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10KV降压变电所设计论文

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10KV降压变电所设计论文

某商业综合楼建筑电气与智能化系统 10kV 降压变电所设计 摘 要 该课题对昆山商业综合楼进行建筑电气与智能化系统设计,全文分为五章, 分别是绪论、10kV 降压变电所设计、照明系统、电力系统、火灾自动报警及消 防联动控制系统设计。 课题主要说明了建筑电气与智能化系统设计中各个系统的设计原则、设备 型号选型、具体的施工安装方案等。绪论简要地介绍了变电所的发展趋势、该 设计的工程概况以及工作内容。10kV 降压变电所系统设计,采用需要系数法确 定计算负荷,根据计算负荷选取变压器容量及导线电缆、高低压侧一次设备。 照明系统设计采用利用系数法研究综合楼各房间照度,进行正常照明和应急照 明系统的设计。电力系统的设计主要是给其他专业的设备供电,选择合适的配 电箱及导线电缆;鹪肿远ň跋懒刂葡低成杓,其设计重点在于选 择和布置火灾探测器,按照消防联动要求将各消防设备组成一个完整的系统。 本工程是由 3 名同学组成的团队设计,小组成员分工合作,相互协调,完 成整套建筑电气与智能化设计图纸,本设计部分完成 10kV 降压变电所设计图 纸及照明、电力、消防图纸共 17 张。 关键词 建筑电气;变电所;照明;电力系统;火灾自动报警 A Commercial Complex Building Architectural Electrical and Intelligent Systems 10 kV Step-down Substation Design Abstract This paper in Kunshan commercial complex electrical and intelligent building system design, the full text is divided into five chapters, respectively is introduction, including 10 kV step-down substation design, lighting system, power system, automatic fire alarm and fire linkage control system design. Thesis mainly expounds the construction of each system in the design of electrical and intelligent design basis, principle, equipment type selection, the overall scheme of installation, etc. The introduction briefly introduces the development trend of the substation, the design of engineering survey and work tasks. 10 kVstep-down substation system design, need coefficient method is adopted to define the load calculation, selecting transformer capacity and computational load according to the wire cable, high and low voltage side of the device at a time. Lighting system design of each room illumination utilization coefficient method is used to study complex building, with normal lighting and emergency lighting system design. Automatic fire alarm and fire linkage control system design, emphasis on its design. This project design is composed of three students team, team members, division of labor cooperation, coordinate with each other, building a complete set of electrical and intelligent design drawings, the partially completed 10 kv step-down substation design drawings and lighting, electric power, fire drawings, a total of 17. Keywords Building electric; Substation; Lighting; Power system; Automatic fire alarm 目 录 第 1 章 绪论 .1 1.1 引言 1 1.2 本课题的目的、预期目标 1 1.2.1 目的及意义 1 1.2.2 设计的预期目标 2 1.3 工程概况 2 1.4 研究内容 3 1.5 本章小结 4 第 2 章 10kV 降压变电 所设计 .5 2.1 负荷分析与计算 5 2.1.1 负荷分级及供电要求 5 2.1.2 负荷计算及 无功功率补偿 6 2.2 变电所及主变压器的选择 9 2.2.1 变电所位置和型式的选择 .9 2.2.2 主变压器选择 10 2.2.3 变电所主接线方案 .11 2.3 短路电流计算 .11 2.4 变电所一次设备的选择校验 13 2.5 变电所导线和电缆的选择 14 2.6 本章小结 15 第 3 章 照明系统设计 16 3.1 照明系统设计概述 16 3.1.1 宾馆正常照明设计 16 3.1.2 宾馆的应急照明设计 17 3.1.3 照度计算 19 3.2 本工程灯具的选择 .21 3.3 照明电气设计 22 3.3.1 照明负荷分级及供电要求 22 3.3.2 照明平面图设计 22 3.4 本章小结 22 第 4 章 电力系统设计 23 4.1 概述 23 4.2 导线和电缆的选择 23 4.3 本章小结 24 第 5 章 消防系统 25 5.1 概述 25 5.2 火灾自动报警系统 25 5.2.1 探测器的选择与布置 25 5.2.2 探测器的数量及手动报警按钮的设置 26 5.3 消防联动控制系统 27 5.3.1 消防联动控制要求 27 5.3.2 消防通信系统与火灾应急广播系统 27 5.3.3 功能模块与线缆选择 27 5.4 本章小节 28 结 论 29 致 谢 30 参 考 文 献 31 附录 A 译文 .32 火灾自动报警系统设计说明 32 入侵报警系统设计说明 43 广播报警系统设计说明 46 附录 B 外文原文 .48 附录 C 图纸目录 .75 第 1 章 绪论 1.1 引言 电能是现代生活、工业生产主要能源,电能可以转化为其他能源,可以由 其他能量转换。电能的产生和输配电易于控制、调节和测量,有利于生产生活 过程自动化。现代社会的高新技术都是基于电能的合理应用,所以高效利用电 能十分重要。 在电力系统中,变电所是非常重要的组成部分,起着变换和分配电能的作 用。设计好的变电所,能有效的节省电能,促进经济发展。变电所设计时要遵 守国家的有关法令、标准和设计规范,达到安全、可靠、优质、经济等基本要 求。 变电所设计包括实际负荷统计计算及无功功率补偿,变电所及主变压器选 择,变电所主接线方案选择,进行短路电流计算并选择一次设备和导线电缆, 最后,再进行变电所防雷接地设计,编写设计说明书及撰写论文,绘制变配电 所主接线图、平面图及接地图。 1.2 本课题的目的、预期目标 1.2.1 目的及意义 本次毕业设计作为多校联合模式的团队设计,其目的是为了加强建筑电气 专业知识积累及与他校同学之间的交流,提高学生的设计能力。 建筑电气与智能化这几年发展迅速,朝着数字化、网络化、标准化等方面 发展,设计方案日新月异。建筑智能产业的发展将朝着多样化和智能化方向发 展,建筑智能由于规、使用方向不同,对应的功能要求的系统是不一样的。 所以我们必须从实际工程设计出发,通过毕业设计,加强我们的实际工程设计 能力,而且长三角地区急需建筑智能化方面的人才,我们提前熟悉工程设计, 希望将来能为建筑智能化发展做出自己的贡献。 同时这次设计来自于实际工程,通过切身实践也让自己受益匪浅,使自己 加深对理论知识的理解,能够更好地消化建筑电气课程理论知识。培养独立收 集资料、独立设计和独立思考的能力,培养分析、总结及撰写技术报告的能力, 为今后要从事的设计工作打下良好的基础。 此次毕业设计由一个 3 人小组共同完成商业综合楼建筑智能化系统设计, 包括 10kV 降压变电所设计、照明系统、电力系统、防雷及接地系统、火灾自 动报警及消防联动控制系统(以下简称消防系统) 、有线电视系统、安防系统。 我主要设计 10kV 降压变电所设计,通过这次设计,不仅要熟悉关于变电所的 电气规范,还应熟悉其他相关规范,另外又要了解变电所设备发展情况和当地 供电部门对变电所的要求。本设计是团队设计,涉及建筑、给排水、暖通空调 等多个专业。通过本次团队设计,能让自己对平时接触不多的给排水和暖通空 调专业有一定的熟悉了解。小组共同合作让我更加明白团队合作的重要性,社 会是由人组成的,只有相互协调,相互合作,才能圆满的完成毕业设计任务。 1.2.2 设计的预期目标 (1)熟读照明、建筑供配电及其他建筑电气设计相关规范,结合已有的建 筑设计图纸,设计建筑电气系统图及平面图,力求满足施工图要求。 (2)熟练掌握 CAD 制图规范,按国家制图标准绘图,做到图面布局合理, 图名,图例负荷规范,和其他专业协调好,有施工价值。 (3)完成昆山商业楼各系统设计说明书、平面图及系统图。 (4)按任务书要求分析撰写毕业设计论文,符合论文书写规范。 1.3 工程概况 本次毕业设计是针对建伟新天地商业楼进行的建筑电气与智能化系统设计, 建伟新天地商业楼群位于昆山市玉山镇北门路东侧规划龙生路北侧,由 14 商业楼组成。本设计主要针对 1商业综合楼,昆山市建伟新天地 1商业综合楼 为一类高层建筑,综合楼占地 2275 平方米 ,建筑面积 15034 平方米,地下 1 层,地上共 9 层,主体高度 35.34 米。钢筋砼框架结构、现浇楼板、桩基础, 最多使用 50 年,建筑物耐火级别为Ⅰ,抗震烈度为 7 度,抗震设防类别为丙类。 本建筑 1-3 层是高层商业裙房,形式为商铺式营业厅,规模为中型商业。其中 3 层设有物业用房,4-9 层为公寓式酒店,建筑性质定性为综合楼。 建伟新天地商业楼群共用地下汽车库,地下一层有 220 个停车位,其中包 括 5 个无障碍停车位。建筑基地面积为 7899.7m2 ,建筑总面积为 7899.7m2 。 该昆山商业综合楼平面功能分布见表 1-1。 表 1-1 综合楼平面分布表 1.4 研究内容 本设计是一个多校联合团队设计,根据甲方设计要求及给排水、暖通空调 提供的技术资料完成昆山综合楼建筑电气设计。本工程设置以下电气系统 10kV 降压变电所、照明系统、电力系统、防雷及接地系统、火灾报警系统、有 线电视系统、安防系统。采用 AutoCAD 2004 以上版本软件绘图。本课题侧重 于 10kV 降压变电所设计,并进行照明、电力及火灾报警系统的部分设计。 第 1 章为绪论,简单介绍了变电所设计组成及发展前景,概述了本工程作 为多校联合毕业设计对我专业学生的目的及预期目标,介绍本工程概况及商业 综合楼的平面布置。同时根据任务书结合指导老师的要求,分析研究四大系统 的设计任务,明确各个系统的初步设计方案。 第 2 章为宾馆照明系统设计,主要说明宾馆照明设计的原则及灯具选择原 则并举例进行照度计算,选择合适的灯具型号及数量,确保灯具以及插座布局 合理,另外本照明系统设计说明了施工图设计原则还绘制出照明系统图及平面 图。 第 3 章为 10kV 降压变电所设计,主要说明负荷分级及供电要求,确定了 计算负荷,选择合适的变电所及变压器。根据技术指标及甲方要求确定变电所 主接线方案,进行短路计算,选择并校验一次设备,选择合适的导线电缆,并 进行防雷;ず徒拥刈爸蒙杓。 第 4 章为动力系统设计,根据给排水、暖通专业提供过来的动力设备条件 分析本综合楼中动力配电情况及导线电缆的选择。 第 5 章为火灾报警系统设计,主要介绍系统的工作原理。需要根据土木专 业图纸确定消火栓位置,根据给排水专业图纸确定水流指示器及喷淋泵组的位 置,根据暖通专业图纸确定正压送风机及防火阀位置。 1.5 本章小结 本章首先介绍了变电所技术的概况和发展趋势,然后介绍了本次多校联合 团队设计的目的及意义,接着介绍了本工程基本概况,根据任务书及实际工程 的要求分析研究各个系统的设计内容,初步确定设计方案。结合国家规范,综 合运用建筑电气的专业知识完成 10kV 降压变电所设计、照明系统设计、动力 系统设计、消防系统。 第 2 章 10kV 降压变电所设计 本设计在 2楼屋顶设置 2 台 1000kVA 的变压器,两路电源进线,高压计 量柜设置在高压进线柜后面,接线方式采用高低压均为单母线分段,供电可靠 性高,可以满足本商业综合楼负荷供电要求。 2.1 负荷分析与计算 计算负荷可以选择供电系统中各元件,计算负荷的计算准确性直接影响到 供配电系统设备选择的准确性。 2.1.1 负荷分级及供电要求 一、本建筑负荷等级分类 依据民用建筑设计规范(JGJ 16-2008),用电负荷根据供电可靠性和 供电中断对人身安全损伤程度、经济财产损失所造成的影响程度进行分级,分 为一,二,三级负荷。 二、各级负荷的供电电源 1.一级负荷的供电电源 如果一级负荷有两个电源供电,本设计中消防负荷为一级负荷,采用两路 电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏。 2.二级负荷的供电电源 二级负荷也属重要负荷,二级负荷的供电要求“宜由两回路供电” ,供电变 压器也应有两台。在设计中,采用两根电缆并列供电,每根电缆应能承担全部 二级负荷。 3.三级负荷对供电要求 本设计中三级负荷如正常照明负荷对供电电源没有特殊要求。 4.消防负荷供电要求 民用建筑电气设计规范 (JGJ 16-2008)中对消防用电设备进行负荷等级 划分规定,本工程为一类高层建筑,消防用电(包括一楼的消防控制室、火灾 自动报警及联动设备、应急照明、 、喷淋泵、消防栓水泵、消防电梯、阀门、排 烟风机、送风机)属于一级负荷,采用专用电路供电。 客梯、潜污泵、给水泵,热水循环泵、排风机、补风机等属于二级负荷, 其他属于三级负荷。 2.1.2 负荷计算及无功功率补偿 一、综合楼负荷计算 1.供电电源情况 本综合楼变电所在 2屋顶,高压干线从综合楼附近的 10kV 公用电源干线 接入,高压采用两路电源进线。干线离本综合楼距离为 5km,在干线首端装设 高压断路器 SN10-10II,其容量为 500MVA。 2.负荷计算方法 计算负荷能够选择变压器容量和电力系统其它设备,正确进行负荷计算是 实现供配电系统安全可靠运行的必要前提。 需要系数法和二项式法是设计中经常采用的确定用电设备组计算负荷的方 法,需要系数法比二项式法更为简便实用,所以本设计采用需要系数法来计算 负荷。 需要系数法基本公式如式(2-1)式(2-4)。 (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) 上式中,P 30 为有功计算负荷,单位为 kW;Q 30 为无功计算负荷,单位为 kvar;S 30 为视在计算功率,单位为 KVA;I 30 为计算电流,单位为 A;以上式子 中运用到的需要系数值参见表 2-1。 3030NSIU?30PKde?tanQ?30cos 3.本工程负荷统计及计算 本工程负荷中,有平时需要运行的用电设备,有火灾时才需要运行的消防 用电设备,负荷计算按照平时运行的设备和火灾时运行的设备来算。照明负荷 按负荷性质分组,19 层公共照明为一组,1 层、2 层、3 层、49 层照明为一 组,动力负荷为一组。负荷统计及计算如表 2-2 所示。 表 2-2 综合楼负荷统计及计算 计算负荷 设备名称 Pe /kW dkcos?tan P30/kW Q30/kvar S30/kVA I30/A 1-9 层照明 10.5 0.8 0.9 0.48 8.4 4.0 8.4 12.8 地下室照明 36 0.8 0.9 0.48 28.8 13.8 28.8 43.8 一层照明 197 0.8 0.9 0.48 157.6 75.6 157.6 239.4 2 层照明 176 0.8 0.9 0.48 140.8 67.6 140.8 213.9 3 层照明 150 0.8 0.9 0.48 120 57.6 120 182.3 4-9 层照明 1122 0.8 0.9 0.48 897.6 430.8 997.3 1515.3 客梯 27 1 0.8 0.75 27 20.3 34 51.7 无障碍电梯 9.5 1 0.8 0.75 9.5 7.1 11.9 18.1 观光电梯 24 1 0.8 0.75 24 18 30 45.6 热水循环泵 37 1 0.8 0.75 37 27.8 46.3 70.3 给水泵 31 1 0.8 0.75 31 23.3 38.8 58.9 边墙排风机 0.45 1 0.7 1.02 0.45 0.46 0.6 0.9 换气扇 2.28 1 0.7 1.02 2.28 2.33 3.3 5 入口潜污泵 3 1 0.8 0.75 3 2.25 3.8 5.8 潜污泵 3 1 0.8 0.75 3 2.25 3.8 5.8 无负压 15 1 0.8 0.75 15 11.3 18.8 36.2 轴流风机 0.13 1 0.7 1.02 0.13 0.13 0.2 0,3 壁式排风机 0.12 1 0.7 1.02 0.12 0.12 0.2 0.3 -1F 应急照明 6 1 1 0 6 0 6 9.1 1-3F 应急照明 1.5 1 1.0 0 1.5 0 1.5 2.3 4-9F 应急照明 0.5 1 1.0 0 0.5 0 0.5 0.8 消防电梯 15 1 0.8 0.75 15 11.25 18.8 36.2 消火栓泵 37 1 0.8 0.75 37 27.75 46.3 70.3 喷淋泵 45 1 0.8 0.75 45 33.75 56.3 85.5 排烟机 18.5 1 0.7 1.02 18.5 18.87 26.4 40.1 屋面排烟机 6 1 0.7 1.02 6 6.12 8.6 13.1 屋面送风机 27.5 1 0.7 1.02 27.5 28.05 39.3 59.7 地库喷淋泵 45 1 0.8 0.75 45 33.75 56.3 85.5 地库消火泵 37 1 0.8 0.75 37 27.75 46.3 70.3 地库排烟机 44 1 0.7 1.02 44 44.88 62.9 95.6 地库送风机 37 1 0.7 1.02 37 37.74 52.9 80.4 1506 764 总计 KP0.8 Kq0.85 0.8 1204.8 649.4 1368.7 2079.5 总计算负荷,P1506kW, Q764kvar,取有功负荷,无功负荷同时系数 KP0.8,K q0.85,则总的有功计算负荷 P301204.8kW,Q 30649.4kvar,S301368.7kVA,I 302079.5A。 二、无功功率补偿 由负荷统计表2-2可知,该综合楼低压侧的最大负荷时的功率因数 cosy 为 0.8,而据相关部门要求低压侧最大负荷时的功率因数 cosy 应大于 0.9,因此低 压侧最大负荷时功率因数 cosy 暂取 0.92 来计算,无功功率补偿容量公式如下3012tant04.8[tanrcos0.8tanrcos0.92]3varcQP k?????? 选择 GJ型低压自动补偿屏,并联电容器为型号为 41BW?,采用 其方案一 1 台主屏和方案 3 的 4 台辅屏,得到的总容量为 5*84var20rk?。 无功补偿后,10kV 侧和 380V 侧的计算负荷如表 2-3 所示。 表 2-3 综合楼无功补偿后的计算负荷 2.2 变电所及主变压器的选择 2.2.1 变电所位置和型式的选择 1.变电所所址选择 变电所选择的一般原则根据10kV 及以下变电所设计规范 规定, “变电所位置应根据下列条件来确定接近负荷中心;进出线方便;接近电源 侧;设备运输方便;高层主体建筑不应设在人员密集场所,或者疏散出口”。 变电所型式选择变电所分为屋内式和屋外式两大型式,负荷较大的高层 建筑或者厂房,应设附设式或独立式变配电所。 本设计中变电所设计在 2楼屋顶,为了便于进出线及考虑到周围建筑环境, 决定在 2楼屋顶靠墙建造变电所,其型式为附设式。 2.变电所总体布置 变电所布置要满足“便于运行维护,保证运行安全,便于进出线,节约土 地和建筑费用,适应发展”等要求,总体布置图如图 2-1 所示。 图 2-1 总体布置图 2.2.2 主变压器选择 1.主变压器台数的选择 变压器根据负荷计算可以选择一台或者两台。一台主变压器不仅接线不繁 琐,而且占地面积、控制设备也少,花费资金少。一台主变也有缺点,负荷变 化幅度较大的时候就会消耗掉很多的无功功率,当检修时可能会停电。两台主 变压器比一台主变压器优点多,当一台出现故障或者需要检修时,另一台可以 投入运行,2 台相互切换,减少无功功率损耗。但 2 台主变花费高,而且接线 复杂。考虑到以上优缺点,本工程选用两台变压器。 2.主变压器容量选择 确定变压器容量的原则如下 (1)主变压器容量考虑负荷长远规划,一般考虑 10-20 年负荷发展。 (2)装设两台变压器时,每台变压器须满足式(2-5),式(2-6)。 300.67NTSS?? (2-5 ) 30NTI??? (2-6) 本降压变电所变压器的容量 0.6.71267582NTS kVA???? 选择两台 S9-1000/10 型低损耗、低噪音配电变压器,主变压器的联结组标号为 Dyn11。 2.2.3 变电所主接线方案 本设计采用两路电缆进线,高低压均为单母线分段的接线方式,这种接线 方式,当一台主变压器发生故障或检修时,切换另一台变压器,可迅速恢复供 电,因此这种接线方式供电可靠性很高,可以给本工程一二级负荷供电。 本设计高压系统有 9 台高压柜,分别是 2 台出线柜、2 台进线柜、2 台互感 器柜、2 台计量柜、1 台联络柜,采用 GG-1AF型高压开关柜和 GG-1AJ型计 量柜,外形尺寸为 1200mm1200mm3100mm。 低压柜采用 GGD2 型低压配电柜,外形尺寸为 800mm600mm2200mm。高低压具体接线图详见施工图。 2.3 计算短路电流 设 10kV 进线的前端断路器容量为 500MVA,从干线首端距离本变电所距 离为 5km。 1.绘制计算电路 按照本工程实际情况,绘制出等效电路图,如图 2-2 所示。 图 2-2 短路计算电路图 2.求高压侧 K-1 点的短路电流和短路容量 (1)电力系统的电抗 Soc500MVA, ???2.0MVA5k.1 UXoc21)( 架空线路的电抗由表 2-4 查得 X00.35?/km,因此 计算电路的总电抗 ????? 97.15.2.0X1-k)( (3)计算三相短路电流和短路容量 三相短路容量 Sk-1(3) Uc1Ik-1(3) 10.5kV3.08kA56.0MVA 3.计算低压侧 k-2 点的短路电流和短路容量 计算公式与 K-1 点计算公式相同,不再叙述,直接给出结果。 Ik-2(3) 33.7kA I″(3) I∞(3) Ik-2(3) 33.7kA ish(3) 1.84I″(3) 1.8433.7kA62kA Ish(3) 1.09I″(3) 1.0933.7kA36.7kA Sk-2(3) Uc2Ik-2(3) 0.4kV33.7kA23.3MVA 4.高低压侧三相短路电流及三相短路容量结果如表 2-5 所示。 表 2-5 短路计算结果 2.4 变电所一次设备的选择校验 1.高低压母线的选择 按 88D264电力变压器布置 标准图集规定,10kV 母线选择 LMY- 3404),即高压母线尺寸为 40mm4mm;低压母线选 LMY-3(12010) 806,即相母线尺寸为 120mm10mm,而中性线母线尺寸为 80mm6mm。 2.10kV 侧一次设备的选择校验 经过计算,最终选择的高压侧一次设备如表 2-6 所示。 表 2-6 10kV 侧设备的选择校验 3.低压 380V 侧一次设备的选择校验 经计算,最终选定低压侧一次设备如表 2-7 所示。 表 2-7 380V 侧一次设备的选择校验 2.5 变电所导线和电缆的选择 变电所导线和电缆的选择主要包含 10kV 高压进线和高压配电室至主变的 引入电缆、380V 低压出线的选择与校验。 一、10kV 进线和高压配电室至主变的引入电缆的选择 (1)10kV 进线采用 LJ 型铝绞线桥架敷设,接往公用干线。 按发热条件选择由于 I3073A,查铝绞线技术表初次选择 LJ- 16,I a193.5A>I 3073A,满足发热条件。 校验机械强度 查技术表知,最小允许截面 Amin35mm2,所以按发热条 件初选的 LJ-16 不满足机械强度的要求,所以改选 LJ-35。 (2)由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择与校验,初选采用 YJV22 型电缆埋地敷设。 按发热条件选择由 I3073A 查表知,初选缆芯截面为 25mm2 的交联电缆, 其 Ia1100A> I30 73A,满足发热条件。 校验短路热稳定按照以下式子(2-7)计算满足短路热稳定的最小截面 AminI∞(3) 0.753834.6imatC??? mm2A25mm2 (2-7) 因此 YJV22-325 电缆不满足短路热稳定条件,故改选 YJV22-10000-335 电 缆。 二、低压侧出线线缆的选择与校验 380V 侧的低压出线选用电缆桥架敷设,动力照明分开供电。 线路电缆具体 见低压系统图。 2.6 本章小结 本章主要介绍了综合楼 10kV 降压变电所的设计过程,包括计算负荷,无 功功率补偿,确定变电所主接线方案,进行短路设计并选择一次设备和导线电 缆,最后进行变电所总体布置及接地设计。本章图纸有高压系统图 1 张,低压 系统图 1 张,平面布置图 1 张,剖面图 1 张,接地图 1 张,详见设计图纸电施- 03、电施工-04、电施-05 、电施-06、电施-07 。 第 3 章 照明系统设计 3.1 照明系统设计概述 照明作为建筑物必不可少的部分,其照明设计的好坏不但对建筑物的功能 有影响,还会影响建筑的艺术效果。灯具是照明的主要装置,照明装置的电气 设计部分包括开关、线路及配电等。 照明系统设计包括照度选择、光源选用、灯具选择与布置、照明控制策略 与方式的确定、照明计算等诸方面。本次照明设计的对象主要是公寓式宾馆和 一般商店。依据电气照明设计标准,一般商店照明设计应该符合下列要求 1、应避免货架、橱柜的直接和反射眩光;2、商铺照明装置的安装位置应考虑 后期的变动;3、立体展柜(如服装模型)灯具的位置应使光线和照度分布有利 于加强商品的空间感。而旅馆的照明设计要符合以下要求1、旅馆建筑照明设 计应满足宾馆不同区域的视觉要求;2、客房、餐厅、休息厅宜采用低色温的光 源。 按种类分,照明可以分为正常照明、应急照明和障碍照明,应急照明可分 为疏散照明、安全照明和备用照明。本毕业设计中,主要涉及宾馆的正常照明 和应急照明。 3.1.1 宾馆正常照明设计 一、宾馆正常照明设计原则 宾馆照明应该通过不同的亮度对比来创建一个舒适的环境气氛,避免单调的 均匀照明。宾馆照明按下列原则进行设计 ① 宾馆照明宜选用显色性较好、光效较高的暖色光源。 ② 宾馆门厅是宾馆的“窗口” ,门厅的照度不低于 300lx。层高较高、空间 较大的大厅选用吊灯,突出大厅华丽雄伟;较低的大厅采用筒灯、灯槽及吸顶 灯来装设。 ③ 宾馆的疏散通道应设置应急疏散标志。 ④ 客房是宾馆的核心,床头要有壁灯。考虑到商务性,写字台台面上应有 重点照明,可以采用台灯或壁灯,灯具亮度小于 510cd/m2 。客房穿衣镜设计局 部照明,其灯具吸顶安装,亮度不宜大于 2100 cd/m2 。卫生间一般采用筒灯, 嵌入式安装,化妆镜照明可以用直管荧光灯或射灯,化妆镜周围的墙面反射系 数宜大于 50。卫生间内灯具应是防水防尘灯,开关一般设置在门外,便于控 制。 ⑤ 公共场所照明采用集中智能系统控制,但客房层走廊照明亦可就地控制。 公共场所通常使用用嵌入式筒灯,吸顶灯,荧光灯槽灯。 ⑥ 高档旅馆电梯间照度为 150lx,装饰比较华丽,可采用壁灯、筒灯、高 档吸顶灯,色温以暖色为主,显色指数不低于 80。 ⑦ 楼层服务台的照度为 100150lx,在柜台上部设局部照明,筒灯、射灯、 吸顶灯经常被采用,有时柜台内侧设台灯。 二、宾馆照明灯具选择 选择灯具应该首先满足使用功能的要求和照明质量要求,而且方便安装和 维护,从长远来看运营成本要低。一般照明灯具的选择要遵循以下原则 ① 根据灯具的效率及经济型选择 ② 根据环境条件选择灯具 ③ 灯具形状与建筑物风格协调 ④ 符合防触电;ひ ⑤ 根据灯具特性选择 本设计中的宾馆正常照明灯具选择主要是松下普通荧光灯,廊灯、防水防 尘灯、壁灯及镜前灯。根据使用环境和建筑物风格合理配备灯具,如在宾馆卫 生间安装防水防尘灯,在床头安装壁灯。 三、开关插座的选择 本设计中的开关均选用施耐德 A5 系列的开关,根据灯具的安装位置和灯 具数量来确定选用开关的数量。插座选用带;そ拥愕拿鼙詹遄,在一些潮湿 地方如卫生间采用防水插座,插座上带防溅盒。根据房间的面积和功能选择插 座的数量和安装位置,同时每个客房预留空调插座。本设计中开关安装高度为 1.3 米,正常的电源插座安装高度为 0.3 米,空调预留插座,空调插座安装高度 为 1.9 米,卫生间插座距地面 1.5 米。 3.1.2 宾馆的应急照明设计 应急照明是现代建筑的重要安全设施,它与人身安全、建筑安全密切相关。 当电源中断,特别是建筑物发生火灾及其他不可预测情况时,应急照明对保证 人生安全、疏散民众有重要作用。本设计宾馆应急照明包括备用照明、安全 照明和疏散照明。其中备用照明是正常照明因故障熄灭后,保证正常工作和活 动继续进行的照明;安全照明是正常照明发生故障之后,确保人员安全的照明; 疏散照明是为人员提供疏散路线和安全出口的照明。 一、应急照明设计原则 (1)应急照明电源可采用集中式应急电源,亦可采用照明器具自带蓄电池 组的分散应急电源。当建筑物消防用电负荷为一级时,采用交流电源供电,应 该由一层的消防总电源提供双电源自动切换箱。 (2)备用照明与疏散照明由不同分支回路供电。 (3)在高层建筑电梯内设置安全照明。根据情况,利用正常照明的一部分 或者专门为电梯设备装设。 (4)一类高层民用建筑的走道和安全出口应设置疏散照明。 (5)安全出口标志灯安装在疏散门的上方,疏散楼梯处安装在楼梯口的里 侧上方,距地不宜超过 2.2m,一般在墙上明装。疏散指示标志灯安装在走廊及 转角处,离地面 1.0m 以下的墙面上、柱上或者地面上,指示灯间距要小于 20m。疏散照明灯一般安装在顶板下,有时也安装在墙上。灯的安装高度不应 该太高,但也要大于 2.3m,具体布置原则见图 3-1。 图 3-1 出口标志灯、疏散指示灯布置图 二、应急照明灯具的选择 应急照明光源一般采用白炽灯、荧光灯、卤钨灯、LED 光源等,不可使用 高强气体放射灯。 本设计所有出口指示灯和疏散指示标志都采用 3W 的 LED 灯,;ふ钟刹 璃或其他不燃材料制成。备用照明灯、疏散指示灯和安全出口标志灯等灯具自 备蓄电池供电。 三、应急照明灯具布置 宾馆中下列部位应设置应急照明 楼梯走道、消防楼梯间前室、消防电梯 间和前室;楼层的疏散走道和宾馆超过 20m 的内走道。 本设计在疏散楼梯间、疏散走道、消防电梯间及前室设置有疏散指示灯和 安全出口标志灯。安全出口标志灯和疏散指示灯布置原则见图 2-1。出口标志灯 安装在疏散门口的上方,墙上明装,距地 2.2m。疏散照明灯安装在顶棚下,与 通道正常照明结合,安装高度 2.3m,每隔 8m 布置一个应急灯具。 3.1.3 照度计算 为了创造良好的生活环境,提高工作质量和工作效率,工作场所及生活场 所的照明必须满足一定的照度标准。 一、照度标准 GB 50034-2004 中规定了工业建筑及民用和公共建筑的一般照度标准值。 (1)照度标准值按 0.5lx、1lx、3lx、5lx、10lx、20lx、30lx、50lx、75lx 、100lx 、150lx、200lx、30 0lx、500lx、750lx、1000lx、1500lx、2000lx、3000lx 、5000lx 分级。 (2)以上照度标准值,为作业面或者参考平面上的平均照度值。宾馆一般 活动区以地面为参考平面。 (3)由于光通衰减、房间表面污染和灯具积尘会降低照度,所以在计算照 度时应考虑维护系数,宾馆属于清洁场所,维护系数取 0.75。 二、宾馆照度的分类 宾馆不同区域由于使用功能不同对照度要求不同,合理的照度计算才能选 择合适的灯具,提高照明质量。宾馆的照度分类见表 3-1。 表 3-1 宾馆照度分类表 三、照度计算方法 照度的计算方法,工程上有利用系数法、单位容量法和逐点计算法,本工 程采用利用系数法。 (1)灯具的利用系数 照明光源的利用系数是一个参数,表明照明光源光通量的有效使用率。用 投射到工作面上的光通量 φ e 与全部光源发出的光通量 nφ 之比来表示,见式 (3-1) 。 (3-?nue? 1) φ 表示每一光源的光通量,n 表示光源数量。 (2)利用系数法主要计算步骤 第一步,由式(3-2) ,计算室空间比 RCR。 (3-blhRCr???5 2) 式子中,l 为室长m;b 为室宽m ;h r 为室空间高m 。 第二步,查表 3-2,确定工作房间表面反射比。 第三步,查利用系数表和灯具维护系数表,确定 u 和 K。 第四步,由式 2-3,计算平均照度 (3-?KAENavu? 3) 式中,E av 为工作面上的平均照度,u 为利用系数, K 为减光系数(又叫维护 系数) ,取 0.80;φ 为光源的光通量,n 为灯数,A受照房间的面积,矩形房 间即长 l 乘以宽 b。 (3)本工程照明具体计算 以 59 层宾馆 B 型客房为例,取 0.75m 水平面为参考平面,房间高度为 3m,灯具安装采取吸顶安装。 房间面积为 23.7584 平方米,房间高度为 3 米,工作面高度为 0.75 米,顶 棚反射系数为 70,墙面上部反射系数为 30,墙面下部反射系数为 30,地 面反射系数为 30,灯具维护系数为

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