一些，下層的分支衰減量應(yīng)大一些，這樣才能保證上下層用戶端的電平基本相同。同時，分支器的主輸出口空余時，也必須接75Ω的負(fù)載。（3）分配器分配器是用來分配高頻信號的部件，它的作用有兩個：一是將一種信號功率平均分配給幾路（通常分為兩路、三路、四路、六路）；二是可將兩路、三路、四路和六路信號混合起來。分配損耗是指分配器輸入端的輸入電平與輸出電平之差。分支器和分配器的根本區(qū)別在于，分配器平均分配功率，而分支器是從電纜中取出一小部分功率提供給用戶，而大部分功率繼續(xù)向后面?zhèn)鬏?。?）串接分支器（串接單元）串接分支器將分支器和用戶終端合成為統(tǒng)一體，具有分支器和系統(tǒng)輸出口的功能，所以叫串接分支器，有的又叫串接單元。（5）用戶盒用戶終端是CATV分配系統(tǒng)與用戶電視機(jī)相連的部件。面板分為單輸出孔和雙輸出孔（TV、FM），在雙輸出孔電路中要求TV和FM輸出間有一定的隔離度，以防止相互干擾。為了安全而在兩處電纜芯線之間接有高壓電容器。（6）放大器1）高電平放大器用于天線放大器、用戶放大器，增益在40dB以上，信噪比較差。2）中電平放大器用在支干線上，增益在25~30dB，信噪比較好。3）低電平放大器用在主干線上，增益在18~25dB，信噪比最好。3、同軸電纜的選擇（1）電纜類型國外型號常用同軸電纜有：1）網(wǎng)絡(luò)用粗纜RG-8或RG-11（50Ω），細(xì)纜RG-58/U或RG-58C/U（50Ω）。2）用于CATV和寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)RG-59（75Ω）。3）網(wǎng)絡(luò)電纜RG-62（93Ω）。適用于CATV系統(tǒng)的國產(chǎn)射頻同軸電纜有：1）型號有SYKV、SYV、SYWV（Y）、SYWLY（75Ω）等系列。2）截面有75-5、75-7、75-9、75-12。3）發(fā)泡種類有單護(hù)發(fā)泡、雙護(hù)發(fā)泡。電纜統(tǒng)一型號標(biāo)注（2）連接器連接器包括高頻插頭、插座和轉(zhuǎn)換器，用于系統(tǒng)中各種設(shè)備和部件與同軸電纜之間的連接。連接器一般分為室內(nèi)和室外防水型。同軸電纜是通過低損耗的連接器F頭（FL型電纜連接頭）連接的，連接器在物理性能與電纜相匹配。兩根電纜的端點與FL10電纜頭做好以后即可與雙通兩端的螺絲擰緊。這種連接方式的特點連接處匹配性好，損耗小。（3）電纜損耗頻率越高，在電纜上傳輸損耗電平越大，4、設(shè)備及電纜的安裝（1）部件安裝應(yīng)符合下列要求：部件及其附件的安裝應(yīng)牢固、安全并便于測試、檢修和更換。應(yīng)避免將部件安裝在廚房、廁所、浴室、鍋爐房等高溫、潮濕或易受損傷的場所。在室內(nèi)安裝系統(tǒng)輸出口用戶面板，其下沿距離地（樓）面的高度應(yīng)為0.3m或1.5m。前端設(shè)備應(yīng)組裝在結(jié)構(gòu)堅固、防塵、散熱良好的標(biāo)準(zhǔn)箱、柜或立架中。部件和設(shè)備在立架中應(yīng)便于組裝、更換。立架中應(yīng)留有不少于兩個頻道部件的空余位置。固定的立柜、立架背面與側(cè)面離墻面凈距不應(yīng)小于0.8m。前端機(jī)房和演播控制室宜設(shè)置控制臺。控制臺正面與墻的凈距不應(yīng)小于1.2m；側(cè)面與墻或其它設(shè)備的凈距，在主要通道不應(yīng)小于1.5m，