以某綜合建筑實例分析建筑電氣設計的應用

西安市建筑設計研究院 侯亦峰13991166932

    1、某工程概況

    某地方一大廈，總共十五層，地下一層，是一座綜合樓，總建筑面積l4095m 2，總高為49.8m，框架結構。首層、二層、三層設計為商場，四層、五層為辦公室及輔助用房，六至十五層為民用住宅。本工程電氣設計包括變配電系統、照明系統、建筑物防雷接地系統、火災自動報警及聯動系統、漏電火災報警系統、安全技術防范系統、有線電視系統、電話系統等。

    2、 配電系統的設計

    2.1 高壓配電系統

    該工程采用10kV雙路電源供電，電源引自附近供電部門開閉所二段不同母線，采用電力電纜埋地引入總變配電室，二路電源同時供電。還設有兩臺有自啟動功能的柴油發電機組作為消防及重要負荷應急備用電源。每路電源容量為l000kVA，總安裝容量為2000kVA，兩路l0kV電源引入變配電室后，每路電源分別供l臺干式變壓器用電，兩臺變壓器在低壓側之間設聯絡。每臺變壓器平時各帶5 8％用電負荷，當一路市電故障時，另一路電源可以滿足全部一、二級負荷的用電，保證重要負荷的使用。變配電室設在建筑物的地下層，并采用防水防潮措施。該工程變配電室內設6臺KYN37—12Z型l0kV鎧裝移開式交流金屬封閉開關設備，2臺1000kVA干式變壓器、17臺GGD低壓開關柜。選用HVX—63OA一80kA型10kV真空斷路器。

    2.2 低壓系統

    采用TN—S系統配電，設功率因數集中自動補償裝置，電容器采用自動循環投切方式，補償后的功率因數大于0．92，低壓斷路器設過載長延時、短路瞬時脫扣器，部分回路設失壓脫扣器。所有低壓開關脫扣器額定電流與開關的框架電流相同，且脫扣電流可調。低壓配電系統采用(220V／380V)放射式與樹干式相結合的方式；照明及一般負荷采用樹干式與放射式相結合的方式供電；對消防負荷及重要負荷均采用雙回路專用電纜供電，并在最末一級配電箱處設雙電源自動切換。為防止電氣火災，在庫房、住宅入戶處等重要部位電源設總漏電保護裝置(漏電電流500mA)。商場采用母線放射式供電。

    3、照明系統的設計

    3.1 照度標準

    按《 民用建筑照明設計標準》中等標準進行設計。照明燈具端電壓不高于額定電壓的1 05％ ，正常環境光源用電電壓根據光源設計電壓選取(一般為交流電220V)。本工程一般場所為熒光燈、或其他節能型燈具。所有燈具均需增加一根PE線。照明裝置中，凡正常情況下不帶電的金屬部分均應接地。

    3.2 應急照明及疏散指示照明

    該工程應急照明在公共場所處，一般按正常照明的l5％一20％ 設置。出口標志燈、疏散指示燈、疏散樓梯、走道應急照明燈采用區域集中蓄電池式供電應急照明系統，其他場所應急照明采用雙電源末端互投供電，應急照明持續供電時間大于60min，變配電室，消防控制室，水泵房應急照明持續供電時間大于180min，其他場所應急照明持續供電時間大于30min。應急照明平時采用就地控制或由建筑設備自動監控系統統一管理，火災時由消防控制室自動控制點亮全部應急照明燈。

    4、建筑物防雷接地系統

    4.1 防雷措施

    本工程防雷等級為三類。建筑的防雷裝置滿足防直擊雷、側擊雷、防雷電感應及雷電波的侵入，并設置總等電位聯結。在屋頂采用 12鍍鋅圓鋼作避雷帶，屋頂避雷連接線網格不大于2Om X2Om。利用建筑物鋼筋混凝土柱子或剪力墻內兩根ø16以上主筋通長焊接、綁扎作為引下線，間距不大于I8m，引下線上端與避雷帶焊接，下端與建筑物基礎底梁及基礎底板軸線上的上下兩層鋼筋內的兩根主筋焊接。外墻引下線在室外地面下lm處引出與室外接地線焊接。

    以西安市為例，普通的100米以下的住宅樓經過防雷計算所得年預計雷擊次數計算結果均小于0.05次/a。也就是說根據GB50057-2010<<建筑物防雷設計規范>>第3.0.4條之規定均不需要進行防雷設計。但根據JGJ16-2008<<民用建筑電氣設計規范>>第11.2.4第3條之規定19層及以上的住宅建筑和高度超過50m的其他民用建筑物均需按第三類防雷建筑物。在設計中為了保證工程的順利進行，在防雷設計中只要滿足上述兩個規范中的任意一個，均需進行防雷設計。

    4.2 浪涌保護器

    l0kV則采用10kV避雷器裝在電源進線母線上，以防雷電過電壓的侵害�？紤]防雷擊電磁脈沖的需要，在變壓器高壓側各相上設置避雷器，在變壓器低壓側總開關處設80kA(8／20uS)第一級浪涌保護器。在低壓配電系統中按信息系統等級采用相應的第二和第三級浪涌保護器，同時在信號線路上設置適配的浪涌保護器。

    4.3 接地

    采用TN—S系統的接地形式，N線與PE線在變壓器中性點后始終保持相互絕緣，電氣設備的金屬外殼、穿線鋼管及單相三孔插座的接地孔均與PE線可靠連接。本工程防雷接地與強弱電接地共用接地極，要求接地電阻≤1歐 。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應可靠接地。

    5、火災自動報警及聯動系統

    根據GB50016-2014《建筑設計防火規范》規定，該大廈為一類防火建筑，火災自動報警系統的保護等級按一級設置。在首層入口處附近設消防控制室，報警控制設備由火災報警臺、消防聯動控制臺、圖形顯示屏、打印設備、火災應急廣播設備、消防通信設備、UPS不間斷電源及備用電源等組成。采用集中報警系統和區域報警系統，根據規范要求設感煙、感溫探測器和手動報警器，各層各防火分區樓梯前室各設l臺火災復示盤，一旦發生火災則復示盤能準確顯示本層的火災部位，并進行聲光報警。在大廈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。在各層樓梯間及疏散樓梯前室走道側，設置火災聲光報警顯示裝置�；馂膱缶�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、電動防火閥、并啟動相應加壓送風機、排煙風機，280℃時能自行關閉排煙防火閥，閥、風機的動作信號要反饋至消防控制室。

    6、漏電火災報警系統

    根據GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》第9章之規定，高層建筑內火災危險性大，人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統。在所有三級負荷供電之配電箱內均需設置漏電火災報警器，并通過雙絞線將各個漏電火災報警器連通組成漏電火災報警系統，系統報警主機設置于消防控制室內，并將漏電火災報警系統與火災自動報警系統連通。

    7、安全技術防范系統

    7.1 保安監控系統

    本工程設一套保安監控系統，分別對大廈車庫等主要出入口電梯間、門廳及重要場所等處進行保安監視，保安控制中心設于首層中央控制室內與消防控制中心相鄰。

    7.2 樓宇訪客可視對講與門禁系統

    大廈住宅樓字進出口處安裝具有電控門鎖的安全防盜門和可視對講主機，住戶內設置可視對講分機。在該建筑物首層保安監控機房(與消防控制中心相鄰)配置可視對講管理主機。電控門鎖不僅具有鑰匙開鎖的功能，還支持智能卡和密碼開鎖。大廈住宅在主要出入口處設置可視對講門口機。

    8、有線電視系統

    本工程住宅單元在居室和主臥室各設一個電視終端，均引自戶內多媒體箱，系統的分支器或放大器及無源設備均設在戶內多媒體箱或電氣豎井內，以便維護管理。選用的設備和部件的輸入輸出標稱阻抗、電纜的標稱特性阻抗均為75 0。

    9、電話系統

    由市電話網引入300對電話線至一層電話交接箱，經槽形橋架引至弱電井，再由垂直金屬走線槽沿墻引上至15層，每層均設電話分線箱，明設于弱電井中，下口距地1.0m，由分線箱引至各住戶電話機出線盒的分支線均為穿管沿地沿墻暗敷，每戶于客廳和主臥室各暗裝電話出線盒一個，下口距地均為0.3m。

    10、結束語

    在高層建筑中，其電氣設計要求也逐漸增高，也必須得符合國家規范，還得提高其居住的適用性等。建筑電氣設計的建設逐漸走向自動化、節能化、信息化和智能化，必然對建筑電氣設計有許多新的要求，這就要求廣大設計人員在設計中，既要保證工程的順利進行，又要保證所有的圖紙審查按時通過，就必須認真把握好工程電氣設計的基本要點，提高設備使用效率，從而滿足建筑物功能的需要。