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住宅楼的电气设计
　　关键词：低压配电　照度　防雷　有线电视　消防报警
　　摘要：本论文主要阐述了鸿铭中心金街银苑住宅小区中的一栋15.5层住宅楼电气系统的电气设计依据、原则、方法及设计选择的结论。本论文共包括强电和弱电两大块，分为六章,前四章为强电部分，五、六章为弱电部分。强电部分的主要内容有：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算和照度计算等。弱电部分的主要内容有：电话系统、有线电视系统、宽带接入网系统及消防报警系统等。
　　本次对鸿铭中心金街银苑6号住宅楼的建筑电气毕业设计，旨在运用所学的电工理论知识，联系实际，通过自身的设计实践，掌握建筑电气设计的一般步骤、方法，并能够对工程中的某些问题进行分析和解决，为今后从事建筑电气工作打下良好基础。
　　1 绪论
　　1.1 建筑电气概况
　　现代建筑电气是以电能、电气设备、电气技术、计算机技术、无线电技术和通信技术为手段来创造、维持和改善建筑或建筑群室内空间的电、光、热、声和通信环境，并将随着科技的进步向更加完善的自动化、节能化、信息化和智能化方向发展。
　　随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，人们对建筑中有关照明、室内供电线路、接地防雷、消防安全、有线电视和通信等系统的要求也是越来越高，这促使了建筑电气技术无论在横向上还是纵向上将更进一步的发展，要求多学科的理论能够很合理的交融发展。
　　建筑电气设计包括强电和弱电的设计。在认真执行国家有关经济技术政策和标准规范的前提下，要求设计出能保障人身、财产、设备和建筑物安全的图纸，并力求可靠、安全、合理、节约、先进。
　　1.2 设计依据
　　本次设计是对市鸿铭中心金街银苑住宅小区高15.5层的6号楼进行的电气设计，其主要概况是：住宅楼，地下一层为架空层，作为停车场，以上15.5层为住户，其中15和15.5层作为复式楼，高为54.5m，属二类建筑。设计要综合运用所学的理论知识，利用AUTO CAD和天正电气专业软件绘图，理论联系实际，认真贯彻国家的相关标准和规范的要求，执行我国建筑电气行业相关的政策方针，力求使设计做到安全合理、运行可靠、技术先进、节约成本。
　　1.3 设计的内容
　　本工程根据户主的要求，联合实际的情况进行设计。本论文主要阐述了该住宅楼建筑电气各方面系统的设计理论依据、原则和方法以及设计选择的结论等。本论文共包括强电和弱电两大块，分为六章,前四章为强电部分，五、六章为弱电部分。
　　第二章为低压配电系统设计，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求、用需要系数法进行负荷计算和配电的方式等内容的相关原理、方法。用需要系数法进行的负荷计算，用于确定各个系统照明和用电设备等负荷的容量、计算电流，并以此选择出所需要的断路器、刀闸开关和导线，并根据不同级别的负荷及负荷大小采取不同的配电方式，选择合适的配电箱。本章设计出图一张，包括有住宅照明配电箱、电梯配电箱、通风机控制箱。
　　第三章为照明系统设计，主要内容包括光源、灯具的选择，进行的照度计算，一般照明及应急灯的选择等。并根据资料文献用利用系数法进行照度计算，选择出各个房间适合的灯具数量。本章出图五张，包括各个楼层的照明平面图。
　　第四章为防雷接地系统设计，主要说明对直击雷、侧击雷和感应雷的防护和接地系统的方式及其具体要求等内容，并根据文献且结合本建筑的特点，做了防直击雷、侧击雷和感应雷设计及接地系统设计，本章出图一张，为屋顶防雷平面图。
　　第五章为火灾自动报警与联动控制系统设计，它又可分为两大部分，第一部分为火灾报警系统，主要说明感温、感烟探测器、手动报警按钮、消防电话、消防广播等的选择原则、方法、布置位置等内容，并通过计算结合利用保护半径作辅助线的方法确定出各场所所需的探测器数量，确保保护无死区，同时也进行了消防广播、消防电话等设计工作；第二部分为联动控制部分，主要说明对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯等的控制等内容，并对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯的控制做出了具体设计，确保发生火灾后相关水泵能启动，风机能按要求投入或退出，非消防电源能自动切断，电梯实现回归地层，对重要设备能在控制室手动控制。本章出图五张，包括各个楼层的火灾自动报警平面图和火灾自动报警及联动控制系统图。
　　第六章为弱电系统设计，包括电话接入系统、有线电视系统、宽带接入网系统。电话接入系统主要是每户需安装电话门数的确定和敷设线路的注意事项等；有线电视系统主要是系统组成和功能，前端信号直接从市区有线电视网引入；宽带接入网系统主要是介绍宽带网的具体实现功能，可根据实际情况装设、升级；本次设计按每户口设置标准依据考虑各个房间确定工作区点数。
各章节的框架如下图所示：

 鸿铭中心金街银苑住宅楼的电气设计

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　　2 低压配电系统设计
　　2.1 负荷等级及供电要求
　　2.1.1 负荷等级的分类
　　不同的电力负荷，其重要程度是不同的。重要的负荷对供电可靠性的要求高，反之则低。因此电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，并针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷[2,6-10]。
　　1.      一级负荷
　　1)中断供电将造成人身伤亡时。
　　2)中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。
　　3)中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常供电。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。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，应视为特别重要的负荷。
　　2.二级负荷
　　1)中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。
　　2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱。
　　3.三级负荷
　　不属于一级和二级负荷的负荷者为三级负荷。
　　2.1.2 供电要求
　　对于供电要求有如下规定：
　　1.一级负荷的供电应由两个电源供电，当一个电源发生故障而中断供电时，另一个电源应不致同时受到损坏，而应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。当一级负荷设备容量在200KW以上或有高压用电设备时，应采用两个电压等级相同的高压电源供电。当需双电源供电的用电设备容量在100KW及以下，又难于从地区电力网取得第二电源时，宜从邻近单位取得第二低压电源或用柴油发电机组作为备用电源。对于特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源（如应急柴油发电机），并且该电源严禁接入其他负荷。
　　2.二级负荷的供电宜由两个回路供电，其第二回路可来自地区电力网或邻近单位，可用自备柴油发电机组，且供电系统应做到当电力变压器或线路发生故障时，不致中断供电或中断供电能够及时恢复。当负荷较小或地区变电条件困难时，可由一路6KV及以上专用的架空线路供电，或采用两根电缆供电，其每根电缆应能承担全部二级负荷。
　　3.三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。
　　此外，应该注意，作为应急用电的自备电源与电力网的正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。
　　本工程为二类高层建筑，应急照明设备用电、消防控制室、消防水泵、消防电梯和防烟排烟风机为一级负荷，采用两路专用回路供电。火灾事故照明和疏散指示可采用蓄电池作为备用电源，事故时其连续供电时间不应小于20min。普通客梯、排水泵、生活水泵、楼梯照明等用电设备为二级负荷，应由两路电源供电，楼梯照明灯采用电子延时开关控制，火灾时强制点亮。其他的一般电力、照明用电属于三级负荷。
　　2.2 负荷计算
　　负荷计算一般采用需要系数法。
　　用电设备功率乘以需要系数和同时系数（一般可取K∑=0.9），便可直接求出计算负荷。这种方法比较简单、应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。需要系数值是在一定的范围内按统计方法来确定的，它的准确性对负荷计算有重要的意义，可从许多文献中查表得到。但是，需要系数表中给出的只能是推荐值，这就要求设计者根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值。一般来说，当用电设备组的设备台数多时选取较小值，否则选取较大值；设备使用率高时选取较大值，否则选取较小值[1,13]。
电源220/380V三相四线制以电缆穿钢管埋地分住宅照明、双回路电梯和通风机电源引入，进线处作重复接地并引出保护PE线，接地电阻小于1Ω。
　　所有配电箱、照明箱、电表箱暗装于墙上，距地面高均为1.5m。开关、触摸延时开关、插座、空调插座暗装于墙上，距地面高分别为1.3、1.3、0.3、2.0（厨房、阳台、卫生间、漱洗间均为1.5m，客厅空调插座0.3m）。
　　具体的计算书见附录A表1所示配电箱负荷计算表。具体选择结果见附录配电系统图。
　　2.3 导线的选择
　　2.3.1 导线的选择原则
　　1. 根据计算负荷电流选断路器整定值；
　　2.根据断路器整定值选电缆；
　　3.导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级；
　　4动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值[5]。
　　2.3.2 导线的选择结果
　　根据规范要求，照明回路统一选用BV2*2.5, 插座回路统一选用BV3*4，三相空调插座选用BV5*4。详细情况见附录B配电系统图所示。
　　2.4 配电方式的确定
　　高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电；对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：
　　1.工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。
　　2.工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。
　　3.工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线[5]。
　　本工程配电采用分区树干式，详细见附录B配电系统图。
　　3 照明系统设计
　　3.1 照明设计的基本概念
　　电气照明设计的基本原则主要是实用、经济、安全、美观。根据这一原则，在进行照明设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，使工作区或空间获得：良好的视觉功效，合理的照度和显色性、适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系、合理使用建设资金与采用节能光源高效灯具等技术经济效益的关系。要求我们设计时要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、灯具数量、形式与光色，防止人与光环境之间失去协调性[5]。
　　总之，电气照明设计是由照明供电设计和灯具设计两部分组成。其目的是应人的视觉功能要求，提供舒适明快的环境和安全保障。设计要解决照度计算、导线截面的计算、各种灯具及材料的选型，并绘制平面布置图、大样图和系统图。
　　3.2 照明电光源的选择
　　光源按其工作原理可分为热辐射光源、气体放电光源、半导体发光源三种。常用的光源有：白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯和半导体灯等。照明光源的选择遵循以下的一般原则：
　　1.发光效率好；
　　2.显色性好，既显色指数高；
　　3.使用寿命长；
　　4.可靠、方便、快捷；
　　5.性价比高。
　　3.3 照明灯具的选择和布置
　　灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。
　　在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。
　　照明灯具选择的一般原则[2,148-149]：
　　1.光通量与光分布。根据环境对光通量的需要确定灯具的效率和光源，根据环境要求光通量的分布而确定灯型，两方面综合考虑。
　　2. 限制眩光。
　　3.场所的环境。根据场所的环境（如：干燥少尘、潮湿、有腐蚀性气体、易受机械损伤、有爆炸或火灾危险）选择相适应的灯具。
　　4.经济性原则。在满足照明质量和达到环境要求的前提下，采用光源发光效率高、光通量利用率高、耐用、安装维护方便的灯具。
　　5.艺术性原则。选用的灯具要与建筑结果协调，应与装饰空间、美化环境结合起来，达到照明的艺术效果。
　　灯具的布置就是确定灯的空间位置，直接决定工作面的亮度、光通量的均匀性、眩光、光的投射方向、亮度分布、环境的阴影、初期建设的投资、后期的维护费用、使用的安全性和耗电量等，合理的灯具布置能得到较高的照明质量和较高的艺术效果。现介绍室内布置的两种方案：均匀布灯和选择布灯。
　　均匀布灯：是使灯具在一定的平面内或空间内均匀分布相同的灯具。在要求照度均匀、阴影少、对眩光有较高限制的场合都采用均匀布灯，如发光顶棚等。
　　选择布灯：是指根据环境内不同区域对照度要求不同或追求艺术效果而设置不同的灯具，如办公室的台灯、卧室的壁灯、车间的工作灯等。采用这种布灯方式可以减少设施投资又可获得较好的照明效果，且可达到较高的艺术性。
　　3.4 照度和照明方式的选择
　　照明种类可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。不同的照明种类有不同的照度要求。所谓照度，是用来表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。
　　照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三种。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当选用合适的照明方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。
　　另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70－80％，同样能起到节电的作用。
　　3.5 照明设计
　　本建筑的照明设计可分为一般照明设计和应急照明设计。本建筑为普通民用住宅，一般照明主要为住宅室内照明和楼梯照明。
　　3.5.1 一般照明设计
　　住宅照明应具有浓厚的生活感，据统计一般人每天几乎有多一半的时间要在自己的家里度过，大大超过了在办公室、学校里停留的时间，因此不断改善住宅的光环境是至关重要的。住宅照明质量的提高有赖于合理的选择灯具特性(科学性)，而灯具造型的多样化又是个人对灯具型式偏爱的需要，在条件允许时应尊重使用者的意愿进行照明设计以利住宅的商品化、生活化。在住宅照明设计中，只规定在插座回路上设置漏电保护器，是因为插座回路所连接的电器主要是移动式和手持式设备，从防单相故障接地保护角度，这是必要的。这里需要提醒的是卫生间内的灯具应设置在防护区以外为好。随着人民生活水平的提高，美化家庭、节约电能的任务也越来越显得必要。
　　住宅建筑的照明主要应满足人们不同居住水平、不同居住条件的生活需要。在住宅或公寓照明中，常用的光源有白炽灯和荧光灯两种。
　　住宅灯具的安装方式：厨房、厕所采用防水吊线式；客厅、卧室、门厅、过道采用吸顶式灯具；吸顶式灯具尽可能选用节能型灯具，如三基色照明灯具，不但光线柔和悦目、无频闪、保护视力，而且具有多种色温。
　　在许多文献和国家制定的规范中，对住宅照明的照度都有所规定并给出其标准值。表3.1列出的就是住宅建筑照明的照度标准值。
　　参照表6.1的标准值，厕所、走廊为0m工作面照度，其他为0.75m的工作面照度，则可得出本建筑主要照度、光源及灯型选择参考如下：
　　1.配电室、消防控制室、门厅：300lx  三管格栅荧光灯；
　　2.电梯机房：50lx  日光灯；
　　3.起居室：200lx  白炽灯；
　　4.卧室：75lx  白炽灯；
　　5.厨房：100lx  白炽灯；
　　6.餐厅：100lx  白炽灯；
　　7.卫生间：75lx  白炽灯；
　　8.走道、楼梯、阳台：30lx  吸顶灯。
表 3.1 住宅建筑照明的照度标准值[2,136]
房间及场所
参考平面及高度
照度标准值/lx
显色指数（Ra）
起居室
一般活动
0.75m水平面
100
80
书写、阅读
300＊
卧室
一般活动
75
床头、阅读
150＊
餐厅
150
80
卫生间
100
80
厨房
一般活动
100
80
操作台
台面
150＊

注：带＊号的宜用混合照明。
　　3.5.2 应急照明设计
　　应急照明是在正常照明系统因电源发生故障，不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。其按用途可分为：疏散照明、备用照明、安全照明。
　　1.疏散照明：是在正常照明因故障熄灭后，为了避免发生意外事故，而需要对人员进行安全疏散时，在出口和通道设置的指示出口位置及方向的疏散标志灯和照亮疏散通道而设置的照明。在疏散通道地面上提供的照度应达到1lx，最低不得小于0.5lx，且疏散照明的转换时间不应大于15s。在人员密集的公共建筑、餐厅、宾馆、商场、地铁站、厂房等，应设置疏散照明。
　　2.备用照明：是在当正常照明因故障熄灭后，可能会造成爆炸、火灾和人身伤亡等严重事故的场所，或停止工作将造成很大影响或经济损失的场所而设的继续工作用的照明，或在发生火灾时为了保证消防能正常进行而设置的照明。备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供，其应急电源主要应来自两个级别的电源：电网电源和自备电源(发电机或集中蓄电池)，照度一般为正常照度的10％，备用照明的转换时间不应大于15s。
　　3.安全照明：在正常照明发生故障时，为确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。如：使用刀具裸露而无保护措施的圆盘锯的场所、医院手术室等。安全照明在工作面上提供的照度不应小于正常照明系统提供照度的5％，并且应在正常照明电源消失后0.5s以内提供安全照明电源[5]。
　　此外，应急照明也可作为正常一般照明的一部分，经常点燃，在发生故障时应能保证继续点燃。消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。安全出口标志宜设在出口的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面上。走道疏散标志灯的间距不应大于20m。应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min；高度超过100 m的高层建筑连续供电时间不应少于30min。
　　应急照明电源是当正常电源不再提供正常照明需要的最低亮度的状态，即正常照明电源电压降为额定电压60％以下时，转换到应急照明电源供电。应急照明电源大致可以分为以下几种类型：
　　1.来自电力网有效地与正常电源分开的馈电线路。
　　2.柴油发电机组。
　　3.蓄电池组。又分为灯内自带蓄电池、集中设置的蓄电池组、分区集中设置的蓄电池组。
　　4.组合电源：即由以上任意两种以至三种电源组合供电方式。
　　从上面的介绍可知，应急照明必须选用能瞬时启动的光源，只有应急照明作为正常照明的一部分，并且应急照明和正常照明不出现同时断电时，应急照明才可选用其它光源，因为若选用不能瞬时启动的光源(如气体放电灯)时，当其不在正常照明运作中一同使用，一旦发生事故，因其启动时间长而不能起到事故照明的作用。
　　综上所述，本建筑为普通高层住宅，只需要在走道、楼梯设置疏散照明，可选用自带蓄电池组作为应急照明的电源，其连续供电时间不应小与30min。
3.6 照度计算
　　照度计算的目的是按照已规定的照度及其他已知的条件来计算灯泡的功率，确定其光源和灯具的数量。照度的计算方法主要有三种，即利用系数法、单位容量法和逐点计算法。任何一种方式也只能做到基本上合理，完全准确也是不可能的，其设计误差控制在±10%～±20%为宜。
3.6 照度计算
　　照度计算的目的是按照已规定的照度及其他已知的条件来计算灯泡的功率，确定其光源和灯具的数量。照度的计算方法主要有三种，即利用系数法、单位容量法和逐点计算法。任何一种方式也只能做到基本上合理，完全准确也是不可能的，其设计误差控制在±10%～±20%为宜。
4 防雷接地系统设计

文献[6]第2.0.3条对防雷等级做了如下的规定。
第2.0.3条 遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物：
一、国家级重点文物保护的建筑物。
二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。
三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。
四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
五、具有1区爆危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。
七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。
八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。
九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。
本建筑高54.5m，根据规范，防雷设计第二类防雷建筑设计。
　　4.1 建筑物的防雷措施
4.1.1 一般规定[6]
第3.1.1条 各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。
第一类防雷建筑物和本规范第2.0.3条四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。
第3.1.2条装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位连接。
4.1.2 第二类防雷建筑物的防雷措施
第3.3.1条 第二类防雷建筑物防直击雷的措施， 宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网（带）应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，井应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。
第3.3.2条 突出屋面的放散管、风管、烟囱等物体，应按下列方式保护.：
（1）排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应本规范第3.2.1条二款的要求。 
排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱，1区、11区和2区爆炸危险环境的自然通风管，装有阻火器的排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管，本规范第3.2.1条三款所规定的管、阀及煤气放散管等，其防雷保护应符合下列要求.：
1.金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连；
2.在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并和屋面防雷装置相连。
第3.3.3条 引下线不应少于两根， 并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m。
第3.3.4条 每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连；当不共用、不相连时，两者间在地中的距离应符合要求，但不应小于2m：
在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下，接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。
第3.3.5条 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时应符合下列规定：
（１）建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。本规范第2.0.3条二、三、八、九款所规定的建筑物尚宜利用其作为接闪器。
（２）当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，宜利用基础内的钢筋作为接地装置。
（３）敷设在混凝土中作为防雷装置的钢筋或圆钢，当仅有一根时，其直径不应小于10mm。被利用作为防雷装置的混凝土构件内有箍筋连接的钢筋，其截面积总和不应小于一根直径为10mm钢筋的截面积。
（４）利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于0.5m，每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合要求：
（５）当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝土基础内敷设人工基础接地体时，接地体的规格尺寸不应小于下表的规定。
表4.1接地体规格尺寸[6]
闭合条形基础的周长(m)
扁钢
圆钢,根数*直径(mm)
≥60
4*25
2*Φ10
≥40或<60
4*50
4*Φ10或3*Φ12
<40
钢材表面积总和≥4.24m2

注：1.当长度相同、截面相同时，宜优先选用扁钢；
2.采用多根圆钢时，其敷设净距不小于直径的2倍；
3.利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表校验。除主筋外，可计入箍筋的表面积。
（６）构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋的连接，钢筋与钢筋的连接应采用土建施工的绑扎法连接或焊接。单根钢筋或圆钢或外引预埋连接板、线与上述钢筋的连接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路。
第3.3.6条 当土壤电阻率ρ小于或等于3000Ω·m时，在防雷的接地装置同其它接地装置和进出建筑物的管道相连的情况下，防雷的接地装置可不计及接地电阻值，但其接地体应符合规定；
第3.3.7条 本规范第2.0.3条四、五、六款所规定的建筑物，其防雷电感应的措施应符合下列要求：
（１）建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物，应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上，可不另设接地装置。
（２）平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物应符合本规范第3.2.2条二款的要求，但长金属物连接处可不跨接。
（３）建筑物内防雷电磁感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。
第3.3.8条 防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气线路的反击，当利用建筑物的钢筋或钢结构作为引下线，同时建筑物的大部分钢筋、钢结构等金属物与被利用的部分连成整体时，金属物或线路与引下线之间的距离可不受限制。
在电气接地装置与防雷的接地装置共用或相连的情况下，当低压电源线路用全长电缆或架空线换电缆引入时，宜在电源线路引入的总配电箱处装设过电压保护器；当Y，yn0型或D，yn11 型接线的配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处时，在高压侧采用电缆进线的情况下，宜在变压器高、低压侧各相上装设避雷器；在高压侧采用架空进线的情况下，除按国家现行有关规范的规定在高压侧装设避雷器外，尚宜在低压侧各相上装设避雷器。
第3.3.9条 防雷电波侵入的措施，应符合下列要求：
（１）当低压线路全长采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引入时，在入户端应将电缆金属外皮、金属线糟接地；对本规范第2.0.3条四、五、 六款所规定的建筑物，上述金属物尚应与防雷的接地装置相连。
（２）架空和直接埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连；当不相连时，架空管道应接地，其冲击接地电阻不应大于10Ω。本规范第2.0.3条四、五、六款所规定的建筑物，引入、引出该建筑物的金属管道在进出处应与防雷的接地装置相连；对架空金属管道尚应在距建筑物约25m 处接地一次，其冲击接地电阻不应大于10Ω。
第3.3.10条 高度超过45m的钢筋混凝土结构、钢结构建筑物， 尚应采取以下防侧击和等电位的保护措施：
（１）钢构架和混凝土的钢筋应互相连接。钢筋的连接应符合本规范第3.3.5条的要求；
（２）应利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引下线；
（３）应将45m及以上外墙上的栏杆、 门窗等较大的金属物与防雷装置连接；
（４）竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。
　　4.2 本建筑防雷接地系统设计结果
4.2.1 防直击雷的措施
本建筑利用基础钢筋网（成电气通路）做接地体，接地电阻小于1Ω（否则增加人工接地体）。屋面避雷带用ø10mm的圆钢沿着女儿墙暗敷于粉刷层中，粉刷层厚度需小于20mm。利用柱内不少于四根ø12mm以上的钢筋做通常焊接做引下线，共13处，在建筑物四周均匀或对称布置，其间距小于18m。
4.2.2 防侧击感应雷的措施
1.        为防侧击雷，从45m以上，每三层设均压环，屋面所有金属门窗、建筑玻璃幕墙、设备金属外壳、露出屋面的金属物、装饰构件内钢筋均应与作防雷引下线的钢筋连通；
2.        钢结构和混凝土的钢筋应互相连接，竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接，平行敷设的金属管道如果间距小于0.1m应跨接；
3.        电源从邻近两不同变电站由电缆引入，并在入楼处设置避雷器，电缆金属外皮、金属线槽接地。
4.2.3 接地系统
1.        本工程低压配电系统接地型式采用TN-S，在电源引入处作重复接地；其工作零线和保护地线在接地点后要严格分开。凡正常不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。
2.        防雷接地、变压器中性点接地及电气设备、信息系统等接地共用统一的接地装置，要求接地电阻不大于1Ω，否则应在室外增设人工接地体。
3.        本工程采用总等电位连接，在配电室设总等电位连接端子；将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件进行连接。
4.        弱电机房、电梯机房、浴室、卫生间等处设局部等电位连接。
详细情况见附录B屋顶防雷平面图。
　　5 火灾自动报警及消防联动控制系统
　　5.1 总则
本建筑为二类高层建筑，属二级保护对象，采用区域报警系统。
1.        本工程小区消防中心设在9号楼地下一层。本住宅楼单元入口处设火灾报警显示盘，火灾报警系统控制信号引自5号楼区域报警器。
2.        消防报警及联动系统采用海湾公司设备。例如感温探测器型号为：JTW-ZCD-G3。
3.        报警回路为二总线制，线路沿耐火桥架经过电井引至各层,各层联动控制线、消防广播线均穿钢管暗敷。
4.        在大楼的楼梯间、电梯前室等处设置离子感烟探测器，吸顶安装。在主要的出入口设置手动报警按钮（带消防电话插孔），下皮距地1.5m，按“步行距离不大于30m”的原则设置，消防模块现场定位。消火栓内设置消火栓按钮，风机房和电梯机房设置消防电话分机。
5.        按规范设置消防广播系统，并与正常广播结合，火灾时强切至火灾广播。火灾发生时，按本层及以上各层和下层进行广播。消防广播扬声器均为3W，有吊顶处用嵌入式，无吊顶处壁挂，下皮距地2.5m。
6.        消防联动控制：消火栓内设置专用消防报警按钮（带指示灯），信号接入火灾报警系统。信号线经消防控制室后送至消防水泵房。按下报警按钮后，报警按钮向消防控制室发出信号，同时启动消防水泵，消防水泵启动后按钮盒上的指示灯亮。火灾确认后，消防控制系统将相应区域的音乐广播切换为消防紧急广播，切断相关区域的非消防电源，向电梯控制柜发出联动信号，强迫电梯返回首层，并打开门。消防电梯供消防人员使用。
7.        接地系统：本消防系统采用控制器端单点接地方式，其余设备均不得与任何地线连接，以防设备误动作。
8.        消防用电采用双回路供电，传输线采用厂家规定的导线，均穿G15钢管沿楼板、墙、柱暗敷。
5.2 火灾报警系统的设计
本工程属二类高层建筑，采用集中报警系统。
5.2.1 火灾探测器的选择
1.        火灾探测器的选择要求
根据火灾的特点选择火灾探测器时，应符合以下原则[8]：
1)        对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的场所或部位，应选择感烟探测器。
2)        对火灾发展迅速，可产生大量热、烟和火焰辐射的场所或部位，可选择感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。
3)        对火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所或部位，应选择火焰探测器。
4)        对火灾形成特征不可预料的部位或场所，可根据模拟试验的结果选择探测器。
5)        对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸汽的场所或部位，应选择可燃气体探测器。
下列场所宜选用离子感烟探测器或光电感烟探测器：
1)        饭店、旅馆、教学楼、办公楼的厅堂、卧室、办公室等；
2)        电子计算机房、通讯机房、电影或电视放映室等；
3)        楼梯、走道、电梯机房等；
4)        书库、档案库等；
5)        有电器火灾危险的场所等。
下列情形则宜选用感温探测器：
1)        相对湿度经常高于95%；
2)        可能发生无烟火灾；
3)        有大量粉尘；
4)        在正常情况下有烟和蒸气滞留；
5)        厨房、锅炉房、发电机房、茶炉房、烘干车间等；
6)        汽车库等；
7)        吸烟室、小会议室等；
8)        其他不宜安装感烟探测器的厅堂和公共场所。
此外，可能产生阴燃火或者如发生火灾不及早报警将造成重大损失的场所，不宜选用感温探测器；温度在0℃以下的场所，不宜选用定温探测器；正常情况下温度变化较大的场所，不宜选用差温探测器。当有自动联动装置或自动灭火系统时，宜采用感烟、感温、火焰探测器(同类型或不同类型)的组合。
2.        火灾探测器的设置部位[8]
1)        敞开或封闭或楼梯间应单独划分探测区域，并每隔2～3层设置一个火灾探测器。
2)        前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和走道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，发生火灾时的烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。
3)        电缆竖井配合竖井的防火分隔要求，每隔2～3层或每层安装一个。
4)        电梯机房应装设火灾探测器，其一电梯是重要的垂直交通工具；其二电梯机房有发生火灾的危险性；其三电梯竖井存在必要的开孔；其四在发生火灾时，电梯竖井往往成为火势蔓延的通道，容易威胁电梯机房的设施。为此，电梯机房设置火灾探测器是必要的，电梯竖井之顶部也宜设置火灾探测器。
5)        高级办公室、会议室、陈列室、展览室、商场营业厅、走廊等。
3.        火灾探测器的设置数量和布局
火灾探测器的设置和布局要科学、合理、经济，做到既能有效探测火灾，又可节省火灾探测器的数量。设置火灾探测器时，应满足下述条件[8]：
1)        探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器；
2)        感烟、感温探测器的保护面积A和保护半径R，见表5.1所示；
3)        一个探测区域内所需设置的探测器数量应按下式计算：

式中，  N--------------------一个探测区域内所需设置