首钢中金公司办公楼电气工程设计开题报告

1．研究的背景、目的及意义

1.1研究背景

一个建筑物的建成，需要很多专业的相互配合，比如说勘探，建筑，结构，设备，电气，经济等等。首当其冲的就是建筑专业 ，建筑专业首先完成图纸，其他专业以此为基础，在建筑图纸上完成各自的设计内容，结构主要配合建筑完成力学计算与结构相关的图纸设计，设备依托建筑图完成设计。电气专业要依托建筑图完成相关设计，另外需配合其他设备专业提供的资料完成建筑内所有需要供电设备的配电与控制。电气设计专业是整个团队中的一员，需要同其他专业紧密配合，这样才能共同创造出既美观有实用的建筑。

现代民用建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人们对对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、有线电视等系统的要求越来越高,使得建筑开始走向高品质、多功能领域,并进步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下,进行工业与民用建筑建筑电气的设计,并满足保障人身、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。

当时光进入二十一世纪，历史的长河将人类带入了信息化社会。在这个时代，每时每刻都在产生海量的多样化的信息，语音、图像、视频、文字，人们生活在这样一个空间，周边充满了各种形态信息，他们渗透到了人类的几乎一切活动之中。

建筑是现代文明人赖以生存和工作的居所。因此在建筑内必须要有能够为人们提供信息服务的设施，这就是建筑物的信息设施系统（Information Infrastructure in the building，IIB）。该系统承担建筑物内部与内部、内部与外部的信息处理职能。《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006给信息设施系统的定义是：

为确保建筑物与外部信息通信网的互联及信息通畅，对语音、数据、图像和多媒体等各类信息予以接收、交换、传输、存储、检索和显示登进行综合处理的多种类信息设备系统加以组合，提供实现建筑物业务及管理等应用功能的信息通信基础。在当今时代，建筑物信息设施系统是智能建筑中最基础的系统，也是建设智慧城市的基础。

1.2研究目的和意义

本设计过程是对本专业所学的内容进行一次全面系统的复习总结,并且完善各个知识要点,可以更好地掌握本专业的基本理论和基本技能。可以掌握建筑电气工程的设计步骤、方法、住宅建筑电气的施工程序以及CAD等绘图技能。学会选择和确定电气设备的型号和规格,学会查找和运用有关设计手册与技术资料,可以开阔视野,增长知识,更可以提高工程语言的表达能力。

众所周知，电能是现代工业和人们生活的主要能源和动力，但是电能消耗在成本中所占的比重一般都很小（除电化工业外）。例如在机械工业中，电费开支占产品成本的5%左右。从投资额来看，一般机械工厂在供电设备上的投资，也仅占总投资的5%左右。因此电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中所占比重多少，而在于工业生产实现电气化以后，可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程的自动化。从另一方面来说，如果供电突然中断，则对工业生产可能造成严重后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备的损坏，或引起大量产品的报废，甚至可能发生人身伤亡事故，给国家和人民带来经济上甚至生态环境上或政治上的重大损失。因此做好工厂供电工作对于发展工业生产、实现工业现代化，具有十分重要的意义。

目前，鉴于长三角的经济飞速发展，而建筑行业作为经济发展的带动者，发展前景甚好。电气专业依附于建筑，对于这方面的人才需求也在逐年增加，本专业顺应了时代潮流。由于平时在校所学比较零碎，通过毕业设计可以系统的回顾、复习专业知识，也为将来步入工作打下基础。

2．主要研究内容和预期目标

本毕业设计是在完成本专业所有课程后进行的综合能力考核。通过对原始资料的分析、供配电总体方案的确定、照度计算、电光源的选择、灯具布置、负荷计算、防雷保护的设计、电气设备及管线的选择、综合布线设计、绘制相关图纸。通过本次毕业设计,达到了巩固“建筑供配电”，“照明工程”“建筑物信息设施系统”等课程的理论知识,掌握建筑电气照明部分设计和建筑电气的防雷保护设计的基本方法,体验和巩固我们所学的专业基础和专业知识的水平和能力,培养我们运用所学知识去分析和解决与本专业相关的实际问题,培养我们独立分析和解决问题能力的目的。本次毕业设计主要训练学生综合运用供配电技术、现代建筑技术、电气照明技术和综合布线等技术,对现代综合办公楼的供配电、照明及综合布线等进行设计通过毕业设计培养学生综合运用所学基础理论、专业知识与技能,独立分析和解决问题的能力,使学生受到科学研究和工程设计的基本训练,达到专业素质培养目标的要求,拓宽学生的知识面和就业面。

该毕业设计主要是完成首钢中金公司办公楼电气设计建筑电气与智能化系统设计，具体包括以下内容：

（1）照明系统：确定普通照明和应急照明的光源、灯具类型，对各个房间进行照度计算，确定灯具的数量和位置，并进行电力负荷计算，选择导线类型规格、线路敷设方式以及确定配电箱位置。设计绘制普通照明、应急照明的平面布置图以及系统图。

（2）动力系统： 根据其他专业提供的动力设备的负荷等级、性质确定低压电力系统图，并进行负荷计算，选择开关、电缆等，确定干线的线缆及敷设方式，绘制电力系统图、干线平面图、动力平面图。

（3）防雷接地系统：确定建筑物防雷等级，进行防雷计算，完成屋面防雷网和引下线设计，确定与屋面对应的引下线位置，设计绘制屋顶防雷平面图、基础接地平面图。

（4）火灾自动报警及消防联动控制系统：根据水专业提供的消火栓位置，布置消火栓按钮，完成消火栓联动控制系统的设计，绘制消火栓联动控制系统图及平面图。

（5）综合布线系统：在必要的房间或区域设置电话、数据插座以及线缆的选择，设计绘制系统图及平面图。

预期目标：运用相关理论知识及建筑电气设计相关标准及规范等，结合实际的建筑电气设计图纸，合理的确定系统方案，完成工程图纸设计，撰写设计论文。

（1）符合《建筑照明设计标准》要求，按照度标准值来设计，创造一个良好的采光环境，并使设计达到节能效果，设计出图为正常照明、应急照明的系统图及平面图。预计出图3张照明平面图及1张系统图。

（2）根据设备的负荷等级及性质完成动力系统的设计，确定合适的电力线路，力求设计方案安全可靠、经济合理，设计出图为电力系统图、干线平面图、动力平面图共3张。

（3）变电所设计以提高供电的安全性及可靠性为首要原则，考虑供电电源的选择，并强化应急用电措施。确定主接线方式、选择变压器，进行短路电流计算，一次设备和主要二次设备的选择和确定。设计出高低压供电系统图2张和变电所平面布置图1张。

（4）在火灾自动报警及消防联动控制系统的设计中，根据具体工程概况以及给排水专业提供的消火栓安装位置，对消火栓按钮进行合理布置，能够在火灾发生时实现消防联动控制，保障人员以及财产的安全，设计绘制出消火栓联动控制系统图1张、平面图2张。

（5）综合布线系统：根据工程具体概况，采用适合本工程的布线系统设计方案、布线介质和相关支撑硬件，完成综合布线系统图1张及平面图2张。

3．拟采用的研究方法、步骤

认真研读任务书的要求，针对所做课题的需要，对相关资料、例图进行收集和分类，熟悉建筑电气设计规范，根据本建筑设计要求和国家相关设计规范和法规以及所学建筑供配电、智能楼宇技术知识，确定设计方案，进行电气设计，使用AutoCAD件绘制各系统平面图及系统图，疑难部分通过查阅资料，多向指导老师请教、和同学讨论解决。具体分为以下步骤：

（1）学习国家现行有关规范、法律法规、标准。收集资料，熟悉建筑电气设计步骤。

（2）对原始建筑图纸进行处理，了解整个建筑的概况。

（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）照明供电线路设计、导线选型以及电气配线箱的选择及布置等。

（5）绘制应急照明及电气照明的平面图、系统图。

（6）计算动力系统的电力负荷，选择开关、线缆，确定干线的敷设方式。

（7）绘制电力系统图、干线平面图、低压电力系统图及动力平面图等。

（8）确定供配电方案、办公楼的计算负荷。

（9）查看资料，确定年平均雷暴日，进行防雷计算。确定接闪器，引下线以及接地装置的具体位置，绘制防雷平面图及接地平面图。

（10）通过计算，确定感烟探测器和感温探测器的数量和位置，确定消防报警按钮的位置。绘制消防联动平面图。

（11）CAD图绘制完毕后，考虑穿孔，布线问题，及时解决设计中出现的问题。

（12）确定综合布线系统中设备的安装位置及数量，选择设备型号。设计绘制系统图及平面图。

（13）撰写、完善毕业设计论文，准备毕业答辩。

4．主要参考文献

[1]刘介才. 工厂供电[M]. 北京:机械工业出版社, 2008.

[2]刘介才. 工厂供电设计指导[M]. 北京:机械工业出版社, 2008.

[3]王子若. 跨入设计院[M].中国建筑工业出版社, 2017.

[4] JGJ 16-2008, 民用建筑电气设计规范[S].

[5] GB 50034-2004, 建筑照明设计标准[S].

[6] GB50054-95, 低压配电设计规范[S].

[7] GB50052-95, 供配电系统设计规范[S].

[8] GB50045-95, 高层民用建筑设计防火规范[S].

[9] GB50116-98, 火灾自动报警系统设计规范[S].

[10] GB50311-2007, 综合布线系统工程设计规范[S].

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

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

[13]郭建林.建筑电气设计计算手册(第1分册):供配电系统[M], 北京:中国电力出版社,2011.

[14]郭建林.建筑电气设计计算手册(第4分册):动力系统[M], 北京:中国电力出版社,2011.

[15]王佳. 建筑电气CAD(第2版)[M], 北京:中国电力出版社, 2008.

[16]黄克胜.浅谈办公楼照明系统设计—以某高层办公楼为例[J].企业家天地, 2010(09):179-180.

[17]张星.探讨某办公楼电气设计的几个方面[J]. 云南冶金, 2011(04):73-76.

[18]谢秀颖,郭宏祥.电气照明技术[M].中国电力出版社,2007.

[19]杨新平. 10kV变电所电气设备的选择与校验[J]. 电力与能源,2011(9):724-725.

[20]高彤莘. 某办公楼综合布线系统设计综述[J]. 科技咨询,2009(03):72-74.

逄凌滨逄凌滨

5．具体进度安排

第3周（3.11—3.15）： 英文资料翻译，研读设计任务书，明确设计任务。

第4周（3.18—3.22）： 熟悉相关规范，收集、研究与课题有关的资料。

第5周（3.25—3.29）： 熟悉及处理建筑设计图纸，确定设计方案，撰写开题报告，完成开题工作。

第6周（4.1—4.5）： 照明系统中的光照设计、电气设计及平面图绘制。

第7周（4.8—4.12）： 计算动力系统的电力负荷，选择线缆，开关，确定干线敷设方式，设计绘制电力系统图、低压电力系统图。

第8周（4.15—4.19）： 设计绘制动力系统的干线平面图、动力平面图。

第9周（4.22—4.26）： 查看资料，确定年平均雷暴日，进行防雷计算。确定接闪器，引下线以及接地装置的具体位置，绘制防雷平面图及接地平面图。

第10周（4.29—5.3）： 通过计算，确定感烟探测器和感温探测器的数量和位置，确定消防报警按钮的位置。绘制消防联动平面图。

第11周（5.6—5.10）： 完成火灾自动报警及消防联动控制系统中，消火栓联动控制系统的平面图及系统图设计绘制。

第12周（5.13—5.17）： 完成综合布线系统的设计及绘制。

第13周（5.20 —5.24）：方案及图纸的整理、修改，打印图纸。

第14周（5.27—5.31）： 收集毕业论文资料，撰写毕业论文。

第15周（6.3—6.7）： 提交论文，准备毕业答辩。