工业建筑的电气CAD设计(pdf100)(1)

序应友人之邀，花费十余日，著此拙文，只求能授益予他人。但因才疏学浅，唯恐误人子弟，深感惴惴，故作以下表述：本文仅针对初次接触电气设计的技术人员，作为工业建筑电气cad绘图的入门用。本文提供部分工业建筑方面电气cad绘图的思路和方法，内容仅供参考，不作依据。由于水平有限，文中难免有错误和不妥当之处，希望大家批评指正。设计时应以国家现行规范和标准图集为最终依据。本人已委托网站---电气人·福建电气论坛进行本文意见的收集工作，网址为://www.fjdq.cn，意见集中收集贴设置在该网站内部论坛的福建电气栏目中并予以栏目置顶，本人将根据大家意见进行修改和补充。本文及最新修改资料也将在电气人·福建电气论坛网站以PDF格式提供下载。本文版权归作者所有，未经作者许可不得随意转载、刊登和引用，也不得盗用本文内容，违者必究。（本文所有图形在Autocad2006版本下制作。）福建省水产设计院叶湘明2006年6月26日工业建筑的电气CAD设计福建省水产设计院叶湘明一、前言1、概述工业建筑的电气cad设计与民用建筑不同，工业建筑一般单层层高较高，单间面积大，动力负荷多。会接触到高压气体放电灯照明、明敷设线路、动力设备配电、电动机控制原理等等方面的设计。设计前首先要对设计对象有深入的了解，比如对该工业建筑的建筑分类、建筑规模、消防等级、室外消防水量、工艺流程等等一系列问题要有个清楚的认识，这些问题清楚后才会知道怎么设计才能满足规范和工艺方面的要求。2、与工业建筑有关的部分重要规范电气设计以安全为主，而消防安全又是重中之重。一般工业工业建筑的消防电气设计应该严格遵循《建筑设计防火规范》GBJ16-87的各项要求。在《建筑设计防火规范》第1.0.3条的适用范围里有明确，《建筑设计防火规范》适用于单层、多层和高层工业建筑，但不适用于炸药厂（库）、花炮厂（库）、无窗厂房、炼油厂和石油化工厂的生产区。一般工业建筑的电气消防设计要做什么、做多少，大部分依据的就是这本规范。当然当我们遇到一些无法明确的问题时还得征询当地消防部门的意见，各地区的消防部门对规范的理解、看法不太相同，因此要求也可能不相同。这里还得提到一本规范《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92，这本规范适用于在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸和火灾危险环境的新建、扩建和改建工程的电力设计，但也有不适用的范围，大家可以细看一下规范的第1.0.2条的规定。上述两本规范只是工业建筑电气设计中比较常用的两本规范。并不是说只要依据这两本规范就可以进行工业建筑的电气设计了。工业建筑电气设计包含方方面面，涉及到的电气规范条文非常多，非常广，大家平时要多收集多看多记。另外注意，看规范时，千万不要仅仅局限于电气章节，一方面除了要注意规范规定的使用范围外，还要适当留意其它专业的内容，有时其它专业内容中也有和电气有关的规定。比如《建筑设计防火规范》的第八章的第8.8.5条对消防水泵备用动力的规定，对电气专业设计就作出了要求。3、常见图形和文字符号的明确图纸绘制最先要掌握图形和文字符号的正确表达。为了方便图纸的识别，使图纸绘制更加规范化，了解图形符号的绘制统一标准很重要。国家标准的图形和文字符号要求可以参见《建筑电气工程设计常用图形和文字符号》00DX001这本图集。这本图集的内容和以前相应的标准图集相比较在图形和文字符号上作了适当修改，比如灯具部分，新的图集区分灯具光源和种类是在原来灯的一般符号边注上文字，金属卤化物灯文字为MH，防爆灯为EX等等；线路敷设中部分也有增加和修改，我们常用的如直接埋设符号为DB，电缆沟敷设为TC，沿墙面敷设为WS，吊顶内敷设SCE，地板或地面下敷设为F等等。这里介绍的只是其中的一小部分，大家可以认真全面地看看图集，有一些图形符号还作了精简。当然全国这么多设计单位，长期以来养成的绘图习惯和绘图方式或多或少都有不同，而且电气设备日新月异、种类繁多，这本图集也不可能方方面面都顾及到。绘图时应该允许设计人员对图面上的图例和文字符号作适当调整，并在图纸设计时绘制图例说明表格，表格中标注清楚设计图纸中的图形符号代表的含义就可以了。要掌握一个原则就是图例及文字符号与标准图集基本能保持一致，这样做目的只有一个，使图面清晰明朗规范，便于施工人员对图纸内容识别和理解。这里说的适当修改主要针对的是图形符号，非文字符号。二、工业建筑电气照明平面cad绘制下面通过一个简单的实例讲解一下工业厂房照明平面cad的基本绘制方法。其中也包括一些如负荷等级划分、插座布置、消防系统等方面的内容。我们可以通过这个例子掌握最基本的工业建筑照明平面的设计思路和方法，并将cad绘图的常用命令练习一下，了解一些cad绘图的技巧。这是一座简单的单层丙类普通工业厂房（按绘制标准省略了下面和右面轴号），钢结构屋面，室外消防水量25L/S，室内层高较高，有考虑安装桥式吊车，因此灯具安装高度要8米以上，内部有一间值班室。由于甲方在设计前期对厂房内部生产工艺的要求不是很明确，无法获得具体的工艺条件，工艺设备电源由甲方根据最终的实际需要另行引入，这里只考虑照明，类似情况我们在标准厂房设计中也会遇到，只要预留动力电源容量即可。这个工程中火灾危险性分类（丙类）以及室外消防水量可以向建筑和给排水专业索取，我们在做其它工业建筑工程设计时也一样，这是我们必须事先明确的两个重要指标。火灾危险性分类可以让我们确定在这个工程电气设备的防护等级，知道有没有电气方面的特殊要求，线路要做哪些特别处理，要安装哪些消防方面的设备等等；室外消防水量可以让我们知道这个工程消防用电设备按几级负荷供电，这样我们可以考虑要不要设置柴油发电机或者其它备用电源等等。1、初步思路1）工业厂房的照明可采用荧光灯光带（槽式灯）或气体放电灯具，一般是普通照明结合局部照明。有些厂房工艺设备上配有专门的局部照明，我们设计时只要考虑普通照明就可以了。工艺设备用电属动力用电，另外单独引入电源并预留。在工业厂房中，照明灯具的悬挂高度在4米左右时，可以选择荧光灯，悬挂高度在5米左右及以上时，一般选择适用的高压气体放电灯。本工程灯具安装要在8米以上，所以应选择气体放电灯具。工业建筑灯具安装状态按建筑层高划分一般划分为高顶棚、中顶棚、低顶棚三类。高顶棚类安装高度一般10米以上，采用250~1000W的高压气体放电灯，狭形房间要求高照度时灯具为狭照型配光，对于面积大的宽型房间灯具用中照型配光；中顶棚类安装高度一般5~10米，采用小功率高压气体放电灯，灯具为中照型配光；低顶棚类安装高度一般小于5米，这时主要采用荧光灯或白炽灯。高压气体放电灯主要有高压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯。高压钠灯光效高，金属卤化物灯显色性好，高压汞灯显色性差。光效高的灯具一般用于室外场地，显色性好的灯具一般用于显色性要求高的场所。本例中我们考虑采用金属卤化物灯作为一般照明灯具。照明控制箱设置在值班室，便于集中操作。2）根据《建筑设计防火规范》第10.1.1条和10.1.3条可以知道室外消防水量为25L/S的建筑消防用电设备可以按三级负荷供电，消防设备配电采用单独供电回路，当发生火灾切断生产、生活用电时，应能保证消防用电。但这里我们要留意《建筑设计防火规范》的第8.8.5条要求设有备用泵的消防泵房应设备用动力，因此除了负荷等级外我们还要根据这条考虑要不要设置柴油发电机或其它类型备用电源的问题。这在其它工程可能会遇到，在本例中不进行这个方面的讨论。3）应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。关于应急照明的设置要求《建筑设计防火规范》第十章的第二节已经讲得很明确。备用照明是用于确保正常活动继续进行的照明，它的设置要看生产工艺上有没有这方面的要求。疏散照明分为疏散应急照明，用来确保疏散照度，以及疏散指示照明，用来指示疏散方向。疏散照明一般设置在内部环境复杂或者建筑内部人员对该建筑内部环境不是很了解的建筑疏散走道上，用来在事故时引导人员疏散用。但目前很多工业建筑的设计中不管规模和内部环境如何都设置疏散指示灯，这其实没必要，中小规模的工厂内部工人经常在这个环境工作，对内部环境已经较为熟悉，在疏散时只要有一定照度，很容易找到出口，因此可以不用设置疏散指示灯。因此在一般情况下对于内部并不复杂的工业厂房只要设置一些在事故断电时能保证疏散照度的照明就可以了，这类照明同时可以使现场人员避开厂房内设备伤害的危险。4）关于丙类厂房设不设置火灾报警控制系统的问题，在设计领域目前存在争议，究竟是依据《建筑设计防火规范》来判定设不设置，还是依据《火灾自动报警系统设计规范》来判定设不设置。按常理《建筑设计防火规范》是用来明确要不要设置火灾报警控制系统，而《火灾自动报警系统设计规范》是用来明确如何设置火灾报警控制系统的，但是在《火灾自动报警系统设计规范》的条文说明3.1节中又强调《火灾自动报警系统设计规范》和《建筑设计防火规范》是相互协调、充实互补的关系，这自然造成设计人员在规范理解上的一些争议。我们看看《建筑设计防火规范》（2001年版）第十章的第三节对火灾报警控制系统设置部位的要求，其中对丙类厂房要不要设置没有做出明确要求，因此如果只从《建筑设计防火规范》上看可以不设置火灾报警控制系统，但是在《火灾自动报警系统设计规范》的3.1.1条中却很明确把工业建筑中丙类生产厂房列为二级保护对象（注意用的字眼是“宜”，且附录D也是仅作为建议性要求），因此消防部门在图纸送审时常常会依据这条规定要求设置火灾报警控制系统。丙类厂房种类很多，大家可以看看《建筑设计防火规范》附录三中生产的火灾危险性分类举例。建筑平时对一些标准厂房或者工艺未明确的厂房常常归类为丙类厂房，这类厂房究竟设不设置火灾报警控制系统，应该依据最终的工艺以及厂房内堆放物品的类型定，我们可以在设计说明中先给予明确：火灾报警控制系统待工艺确定后再考虑是否设置。如果设置，对小面积二级保护对象可以采用区域报警系统，报警主机设置在有人值班的值班室或管理室就可以了，大面积的厂房可以视情况采用集中报警系统，这时要设置专用消防控制室。本例中厂房由于工艺不确定我们依据《建筑设计防火规范》暂时不考虑火灾报警控制系统，如果最终需要，报警控制器可设置在值班室，线路明敷设增设也方便。5）本例中厂房由于是钢结构厂房，电气线路无法暗敷设，以明敷设为主。线路较少的直接穿钢管明敷设，线路集中且多的地方可以采用金属线槽、金属桥架或在电缆沟内敷设。金属线槽主要用来敷设电线，金属桥架主要用来敷设电线电缆。要注意采用金属线槽或金属桥架敷设线路千万别忘了金属线槽或金属桥架及其支架都必须接地，且金属线槽桥架接地点不能少于两处，每隔一定距离还要考虑重复接地。金属线槽或金属桥架中敷设电线电缆的数量在相应规范中有明确条文。比如规定线槽内电线的总截面不超过线槽内截面的40%；桥架内电力电缆总截面不超过桥架内截面的40%，控制电缆为50%等等。6）工业的特殊场所如多尘场所采用密闭式防尘设备，潮湿场所采用防潮设备，有腐蚀性气体场所采用防腐设备，火灾危险场所采用防燃设备，有爆炸危险场所采用防爆设备。本例中暂时不考虑这些特殊环境的存在，因此在这方面的电器设备的选用和电气线路的处理上就不做深入讲解，大家可以翻阅相关的设计书籍。2、cad的两个常用初始设置在正式进入绘图的介绍前，我们介绍两个常用的初始设置。一个是十字图标的设定。刚安装好cad，进入绘图窗口时，我们会看见鼠标是一个小十字光标，中间带一个小方框，有些以前看惯了大十字光标的人会不太习惯，怎么修改？我们可以从工具菜单组的选项命令（options）进入设置窗口，点击上面的显示一栏，出现下图：通过移动箭头所指的滑条就可以调整十字光标的大小，调整完毕后点确定即可。大家也可以在cad的命令行直接执行CURSORSIZE命令调整十字光标的大小。另一个是鼠标右键的设定，cad默认在非命令状态时单击鼠标右键会出现快捷菜单，如果我们希望在非命令状态时单击鼠标右键是回车执行前一个命令，而在命令状态时单击鼠标右键是执行回车命令，我们可以这样设置：