教学楼供电系统设计

　目

　录

　上篇 ..................................................................... 1 1 1 、

　绪论 ................................................................ 1 1、1

　工程概述 ........................................................ 1 1、2

　高层民用建筑得特点 .............................................. 1 1、3

　建筑电气设计得组成 .............................................. 1 2 2 、

　供配电系统设计 ...................................................... 1 2、1

　负荷分级及供电措施 .............................................. 2 2、1、1 负荷等级 .................................................. 2 2、1、2 各级负荷得供电措施 ........................................ 2 2、1、3 配电系统得原则 ............................................ 2 2、1、4 本高层教学楼得负荷分级与供电措施 .......................... 3 2、2

　本工程得负荷计算 ................................................ 3 2、2、1 负荷计算得方法 ............................................ 3 2、2、2 本高层教学楼得负荷计算 .................................... 6 2、3

　电气设备得选择 .................................................. 8 2、3、1 低压断路器得选择 ........................................... 8 2、3、2 低压开关柜得选择 ......................................... 11 2、3、2 导线型号及截面得选择 ..................................... 12 3 3 、

　照明系统设计 ....................................................... 13 3、1

　一般规定 ....................................................... 13 3、1、1 照明光源选择得一般原则 ................................... 13 3、1、2 照明灯具选择得一般原则 ................................... 14 3、1、3 本设计得光源与灯具得选择 ................................. 14 3、2

　照度计算 ....................................................... 14 3、3

　照明设计要求 ................................................... 16 3、3、1 一般照明设计 ............................................. 16 3、3、2 应急照明设计 ............................................. 17 4 4 、

　火灾自动报警及消防联动控制系统 ...................................... 18

　4、1 总则 ............................................................ 18 4、2 火灾自动报警系统设计 ............................................ 18 4、2、1 火灾探测器得选择 ......................................... 18 4、2、2 火灾探测器得设置 ......................................... 19 4、2、3 火灾手动报警按钮得设置 ................................... 20 4、2、4 火灾事故广播及消防电话得设置 ............................. 21 4、3 消防控制室与消防联动控制 ........................................ 21 4、3、1 一般要求 ................................................. 21 4、3、2 消防控制室 ............................................... 21 4、3、3 导线选择与线路敷设 ....................................... 22 5 5 、

　防雷与接地系统设计 ................................................. 22 5、1

　建筑物得防雷措施 ............................................... 22 5、2

　基础接地安全设计 ............................................... 23 5、3

　本高层教学楼得防雷接地保护措施 ................................. 23 6 6 、

　弱电系统设计 ....................................................... 24 6、1

　有线电视系统 ................................................... 24 6、2

　广播扩声系统 ................................................... 24 6、3

　综合布线系统 ................................................... 25 6、4

　弱电部分线缆敷设 ............................................... 26 下篇 .................................................................... 26 7 7 、

　广播音响系统概述 ................................................... 26 7、1

　广播音响系统得类型与特点 ....................................... 26 7、2

　广播音响系统得组成 ............................................. 27 8 8 、

　厅堂扩声系统中扬声器系统得设计 ..................................... 28 9 9 、

　多功能厅扩声系统设计 ............................................... 33 9、1

　设计特点 ....................................................... 33 9、2

　设计理念 ....................................................... 34 9、3

　设计方案内容 ................................................... 34 结

　论 ............................................................. 37 致

　谢 ............................................................. 38 参

　考

　文

　献 ............................................................. 38

　上篇

　1 1 、

　绪论

　1 1 、1 1

　工程概述

　本次设计得对象—-高层教学楼，就是个集教学与办公为一体得教学楼,建筑面积约为 21000 平方米，地下一层,地上七层。其中，地下室包括地下车库、水泵房、蓄水池、空调机房、变配电室、电梯等。地上一层面积约为 3000 平方米,由 14 个教室、6 个教师办公室、1 个消防控制室、1 个值班室、2 个阶梯教室、2 个小演讲厅、1 个大演讲厅及观景平台组成.二层与一层基本类似，在去掉两个教室得基础上增加了两个教师休息室。三层则为教室与办公室、2 个绘图教室、1 个多功能厅.四到六层为标准层,由教室、办公室、绘图教室组成。一到六层每层面积约为 3000 平方米。七层为顶层,面积较小，约1800 平方米，只有教师办公室、展厅以及教师活动大会议室. 1、2

　高层民用建筑得特点 1、高层民用建筑采用 10KV 甚至 35KV 高压供电，而一般高层教学楼则可采用城市公用变压器低压供电； 2、高层民用建筑得用电量大，对电气设备得要求较高; 3、高层民用建筑对消防系统得安全、可靠性要求较高; 4、高层民用建筑对防雷、接地等安全要求较高; 5、高层民用建筑功能较全，对弱电部分依赖较多,智能化水平较高. 1、3

　 建筑电气设计得组成 建筑电气设计就是现代高层建筑得重要组成部分，一般来讲，建筑电气设计大致分为强电部分与弱电部分. 强电设计包括低压配电系统,动力照明干线系统,配电箱系统与导线电缆得敷设。强电部分就是建筑电气设计得基础与主干部分，建筑电气得重要性与可靠性都取决于强电部分设计得好坏.而弱电部分包括有线电视及卫星电视系统,通信系统，广播扩部分得声系统，火灾自动报警与消防联动系统还有综合布线系统,目前设计中比较深化得就是火灾报警及消防联动系统与综合布线系统两部分。随着建筑智能化水平得提高，弱电部分得系统增加很多,弱电系统占基建投资得比率也越来越高,因此设计好弱电得各个子系统，对节约投资、提高智能化水平就是有重要意义得。

　2 2 、

　供配电系统设计

　2 2 、 1

　 负荷分级及供电措施

　2.1 。

　1 负荷等级

　民用建筑电气负荷,根据建筑物在政治、经济上得重要性或用电设备对供电可靠性得要求,分为三级。即一级负荷、二级负荷、三级负荷.

　 在本设计高层教学楼中,根据负荷等级得分类，消防中心、消防栓泵、喷淋泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备为一级负荷；普通电梯、生活水泵与弱电机房为二级负荷;而普通照明为三级负荷。

　2.1.2 各级负荷得供电措施

　各级负荷用户与设备得供电措施，均与外部电源条件有关,而外部电源条件取决于工程筹建单位提供得由当地供电部门出据得“供电方案”。根据“供电方案”设计本工程得电源及供配电系统。

　1、一级负荷用户与设备得供电措施 一级负荷用户应由两个电源供电，当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到破坏。而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户得全部一级负荷设备得供电。一级负荷用户得变配电室内得高低压配电系统，均应采用单母线分段系统。分列运行互为备用。一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电装置处自动切换。

　2、二级负荷用户与设备得供电措施 二级负荷得供电系统应做到当电力变压器或线路发生常见故障时,不致中断供电或中断供电能及时恢复。应急照明等分散得小容量负荷,可采用一路市电加 EPS 或采用一路电源与设备自带得蓄电池（组)在设备处自动切换。

　3、三级负荷用户与设备得供电措施 三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数,低压配电级数一般不宜超过四级。且应在技术经济合理得条件下,尽量减少电压偏差与电压波动. 2 2 。

　1.3 配电系统得原则

　配电系统设计应满足供电可靠性与电压质量得要求。配电系统以三级保护为宜.系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便得前提下，应有一定得灵活性。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减小导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近,应有同一线路供电;不同性质得用电设备应有不同支路得线路供电。

　在供电线路中,如果安装有冲击负荷大得用电设备,应有单独支路供电.对于容量较大得用电设备(10 千瓦以上），应有单独支路供电。在三相供电线路中,单相用电设备应均匀地分配到三相线路,应尽可能做到三相平衡.由单相负荷分配不均匀所引起得中性线电流，不得超过额定电流得 25﹪;每一相得电流在满载时不得超过额定电流值. 在配电系统中得配电屏、箱应留有适当得备用回路。选择导线截面也应适当留有余量。

　2 2 。1 1 。

　4 本高层教学楼得负荷分级与供 电措施

　本工程为一高层教学楼,消防中心、消防栓泵、喷淋泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备为一级负荷,普通电梯、生活水泵与弱电机房为二级负荷,设为一用一备,互为备用，采用双电源供电，从附近两变电站引入两回路,采用单母线分段制，中间设联络柜，并在最末一级配电箱处设置自动切换装置.其它照明用电为三级负荷。

　2 2 、 2

　 本工程得负荷计算

　2 2 。

　2.1 负荷计算得方法

　1、需要系数法。用设备功率乘以需要系数与同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简单,应用广泛,尤其适用于配、变电所得负荷计算。

　2、利用系数法。采用利用系数求出最大负荷班得平均负荷，再考虑设备台数与功率差异得影响，乘以与有效台数有关得最大系数得出计算负荷。这种方法得理论依据就是概率论与数理统计,因而计算结果比较接近实际,但因利用系数实测与统计较难，在民用建筑电气中一般不用。

　3、单位面积功率法、单位指标法。

　一般情况下,在方案设计阶段可采用单位指标法;在初步设计及施工图设计阶段,宜采用需要系数法;对于住宅,在设计得各个阶段均可采用单位指标法。

　因此在本工程得负荷计算中，先用根据单位面积功率法大致估算本工程得计算负荷，然后再用需要系数法进行进一步计算。

　⑴设备容量得计算 在计算用户得设备容量时，应先对单台用电设备或用电设备组进行下列处理再相加: ①单台设备得设备容量一般取其名牌上得额定容量或额定功率。

　②连续工作得电动机得设备容量即名牌上得额定功率，就是轴输出有功功率,未计入电动机本身得损耗。

　③短时工作电机,需考虑使用系数。

　④照明设备得设备容量采用光源得额定功率加上附属设备得功率。如荧光灯、金属

　卤化物灯、高压钠灯、高压汞灯，均为灯泡得额定功率加上镇流器得损耗。低压卤钨灯、低压钠灯为灯泡额定功率加上变压器得功耗。

　⑤成组用电设备得设备容量不包括备用设备。

　⑥消防设备与火灾时必然切除得设备取其大者计入总设备容量。

　⑵计算容量得计算 ①方案设计阶段确定计算容量时，采用单位指标法计算、并根据计算结果确定电力变压器得容量与台数，各类建筑物得用电指标如下表。

　表 2、1 各类建筑物得用电指标 建筑类别 用电指标（ W/ ㎡ ) 建筑类别 用电指标( W/ ㎡) 公寓 30～50 医院 40～70 旅馆 40～70 高等学校 20～40 办公 40～80 中小学 12～20 商业 一般:40~80 展览馆 50～80 大中型:70～130 体育 40～70 演播室 250～500 剧场 50～80 汽车库 8～15 ②施工图阶段采用需要系数法。

　计算容量(计算负荷、有功功率)：

　(式 2、1) 式中 -—计算容量(kW）;

　——需要系数;

　—-设备容量； 视在容量（视在功率）：

　 (式 2、2）

　无功负荷(无功功率)：

　(式 2、3) 或

　(式 2、4) 单相负荷均衡得分配到三相上。当无法使三相完全平衡,且最大一相与最小一相负荷之差大于三相总负荷 10%时，应取最大一相负荷得三倍作为等效三相负荷计算,否则按

　三相对称负荷计算。

　同类设备得计算容量，可以将设备容量得算数与乘以需要系数。不同类型得设备得视在功率,应将其有功负荷与无功负荷分别相加后求其均方根。

　(式 2、5) 表 2、2 需要系数及功率因数表 负荷名称 规模（台数) 需要系数(K x ）

　功率因数 () 备注 照明 面积＜500m2 1～0、9 0、9～1 含插座容量,荧光灯就地补偿或采用电子镇流器 500～3000 m2

　0、9～0、7 0、9 3000~15000 m2

　0、75～0、55 ＞15000 m2

　0、6~0、4 商场照明 0、9～0、7

　 冷冻机房 锅炉房 1~3 台 0、9～0、7 0、8～0、85

　＞3 台 0、7～0、6 热力站、水泵房、通风机 1～5 台 1～0、8 0、8～0、85

　＞5 台 0、8~0、6 电梯

　0、18～0、22 0、7(交流梯)

　0、8(直流梯) 洗衣机房 厨房 ≤100kW 0、4~0、5 0、8～0、9

　＞100kW 0、3～0、4 窗式空调 4~10 台 0、8～0、6 0、8

　10～50 台 0、6～0、4 50 台以上 0、4～0、3 舞台照明 ＜200 kW 1～0、6 0、9～1

　＞200 kW 0、6~0、4 注:1、一般动力设备为 3 台及以下时，需要系数取为 K x =1. 2、大面积集中控制得灯比相同建筑面积得多个小房间分散控制得灯得需要系数大。插座容量得比例大时，需要系数得选择可以偏小些。

　⑶计算电流得计算 380/220V 三相平衡负荷得计算电流：

　（式 2、6）

　式中 -—三相设备得额定电压, =0、38kV。

　②220V 单相负荷得计算电流:

　（式 2、7) ③电力变压器低压侧得额定电流：

　（式 2、8）

　式中 —-变压器得额定容量；

　——变压器低压侧得额定电压，=0、4 kV。

　2 2 。2 2 。

　2 本高层教学楼得负荷计算

　2.2.2、1 举例说明负荷计算（以地下室为例): 1、动力负荷计算 ⑴各类水泵、风机 本设计地下室包括消防栓泵（主、备,=22kW)、喷淋泵 (主、备，=18、5kW)、 生活水泵(主、备,=25kW）、排烟风机（主、备，=11kW)。

　以上各设备 K x 取 0、8,,，。

　由公式得: 消防栓泵 =K x =0、8×22=17、60 kW 消防栓泵 ==17、6×0、75=13、20 喷淋泵 = K x =0、8×18、5=14、80 kW 喷淋泵 ==14、8×0、75=11、10 生活水泵 = K x =0、8×25=20 kW 生活水泵 ==20×0、75=15 排烟风机 = K x =0、8×11=8、80kW 排烟风机 ==8、8×0、75=6、60 各类水泵、风机得总负荷为 泵、风机 =17、6+14、8+20+8、8=61、20 kW 泵、风机 =13、2+11、1+15+6、6=45、90 ⑵空调

　K x 取 0、8，，,。

　全楼设中央空调, 空调 = K x Pe=0、8×150=120 kW 空调 ==120×0、75=90 动力总负荷为 动力 =61、2+120=181、20 kW

　动力 =45、9+90=135、90 2、照明负荷计算 ⑴方案设计阶段确定照明及插座得计算容量,采用单位指标法进行计算 地下一层得建筑面积约为 1000 ㎡,用电指标取 14、4W/㎡ =1000×14、4=14、40 kW ⑵施工图阶段采用需要系数法 用单位指标法做出得计算容量 14、4 kW 即为用需要系数法计算中得设备容量, 因此在需要系数法下，地下室照明得=K x ×Pe=0、85×14、4=12、24 kW

　=×=12、24×0、62=7、60 =12、24÷0、85=14、40kVA =1、52×12、24÷0、85=21、90A 地下室总计算负荷 KW P P K Pjs jspjs1 . 174 ) 24 . 12 2 . 181 ( 9 . 0 ) (      照明 动力 总地下     KVAR Q Q K Qjs js q js15 . 129 7.6 9 . 135 9 . 0        照明 动力 总地下 kVA 2、2、2、2 全楼总负荷计算 该高层教学楼得总负荷计算见表 2、3 表 2、3

　高层教学办公楼负荷计算表 序号 楼层及设备名称 设备容量 KW

　 计算负荷

　KW

　KVAR

　KVA

　A NO、1 地 下 室 泵、风机 76、5 0、8 0、75 61、2 45、9 76、5 116、28 空调 150 0、8 0、75 120 90 150 228 照明 14、4 0、85 0、62 12、24 7、6 14、4 21、9 小计

　193、44 143、5

　 乘

　174、1 129、15 244。8

　NO、2 一层 消防中心 20 1 0、75 20 15 25 38 照明 46 0、85 0、62 39、1 24、2 45、98 69、92 小计

　59、1 39、2

　2 2 、 3

　 电 气设备得选择

　2 2 。1 3.1 低压断路器得选择

　1、低压断路器得选用要点 ⑴断路器得额定电压不小于线路额定电压. ⑵断路器得额定电流与过电流脱扣器得额定电流不小于线路计算负载电流。

　⑶断路器得额定短路通断能力不小于线路中最大短路电流,注意进出线端得短路通断能力就是否相等。

　⑷断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。

　⑸选择配电断路器需考虑短延时,短路通断能力与延时梯级得配合. ⑹选择电动机保护用断路器需考虑电动机得起动电流并使其在起动时间内不动作。笼型感应电动机得起动电流按 8～15 倍额定电流计算。

　⑺直流快速断路器需考虑过电流脱扣器得动作方向（极性)、短路电流上升率 d i /d t 。

　⑻漏电保护断路器需选择合理得漏电动作电流与漏电不动作电流。注意能否断开短路电流，如不能断开短路电流则需与适当得熔断器配合使用. ⑼灭磁断路器选用时需考虑发电机得强励电压、励磁线圈得时间常数、放电电阻及断开强励电流得能力。

　2、选择结果 乘

　53、19 35、28 63、83

　NO、3 二层 弱电机房

　8 1 0、75 8 6 10 15、2 照明 46 0、85 0、62 39、1 24、2 45、98 69、92 小计

　47、1 30、2

　 乘

　 42、39 27、18 50、36

　NO、4 三到七层 三层照明 46 0、85 0、62 39、1 24、2 45、98 69、92 四层照明 46 0、85 0、62 39、1 24、2 45、98 69、92 五层照明 46 0、85 0、62 39、1 24、2 45、98 69、92 六层照明 46 0、85 0、62 39、1 24、2 45、98 69、92 七层照明 23 0、85 0、62 19、55 12、121 23 34、96 小计

　 175、95 108、92

　 乘

　158、36 98、028 186、3

　NO、5

　电梯 40 1 0、75 20 15 25 38

　依据断路器得选择原则，参照电子样本,本设计得全部低压断路器均选用得德力西集团生产得 DZ20 系列塑壳式断路器。

　DZ20 系列塑料外壳式断路器适应于交流 50Hz(或 60Hz),额定电流 100A 至 1250A，额定绝缘电压 690V，额定工作电压 380(400）V 及以下得配电线路中，作为分配电能与线路及电源设备得过载、短路与欠电压保护。其中 Y、J、G 型额定电流 225A 及以下与 Y型 400A 及以下得断路器亦可作为保护电动机用,在正常情况下，可分别作为线路得不频繁转换及电动机得不频繁起动之用。

　本系列断路器就是以 Y 型为基础产品,由绝缘外壳、操动机构、触头系统与脱扣器四个部分组成。断路器得操作机构具有使触头快速合闸与分断得功能,其“合"、“分”、“再扣”与“自由脱扣”位置以手柄位置来区分。C 型、J 型与 G 型断路器就是在 Y 型产品基础上派生设计而成.J 型断路器就是将 Y 型断路器得触头进行结构改进使之在短路情况下,在机构动作之前,动触头迅速斥开，达到提高通断能力得目得。

　本断路器得主要技术参数见表 2、4. 表 2、4

　断路器主要技术参数 型号 壳架等级最大得额定电流 A 额定电流 I n

　A 功率损耗 W 短路分断能力 KA(有效期) 飞弧距离㎜ 固定式 插入式 I cu /cosΦ I cs /cosΦ DZ20C、160 160 6 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 40 50 12/0、30 / 80 DZ20Y、100 100 16 20 25 32 40 50 63 80 100 30 35 18/0、30 14/0、30 DZ20J、100 35 40 35/0、25 18/0、30 DZ20G、100 40 50 100/0、20 50/0、25 DZ20C、250 250 100 125 160 180 200 225 250 45 55 15/0、20 /

　DZ20Y、225 225 100 125 160 180 200 225 40 50 25/0、25 19/0、30 DZ20J、225 50 65 42/0、25 25/0、25 DZ20G、225 60 80 100/0、20 50/0、25 DZ20C、400 400 200 250 315 350 400 65 80 20/0、30 / 100 DZ20Y、400 75 90 30/0、25 23/0、25 DZ20J、400 85 110 42/0、25 25/0、25 DZ20G、4

　 /0、20 50/0、25 DZ20C、630 630 400 500 630 95 120 20/0、30 / DZ20Y、630 105 130 30/0、25 23/0、25 DZ20J、630 105 130 50/0、25 25/0、25 DZ20、1250 1250 630 700 800 1

　00 65/0、20 32、5/0、25 120 以回路 WL1 为例,此回路为地下室照明回路，此回路负荷计算如下: =1000×14、4=14、40 kW =K x ×Pe=0、85×14、4=12、24 kW

　=×=12、24×0、62=7、60 =12、24÷0、85=14、40kVA =1、52×12、24÷0、85=21、90A 整定电流为 40A,故,由断路器主要技术参数表中，可选出此回路得低压断路器型号为 DZ20J、100（40A）。电流互感器选用华东电气生产得 LMK 1 、0、66 75/5 型号得产品。

　其她低压断路器选择见附录低压配电系统图.

　2.3.2 低压开关柜得选择

　GHK-1 型低压固定组合式开关柜适用于交流 50～60Hz,额定工作电压交流 380V,额定绝缘电压 660V、2000KVA 及以下配电变压器得电力系统中,作为配电、动力、照明、无功补偿、电动机控制中心等用,能够满足广大用户得不同使用要求。

　该开关柜全部采用螺钉紧固连接而成,所有得开关元件安装在专用得元件室内,并与垂直母线室用钢板隔开，上下单元之间设有金属或绝缘隔板，母线室与元件室与电缆室用钢板隔开,电缆室与垂直母线用钢板或绝缘板隔开,确保了各功能单元运行与维护时得安全，有效得防止某一单元因故障影响其它单元得正常运行。

　开关柜主要技术参数见表 2、5。

　表 2、5

　开关柜主要技术参数 额定工作频率 50～60Hz 受流电流(A）

　1000、1600、2000、2500、3200、4000 额定工作电压（V）

　～380 主母线额定短时耐受电流 30、50、65 kA 绝缘电压（V) ～500 主母线额定短时耐受峰值电流 63、105、135 kA 水平母线额定电流（A) 1000、1600、2500、4000 工频耐压 1min(V）

　2500 垂直母线额定电流（A）

　630、1000、1600 控制电机容量(kW) 0、5~320 kW 馈电电路最大电流（A) 3000A 外壳防护等级 IP30 此开关柜得使用条件如下：

　⑴周围空气温度不高于+40 摄氏度,且 24 小时内平均温度不高于+35 摄氏度，不低于、10 摄氏度。

　⑵空气清洁,相对湿度在最高温度+40 摄氏度时不超过 50%，在较低温度时允许有较高得相对温度,如+20 摄氏度时为 90%. ⑶没有火灾,爆炸危险、严重粉尘，化学腐蚀及剧烈震动得场所。

　⑷海拔不超过 2000m。

　⑸开关柜适用于以下温度运输与储存，、25～+55 摄氏度,在短时内(不超过 24 小时)不超过+70 摄氏度.

　因此在本工程设计中,选用了朝阳电器开关厂生产得低压固定组合式开关柜。

　2.3 。

　2 导线型号及截面得选择

　2。3.2、1 导线型号得选择 1、导体材料得选择

　 从节能角度，为了减少电能传输时引起得线路上电能损耗，要求减少导体得电流阻抗则使用铜比铝好。故，本设计中所有导线电缆全部选用铜芯线. 2、导线绝缘及护套材料得选择 ⑴电力电缆 交联聚乙烯、绝缘聚氯乙烯护套得电力电缆:其制造工艺简单,没有敷设高差得限制。重量较轻,弯曲性能好,具有内铠装结构,使铠装不易腐蚀。能耐油与酸碱性得腐蚀，而且还具有不延燃得特性,可适用于有火灾发生得环境。同时,该电缆还具有不吸水得特性,适用用于潮湿、积水或水中敷设。

　⑵导线 塑料绝缘导线：其绝缘性能好,制造工艺简单,价格比较便宜,无论明敷或穿管都可替代橡皮绝缘线。但其气温适应性较差，低温时易变脆,高温易挥发。

　由于民用建筑主要由低压供配电线路供电，所以导线截面得选择主要采用发热条件计算法与电压损失计算法。

　2。3.2、2 导线截面得选择 电流通过导线时,要产生电能损耗,使导线发热,若绝缘导线与电缆得温度过高时,可使绝缘损坏，甚至引起火灾.当裸导线得温度过高时，会使其接头处得氧化加剧,增大接触电阻，使之进一步氧化,如此恶性循环,甚至可发展到断线。因此规定了不同材料与绝缘导线得允许载流量。在这个允许载流量范围内运行,导线得升温不会超过允许值。选择导线截面使通过相线得电流 I c 应不超过导线正常运行时得允许载流量 I al .

　1、中性线截面得选择 三相四线制系统中得中性线,要考虑不平衡电流与零序电流以及谐波电流得影响. ⑴一般三相四线制系统中得中性线截面应不小于相线截面得一半。

　⑵有三相四线制引出得两相三线制与单相线路，因中性线电流与相线电流相等,故中性线截面与相线截面相同。

　⑶如果三相四线制线路得三次谐波电流相当突出,该谐波电流回流中性线，此时中性线截面应不小于相线截面. 遵循以上原则，本设计中各中性线截面就是相线截面得一半。

　2、保护线截面得选择 保护线截面要满足短路热稳定得要求,按 GB50054、95 低压配电设计规范规定: ⑴当相线截面小于 16mm2 时，保护线截面应不小于相线截面。

　⑵当相线截面不大于 35mm2 且大于 16mm 2 时,保护线截面应不小于相线截面. ⑶当相线截面大于 35mm2 时，保护线截面应不小于相线截面得一半。

　本设计中，根据《全国民用建筑工程设计技术措施》当相线截面不大于 35mm2时,各保护线截面与相线截面相同.当相线截面大于 35mm2 时，各保护线截面至少为相线截面得一半。除消防电缆用得 ZR、XEYH 型，别得都用得 VV 型得；导线都选择得 BV 型。

　以普通回路 WL1 为例，为地下室照明，其计算电流为 21。9A,整定电流为 40A.10㎜2得聚氯乙烯电缆载流量至少为 40A，因此本回路电缆选聚氯乙烯电缆 VV、4×10+1×10 型号得即可。对于回路 WLM14,为弱电机房，其计算电流为 15。2A，整定电流为 32A。10 ㎜2 得 BV 导线得载流量至少为 32A,因此本回路导线选择 BV、4×10+E×10、RC25 型号。而对于消防负荷得回路，如回路 WLM9,为消防栓泵,其计算电流为 33.44A，整定电流为 80A。本工程消防电缆均选用 ZR、XEYH 型，因此,此回路选用电缆型号为 ZR、XEYH、4×35+1×25。

　3 3 、

　照明系统设计

　3 3 、 1

　 一般规定

　电气照明设计得基本原则主要就是安全、适用、经济、美观.要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥极得作用. 照明设计得目得就是根据具体场合得要求，正确地选择光源与灯具，确定合理得照明形式与布灯方案，在节约能源与建筑资金得条件下,来获得一个良好得学习工作环境。

　在本工程得照明设计中,由于本工程为高层教学楼，主要为教室、办公室,因此，在一般照明设计中，只要达到适当得照度要求即可。应急照明则按国家规范为标准进行布置. 3.1.1 照明光源选择得一般原则

　1、室内照明光源得确定,应根据使用场所得不同,合理地选择光源得光效、显色性、寿命、起动点燃与再启燃时间等光电特性指标，以及环境条件对光源光电参数得影响。

　2、室内照明应优先采用高光效光源与高效灯具。在有连续调光、防止电磁波干扰、频繁开闭或室内装修设计需要得场所，可选用白炽灯或卤钨灯光源。

　3、在选择光源色温时,应随照度得增加而提高.当照度低于 100lx 时宜采用色温低于 3300K 得光源. 4、室内一般照明宜采用同一种类型得光源。当有装饰性或功能性要求时,亦可采用不同种类得光源. 3.1.2 照明灯具选择得一般原则

　1、在选择灯具时,应根据环境条件与使用特点,合理地选定灯具得光强分布、效率、遮光角、类型、造型尺度以及灯得表观颜色等。

　2、对于功能性照明，宜采用直接照明与选用敞开式灯具。

　3、在高空间安装得灯具，如楼梯大吊灯、室内花园高挂灯、多功能厅组合灯以及景观照明与障碍标志灯等不便检修与维护得场所,宜采取延长光源寿命得措施。

　4、公共建筑中得门厅、大楼梯厅等处,可采用较高亮度得灯具。

　3.1 。

　3 本设计得光源与灯具得选择

　根据照明光源及灯具得选择原则，本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下：（走廊、厕所为 0 米工作面照度,其它为 0.75 米工作面照度）

　1、办公室、教室、多功能厅：300lx

　 双管荧光灯

　2、消防控制室、值班室:100lx

　 双管荧光灯 3、配电室、机房:75lx

　 双管荧光灯 4、走廊、门厅：50lx

　白炽灯 5、卫生间:75lx

　白炽灯 3 3 、2 2

　照度计算

　选择照度就是照明设计得重要问题，照度太低会损害工作人员得视力，不合理得高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行得视觉工作相适应。在满足标准照度得条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明与混合照明三种方式,当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明得方式,这样既提高了光效，又改善了显色性. 另外,充分利用自然光,正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适,有利于健康。充分利用室内受光面得反射性，也能有效地提高光得利用率,如白色墙面得反射系数可达 70－80％，同样能起到节电得作用。

　常用得照度计算方法有利用系数法,单位容量法与逐点法等 3 种。任何一种照度计

　算方法，都只能做到基本准确,工程上计算结果有+20％至、10%得误差就是允许得。因此在本高层教学楼得照明设计中采用了单位容量法计算。

　单位容量法，就是从利用系数法演变过来得一种计算照度得简化方法。单位面积安装功率表就是考虑了灯具得形式与布置，光源效率,要求得最低照度,计算高度以及各种反射与减光因素后,编制成得单位面积所常需灯泡或灯管得功率得关系表。这就是一种常用得简便方法。它适用于在方案设计或初步设计时得近似计算与一般得照明计算,这对于估算照明负载或进行简单得照明计算就是非常适用得。

　1、计算步骤 一般知道了房间得被照面积后,就可以利用编制好得《单位面积安装功率表》来确定灯泡或灯管得功率，其步骤为：

　⑴选择照明光源与灯具; ⑵根据要求得照度，查表求得单位面积得安装功率； ⑶按公式计算灯具数量,据此布置一般得照明灯具，确定布灯方案。

　2、计算公式

　 （式 3、1）

　(式 3、2）

　式中

　ΣP—总安装容量(不包括镇流器得功率损耗),W;

　S—房间面积（一般指建筑面积），m²；

　P 0 —满足某最低照度时得单位面积安装功率(查表得到), W/ m²;

　P t —一套灯具得安装容量(不包括镇流器得功率损耗)，W;

　N—在规定照度下所需灯具数，套。

　 若房间得照度标准为推荐得平均照度时,则应将平均照度换算成最低照度后,再进行查表与计算。若平均照度值查表得单位面积安装功率,则ΣP 应由式 3、3 确定，即

　(式 3、3) 式中 P 0 为用平均照度值查单位面积安装功率表所得功率。

　表 3、1

　不带反射罩荧光灯单位面积安装功率(W/㎡）

　计算高度(m）

　房间面积

　（m2 ) 荧光灯照度（lx) 3

　 200 2~3 10~15 3、9 6、5 9、8 13 19、5 26 15~25 3、4 5、6 8、4 11、1 16、7 22、2 25～50 3、0 4、9 7、3 9、7 14、6 19、4

　50~150 2、6 4、2 6、3 8、4 12、6 16、8 150～300 2、3 3、7 5、6 7、4 11、1 14、8 300 以上 2、0 3、4 5、1 6、7 10、1 13、4 3～4 10～15 5、9 9、8 14、7 19、6 29、4 39、2 15～20 4、7 7、8 11、7 15、6 23、4 31、2 20～30 4、0 6、7 10 13、3 20 26、6 30～50 3、4 5、7 8、5 11、3 17 22、6 50～120 3、0 4、9 7、3 9、7 14、6 19、4 120～300 2、6 4、2 6、3 8、4 12、6 16、8 300 以上 2、3 3、8 5、7 7、5 11、2 14、9 表 3、2

　 广照型防水防尘灯单位面积安装功率 计算高度（m）

　房间面积(m2 ) 白炽灯照度(lx) 5 10 15 20 30 2～3 10~15 4、8 8 11 13、7 19、6 15～25 3、9 6、7 9、1 11、6 16、2 25～50 3、2 5、9 7、8 10、3 13、6 50～150 2、8 4、9 6、6 8、6 10、8 150～300 2、3 4、0 5、6 7、0 9、0 300 以上 2、2 3、6 5、0 6、0 8、0 3～4 10~15 6、5 11、5 15、3 20 27 15~20 5、0 9、3 12、4 16 20、5 20～30 4、0 7、8 10、1 12、6 16、5 30～50 50～120 3、2 2、8 6、2 5、1 8、0 6、8 10、4 8、5 14、1 12、1 120～300 2、4 4、2 5、4 7、0 10、2 300 以上 2、0 3、6 4、3 6、0 8、5 3 3 、3 3

　照明设计要求

　3 3 。

　3.1 一般照明设计

　3。3。1、1 一般照明设计要求 1、室内一般照明得照度均匀度应不低于 0、7。

　2、灯具安装得均匀度不应大于灯具样本给出得均匀度。

　3、上人吊顶内维修灯具及灯具安装高度低于 2。4m 时,应加一根接地线（PE)，将灯具外壳接地。

　4、在有固定座位或地面有斜坡或层高在 10m 以上得厅、堂、体育馆、舞台等应考虑灯具得检修措施。

　3.3.1、2 灯具布置 照明灯具得布置方式分为均匀布置与选择布置两种。

　灯具得布置就就是确定灯在房间内得空间位置。它对照明质量有及其重要得影响。灯具得布置合理与否还影响到照明装置得安装功率与照明设施得耗费，以及照明装置维护检修得方便与安全。

　在本设计中,灯具得布置均采用均匀布置。

　3。3.1、3 本设计得一般照明灯具得布置 以教室为例,每间教室得面积为 62、64 ㎡,根据单位密度法，取 14W/㎡,得出此间教室得总灯具功率为 877W,选用双管荧光灯，每根灯得功率为 36W，则此教室需要得灯具数约为 12,并均匀布置。开关采用一个三联开关,平均控制这 12 盏灯。具体布置见设计图—照明平面图。

　3 3 。3 3 。

　2 应急照明设计

　3。3.2、1 应急照明设计要求 1、应急照明作为正常照明得一部分同时使用时，应有单独得控制开关,且控制开关面板宜与一般照明开关面板相区别或选用带指示灯型。

　2、应急照明不作为正常照明得一部分同时使用时，当正常照明因故停电,应急照 明电源宜自动投入。

　3、公共场所得安全出口、疏散出口应设指示灯。

　4、疏散应急照明宜设在墙面或顶棚上，安全出口标志宜设在出口得顶部,疏散走道得指示标志宜设在疏散走道及其拐角处距地面 1.00m 以下得墙上，走道疏散标志灯得间距不应大于 20m. 5、应急照明与疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于 20min。

　3.3.2、2 本工程得应急照明灯具得选择与布置 本高层教学楼得下列部位设置应急照明：

　1、楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室与避难层(间)。

　2、配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房以及发生火灾时仍需坚持工作得其它房间。

　3、教学楼内得疏散走道与走道长度超过 20m 得内走道。

　此外,应急照明必须选用能瞬时启动得光源，并有单独得控制开关. 4 4 、

　火灾自动报警及消防联动控制系统

　4 4 、 1 总则

　本建筑为二级保护对象,采用集中报警系统。本高层教学楼得消防报警总体设置如下: 1、在首层设消防控制中心,负责对整座教学楼进行火灾监测及消防联动控制。

　2、消防报警及联动系统采用广州云龙公司设备. 3、报警回路为二总线制,线路沿耐火桥架经过电井引至各层，各层联动控制线、消防广播线均穿钢管暗敷。

　4、探测器部分采用感烟探测器或感温探测器,吸顶安装,手动报警按钮暗装,下皮距地 1。5 米,按“步行距离不大于 30 米”得原则设置,消防模块现场定位。

　5、按规范设置消防广播系统，并与正常广播结合,火灾时强切至火灾广播。火灾发生时,按本层及上、下层进行广播。消防广播扬声器均为 3 瓦,有吊顶处用嵌入式,无吊顶处壁挂,下皮距地 2。5 米。

　6、设消防电话。

　7、凡就是消防用电均采用双路供电，末端切换,使用耐火或阻燃电缆,穿钢管暗敷设。

　8、设应急照明系统,包括疏散指示灯、出口指示灯与备用照明。均采用双路电源切换,末端自投或自带蓄电池。

　9、联动控制：用手动或自动方式控制所有得消防联动设备，其中消火栓泵、喷淋泵、排烟机在控制中心设置多线制得直接手动控制。火灾时按要求启动各类消防设备，执行电梯迫降，并切断非消防负荷电源。

　4 4 、 2 火灾自动报警系统设计

　4.2.1 火灾探测器得选择

　1、点型火灾探测器得选择: 下列场所宜选择点型感烟探测器 ⑴饭店、旅馆、教学楼、办公室得厅堂、卧室、办公室等；

　⑵电子计算机房、通讯机房、电影或电视放映室等; ⑶楼梯、走道、电梯机房等; ⑷书库、档案库等； ⑸有电气火灾危险得场所。

　2、感温探测器得选择 符合下列条件之一得场所宜选择感温探测器 ⑴ 相对湿度经常大于 95%; ⑵ 无烟火灾； ⑶ 有大量粉尘； ⑷ 在正常情况下有烟与蒸汽滞留; ⑸ 厨房、锅炉房、发电机房、烘干车间等； ⑹ 吸烟室等； ⑺ 其她不宜安装感烟探测器得厅堂与公共场所。

　在本设计中，依据火灾探测器得选择原则，教室、办公室、楼梯、走廊、电梯间等均采用点型感烟探测器，卫生间、地下车库、蓄水池、水泵房等则采用感温探测器。

　4 4 。2 2 。

　2 火灾探测器得设置

　4、2、2、1 火灾探测器得设置部位 1、敞开或封闭得楼梯间应单独划分探测区域,并每隔 2～3 层设置一个火灾探测器。

　2、前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用得前室)与走道应分别单独划分探测区域，特别就是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通,发生火灾时得烟气更容易聚集或流过，就是人员疏散与消防扑救得必经之地,故应装设火灾探测器。

　3、电缆竖井配合竖井得防火分隔要求,每隔 2～3 层或每层安装一个。

　4、电梯机房应装设火灾探测器，其一电梯就是重要得垂直交通工具；其二电梯机房有发生火灾得危险性;其三电梯竖井存在必要得开孔；其四在发生火灾时，电梯竖井往往成为火势蔓延得通道,容易威胁电梯机房得设施.为此,电梯机房设置火灾探测器就是必要得,电梯竖井得顶部宜设置火灾探测器。

　5、高级办公室、会议室、陈列室、展览室、商场营业厅,走廊等。

　4。2。2、2 火灾探测器得设置数量与布局 火灾探测器得设置与布局要科学、合理、经济,做到既能有效探测火灾,又可节省火灾探测器得数量。设置火灾探测器时，应满足下述条件:

　点型火灾探测器得设置数量与布局 ⑴探测区域内每个房间至少设置一只火灾探测器; ⑵感烟、感温火灾探测器得保护面积 A 与保护半径 R 以及安装间距应规定见下表。

　⑶一个探测区域内所需设置得探测器数量应按下式计算； N≧S/(K×A),N≧1（取整数）

　 （式 4、1）

　式中:N——一个探测区域内所有需要设置得探测器数量,单位：只; A——探测器得保护面积(平方米)； S—-探测区域得面积（平方米）； K——修正系数,特级保护对象宜取 0、7～0、8,一级保护对象宜取 0、8~0、9, 二级保护对象宜取 0、9～1、0. 表 4、1

　感烟、感温探测器得保护面积与保护半径 火灾探测器得种类 地面 面积 S(m2 ) 房间高度 h（m) 一只探测器得保护面积 A 与保护半径 R 屋顶坡度 θ≤15° 15°＜θ≤30° θ＞30° A(m2 ) R（m）

　A（m2 ) R（m) A（m2 ）

　R（m) 感烟探测器 S≤80 H≤12 80 6、7 80 7、2 80 8、0 S＞80 6＜h≤12 80 6、7 100 8、0 120 9、9

　H≤6 60 5、8 80 7、2 100 9、0 感温探测器 S≤30 H≤6 30 4、4 30 4、9 30 5、5 S＞30 H≤6 20 3、6 30 4、9 40 6、3 例如,本高层教学楼中，教室面积 S=62,根据探测器选择原则应选用感烟探测器 计算数量

　 N≧S/(K×A）= =0、97 只 取整数，选一只探测器,布置在屋子得中心位置，能达到规范所提出得要求即可。

　4 4 。2 2 。

　3 火灾手动报警按钮得设置

　１、报警区域内每个防火分区，应至少设置一只手动火灾报警按钮,手动火灾报警按钮应设置在明显与便于操作得部位。安装在墙上距地(楼）面高度 1。5m 处，且应有明显得标志。从一个防火分区内得任何位置到最近得一个手动火灾报警按钮得步行距离,不应大于 30 米。

　2、针对各楼层得前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用得前室)就是发生火灾时人员疏散与消防扑救得必经之地,应作为设置手动火灾报警按钮得首选部位。此外，对一般电梯前室也应设置手动火灾报警按钮。

　3、在公共活动场所(包括大厅、过厅、餐厅、多功能厅等）及主要通道等处,人员都很集中,并且就是主要疏散通道。故应在这些公共活动场所得主要出入口设置手动火灾报警按钮。

　以此为依据,本工程地下层设三个手动报警按钮,一层到六层,每层设七个手动火灾报警按扭，七层设五个手动报警按钮，满足规范要求。

　4 4 。

　2.4 火灾事故广播及消防电话得设置

　走道、大厅等公共场所,扬声器得设置数量，应能从本层任何部位至最近一个扬声器得距离不超过 15 米，在走道交叉处及转弯处均设置扬声器,走道末最后一个扬声器离墙不大于 8 米。每个扬声器功率不少于 3W，实配功率不小于 2W. 当 2 层及 2 层以上得楼层发生火灾,可先接通火灾层及相邻得上、下两层。若首层发生火灾，可先接通首层、2 层及地下各层.地下室发生火灾，可先接通底下各层及首层与 2 层有挑空得共享空间时,也应包括 2 层。

　地下室以及各层全部设置消防广播，其功率为 5W。按防火报警区与一层消防控制中心相连。

　火灾时利用广州云龙公司得控制模块强行切至消防广播,火灾发生时,按本层及上、下层进行广播，满足相关规范要求，布置情况见消防平面图及系统图. 消防专用电话为独立得消防通信系统,设置消防专用电话主机.在消防控制室、消防值班室等处设有向公安消防部门直接报警得外线电话.在消防水泵房、供配电室、空调机房、电梯机房等地均设置了消防电话。手动报警按钮、消火栓按钮处设置消防电话塞孔。电话塞孔在墙上安装时，其底边距地高度应在 1、3~1。5m。

　4 4 、 3 消防控制室与消防联动控制

　4 4 。

　3.1 一般要求

　消防控制设备应由下列部分或全部控制装置组成,火灾报警控制器、自动灭火系统得控制装置、室内消火栓系统得控制装置、防排烟系统及空调通风系统得控制装置、常开防火门,防火卷帘得控制装置、电梯回降控制装置、火灾应急广播控制装置、火灾警报控制装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志得控制装置。消防控制设...