đồ án môn học hệ thống điện trong công trình văn phòng căn hộ

7 Hầm để xe 1686.99 75 40Đối với các phòng có cùng chức năng ta chọn chung cùng 1 loại đèn để tránh số loại đèn của công trình quá nhiềuThông số các bóng đèn được sử dụng trong công trìn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI

KHOA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG CÔNG TRÌNH

GVHD: Họ và tên: MSSV: 83365 Lớp: 65HKC3

Hà Nội, ngày 10, tháng 04, năm 2023.

ĐỒ ÁN HỆ THÔNG ĐIỆN TRONG CÔNG TRÌNH Giảng viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện :Mã số sinh viên : Lớp :

I CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

+ Tên công trình: Văn Phòng-Căn hộ Đề: 2.1+ Nguồn điện cấp : Trung áp: 22kV Hạ áp: 220V/380V + Đặc điềm kết cấu : Chiều cao công trình

Khẩu độ công trình Hệ thống chịu lực + Đặc tính quang học của vật liệu: Trần: Trắng Tường: Trắng Sàn: Tối màu + Phụ tải động lực bố trí trong công trình (tạm tính): Thiết bị điều hòa trung tâm: 320kW

Thiết bị thang máy (số liệu 1 thang): 13kW/1 thang cao tầng, 5kW/1 thang thấp tầng Quạt thông gió:

 Tăng áp cầu thang: 14kW  Hút khói hành lang: 14kW

 Hút mùi khu vệ sinh: 0.5kW/khu VS công cộng/tầng (vệ sinh tại căn hộ lấy nguồn từ căn hộ)

Bơm cấp nước: Chữa cháy: 2x45kW Sinh hoạt: 2x8kW

1.1 Tổng quan về công trình

Công trình có số tầng: 10

+ Chức năng công trình văn phòng

+ Số tầng : 11 tầng

1.2 Các quy chuẩn, tiêu chuẩn, tài liệu sử dụng

+ TCVN 7114 : 2008 : Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng

+ TCVN 9206 :2012 : Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng + QCVN 12 :2014 : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện của nhà ở và nhà công cộng

+ QCVN 09 :2013 : Quy chuẩn xây dựng quốc gia các công trình xây dựng + Trang bị hệ thống chiếu sáng điện và các loại mạng khác trong công trình :

+ Các tài liệu chỉ dẫn tính toán, catalogue: Catologue Philips

II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ BỐ TRÍ ĐÈN BÊN TRONG MẶT BẰNG TẦNG HẦM 1

2.1 Thiết kế chiếu sáng cho phòng được giao nhiệm vụ (Phòng sinh hoạt cộng đồng)theo phương pháp lợi dụng quang thông U

-Chiều dài:11m-Chiều rộng:6.9m

- Diện tích cần chiếu sáng:75.9 m- Chiều cao tầng: 3.9 m

+ Trần: trắng hệ số phản xạ: ρ = 0,7

+ Tường: trắng hệ số phản xạ: ρ = 0,7t+ Sàn: Tối màu hệ số phản xạ: ρ = 0,1s

2.1.1 Chọn độ rọi yêu cầu

-Căn cứ vào TCVN7114-1:2008 để chọn độ rọi yêu cầu cho phòng sinh hoạt chung:

 Chỉ số truyền màu : CRI 80=

+ Chất lượng ánh sáng: Chọn chỉ số hoàn màu IR = 80

quang có các thông số như sau:-Quang thông: 4008 (Lm)-Công suất : 42 (W)-Hiệu suất đèn : 1

-Hiệu suất phát sáng: 130 Lm/W-Nhiệt độ màu: 4000(K)-Chỉ số hoàn màu = 80-Kích thước : 0.6x0.6x0.032(m)

B.Chọn hệ thống chiếu sáng( Chọn kiểu chiếu sáng )

Để đạt được môi trường chiếu sáng tiện nghi trong khu vực phòng sinh hoạt cộng đồng nên dùng kiểu chiếu sáng chung trực tiếp rộng

2.1.3 Chọn độ cao treo đèn

- Tỷ số treo đèn J được xác định bằng công thức:J =

Trong đó:J: Tỷ số treo đèn

h’: Koảng cách từ đèn đến trần

h: Độ cao của đèn so với mặt phẳng vùng làm việc

Đèn ngầm vào trần có h’=0, tỷ số treo đèn J=0 (thỏa mãn điều kiện : 0 ≤ J ≤ )

- Chiều cao tính toán của phòng là :

htt = H – (h +h ++0.2) = 3.9– ( 0.575 +0.85+0.2 ) = 2.275 (m)dầmvlv Trong đó :

-H : chiều cao kiến trúc H = 3.9 m-hdầm : Chiều cao dầm

h = => h = m

-h : Chiều cao vùng làm việc h = 0.85 mvlvvlv- : Chiều cao treo đèn = 0 m-h : Chiều cao tính toán của phòngtt

-Khoảng cách từ mép dưới của trần giả : h = 0,2

2.1.4 Bố trí đèn và xác định số lượng VCS tối thiểu ( N )min

Ta có : và (m

Với n = 2.2 => q = 1.1 0.9 q 1.35 (TM)Với m = 1.8 => p = 0.87 (TM m )

Ta bố trí sơ bộ: 20 đèn như sau

2.1.6 Xác định quang thông tổng cộng phòng

- Hệ số không gian: k = ( )

a bhtt a b

 

Với: Chiều rộng: a= 6.9 m; Chiều dài: b= 11 m

Chiều cao tính toán: htt= 2.275m

Hệ số phản xạ trung bình của tường là :

n

iii 1

ii 1

 

Trong đó: i- hệ số phản xạ của kết cấu i

Si- diện tích của kết cấu i (m )2

Cửa đi vách kính : S= 2,51,6 = 10.25m ( làm bằng kính trong suốt ρ= 0.082

Cửa sổ kính: S= 4.1x3.9= 16 m ( làm bằng kính trong suốt có ρ = 0.08)2

Tường: S=3.9x10,7 + 11x3,9 + 6.3x3.9 + 0.99x3,9 +

(0.6+0.9+0.275+0.4)x3,9 10,25 -= 92 ( tường màu trắng có ρ = 0.5) =

Vậy ta có hệ số phản xạ ptrần : ptường : psàn = 7 : 4.3 : 1

Bảng Hệ số phản xạ trung bình của tường cho từng khu vực

Diện tích(m )2

Hệ số phản xạ(%)

Hệ số phản xạ trungbình (%)

Reflectances for ceiling, walls anh working plane (CIE)0.80

0.350.450.530.600.660.740.790.830.870.89 Ta có h sốố ph n x trầần : tệ ả ạ ườ ng : sàn = 7 :4.2 : 1

Ta n i suy ch n: U = 0.62ộọ

- Tổng quang thông cần thiết kế là : = Trong đó :

S : Diện tích vùng làm việc = 75.9 E : Độ rọi yêu cầu = 500 lux yc Hiệu xuất đèn : η = 1

: Hệ số dự trữ quang thông = 1.25 U : Hệ số lợi dụng quang thông = 0.62= ≈ 76512 ( Lm )

2.1.7 Xác định số lượng VCS cần thiết

N = = = 19 < Nmin

Vậy số lượng vật chiếu sáng là 20 VCS bằng Nmin

Sơ đồ bố trí đèn được sắp xếp giống với sơ đồ bố trí VCS tối thiểu Nmin

- Độ rọi trung bình theo thiết kế:

III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO CÁC PHÒNG CÒN LẠI BẰNG PHẦN MỀM DIALUX

3.1 Chọn độ rọi yêu cầu cho các phòng còn lại

Theo TCVN 7114-1:2008 Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng ta có bảng :

Bảng 3.1 Độ rọi yêu cầu các phòng ở tầng hầm 1

7 Hầm để xe 1686.99 75 40Đối với các phòng có cùng chức năng ta chọn chung cùng 1 loại đèn để tránh số loại đèn của công trình quá nhiều

Thông số các bóng đèn được sử dụng trong công trình:

Bảng 3.2 Thông số bóng đèn

STT(bóng đèn sử dụng)Tên bộ đènHãngNhiệt ĐộMàu (K)CRICôngSuất( W)

Kích thước (m)

Philips - SP341P LED21S/930 O SRD

Philips - SP341P LED21S/930 O SRD

WL130V PSU 1 xLED12S/830 D350

Độ rọiyêucầu(lux)

kỹ thuật điện Philips -SP341PLED21S/930

O SRDL1200 (1x

thuật nước

Philips SP341PLED21S/930

-O SRDL1200 (1xLED22S/930)

3 Phòng trực kỹthuật

Philips SP341PLED21S/930

-O SRDL1200(1xLED21S/930)

WL130VPSU 1xLED12S/83

0 D350

Philips SP341PLED21S/930

-O SRDL1200(1xLED21S/930)

máy

Philips SP341PLED21S/930

-O SRDL1200(1xLED21S/930)

Philips SP341PLED21S/930

-O SRDL1200(1xLED21S/930)

=> Thỏa mãn khoảng cho phép [-10  20] %.

Các thống số và số liệu tính toán ở phần mềm dialux ta để ở phụ lục

IV TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CHIẾU SÁNG VÀ Ổ CẮM CHO CẢ CÔNG TRÌNH

4.1 Tính toán công suất chiếu sáng cho cả công trình

Dựa vào tầng hầm 1 ta có thể nội suy mật độ công suất (LDP) ( W/m )của các phòng ở2 các tầng còn lại dựa vào độ rọi yêu cầu và mật độ công suất ta đã tính ở trên :

Ví dụ : ta có Eyc của cầu thang là 100 và LDP = 1.36 (W/m ) 2 Eyc của phòng làm việc là 500

- Kết hợp với phần đã tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng cho Tầng hầm 1 (bảng 3.3)

ta có thể chọn một số giá trị của các phòng có chức năng tương tự nhau để tính toáncông suất chiếu sáng cho cả công trình

- Những phòng có cùng chức năng ta quy lại thành một và lấy mật độ công suất là

trung bình cộng của tất cả các phòng có cùng chức năng đó nếu phòng đó thuộc cácphòng chức năng ta tính được ở tầng được giao (bảng 3.3)

- Dựa vào các số liệu trên ta tính toán cho các tầng còn lại như sau:

Bảng 4.2 Công suất chiếu sáng công cộng

(W/m )2Diện tích

(m2)K đồng thờiTổng công suất(W)

Tầng hầm2

(W/m )2Diện tích

(m2)K đồng thờiTổng công suất(W)

thang máyThang

4.2 Tính toán công suất ô cắm cho cả công trình

- Trong thiết kế, tính toán công suất điện cung cấp cho ổ cắm thường dựa vàochức năng phòng và đảm bảo sử dụng được cho các thiết bị dùng điện lớn nhất ( thường là các thiết bị làm việc không thường xuyên) cũng như các thiết bị làm việc thường xuyên và đồng thời.

- Việc xác định vị trí và số lượng ổ cắm trong các phòng chức năng phụ thuộcvào công năng, bố trí kiến trúc của phòng cũng như số lượng và vị trí đặt các thiết bị sử dụng điện Trong trường hợp không xác định cụ thể được thiết bị dụng ổ cắm thì số lượng ổ cắm được xác định theo diện tích hoặc chu vi phòngchức năng, còn công suất mạch tính theo số liệu sau (theo mục “5.3 TCVN 9206-2012 Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình-tiêu chuẩn thiết kế”): + Lấy bằng 25 Wđối với nhà làm việc, trụ sở, văn phòng.

+ Lấy bằng 360 W cho mỗi vị trí ổ cắm đôi và 90W cho mỗi vị trí ổ cắm 4 đốivới nhà ở và các công trình công cộng khác.

=> Từ các cơ sở ở trên, ta bố trí ổ cắm đôi trên sàn (360W cho 1 ổ đôi) cho các phòngchức năng ngoại trừ một số phòng chức năng: phòng kỹ thuật thì bố trí ổ cắm đôi trêntường cách mặt đất 0,5m có công suất 2000W mỗi phòng.

4.2.1 Tính toán công suất ô cắm cho tầng được giao

Các phòng chức năng như: hành lang, cầu thang, khu vệ sinh, ta sẽ không bố trí ổ cắm Ta có bảng công suất ổ cắm cho các phòng chức năng của tầng được giao :

Bảng 4.4 Công suất ổ cắm cho tầng hầm 1

4.2.2 Tính toán công suất ổ cắm cho các tầng còn lại

Bảng 4.5 Công suất điện cấp cho ổ cắm các tầng khác

TPhòng chứcnăngSố lượng

Diện tích(m²)/Chuvi (m)

g ổcắm

Tổng công suất(W)

Phòng truyềnthông, trưng

Phòng chức

năngSố lượng

Diện tích(m²)/Chuvi (m)

g ổcắm

Tổng công suất(W)

Phòng chức

năngSố lượng

Diện tích(m²)/Chuvi (m)

g ổcắm

Tổng công suất(W)

Tầng hầm2

+ Phụ tải ưu tiên động lực (lấy điện từ 2 nguồn khác nhau) : thang máy, bơm sinh hoạt + Phụ tải ưu tiên chiếu sáng và ổ cắm (lấy điện từ 2 nguồn khác nhau) : các tủ điện tầng

Độ tin cậy cấp điện : Là mức độ đảm bảo liên tục cấp điện tùy thuộc vào loại và chức

năng của công trình Đối với công trình là 1 khách sạn ta nên đặt máy phát điện dựphòng để đảm bảo khi mất điện lưới thì vẫn có thể hoạt động bình thường

Chất lượng điện : Được đánh giá qua 2 chỉ tiêu là tần số (f) và điện áp (U) Chỉ tiêu tần

số do cơ quan điều chỉnh hệ thống điện quốc gia điều chỉnh ( thường là 50Hz ) Đối vớichỉ tiêu điện áp thì chỉ được dao động quanh giá trị 5%

An toàn cung cấp điện : Điện cung cấp cần đảm bảo : an toàn về người (sử dụng nối đất,

vật liệu cách điện tốt); an toàn cho công trình (phải có các biện pháp chống cháy nổ); antoàn cho thiết bị điện (sử dụng các thiết bị bảo vệ như aptomat, cầu trì, )

Kinh tế cho phương pháp cung cấp điện : Đánh giá bởi chỉ tiêu đầu tư ban đầu và chi

phí vận hành Phương án kinh tế là đảm bảo vốn đầu tư thấp mà vẫn đảm bảo được chấtlượng và có thể thu hồi được vốn đầu tư nhanh nhất

5.1 Lựa chọn phương án cấp điện

Nguồn cấp điện : Theo chức năng và nhu cầu sử dụng điện của công trình điện được cấp

từ 2 hệ thống nguồn đảm bảo cấp điện liên tục cho các phụ tải ưu tiên trong công trìnhnên ta lựa chọn phương án đặt máy phát điện dự phòng có bộ tự động đóng cắt nguồn dựphòng khi mất điện lưới trở lại :

+ Nguồn thứ nhất : Hệ thống trạm biến áp được cấp điện từ lưới điện quốc gia : gồm 1máy biến áp được lấy điện từ nguồn trung áp cấp cho công trình

+ Nguồn thứ hai : Hệ thống nguồn điện dự phòng gồm 1 máy phát điện dự phòng vàđược dùng để phát điện liên tục 100% cho công trình khi mất điện lưới quốc gia Máyphải điện cung cấp điện đồng thời cho các tủ ưu tiên và sự cố của công trình

Điện áp sử dụng : Để đảm bảo tính kinh tế - kĩ thuật ta chọn hệ thống điện 3 pha 5 dây

với điện áp 380/220V gồm: 3 dây pha, 1 dây trung tính và 1 dây nối đất Trong đó :+ 3 dây pha : được xác định theo công suất phụ tải

+ Dây trung tính : được xác định phụ thuộc vào tiết diện dây pha

+ Dây nối đất: có tiết diện phụ thuộc dây pha, điện trở của hệ thống nối đất phải nhỏ hớn4 

Cách đi dây : Dây dẫn đi từ máy biến áp và máy phát đến tủ điện tổng toàn nhà theo sơ

đồ nguyên lý cấp điện toàn nhà Mạch động lực đi thẳng tới các phụ tải động lực cònmạch chiếu sáng, ổ cắm đi đến tủ điện tầng => tủ điện phòng => thiết bị điện

5.2 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho công trình

Bản vẽ thiết kế sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho công trình xem ở bản vẽ

VI TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ APTOMAT

6.1 Tính chọn dây dẫn

6.1.1 Nguyên tắc lựa chọn dây dẫn

- Chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng => đảm bảo không gây hỏa hoạn do cháy dâydẫn điện.

- Kiểm tra dây lại dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép => đảm bảo thiết bị làmviệc theo đúng điện áp định mức cho phép.

- Kiểm tra lại dây dẫn theo điều kiện độ bền cơ học => đảm bảo dây không bị đứt hoặcbiến dạng trong quá trình thi công.

- Đối với mạng động lực: kiểm tra dây dẫn theo mật độ dòng khởi động (kiểm tra theotổn thất điện áp cho phép khi khởi động là 15%).

Chú ý: chọn dây dẫn phải đảm bảo tiết diện cắt ngang đảm bảo tối thiểu cho từng trườnghợp sử dụng (TCVN 9206- 2012 mục 7.9 bảng 11)

Tên đường dây

Mặt cắt nhỏ nhất củaruột dây dẫn (mm )2

Lưới điện nhóm chiếu sáng có ổ cắm điện; lưới điện

Đường dây trục đứng cấp điện cho một hoặc một số

6.1.2 Tính chọn dây dẫn

a Xác định dòng điện tính toán trên các mạch phân bố chính và phụ

+ Đối với phụ tải sử dụng điện một pha : tttt

U cosφ=

+ Đối với phụ tải sử dụng điện ba pha : tttt

U 3.cosφ=

Trong đó :

- Ptt : là công suất tính toán của mạch tương đương- Uf, Ud : là điện áp pha, điện áp dây (V)

- Cos : hệ số công suất trung bình của mạch, với mạch chiếu sáng cos=0.95,mạch ổ cắm lấy cos =0.85, với các phụ tải động lực lấy cos =0.7,  

- với các tủ phòng, tủ tầng, tủ ưu tiên ,sự cố được tính theo công thức

Bảng 6.1 Dòng điện tính toán cho các mạch của tầng hầm 1

Tổng ƯT+SC+CS 567.25 0.82 1051.03

b Tính chọn dây dẫn

Tính chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng kết hợp với điều kiện bảo vệ.

Thực tế có nhiều dây đi cùng nhau trong máng, thang cáp trong môi trường không được thông thoáng khí vì vậy ta phải hiệu chỉnh lại I để đảm bảo an toàn:dd

Ihc = Với k = k x k x k

Trong đó:

Itt: dòng điện tính toán để chọn dây dẫn.

Ihcdd: dòng điện tính toán để chọn dây dẫn đã được hiệu chỉnh.k: hệ số hiệu chỉnh.

Ta sẽ thiết kế khi nhiệt độ môi trường bất lợi nhất, t = 35 °C => k = 0.93max3

Cách đặt dây dẫn: với các lộ chiếu sáng ta đi hàng đơn trên trần, còn lộ ổ cắm ta đi trong tường, từ đó ta tra bảng hệ số k1xk2 kể đến cách đi dây và số mạch dây dẫn đi cùng nhau.

Tra bảng 4.8 Sổ tay Lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,1 đến 500kV của Ngô Hồng Quang để chọn dây.

b, Đối với các tủ phòng ta chọn vật liệu cách điện là PVC

Ta sẽ thiết kế khi nhiệt độ môi trường bất lợi nhất, t = 35 °C => k = 0.93max3

Cách đặt dây dẫn: Ta đi hàng đơn nằm ngang hoặc trên máng đứng, từ đó ta tra bảng hệ số k1xk2 kể đến cách đi dây và số mạch dây dẫn đi cùng nhau.

Tra bảng 4.12 Sổ tay Lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,1 đến 500kV của Ngô Hồng Quang để chọn dây.

c, Đối với các tủ tầng và phụ tải động lực

Do dòng đi trong cáp lớn nên ta sẽ chọn cách điện bằng XLPE để đảm bảo an toàn.Nhiệt độ bất lợi nhất vào mùa hè t = 35ºC => k = 0.96max3

Để chọn hệ số k1xk2 ta căn cứ vào số cáp đi cùng nhau trong máng cáp, thang cápGhi chú : Cu/XLPE/PVC : cáp chống cháy ruột đồng cách điện bằng XLPE có vỏ bọcchống cháy dùng cho các thiết bị động lực của nhóm phụ tải sự cố

Tra bảng 4.31 Sổ tay Lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,1 đến 500kV của Ngô Hồng Quang để chọn dây.

Dựa theo TCVN-9207-2012 bảng 8- quy định tiết diện dây trung tính để chọn day tring tính

Bảng 6.4 Thống kê dây dẫn cho các mạch của tầng hầm 1TủLộItt(A)k1xk2k3(A)Iddđm(A)Ký hiệu dây dẫn

CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)TP

CU/PVC/PVC (2x2.5) +E(1x2.5)TP

Bảng 6.5 Thống kê dây dẫn cho các mạch của các tủ phòng ở tầng hầm 1TủItt (A)k1xk2k3(A)Iddđm(A)Ký hiệu dây dẫn

TĐT5 55.72 0.78 0.96 74.41 75 Cu/XLPE/PVC (3x10) + O(1x10) +E(1x10)

TĐCS-OC 704.02 0.78 0.96 940.20 3x338 3xCu/XLPE/PVC (3x150) +O(1x95) + E(1x95)

TĐBNCC 97.67 0.8 0.96 127.17 149 Cu/XLPE/PVC/FR (3x35) +O(1x16) + E(1x16)

TĐSC 212.93 0.8 0.96 277.25 300 Cu/XLPE/PVC/FR (3x120) +O(1x70) + E(1x70)Tổng

ƯT+SC+CS