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民用建筑电气的设计研究
摘 要
随着社会经济的发展，现代建筑的功能越来越强，建筑电气的重要性也日益明显。本论文主要研究建筑电气的一般原理和规律，着重于建筑电气的安全可靠性分析，特别是高层建筑的供配电部分以及防雷接地保护。论文在对建筑负荷的精确计算的基础上，尽量贴近实际，合理选择导线和设备，但对短路保护涉及较少。在最后一章以实例介绍了一小区建筑电气设计的基本情况。
关键词：建筑电气，负荷计算，低压配电系统，防雷接地
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目 录
1 绪论…………………………………………………………………………..…………..1 1.1 课题的研究目的和方向……………………………………………………………..1 1.2建筑电气的组成部分……..………………………………………………………..1 1.3 高层民用建筑电气的特点…………………………………………………………..2 2 建筑电气设计的基本原理………………………………………………………………2 2.1 供电系统……………………………………………………………………………..2
2.1.1 负荷的分类和计算………………………………………………………...…2
2.1.1.1 负荷的分类…………….…………………………………………...…2 2.1.1.2 负荷的计算….……………………………………………………...…2 2.1.2 供电电源及电压的选择…………………………………………………...…6 2.1.3 高压配电…………………………………………………...……………… 6 2.2 配电系统…………………………………………………...…………...……………7
2.2.1 低压配电的设计原则………………………………………………...………7 2.2.2低压配电方式………………………………………………..……………….7 2.2.3典型的低压配电接线………………………………………………. …….…8 2.3 照明系统…………………………………………………...…………...…………...9
2.3.1设计原则……………………………………………………………...……...9 2.3.2 照明系统的构成………………………………………………...…………...10 2.3.3一般照明………………………………………………...…………………...10 2.3.4应急照明………………………………………………...…………………...10 2.4 动力系统…………………………………………………...…………...………...…11 2.4.1 电梯…………………… …………………………...………………………...11 2.4.2 电机设备……………… …………………………...……………………...…11 2.4.3 其他动力设备………… …………………………...……………………...…11 2.5 防雷接地保护………………………………………...…………...……………...…11
2.5.1 防雷保护……………………………………...…………………………...…11 2.5.2 接地接零系统………………………………..…………………………...…12
2.5.2.1接地接零系统作用与要求 .……………………………….……..…12
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2.5.2.2接地接零系统的形式 ……....…………………………………….….12 2.5.2.3等电位连接 ..…....………………………………………...……..…...13
2.6设备的选择与配置…………………………………...…………...……………...…14 2.6.1变压器的容量选择……………………………...……………………...……14 2.6.2应急电源容量选择……………………………...………………………...…15 2.6.3低压导线及其截面选择………………………...……………………...……15 2.6.4断路器的选择…………....…………………...…………………………...…17 2.6.5高、低压配电屏的选择………………………...………………………...…18 3 建筑电气实例模拟初步设计……….…...………………………………………...……18 3.1 工程概况…………………………………………………...…………...…………...18 3.2 设计依据…………………………………………………...…………...……...……18 3.3 设计范围…………………………………………………...…………...…………...19 3.4 电源………………………………………………………...…………...…………...19 3.5 负荷计算…………………………………………………...…………...………...…19 3.6 供电系统…………………………………………………...…………...…………...20 3.7 配电系统…………………………………………………...…………...…………...22 3.8 负荷计算…………………………………………………...…………...………...…22 3.9 供电系统…………………………………………………...…………...…………...23 3.10 配电系统………………………………………………...…………...…………...23 结论…………………………………………………...……………………………………24 参考文献…………………………………………………...………………………………25 附录
附录A…………………………………………...……………………………………26 附录B…………………………………………...……………………………………30
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1 绪 论
1.1 课题的研究目的和方向
高层民用建筑面积大，层数多、功能复杂，对电气的依赖性很强。电气设计成功与否，对于高层民用建筑的适用、安全、可靠及经济运行，起着十分重要的作用。
课题的目的就是学习掌握建筑电气设计的原理和基本方法，并力求在遵循民用建筑电气设计的特点和要求下，针对实例设计出一套符合设计要求的方案。
民用建筑电气的设计应该遵循以下四个基本原则：适用性、安全性、可靠性、经济性，上述原则互相关联，互相制约，很难两全，而课题的研究与设计方向就是尽量达到各个因素之间的平衡并根据实际情况综合分析和比较，通过不断完善以寻求最满意的结果。
本论文主要研究民用建筑电气的强电部分。 1.2 建筑电气的组成部分
建筑电气设计是现代住宅的重要组成部分，那建筑电气设计又包含哪些内容呢？一般来讲，建筑电气设计大致分为强电部分和弱电部分。
强电部分的设计包括高压配电系统，低压配电系统，动力照明干线系统，配电箱系统和导线电缆的敷设。强电部分是建筑电气设计的基础和主干部分，建筑电气的重要性和可靠性都取决于强电部分设计的好坏。而弱电部分包括楼宇自动化控制系统BAS，有线电视及卫星电视系统，保安监视系统，门禁系统，停车场管理系统，火灾自动报警系统与综合布线系统。随着建筑智能化水平的提高，弱电部分的系统增加很多，弱电系统占基建投资的比率也越来越高，因此设计好弱电的各个子系统，对节约投资、提高智能化水平是有重要意义的[2]。 1.3高层民用建筑电气的特点
（1）设备负荷集中、用电量大，一般采用10KV高压供电; （2）电气设备的要求较高; （3）防雷、接地等安全要求较高; （4）消防系统的安全、可靠性要求较高; （5）智能化水平较高.
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2 建筑电气设计的基本原理
2.1 供电系统
2.1.1 负荷的分类和计算
建筑电气的负荷归类与计算决定了导线与设备的选择，而且受装备水平，消费水平，使用功能，气候，社会环境及生活习惯等诸多因素的影响，不同地区的建筑及相同地区的不同建筑，用电负荷均有一定差异，应具体分析，区别对待。 2.1.1.1 负荷的分类
用电负荷应根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。各级负荷应符合下列规定： 1 符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1)中断供电将造成人身伤亡；
2)中断供电将造成重大影响或重大损失；
3)中断供电将破坏有重大影响的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、承担重大国事活动的会堂、经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的重要用电负荷。
在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应为特别重要的负荷。 2 符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1)中断供电将造成较大影响或损失；
2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序混乱。 3 不属于一级和二级的用电负荷应为三级负荷。[3] 2.1.1.2 负荷的计算
一幢建筑物或一条供电线路负荷的大小不能简单将所有用电设备的容量加起来，这是因为实际上并不是所有的用电设备都同时运行，为了比较真实地求得总负荷，通常以“计算负荷”来衡量。
由于诸多因素的影响，负荷计算很难有高的准确性，因此，必须加强调查研究，认真分析负荷特性，采取适当的负荷计算方法。民用建筑的负荷计算一般在方案设计
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