1、高層綜合辦公樓建筑電氣設計實踐摘要:隨著經濟的發展,大型綜合樓不斷增加,對于電氣設計的需求會越來越多。在工程設計中,既要符合國家規范,又要滿足建設方要求,這就要求設計人員在設計中必須準確把握具體工程電氣設計的基本設計要點等情況。本文結合工程實例,闡述了大型綜合接電氣設計的設計,供同行參考。 關鍵詞:超高層辦公;變電站;消防系統;防雷接地;柴油發電機;節能中圖分類號:TU855文獻標識碼: A 文章編號:1工程概況本工程為某辦公綜合樓。總建筑面積約20000m2。地下二層,主要為設備用房(包括變電所,水泵房,排煙機房,電視機房等),III類汽車庫(結合人防設計):地上主體為十五層。裙房二三層。本
2、工程屬于一類高層建筑。建筑主體高度630m,裙房高度135m。結構形式為框架結構:人防工程為乙類六級,平戰結合:耐火等級為地上一級。2 負荷分級根據高層民用建筑設計防火規范GB50045-95(2005 年版)第3.0.1 條,本工程屬于一類高層;按9.1.1 條要求,本工程所有消防設備包括排煙風機,正壓風機,火災報警及消防聯動控制設備,防火卷簾門,應急照明,消防電梯,消防、噴淋水泵為一級負荷,再按民用建筑電氣設計規范JGJ 16-2008 附表A 要求,一類高層建筑的各弱電機房,主要業務和計算機系統用電,航空障礙燈,生活水泵,排水泵,客梯用電等也為一級負荷;其余普通照明,空調等為三級負荷。3
3、 變電站和柴油發電機機房的設置變電所設在地下一層,由兩路10KV 高壓電源供電,兩路電源分別引自不同變電站。變壓器低壓側0.4kV 設置母聯開關,采用手動切換方式。當一路常用電源進線電纜故障時,通過母聯開關切換,另一臺變壓器可帶全部一、二級負荷。由于本工程建筑高度滿足低壓配電供電半徑的要求,并且主要負荷集中在地下層,所以沒有在避難層設置變電站。根據負荷計算結果,變電所內設四臺SC11-1250/10 型干式變壓器,10 臺高壓開關柜和29 臺低壓開關柜。各開關柜均正面操作,采用上進上出方式。高壓側斷路器采用直流操作(DC110V),電源引自變電站內直流屏,采用三相過流及速斷保護,t=0.4s。
4、低壓側采用接地故障保護,變壓器裝設溫度保護裝置,155 度報警,170 度跳閘。高壓側真空斷路器分斷能力為25KA。柴油發電機房設于地下一層,內設一臺640KW/800KVA 柴油發電機,作為各消防負荷和弱電機房、普通客梯的應急電源。應急電源自切柜設于變電站內,實現柴油發電機和一路市電的自動切換,消防應急干線采用礦物絕緣電源沿橋架敷設由柴油發電機房引至變電站內。發電機組設有自動啟動裝置,當兩路市電都中斷時,機組立即啟動,啟動時間為30 秒。機組與市電連鎖,不與其并列運行。當市電恢復時,機組自動退出工作,并延時停機。4 供配電系統本工程按使用功能不同,辦公和裙房部分分別設置垂直電纜管井。普通動力
5、、照明配電采用樹干式配電,干線采用阻燃型母線槽或無鹵低煙阻燃型電纜沿線槽敷設,支線采用無鹵低煙阻燃型電纜穿金屬管暗敷或穿金屬管吊頂內敷設,本工程電氣防火分級為特級,故電纜的阻燃等級為A 級。消防設備采用樹干式和放射式相結合的配電方式。消防泵、噴淋泵、消防電梯、消防控制室的電源由變電站直接引來,并在末端自切;排煙風機和應急照明均采用樹干式配電,干線采用礦物絕緣電源沿線槽在電纜管井內敷設,支線采用無鹵低煙阻燃耐火型電纜穿金屬管暗敷,每臺排煙風機均在末端自切,防火卷簾由本防火分區內的排煙風機雙電源自切箱單回路放射式供電;應急照明除地下層和避難層外,每三層設一臺雙電源自切箱,地下層和避難層每層設置自切
6、箱。4照明系統根據視覺要求及建筑的形式,確定各建筑功能用房內照度標準如下:辦公室300LX走廊,樓梯間 50LX餐廳 200LX地下車庫 751z一般場所為熒光燈或節能型光源:有裝修的場所視裝修要求而定,但其照度應符合相關要求:用于應急照明的光源采用能快速點燃的光源。安裝采用吸頂式或吊裝、嵌裝相結合的形式。以達到美觀、實用又節能的原則。大樓設建筑立面照明:在室外設庭園燈,草坪燈等景觀照明燈具:燈具采用集中控制。5防雷措施一般大氣中雷云距離地面高度大約100 300m 時,地面感應異性電荷易于在建筑物的突出部位集中,大多數高層建筑已接近雷云之中,受雷擊的可能性大,而且雷擊也可能發生在建筑物側面樓
7、層。采用一般建筑物的避雷措施難于起到保護作用,針對高層建筑受雷擊的特點,本工程采取了系統的防雷措施。安全措施本工程低壓配電系統接地型式采用TN-S 系統;為防止過電壓,高低壓配電拒、弱電設備配電箱、有引出室外線路的配電箱,分別按所在防雷區域設置不同級別的電涌保護裝置;其中性線和保護地線(PE )在接地點后要嚴格分開,凡正常不帶電而當絕緣破壞有可能呈現電壓的一切電氣設備金屬外殼均應可靠接地;防雷接地、變壓器中性點接地及電氣設備保護接地等共用統一的接地裝置;在變配電室、水泵房、衛生問等處設局部等電位聯結;本工程將建筑物內保護干線、設備進線總管、建筑物金屬構件進行聯結;接地系統強弱電共用聯合接地裝置
8、,要求接地電阻應小于l歐姆;電梯機房、消防控制中心、弱電中心等弱電設備用房的接地利用大樓統一接地裝置。各類接地分別設專用接地干線。電氣豎井的重復接地端子除同本層均壓網相連接外,還采用40x4 的鍍鋅扁鋼分別與共用接地裝置連接。6火災自動報警及消防聯動控制系統本工程為一類防火建筑。火災自動報警系統的保護等級按一級設置,采用集中報警控制系統,消防自動報警系統按兩總線環路設計,任一點斷線,不應影響系統報警。燃氣表間、廚房等處設置(防爆)燃氣探測器,廚房、發電機房、吸煙室等場所設置感溫探測器。高大空間設置線性紅外探測器,電纜橋架上設纜式感溫探測器,其他場所設置感煙探測器,機房(大型通信及計算機)設空氣
9、采樣極早期煙霧探測預警系統,在本樓適當位置設手動報警按鈕及消防對講電話插孔。在消防栓箱內設消火栓報警按鈕。在各層樓梯問及疏散樓梯前室走道側,設置火災聲光報警顯示裝置。火災報警后,消防控制室應根據火災情況控制相關層的正壓送風閥及排煙閥、電動放火閥,并啟動相應加壓送風機、排煙風機、排煙閥280熔斷關閉,防火閥70熔斷關閉,閥、風機的動作信號要反饋至消防控制室。在消防控制室對消火栓泵、自動噴灑泵、加壓送風機、排煙風機。即可通過現場模塊進行自動控制,也可在聯動控制臺上通過硬線手動控制,并接收其反饋信號。6 節能設計(1)變電站的選址:在10KV 及以下變電所設計規范GB 50053-94 和民用建筑電
10、氣設計規范JGJ 16-2008 中都有對變電所設置的要求,其中第一條就是接近負荷中心。這樣做既縮短的了供電半徑,減少了供電電纜的長度,同時也降低了供電線路上的損耗。(2)變壓器低壓側無功功率自動補償:本工程在每臺變壓器低壓側都設置了電容補償,根據負荷計算結果,每臺補償柜內有12 組30KVar 電容,總補償容量為360KVar,將低壓側功率因數補償至0.95。每臺補償柜均設置自動投切裝置,可根據實際的負載情況投切電容。(3)照明節能:照明設計根據場所的性質、規模、功能等不同要求,合理進行光源選擇。本工程根據建筑照明設計標準GB50024-2004 的要求,選用細管徑直管型熒光燈或緊湊型熒光燈
11、,照明配套的鎮流器應采用電子鎮流器,使其功率因數不小于0.90;并按照各場所照明功率密度的目標值進行照明設計;對于二次裝修設計的場所也在說明提出了照度標準值、照明功率密度、顯色指數和燈具效率等要求。(4)本工程設置能耗監測系統,建筑物的分類和分項能耗計量等技術參數,通過能耗監測系統統一納入建筑能耗監管系統。建筑物能耗監測系統的分類能耗包括:電量、水耗量、燃氣量、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量和其他能源應用量。建筑物能耗監測系統的電量分項能耗包括:空調用電、動力用電、照明插座用電和特殊用電四項。建筑物能耗數據采集子系統包括:監測建筑物中各計量裝置、數據采集器和數據采集通道。對建筑物能耗監測系統的
12、自動計量裝置所采集的能耗數據,通過RS485 接口,采用TCP/IP 通信協議自動和實時上傳能耗數據。在變壓器低壓側總進線處,設置多功能儀表,具有監測和計量三相電流、電壓、有功功率、功率因數、有功電能、最大需量、總諧波含量和2-21 次各次諧波分量等各項參數的功能。結束語隨著社會的發展,人們的生活水平越來越高,人們對電氣工程的要求也越來越高,無論是在室內還是室外,都需要各種各樣的電氣設備來服務我們的生活。這就使得現在建筑工程還有很大的一部分需要考慮到電氣工程的設計。對電氣工程的設計要求也越來越高,無論是從設計深度,設計標準還是設計配合上,都需要進行全方位的考慮,來完成電氣工程的設計,使得電氣工程設計越來越完善【參考文獻】1工業與民用配電設計手冊M2全國民用建筑工程設計技術措施-電氣M3上海市建設和交通委員會關于進一步加強本市民用建筑設備專業節能設計技術管理的通知滬建交(2008) 828 號文4李曉東、程柱,對建筑電氣設計常見問題的探析,低溫建筑技術,2010 年第1 期5李江住宅電氣設計有關問題探討田中國新技術新產品,2009(17)