建筑电气设计指导书

一. 设计题目：某集团有限公司一期1#住宅楼电气工程设计

二. 设计内容：

一期1#住宅楼的电气系统。

三. 设计目的和作用

通过本设计，进一步巩固建筑电气的基本知识，并学会结合设计规范运用基本知识，理论联系实际，设计出满足使用功能要求、技术先进而又经济合理的电气工程。

四. 设计原始资料

1. 建筑设计资料

（1）建筑物各层平面图，立面图，剖面图，卫生间大样图。

（2）住宅楼为六层建筑物，砖混结构，地下室层高2.5米，其余各层层高为2.9米；首层内地面标高为±0.000米。

2. 建筑物使用情况

（1）建筑物概述：本设计的建筑物为六层住宅楼，其中：地下室：用作地下储藏间；一至六层：均为住宅。

（2）市政电源：

建筑物北面有城市给水干管，为本建筑物水源，管径为DN300，管顶覆土厚为1米。常年可提供的工作压力为0.28MPa(28mH2O)。

3. 设计深度

（1）符合施工和安装要求；

（2）能据以编制施工图预算，以便控制工程投资；

（3）能据以安装材料、设备订货及各非标准设备的制作；

（4）能据以骏工验收。

五. 设计指导及要求

1. 负荷计算

民用建筑负荷计算宜采用需要系数法，住宅楼的需要系数可根据同一相电源上的户数选定：

1）25户以下取0.45～0.50；

2）25～100户取0.40～0.45；

3）超过100户取0.30～0.35。

用电总负荷的计算方法常采用分类综合用电指标估算法和户型估算法。

（1）分类综合用电指标法

这种方法是属于负荷密度估算的范畴，按分类用地的单位建筑面积来估算用电负荷：

P=dS

式中  d——综合用电指标（W/ m2）;

      S——建筑物的建筑面积（m2）。

目前，沿海发达地区住宅综合用电指标大体如表1所示。

表1 建筑物综合用电指标

根据统计调查，一般住宅用电负荷的高峰期时夏天晚饭后的时间，这时用电负荷有：电视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调，占住宅用电负荷的40％，需要系数按实际情况设计时取0.4即可。

1）普通住宅

普通住宅面积在60m2以下，负荷按4～5kW/户估算，具体用电负荷分配如表1所示。

2）中级住宅

中级住宅面积在60 m2～100 m2，负荷按5～6kW/户估算，中级住宅在普通小型住宅的用电负荷基础上乘以系数1.3，得到11.7 kW。

3）高级住宅

高级住宅面积在100 m2以上，负荷按8～12kW/户估算，高级住宅在普通小型住宅的用电负荷基础上乘以系数2.6，得到23.4 kW。

根据需要系数的要求，普通住宅计算负荷取4kW，中级住宅计算负荷取5～6kW，高级住宅和别墅计算负荷取10kW即可。如果别墅的面积比较大，每户的计算负荷可以再增大1～2级。

表2 普通住宅用电负荷的用电量

供电线路主要采用放射式、树干式和混合式，每个配电箱和线路上的负荷分配应尽量平衡。

1）由低压配电屏供电的照明回路的计算电流不宜大于100A，单相供电线路的电流不宜超过30A，每一回路上连接的照明配电箱一般不超过4个，对于高层住宅的配电一般以6层为一个供电区段。

2）室内分支线路的每一单相回路不宜超过15A，其长度220V/380V三相四线制线路不宜超过100m，单相220V线路不宜超过35m.

3）在照明分支回路中应避免采用三相低压断路器对三个单相分支回路进行控制和保护。

4）照明系统中的每一单相回路不宜超过16A。灯具为单独回路时，数量不宜超过25个，大型建筑组合灯具每一单相回路不宜超过25A，光源数量不宜超过60个。建筑物轮廓灯每一单相回路不宜超过100个。

5）当照明回路采用遥控方式时，应同时具有接触遥控的可能性。

6）重要场所和高压气体放电灯的照明线路，其中性线截面应与相线规格相同。

7）为改善气体放电光源的频闪效应，可将其同一或不同灯具的相邻灯管分接在不同相的线路上。

8）不应将线路敷设在高温灯具的上部。接入高温灯具的线路应采用耐热导线配线或采取其他隔热措施。

3. 照明设计

（1）民用住宅的照度标准

民用住宅的照度标准如表3所示。

表3 住宅照明的照度标准

1）光源宜采用以白炽灯、稀土节能荧光灯为主的照明光源。

2）灯具可根据厅、室使用条件选用升降式灯具。

3）起居室的照明宜考虑多功能使用要求，如设置一般照明、装饰台灯、落地灯等。高级公寓的起居室厅照明宜采用可调光方式。

4）可分隔式住宅（公寓）单元的布灯和电源插座的设置，宜适应轻墙任意分隔时的变化。可在顶棚上设置悬挂式插座，采用装饰性多功能线槽或照明灯具以及电气装置件与家具、墙体相结合。

5）厨房的灯具宜选用清洁的类型，如玻璃或搪瓷制品灯罩配以防潮灯口，并宜与餐厅（或方厅）用的照明光源显色性相一致或近似。

6）卫生间的灯具位置应避免安装在便器或浴缸上面及其背后。开关如为跷板式时宜设于卫生间门外，否则应采用防潮防水型面板或使用绝缘绳操作的拉线开关。

7）高级住宅（公寓）中的方厅、通道和卫生间灯，宜采用带有指示灯的跷板式开关。

8）为防范而设有监视器时，其功能宜与单元那通道照明灯和警铃联动。

9）公寓的楼梯灯应与楼层层数显示结合，公用照明灯可在管理室集中控制。高层住宅楼梯灯如选用定时开关时，应有限流功能并在事故情况下强制转换至点亮状态。

10）有关住宅（公寓）室内插座的布置，应符合规范的规定。

11）每户内的一般照明与插座宜分开配线，并且在每户的分支回路上除应装有过载、短路保护外，并应在插座回路中装设漏电保护和有过、欠电压保护功能的保护装置。

12）单身宿舍照明光源宜选用荧光灯，并宜垂直于外窗布灯，每室内插座不应少于2组，条件允许时可采用限电器控制每室用电负荷或采取其他限电措施。在公共活动室宜应设有插座。

（3）房间的照明设计步骤

1）确定设计照度。根据各个房间对视觉工作的要求和室内环境的清洁状况，按有关照明标准规定的照度标准确定各房间的照度（工业为最低照度，民用为平均照度）和照度补偿系数K。

2）选择照明方式。根据建筑和工艺对电气的要求、房间的照度规定，选择合理的照明方式。

3）光源和照明器的选择。依据房间装修色彩、配光、光色的要求和环境条件等因素来选择光源和照明器。

4）合理布置照明器。从照明光线的投射方向、工作面的照度、照度的均匀性和眩光的，以及建筑投资运行费用、维护检修方便和安全等因素综合考虑。

5）照度的计算。根据房间的照度标准，通过计算决定各个房间的照明器数量或光源的容量，或者以初拟的照明器数量来验算房间的照度值。

4. 插座

（1）插座设计要求

1）每一单相回路上的灯头和插座的总数不宜超过25个（花灯除外），插座应采用单独回路供电。

2）当灯具和插座混为一回路时，其中插座数量不宜超过5个（组）。

3）当插座为单独回路时，数量不宜超过10个（组）。

但住宅可不受上述规定。

4）插座应单独的回路配电，并且一个房间内的插座宜由同一回路配电。

5）在潮湿房间（住宅中的厨房除外）内，不允许装设一般插座，但设置有安全隔离变压器的插座可例外。

6）备用照明、疏散照明的回路上不应设置插座。

（2）插座数量

民用住宅中的电源插座数量如表4所示。

 表4 电源插座数量设置

插座的规格很多，有两孔、三孔的，有圆插头、扁插头和方插头的，有10A、16A的，有中、美和英国标准的，有带开关的，带熔丝的，带安全门的，带指示灯的，有防潮的，有尺寸为86mm×86mm，也有80mm×123mm的等等。

目前设计中规定按国家要求标准选型，但对具体用户来说，为了避免加接转换接线板，要选择与家用电器电流、插头及接线盒规格相匹配的插座面板。

插座安装高度低于1.8m时应采用带安全门的插座。在有可能使用移动式家用电器的场所，必须采用带有保护线触头（三孔）的插座。潮湿场所应采用密闭型或保护型带有保护线触头（三孔）的插座。对于插接电源时有触电危险的家用电器（如洗衣机等），应采用带有开关能断开电源的插座面板。

5. 导线和电缆的选择

（1）选择原则

1）根据敷设方式选择电缆防护序号（是否带铠装）。

2）根据使用条件、地区和经济性选择铜芯或铝芯。

3）根据伏在大小选择规格和芯数；照明负载选4等芯，写字楼和重要建筑选4＋1芯，小于25mm2时选5等芯。

4）电压登记要同线路匹配。

5）根据经验1KV及以下电缆的电流通常情况下是其功率的2倍，纯电阻性负载其电流是其功率的1.5倍。

6）当电缆长度大于400m时，选择电缆时要考虑电压降。

7）选择电缆规格主要考虑电流大小、敷设方式。

8）选择电缆时还要考虑最大负载的起动电流、项目的未来发展、截面余量等。

（2）导线的选择

导线的选择主要时确定导线的型号和规格，其选择时既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择。导线的规格可按下列要求来选择：

1）有足够的机械强度

为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时（<10A）其导线都应按机械强度选择。

2）确保导线安全运行

选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几点：

①在选择进户线及干线截面时应留有适当余量。

②单相制中的中性线应与相线截面相同。

③三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50％，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。

3）确保电压质量

对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5％，如线路电压损失大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。

总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。常用的导线型号是BV型。

（3）中性线、保护线、保护中性线截面的选择

1）中性线（N线）截面的选择

①在三相四线制配电系统中，中性线（N线）的允许载流量不应小于线路中最大不平衡负荷电流。

②对于气体放电光源供电的三相电路，由于各相的三次谐波电流均要流过中性线，中性线上的电流会接近相电流，因此中性线的截面应与相线的截面相同。

③对于照明分支回路和由三相电路分出的两相电路来说，中性线的截面应与相线截面相同。

④照明干线回路中中性线的截面一般不应小于相线截面的一半。

2）保护线（PE线）和保护中性线截面的选择

按规定，保护线的截面图拔步不应小于相线截面的一半，同时应满足单相接地故障保护时热稳定最小截面的要求。

表5给出了PE线或PEN线的热稳定要求的最小截面。

表5 PE线或PEN线的热稳定要求的最小截面(单位：mm2)

（1）短路保护

配电线路短路保护电器应在短路电流使导体及其连接件产生的热效应及力效应造成危害之前切断短路电流，短路保护电器的分断能力应能切断安装处的最大预期短路电流。

1）一般照明配电线路的中干线或分干线的保护电器应装设在每回配电线路的电源侧、线路分支处和线路载流量减小处（包括导线截面减小或导体类型、敷设方式和环境条件改变等导致的载流量减小）。采用低压断路器作为保护电器时，短路电流应不小于低压断路器或短时脱扣器整定电路的1.3倍。

2）照明线路中一般用相线上的保护电器保护N线。当N线的截面与相线相同，或虽小于相线但能被相线上的保护电器所保护时，不需为N线设置保护；当N线不能被相线保护电器所保护时，则应为N线设置保护。一般情况下不需将N线断开，若需要断开N线时，则应装设能同时切断相线和N线的保护电器。装设剩余电流动作的保护电器时，应将所保护回路的所有带电导线断开。在TN系统中N线能够保持为地电位，则N线不断开。

3）在TN系统中，严禁断开PEN线，不得装设断开PEN线得任何电器。当需要为PEN线设置保护时，只能断开有关得相线回路。

（2）过负荷保护

照明配电线路应装设过负荷保护，在过负荷电流引起的导体温升对导体的绝缘、插头、端子造成损害前切断负荷电流。

1）过负荷保护宜采用反时限特性的保护电器，其分断能力可低于保护电器安装处的预期短路电流，但应能承受通过的短路能量。

2）过负荷保护电器的动作电流应大于或等于被保护照明线路的计算负荷，但小于等于被保护照明线路的允许载流量。

3）过负荷保护电器的整定电流应保证在出现正常的短时尖峰负荷电流时，保护电器不应切断线路供电。

（3）接地故障保护

接地故障是指因绝缘损坏致使相线与PE线、电器装置的外露导电部分、装置外导电部分或大地间的短路。

1）照明配电线路应设置接地故障保护，其保护电器应在线路故障时，或危险的接触电压的持续时间内导致人身间接电击伤亡以及电气火灾、线路损坏前，迅速有效地切除故障电路。

2）一般照明线路的接地故障保护采用带漏电保护功能的低压断路器。其漏电动作电流依据断路器安装位置不同而不同。一般情况下，照明线路的最末一级线路（如插座回路、安装高度低于2.4m照明灯具回路等）的漏电保护的动作电流为30mA，分支线、支线干线的漏电保护动作定值有50mA、100mA、300mA、500mA等。

7. 配管和桥架的选择

（1）配管的型号

1）电线管（TC），适用于干燥场合的明敷和暗敷设。

2）焊接钢管（SC）和水煤气钢管（RC），适用于有腐蚀性气体场所的明敷和暗敷。

3）聚氯乙烯硬质塑料电线管（PC），适用于腐蚀性较大和高温的场所明敷设。

4）聚氯乙烯半硬质塑料电线管（FPC）和聚氯乙烯塑料波纹管（KPC），适用于建筑工程暗敷设使用。

（2）电缆桥架

电缆桥架分为梯级式、托盘式、槽式和组合式四种类型，材料选用优质冷轧钢板，表面处理可分为烤漆、静电喷涂、镀锌等。

铝合金抗腐蚀桥架，重量轻、耐腐蚀、寿命长、免维护，但只有梯级式、托盘式和槽式三种类型。

耐火电缆桥架也称作耐燃式汇线桥架，与槽式相同。但耐火电缆桥架在槽内底层组装一块无机材料（内胆），上层安装一个无机材料与增强玻璃纤维构成一个内槽。内外两层的空隙平时可通风散热的作用，槽内温度可电缆安全运行允许值内，但对电缆的载流量将会降低，电缆的载流量需降容修正。

电缆桥架适用于10kV及以下的电力电缆、控制电缆、室内架空电缆或隧道电缆的架设。

五. 设计成果

1、设计说明及计算书一份

2、设计图纸一套（要表明图名及图号）

（1）图纸目录

（2）设计说明

（3）照明、插座平面图

（4）电气供配电系统图

第二章 设计说明及计算书

一、工程概况

二、设计依据

三、设计范围

四、电源

1.总体要求

2.住宅用电水平

3.负荷计算

4.供电电源及电压的选择

五、线路敷设

六、防雷及接地

七、其他

八、主要设备表

住宅电气设计计算书

一、负荷计算

二、电缆导线选型计算

三、系统短路电流计算

四、照明计算