某企业创新中心办公楼供配电系统设计开题报告

研究背景：建筑电气与智能化是一门介于土建和电气两大类学科之间的一门综合学科，它通过电能、电气设备和电气技术来创造、维持与改善限定空间和环境，并将建筑物中用于楼宇自控、综合布线、计算机系统的各种相关网络中所有分离的设备及其功能信息有机地组合成一个既关联又统一协调的整体。其技术基础包括计算机控制技术基础、计算机网络技术基础、现代通信技术基础、照明系统、火灾报警系统、BA系统的检测技术基础和楼宇智能化系统的集成技术基础。电气系统分为强电部分和弱电部分。强电主要为建筑内暖通及其他设备提供动力，为建筑内提供照明能源。弱电主要实现建筑内各项智能化系统。1984年美国的一座38层高的旧金融大厦取名为City Place(都市大厦）标志着智能建筑的开始，而我国的智能建筑起始于20实际80年代末90实际初，其雏形是1990年建成的北京发展大厦。虽然我国的建筑供配电和照明方面起步较晚，但是我国政府主管部门高度重视并引导建筑供配电技术的正确发展，组织相关专业的专家进行深入研究，同时还引进国外先进的技术。目前，智能化建筑已经成为一个国家综合经济实力的具体表征，而国内外对于低压动力配电系统的设计也已经相当成熟，正逐步向智能化方向发展，同时建筑节能也是低压供配电系统的一个发展方向。

随着这个时代科学技术的高速发展，科技对建筑的影响越来越大，使可持续建筑具有高产出、高效能和生态平衡能力的特征，并逐步成为使人、社会、自然和谐共处的绿色建筑。因此，建筑电气与智能化在现代建筑行业中发展非常迅猛，有着不可估量的前景。同时社会对该方面的人才需求量也越来越大，这就使得其就业前景非常广阔。但是，目前从事这方面工作的大部分毕业生所掌握的知识和能力基本不满足社会的需求，因此，本次以某企业创新中心办公楼供配电系统设计作为我的毕业设计，就十分符合当前社会发展的实际需求。

供配电系统的设计主要包括供电方式的确定、导线电缆的选择、线路敷设和保护电器的选择。照明系统的设计主要包括照明的方式种类、照度的计算、光源的选择、灯具和插座的选择及布置。在设计的过程中以安全为前提，同时保证设计的经济性与合理性，做到符合当下节能与绿色照明的理念。防雷接地系统在保护建筑物安全中占据着重要地位，目的是为了保护建筑物防止雷击和雷电波的入侵。设计时应该以建筑物的防雷设计规范为依据，同时因地制宜，绘制出相应施工图纸。

某企业创新中心办公楼，高层办公建筑。地上18层、地下2层，建筑高度为85.8m，建筑面积为93787.09m²。设计使用年限：主体50年。抗震设防烈度7度、抗震设防类别：标准设防类（丙类）。建筑工程等级：特级。结构类型：钢筋混凝土框架结构—核心筒。建筑功能：地上为科研办公及配套和商业等、地下室为车库和非机动车库。

本工程分为强电部分与弱电部分，因此由两人团队完成其以下电气系统的设计：10kV/0.4kV降压变电所、建筑照明、动力、防雷及接地、火灾自动报警及消防联动控制、综合布线、公共广播、闭路电视监控、有线电视系统。要求设计方案安全可靠、满足使用要求、经济合理。完成建筑供配电及智能化系统的整套设计施工图。本课题主要侧重于供配电系统设计，并完成照明系统与应急照明系统以及变电所等强电的部分设计。

目的意义：此次我毕业设计的课题为某企业创新中心办公楼供配电系统的设计。利用建筑电气的相关知识可以使建筑电气的安全性、可靠性达到更高的标准，从而为人们提供一个舒适的办公环境。本次设计是在国家技术经济政策和相关国家标准和规范的前提下，进行民用建筑电气的设计，并保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理，具有较大的现实意义。

随着中国经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，目前社会对办公的环境要求也越来越高，因此办公楼已经成为城市建设中最为重要的建筑类型之一。而通过此次的毕业设计课题，可以深化我的理论知识，延伸我的专业技能，为今后的工作打下基础。同时这也是我对大学四年所学知识的一次检阅和锻炼，通过这次的毕业设计课题，可以让我更好的认识建筑智能这个行业的现状，更好地把自己所学的知识与实践结合并运用的实践中去。

本次的创新中心办公楼的设计采用钢筋混凝土框架结构，我的任务是完成该建筑的变电所以及强电的设计，因此通过这次的毕业设计课题可以巩固我大学里所学的《建筑供配电》、《照明工程》、《电气控制与PLC》、《建筑公共安全技术》《建筑物信息设施系统》等相关内容。同时，也让我初步了解了建筑工程的各项法规与规则和建筑工程项目设计的基本内容与环节。通过绘制CAD建筑图纸，强化了我的绘图和使用专业软件的技能。而且多人一起完成此次的毕业设计课题，也让我了解了配合的重要性，培养了我的交流、沟通以及团队协作能力，从而让我具备了工程设计人员应有的技能和素养。

本次之所以选择某企业创新中心办公楼供配电系统的设计作为毕业设计的课题，是因为目前长江三角洲地区对该类技术人员的需求量大且要求高，同时办公楼在今后的城市发展中也占据了重要的地位，因此该行业的就业前景也十分良好。通过这次的毕业设计，可以增加我对这个行业的信心和兴趣，也可以让我在毕业后较快地胜任相应的技术工作。

研究内容：本次课题为某企业创新中心办公楼供配电系统的设计，工程概况为高层办公建筑，地上18层、地下2层，建筑高度为85.8m，建筑面积为93787.09m²。总体要求为根据该建筑物的使用功能、建筑物级别进行建筑电气设计，完成10kV/0.4kV降压变电所、建筑照明、动力、防雷及接地、火灾自动报警及消防联动控制、综合布线、公共广播、闭路电视监控、有线电视等智能化系统的设计，要求设计方案安全可靠、满足使用要求、经济合理。完成建筑供配电及智能化系统的整套设计施工图。小组共有2人，本课题主要完成供配电系统设计。要求采用AutoCAD 2007以上版本软件绘图。各系统的具体要求如下：

（1）10kV/0.4kV降压变电所设计

变电所是供配电系统的重要组成部分，其功能为从供配电系统中获取电能，然后通过变换、分配、输送等工作过程，将电能安全、可靠、经济地输送到每一个用电设备的场所。具体要求如下：

① 拟定供配电方案，确定建筑物的计算负荷。

② 选择变压器、一次设备及主要二次设备。

③ 确定变电所的主接线方式，绘制相应的施工图纸。

（2）照明系统

照明系统在现代办公楼里占据着重要的地位，不仅要满足照明的基本功能，还要节省能源，同时满足使用者的视觉舒适度。而且还要考虑到管理的智能化、操作的简单化以及灵活变换、易于扩展等要求。具体要求如下：

① 建筑照明配电系统设计。

② 电气照明平面图设计。

③ 进行电力负荷计算，电气配电箱要做到布局合理，选型正确，使用方便，且满足用电要求。

（3）动力系统

①按照负荷性质、负荷等级的不同确定低压动力系统方案，然后进行电力负荷计算并选择开关、线缆等，确定干线的敷设方式。绘制动力系统图。

② 绘制电力平面图及配电干线图。

（4）防雷及接地系统

现代办公楼的综合防雷包括直击雷、侧击雷、感应雷防护三大部分，而办公楼的防雷设施三大部分是从其对雷电不同危害形式的防护功能上来区分的。一套完善的防雷设施，为了实现其对不同雷害的防护目的，必须采取接闪、分流、屏蔽、均压、接地等技术措施。因此，建筑物的防雷设施应包括接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针 、均压环、等电位、避雷器等八个技术环节。具体要求如下：

① 拟定防雷接地系统方案，确定建筑物的防雷等级。

② 拟定等电位连接系统设计方案。

③ 绘制相应的施工图纸。

预期目标：运用电气照明技术、建筑电气智能化楼宇技术、建筑供配电理论及建筑电气设计相关标准及规范等知识与结合实际的建筑电气设计图纸，力求满足施工图要求。同时做出系统的设计方案，绘制出相应的系统图与平面图，且平面图中的设备应布置合理，符合当代绿色节能建筑的要求，不违反相关条约，达到设计美观的要求，总体设计要基本满足施工的要求。

（1）10kV/0.4kV降压变电所设计：根据办公楼的电负荷实际情况，并适当考虑发展。按照安全、可靠的技术以及经济情况的要求，确定变电所的位置与形式以及主变压器的参数、容量与类型。选择变电所主接线方案以及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置、防雷和接地装置，最后按照任务书的要求写出设计说明书，并绘制出系统图与平面图。

（2）照明系统：根据国家的照明标准和节能法规，并结合办公楼的实际情况、不同时间段以及每个工作区域不同的照明需求，如入口接待处、办公室、休息室、会议室、楼梯等不同的区域在不同的时间段需要不同亮度需求以及照明方式，所以需要选择不同的灯泡类型和它的数量、不同的接线方案以及布置方案，同时完成应急照明系统，并绘制出整套的系统图与平面图。

（3）动力系统：根据国家办公楼的动力标准和规范，并结合办公楼的实际情况，确定动力设备的位置和容量，选择电气配电箱的型号，合理布置电气配电箱的位置，使其方便使用且满足用电要求，然后绘制出系统图与平面图。

（4）防雷及接地系统：根据《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94，并结合当地的地质、地貌、气象、环境条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等，因地制宜采取防雷措施，选择相应的防雷装置以及接地装置，将外部防雷措施和内部防雷措施综合考虑，同时优先利用建筑本身的结构钢筋和钢结构等自然金属作为防雷装置的一部分，达到安全可靠、技术先进、经济合理以及施工维护方便的要求，还应将防雷与办公楼的外观相协调，避免影响办公楼的美观。最后绘制出系统图与平面图。

认真研读任务书的要求，根据该办公楼的实际情况进行建筑电气设计，完成10kV/0.4kV降压变电所、建筑照明、动力、防雷及接地等智能化系统的设计，要求设计方案安全可靠、满足使用要求、经济合理。同时调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图，熟悉建筑电气设计的有关规范，结合建筑供配电、智能楼宇技术及国家规范确定设计方案进行电气设计，用AutoCAD 2007以上版本软件软件和天正电气绘制各系统平面图及系统图，对自己不能解决的问题通过查阅资料、向指导老师请教以及和同学讨论解决，并将设计出的平面图与系统图反复校对，以确保图纸设计的合理性，具体分为以下步骤：

（1）调研和收集资料，熟悉建筑电气设计方面的规范和流程。

（2）对原始建筑图纸进行处理。

（3）按各个的功能要求进行照明设计包括：灯具选型、照度计算、灯具布置。

（4）照明的电气设计（照明供电线路的确定，导线类型及截面的选择，电气配线箱的选择布置等）。

（5）绘制应急照明及电气照明的平面图与系统图。

（6）根据实际需求确定供配电方案和建筑物的计算负荷，选择变压器、一次设备及主要二次设备，最后确定变电所的主接线方式，绘制相应的施工图纸。

（7）按照负荷性质、负荷等级的不同确定低压动力系统方案，然后进行电力负荷计算并选择开关、线缆等，确定干线的敷设方式，绘制动力系统图。

（8）绘制电力平面图及配电干线图。

（9）根据实际情况确定建筑物的防雷等级，拟定防雷接地系统的方案。

（10）选择防雷装置与接地装置的设备型号，并确定其数量以及安装位置。

（11）拟定等电位连接系统的设计方案。

（12）画出防雷接地系统的系统图与平面图。

（13）绘制出相应的施工图纸。

（14）编写、整理毕业设计论文，准备毕业答辩。

[1]刘介才. 工厂供电. 机械工业出版社，2008；

[2]刘介才. 工厂供电设计指导. 机械工业出版社，2008；

[3]民用建筑电气设计规范（JGJ 16-2008），中国建筑工业出版社；

[4]建筑照明设计标准（GB50034-2013），中国建筑工业出版社；

[5]厅堂扩声系统设计规范（GB 50371-2006），中国建筑工业出版社；

[6]低压配电设计规范（GB50054-2011），中国建筑工业出版社；

[7]供配电系统设计规范（GB50054-2009），中国建筑工业出版社；

[8]建筑物防雷设计规范（GB50054-2010），中国建筑工业出版社；

[9]智能建筑设计标准（GB/T 50314-2006），中国建筑工业出版社；

[10]火灾自动报警系统设计规范（GB50116-2013），中国建筑工业出版社；

[11]综合布线系统工程设计规范（GB50311-2007），中国建筑工业出版社；

[12]民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-2011），中国建筑工业出版社；

[13]吕光大. 建筑电气安装工程图集（1、2、3册）（第二版）. 中国电力出版社，2008；

[14]戴瑜兴，黄铁兵，梁志超. 民用建筑电气设计手册（第二版）. 中国建筑工业出版社，2008；

[15]公共广播系统工程技术规范（GB50526-2010），中国建筑工业出版社；

[16]中国建筑标准设计研究院. 智能建筑弱电工程设计与施工（国家建筑标准设计图集09X700（上））. 中国计划出版社. 2010。

第1周（3.2—3.6）： 英文资料翻译，熟悉及处理建筑设计图纸，熟悉设计任务 书，明确设计任务。

第2周（3.9—3.15）： 熟悉相关规范，收集、研究与课题有关的资料，比较并确 定设计方案。

第3周（3.16—3.23）： 根据设计方案撰写开题报告，完成开题工作。

第4周（3.23—3.27）： 完成和老师、同学的交流准备工作。

第5周（3.30—4.3）： 完成建筑照明配电系统的设计。

第6周（4.6—4.10）： 设计照明系统的平面图和系统图。

第7周（4.13—4.17）： 确定降压变电所的供配电方案。

第8周（4.20—4.24）： 通过计算来选择变压器、一次设备及主要二次设备，并确定变电所的主接线方式。

第9周（4.27—5.1）： 完成降压变电所施工图纸的绘制。

第10周（5.4—5.8）： 完成动力系统的系统图及平面图设计绘制。

第11周（5.11—5.15）： 完成防雷接地系统的设计。

第12周（5.18—5.22）： 绘制出防雷接地系统的施工图纸。

第13周（5.25—5.29）： 方案及图纸的整理、修改，打印图纸。

第14周（6.1—6.5）： 收集毕业论文资料，撰写毕业论文。

第15周（6.8）： 提交论文，准备毕业答辩。