Elprojektering av kontorsbyggnad

Transkript

1 School of Mathematics and Systems Engineering Reports from MSI - Rapporter från MSI Elprojektering av kontorsbyggnad Hans Dahl Jonas Danielsson Jun 2006 MSI Report Växjö University ISSN SE VÄXJÖ ISRN VXU/MSI/EL/E/ /--SE

2 Organisation Växjö Universitet Matematiska och systemtekniska institutionen Författare Jonas Danielsson Hans Dahl Dokumenttyp Examensarbete Titel Elprojektering av kontorsbyggnad Sammanfattning WSP Systems i Växjö är ett konsultföretag som projekterar elanläggningar för allt från bostäder till industrier. Vår uppgift är att utifrån en kravspecifikation och arkitektritning ta fram ett ritningsunderlag för en mindre kontorsbyggnad på Ljungby lasarettsområde. Uppgiften går ut på att ta fram kanalisation-, kraft- och belysningsunderlag både med datorprogram och genom teoretiska beräkningar. Utgivningsår Antal sidor

3 INNEHÅLLSFÖRTECKNING Inledning 5. Förord 5.2 Företagsbeskrivning 6.3 Bakgrund 6.4 Syfte 6 2 Teori 7 2. Höjder och fördelning av apparater Belysningsteori Ljustekniska begrepp Riktvärden Ledningsdimensionering Sammanlagring Utlösningsvillkor Spänningsfall Datorverktyg Magicad Dialux EL-Vis Kabel 3 Metod 2 3. Kanalisation Centraler Kabelstege Fönsterkanal Håltagning Tomrör Kraftritning Fönsterbänksuttag Personalrum Övriga utrymmen Ledningsdragning Belysningsberäkning Rumsplanering Armaturval Placering Ljustekniska resultat Belysningsritning Armaturplacering Nödbelysning Ledningsdragning Fasadbelysning Ledningsdimensionering Sammanlagrade effekter Dimensionering av huvud- och gruppledningar Huvudledning till central AA Huvudledning till central AB Huvudledning till central AC 9

4 Huvudledning till central AD Servisledning till serviscentral A Utlösningsvillkor Spänningsfall Servisledning AKKJ 95/ Huvudledning gruppcentral FKKJ 0/ Gruppledning EKK 4x Avsäkring av ledningar 23 4 Analys Resultat Diskussion 24 5 Källförteckning 26 6 Bilagor 27 Bilaga Förutsättningar 27 Bilaga 2 Kanalisationsritningar 29 Bilaga 3 Kraftritningar 32 Bilaga 4 Belysningsritningar 35 Bilaga 5 Centralförteckningar 38 Bilaga 6 Kretsscheman 45 Bilaga 7 Ljusarmaturförteckningar 47 Bilaga 8 Armaturlista Dialux 50 Bilaga 9 Sammanfattningar rum Dialux 52 Bilaga 0 Elektriska data armaturer 75 Bilaga Ledningsdimensionering EL-Vis 78 Bilaga 2 Utlösningsvillkor EL-Vis 83 Bilaga 3 Spänningsfall EL-Vis 84

5 INLEDNING. FÖRORD Detta är en rapport av vårt examensarbete på kandidatnivå 0p vid Matematiska och systemtekniska institutionen på Växjö Universitet. Det är utfört i samarbete med WSP systems i Växjö under 0 veckor våren Våra handledare under projektet har varit Håkan Forsmark från WSP Växjö, Kjell Salomonsson från avdelningen för elektroteknik vid Växjö Universitet samt Erik Loxbo från Högskolan i Kalmar. Vi vill tacka våra handledare men även ett stort tack till de anställda vid WSP i Växjö som tagit sig tid med våra frågor. Växjö juni 2006 Hans Dahl & Jonas Danielsson 5

6 .2 FÖRETAGSBESKRIVNING WSP systems i Växjö är en del av ett globalt företag med totalt 6000 medarbetare. Den huvudsakliga verksamheten bedrivs i Storbritannien och Sverige men finns också i övriga Europa, USA, Afrika och Asien. I Sverige arbetar ca 900 personer med konsulttjänster inom flera affärsområden som t ex arkitektur, byggprojektering, samhällsbyggnad och systems. WSP systems arbetar inom El & tele, VVS, IT Com och Automation, på Växjökontoret arbetar man främst med El & tele och VVS..3 BAKGRUND Som avslutning på vår treåriga elektroingenjörsutbildning ingår att göra ett examensarbete på 0 p. Vi hade en idé om vad examensarbetet skulle handla om redan när vi började fundera över det under höstterminen Den gick ut på att skaffa oss kunskaper i elprojektering i allt från cadritningar till dimensioneringsberäkningar. Vi har fått en del teoretisk bakgrund från kurser vi läst men aldrig kunnat nyttja dem praktiskt. Tidigare har vi bakgrund från elinstallationsbranschen och har många gånger stött på ritningar och scheman men inte vetat hur de tas fram. Efter att ha tagit kontakt med lite olika företag i Växjöregionen fastnade vi för WSP Systems. I vår uppgift har vi fått förutsättningar för att göra ett ritningsunderlag för en mindre kontorsbyggnad på Ljungby lasarettsområde. Uppgiften är begränsad till att ta fram kanalisation-, kraft- och belysningsunderlag både med datorprogram och genom teoretiska beräkningar..4 SYFTE Efter avslutad utbildning är vi båda intresserade av att arbeta inom elprojektering, därav valet av område för examensarbetet. Syftena för arbetet blir att: Från teoretiska kunskaper få fram ett korrekt ritningsunderlag. På ett effektivt sätt kontrollera att man uppnår satta gränsvärden för belysningsnivåer i rumsmiljöer. Belysa en kontorsarbetsplats arbetsmiljömässigt korrekt. Arbeta efter standardiserade krav och föreskrifter. Kontrollera teoretiska ledningsberäkningar mot beräkningsprogram. 6

7 2 TEORI 2. HÖJDER OCH FÖRDELNING AV APPARATER Allt som reglerar antal och höjder för apparater, uttag och strömställare finns samlat i en svensk standard SS , elinstallationer i byggnader, uttag och andra anslutningspunkter, omfattning och placering. Svensk standard tar i huvudsak upp utrymmen i bostäder, servicehus, skolor, fritidshem etc, men kan även tillämpas i likartade utrymmen som t ex kontor. Alla angivna höjdmått i standarden avser avståndet från färdigt golv till anslutningspunktens centrum. Strömställare ska placeras på låssidan på 000mm över golv. Vid val av antal eluttag utgår man ifrån att dessa är i tvåvägsutförande, eluttag som monteras tillsammans med strömställare är däremot av envägsutförande. Där ej annat angivits fördelar man antalet eluttag efter utrymmets sammanlagda vägglängd, inklusive öppningar, delat på fyra. Uttag placerade på vägg placeras om möjligt minst 500mm från innerhörn och på 300mm över golv. För anslutningspunkter till platsbundna och flyttbara elapparater i kök finns reglerat vilka höjder och väggplaceringar som gäller. Lysrörsarmatur för bänkbelysning placeras under väggskåpets framkant. Trappa eller korridor skall ha trappautomat och belysta tryckknappar för tändning av belysning på varje plan. Gångavståndet mellan tryckknapparna skall ej vara över 8m och minst en skall vara synlig från varje plats i utrymmet. 2.2 BELYSNINGSTEORI När man ska planera en anläggning i detta fall en kontorsmiljö är det viktigt att ta hänsyn till arbets- och allmänbelysning i lokalerna. För att man ska trivas och inte bli trött krävs att vi har en bra belysning där vi arbetar, vid normalt kontorsarbete t.ex. utgör synarbetet /3 av människans energiförbrukning Ljustekniska begrepp Nedan finns de storheter och enheter som förekommer i samband med ljuskällor och belysningsplanering. Storheterna är fotometriska, dvs strålning som värderats efter ögats känslighet och omvandlats till ljus. Strålning direkt utsänd från ljuskällan kallas radiometrisk strålning. φ = ljusflöde, enhet: lumen (I/ω), anger hur mycket ljus en ljuskälla eller armatur avger I = ljusstyrka, enhet: candela (φ/ω), visar med vilken intensitet ljuset riktas åt olika håll E = belysningsstyrka, enhet: lux (φ/a), är ett mått på hur mycket av det riktade ljuset som faller på varje kvadratmeter av en belyst yta L = luminans, enhet: ljustäthet (I/A), anger hur mycket av ljuset på den belysta ytan som reflekteras mot våra ögon 7

8 ω = rymdvinkel (A/r 2 ), förhållandet mellan den yta (A) som en ljusstråle träffar på en sfär och kvadraten på sfärens radie (r). se figur 2. figur Riktvärden I ljuskultur för belysning inomhus anges belysningsstyrkor under vanliga förutsättningar till minst 500 lux medelbelysning för arbetsplatser i kontor, för allmänbelysning gäller minst 300 lux medelbelysning. Rekommenderade luxtal gäller för en normalseende 40-åring, är personen äldre ställs högre krav på belysningsstyrka. De angivna kraven på belysningsstyrka förutsätter också att ljuset uppfyller övriga krav på god belysning, som bra fördelning, ingen bländning, rätt riktning, god färg- och kontraståtergivning. Detta kan åstadkommas genom att välja avbländade armaturer och placera dem direkt ovanför arbetsytan samt välja lysrör med god färgåtergivning. Kraven på god avbländning styrs av gränsvärden för bländtalet, t ex ger bländtal 5 ingen risk för obehagsbländning medan 24 kan ge obehaglig bländning. ρ = reflektionsfaktor, förhållandet mellan det ljus som reflekteras från en yta och infallande ljus. Valet av färger och material påverkar reflektionsfaktorerna för golv, väggar och tak som i sin tur påverkar ljusåtergivningen i rummet. Normalt sett räknar man med att taket har bäst reflektion och att golvet reflekterar minst. Vid mörkare väggfärger bör man tänka på att öka belysningsstyrkan, även möbler som hyllor och bord bör tas med i beräkningen. Vanliga reflektionsfaktorer i beräkningssammanhang är 70/50/20 för tak, vägg respektive golv. En vit yta kan som mest reflektera 80% av ljuset, en ljus yta ca 50%, en medelljus 30-50% och en mörk 0%. Ett rum med mörka interiörfärger kan kräva upp till 30% mer ljus, dock kan en mörk yta aldrig upplevas som ljus hur mycket ljus som än läggs på den. Trots att luminansen ökar så är det belysningsstyrkan och reflektansen som ger oss en upplevelse av ljus. β = bibehållningsfaktor (underhållsfaktor), kompensation för ljuskällors ljusnedgång under drifttiden samt nedsmutsning av armaturer och omgivning Alla belysningsanläggningar måste underhållas kontinuerligt för att de ska kunna ge det ljusutbyte de är projekterade för. Detta beror dels på att ljuskällornas ljusflöde sjunker efterhand och att armaturer successivt smutsas ned. Måttet på detta brukar kallas bibehållningsfaktor eller underhållsfaktor. Bibehållningsfaktorn skiljer sig åt beroende på vilken miljö armaturen är tänkt att monteras i. 8

9 You are reading a preview. Would you like to access the full-text? Access full-text

10 Beräkning - enligt SS utgåva 6 EL-Vis Kabel Anläggning: Hus 3A Kommentar: Dimesionerad för 30% utbyggnad Central: AB Beräknad sign/datum: HJ Filnamn: Angivna kretsuppgifter Beräknade resultat Dimensionering av: Ledning Fastyp: 3-fas Area utifrån spänningsfall (mm²): 6 Typ av skydd: Säkring Spänning (V): 400 Tot. nominellt strömvärde (A): 43,00 Givna uppgifter: Belastning Effekt (kw): 8,7 Tot. korrigerat strömvärde (A): 33,54 Effektfaktor (cos v): Typ av kabel: Kraft och installationskabel Ström (A): 2,57 Förläggningssätt: E - Stege Säkringens märkström (A): 3 Ledarmaterial: Koppar Kabelisolering: PVC Längd (m): 0 Lufttemperatur ( C): 30 Spänningsfall (%): 0,7 Placering: Horisontellt/Vertikalt: Stege Horisontellt Dimensionerat area utifrån spänningsfall: Ja Kabelavstånd: Utan avstånd 9 eller fler Antal stegar: Extra korr. faktor:,0 Total korrektionsfaktor: 0,78 Datum: :7 Sida Bilaga

11 Beräkning - enligt SS utgåva 6 EL-Vis Kabel Anläggning: Hus 3A Kommentar: Dimesionerad för 30% utbyggnad Central: AC Beräknad sign/datum: HJ Filnamn: Angivna kretsuppgifter Beräknade resultat Dimensionering av: Ledning Fastyp: 3-fas Area utifrån spänningsfall (mm²): 0 Typ av skydd: Säkring Spänning (V): 400 Tot. nominellt strömvärde (A): 60,00 Givna uppgifter: Belastning Effekt (kw): 20,93 Tot. korrigerat strömvärde (A): 46,80 Effektfaktor (cos v): Typ av kabel: Kraft och installationskabel Ström (A): 30,2 Förläggningssätt: E - Stege Säkringens märkström (A): 32 Ledarmaterial: Koppar Kabelisolering: PVC Längd (m): 5 Lufttemperatur ( C): 30 Spänningsfall (%): 0,35 Placering: Horisontellt/Vertikalt: Stege Horisontellt Dimensionerat area utifrån spänningsfall: Ja Kabelavstånd: Utan avstånd 9 eller fler Antal stegar: Extra korr. faktor:,0 Total korrektionsfaktor: 0,78 Datum: :8 Sida Bilaga

12 Beräkning - enligt SS utgåva 6 EL-Vis Kabel Anläggning: Central: Beräknad sign/datum: Hus 3A AD HJ Kommentar: Matning till apparatskåp för ventilation TA/FA 2x7.5kW Elbatteri 2kW 2 Elpumpar á 0.2kW Filnamn: Angivna kretsuppgifter Beräknade resultat Dimensionering av: Ledning Fastyp: 3-fas Area utifrån spänningsfall (mm²): 6 Typ av skydd: Säkring Spänning (V): 400 Tot. nominellt strömvärde (A): 80,00 Givna uppgifter: Belastning Effekt (kw): 27,4 Tot. korrigerat strömvärde (A): 62,40 Effektfaktor (cos v): 0,85 Typ av kabel: Kraft och installationskabel Ström (A): 46,53 Förläggningssätt: E - Stege Säkringens märkström (A): 50 Ledarmaterial: Koppar Kabelisolering: PVC Längd (m): 8 Lufttemperatur ( C): 30 Spänningsfall (%): 0,34 Placering: Horisontellt/Vertikalt: Stege Horisontellt Dimensionerat area utifrån spänningsfall: Ja Kabelavstånd: Utan avstånd 9 eller fler Antal stegar: Extra korr. faktor:,0 Total korrektionsfaktor: 0,78 Datum: :2 Sida Bilaga

13 Beräkning EL-Vis Kabel Anläggning: Hus 3A Kommentar: Utlösningsvillkor för längsta ledning Central: AC Beräknad sign/datum: HJ Filnamn: Matande anläggning Matande ledningar Kontrollerad ledning Beräkningsresultat Jordning: Direkt jordat (TN) Matande ledning Skyddet dim. mot: Överlast och kortslutning Beräknad maxlängd (m): 4 Matningsspänning (V): 400 Kabeltyp: AKKJ Kabeltyp: EKK/FKK Angiven längd (m): 30 Fasspänning (V): Givna uppgifter: Jordslutning: Resistans (mohm): 230 Förimpedans 52 Area (mm²): Antal: Längd (m): 95/29 00 Area (mm²): Typ av skydd: Skyddets märkström (A): Antal:,5 Dvärgbrytare - Typ B 3 Jordslutningsström I (A): k Korts.ström f. skydd I (A): k3 Kortslutningsström I (A): k3 Jordslutning: Reaktans (mohm): 25 Matande ledning 2 Begynnelsetemp. ( C): 50/50 Total resistans (mohm): 055 Impedans (mohm): 57,70 Kabeltyp: EKKJ/FKKJ Jordfelsskydd: Nej Total reaktans (mohm): 4 Kortslutning: Area (mm²): 0/0 Yttre nät: Nej Total impedans (mohm): 055 Driftresistans (mohm): 24 Antal: Kortslutning: Driftreaktans (mohm): 25 Längd (m): 5 Driftresistans (mohm): 446 Driftimpedans (mohm): 34,66 Driftreaktans (mohm): 37 Driftimpedans (mohm): ,4 mohm 3567 A 228,5 mohm 2565 A 055,0 mohm 56 A 6664 A 57,7 mohm Datum: :29 Sida Bilaga 2

14 Beräkning - enligt SS utgåva 6 EL-Vis Kabel Anläggning: Hus 3A Kommentar: Spänningsfall beräknat på längsta gruppledning för kraft Central: AC Beräknad sign/datum: HJ Filnamn: Angivna kretsuppgifter Beräknade resultat Dimensionering av: Ledning Fastyp: -fas Area utifrån spänningsfall (mm²):,5 Typ av skydd: Säkring Spänning (V): 230 Tot. nominellt strömvärde (A): 8,50 Givna uppgifter: Belastning Effekt (kw):,5 Tot. korrigerat strömvärde (A): 4,43 Effektfaktor (cos v): Typ av kabel: Kraft och installationskabel Ström (A): 6,52 Förläggningssätt: E - Stege Säkringens märkström (A): 0 Ledarmaterial: Koppar Kabelisolering: PVC Längd (m): 30 Lufttemperatur ( C): 30 Spänningsfall (%):,99 Placering: Horisontellt/Vertikalt: Stege Horisontellt Dimensionerat area utifrån spänningsfall: Ja Kabelavstånd: Utan avstånd 9 eller fler Antal stegar: Extra korr. faktor:,0 Total korrektionsfaktor: 0,78 Datum: :23 Sida Bilaga 3

15 Beräkning - enligt SS utgåva 6 EL-Vis Kabel Anläggning: Hus 3A Kommentar: Spänningsfall beräknat på längsta gruppledning för belysning Central: AA Beräknad sign/datum: HJ Filnamn: Angivna kretsuppgifter Beräknade resultat Dimensionering av: Ledning Fastyp: -fas Area utifrån spänningsfall (mm²):,5 Typ av skydd: Säkring Spänning (V): 230 Tot. nominellt strömvärde (A): 8,50 Givna uppgifter: Belastning Effekt (kw): 0,55 Tot. korrigerat strömvärde (A): 4,43 Effektfaktor (cos v): Typ av kabel: Kraft och installationskabel Ström (A): 2,39 Förläggningssätt: E - Stege Säkringens märkström (A): 4 Ledarmaterial: Koppar Kabelisolering: PVC Längd (m): 25 Lufttemperatur ( C): 30 Spänningsfall (%): 0,6 Placering: Horisontellt/Vertikalt: Stege Horisontellt Dimensionerat area utifrån spänningsfall: Ja Kabelavstånd: Utan avstånd 9 eller fler Antal stegar: Extra korr. faktor:,0 Total korrektionsfaktor: 0,78 Datum: :26 Sida Bilaga 3

16 Matematiska och systemtekniska institutionen SE Växjö Tel. +46 (0) , fax +46 (0)