辦公樓電力供電設(shè)計(jì)問題研究

成偉平

【摘 要】本文分析了辦公樓電力供電設(shè)計(jì)問題，包括變配電、照明、防雷接地、節(jié)能等，并根據(jù)現(xiàn)行最新國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】辦公建筑；變配電；照明；防雷接地；節(jié)能

0.建筑概況

某辦公樓工程總建筑面積為17122m2，（包括地下室2880m2）。主體建筑高度40.50m，為二類高層辦公建筑。其中地下1層：內(nèi)設(shè)消防水泵房、變配電房、防排煙風(fēng)機(jī)房、汽車位等；地上12層：內(nèi)部設(shè)消防控制中心（1層）、職工食堂及休息健身用房等。

1.變配電系統(tǒng)

負(fù)荷級(jí)別：本工程消防控制中心、消防電梯、客用電梯、消防水泵、排水泵、生活給水泵、防排煙設(shè)備、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備、弱電設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明等用電均為二級(jí)負(fù)荷；其他一般照明、空調(diào)用電設(shè)備等普通動(dòng)力均為三級(jí)負(fù)荷。負(fù)荷容量：負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇按需要系數(shù)法計(jì)算。總計(jì)算負(fù)荷為1000KVA，其中照明計(jì)算負(fù)荷為500KVA，空調(diào)計(jì)算負(fù)荷為500KVA。消防設(shè)備容量130KW（消火栓泵22KW、自噴淋泵37KW、消防電梯22KW、消防控制中心3KW、排水泵16KW、防排煙設(shè)備20KW、應(yīng)急照明10KW）。供電電源、電壓等級(jí)、變配電設(shè)備選型：本工程供電電源就近引自城市一區(qū)域開閉所，采用兩回路10KV高壓電纜埋地引入本工程變配電房。變電所高低壓系統(tǒng)一次主接線采用單母線分段接線形式。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能要求，采用照明和空調(diào)分設(shè)變壓器措施。本工程變配電房設(shè)置2臺(tái)10/0.4KV、SCB11節(jié)能型干式變壓器。其中1臺(tái)500KVA照明變壓器，變壓器負(fù)荷率為84%和1臺(tái)500KVA空調(diào)變壓器，變壓器負(fù)荷率為83%。采用成套變電站設(shè)備，高壓柜采用高壓斷路器作短路及過負(fù)荷保護(hù)。應(yīng)急電源：本工程為滿足消防設(shè)備等二級(jí)負(fù)荷的供電要求，消防設(shè)備等二級(jí)負(fù)荷主供和備用電源分別從變電所的兩臺(tái)變壓器供出。應(yīng)急照明均采用燈具自帶連續(xù)可充式蓄電池作為應(yīng)急電源，蓄電池持續(xù)供電時(shí)間：消防控制中心、消防水泵房、變配電房、防排煙風(fēng)機(jī)房、電話總機(jī)房大于180分鐘，其他疏散區(qū)域大于30分鐘。

2.電力配電系統(tǒng)

配電方式：本工程主要低壓配電系統(tǒng)采用放射式方式供電。低壓供電電壓均為380/220V。本工程建筑物電氣接地保護(hù)采用TN-S制。消防負(fù)荷采用雙電源末端互投。導(dǎo)線電纜選擇及敷設(shè)方式：10KV供電線路采用YJV22-8.7/15KV電力電纜室外埋地引入。0.4KV普通電源線路采用YJV-0.6/1KV電力電纜，室內(nèi)在橋架內(nèi)敷設(shè)。0.4KV消防電源線路采用NH-YJV-0.6/1KV耐火型電力電纜在防火電纜橋架內(nèi)敷設(shè)。普通配電分支線路、普通照明線路采用BV-450/750V型銅芯塑料線穿SC、PC管敷設(shè)。本工程應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志電氣線路采用NH-BV-450/750V型銅芯塑料線穿PC管暗敷在結(jié)構(gòu)層內(nèi)，且保護(hù)層厚度大于30mm，當(dāng)明敷設(shè)時(shí)，穿SC管并涂防火涂料保護(hù)。配電設(shè)備選型及安裝方式：配電柜、配電箱、控制箱在電氣豎井、配電房等處為明裝，余暗裝。箱體高度600mm以下，底邊距地1.6m；600mm～800mm高，底邊距地1.2m；800mm～1000mm高，底邊距地1.0m；1200mm以上的，為落地式安裝，下設(shè)150mm基座。照明開關(guān)、插座均為暗裝，衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)、雨蓬處選用防潮防濺型面板。

電動(dòng)機(jī)控制及啟動(dòng)方式：消防水泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機(jī)采用就地手動(dòng)控制方式，發(fā)生火災(zāi)時(shí)也可在消防控制室手動(dòng)/自動(dòng)控制，其熱繼電器僅作用于信號(hào)，不跳閘。一般電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)，容量大于15KW電動(dòng)機(jī)采用降壓?jiǎn)?dòng)方式。

3.照明系統(tǒng)

照明種類、照度標(biāo)準(zhǔn)：本工程照明分為工作照明、應(yīng)急疏散照明兩種照明方式。在下列場(chǎng)所設(shè)置應(yīng)急照明：車庫(kù)、樓梯間、防煙樓梯間前室、消防電梯間及其前室、消防控制室、消防水泵房、防排煙風(fēng)機(jī)房、配電房、弱電機(jī)房、大會(huì)議室、多功能廳、疏散通道等場(chǎng)所。在下列場(chǎng)所設(shè)置疏散指示標(biāo)志燈：公共安全出口、疏散通道等場(chǎng)所。主要場(chǎng)所照明照度/功率密度值：辦公300LX/9（W/m2），會(huì)議室、門廳200LX，電梯前室150LX、走廊100LX，衛(wèi)生間、樓梯間75LX、停車庫(kù)75LX。主要光源、燈具選擇及燈具安裝及控制方式：主要光源以節(jié)能燈、T5熒光燈、小功率金屬鹵化物燈為主要光源。燈具安裝及控制方式：頂棚燈具采用吸頂式或嵌入式安裝，沿墻柱燈具采用壁裝式安裝。樓梯間等公共部位、辦公室等小空間部位燈具主要采用就地控制。大空間用房、室外照明燈具采用分區(qū)分組集中控制。

4.建筑物防雷及接地

建筑物防直擊雷：本工程年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)：N=0.097>0.06，故按二類防雷建筑物要求設(shè)防。接閃器：采用?12熱鍍鋅圓鋼避雷小針，明裝在易受雷擊的屋角、屋脊、女兒墻、屋檐等部位，小針高300mm，間距≤2.0m，小針用?10熱鍍鋅圓鋼暗敷環(huán)通。整個(gè)防雷屋面用?10熱鍍鋅圓鋼暗敷構(gòu)成不大于10m×10m或12m×8m的網(wǎng)絡(luò)，突出屋面的金屬構(gòu)件同屋面的防雷裝置連通。引下線：利用建筑物鋼筋混凝土柱內(nèi)主鋼筋作為避雷引下線，主筋2?≥16或4?10～14，焊接貫通至基礎(chǔ)，并優(yōu)先利用建筑物外廓易受雷擊的幾個(gè)角上的柱筋，防雷引下線間距不大于18m。避雷接地裝置：利用建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁內(nèi)下2?≥10鋼筋、并焊接環(huán)通作為避雷接地裝置，有樁處的引下線在樁承臺(tái)處形成環(huán)形接地線，該環(huán)形接地線與所經(jīng)過的各種樁內(nèi)二根主筋焊接。建筑物防雷電波侵入、防雷電電磁脈沖：進(jìn)出建筑物各種線路及金屬管道采用全線埋地引入，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼導(dǎo)管及金屬管道同接地網(wǎng)連接。確定雷電電磁脈沖防護(hù)等級(jí)為C級(jí)，采用2級(jí)電涌保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)，本工程在建筑物電源進(jìn)線處、電梯、樓層配電總箱、消防水泵，生活給水泵，防排煙風(fēng)機(jī)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備，弱電系統(tǒng)引入端等重要設(shè)備設(shè)置SPD浪涌保護(hù)器。接地安全：各系統(tǒng)接地種類及接地電阻要求：本工程建筑物電氣設(shè)備接地，防雷接地，弱電系統(tǒng)接地共用一個(gè)接地裝置。綜合接地電阻小于1歐姆。

5.節(jié)能設(shè)計(jì)

配電系統(tǒng)節(jié)能：本工程按需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷。在變電所的低壓側(cè)集中設(shè)置帶有自動(dòng)投切裝置的無功補(bǔ)償電容器柜，補(bǔ)償后低壓側(cè)的功率因數(shù)為0.9以上。無功補(bǔ)償量：照明變壓器為163kvar，空調(diào)變壓器為101kvar。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能要求，采用照明和空調(diào)分設(shè)變壓器措施。變配電房設(shè)置2臺(tái)10/0.4KV、SCB11節(jié)能型干式變壓器。1臺(tái)500KVA照明變壓器，變壓器負(fù)荷率為84%和1臺(tái)500KVA空調(diào)變壓器，變壓器負(fù)荷率為83%。低壓配電單相負(fù)荷均勻分配在三相上。諧波預(yù)防：變壓器繞組采用D，yn11型接線；配電系統(tǒng)接地保護(hù)采用TN-S制；諧波較嚴(yán)重且功率較大的電氣設(shè)備從變壓器出線側(cè)起采用專線供電，比如電梯、消防水泵、空調(diào)等。照明節(jié)能：主要光源以節(jié)能燈、T5熒光燈、小功率金屬鹵化物燈為主要光源。樓梯間等公共部位、辦公室等小空間部位燈具主要采用就地控制。大空間用房、室外照明燈具采用分區(qū)分組集中控制。

6.結(jié)束語

為節(jié)約土地和資源，高層建筑趨于普遍，功能向著多功能、智能化、節(jié)能型方向不斷提高。建筑電氣設(shè)計(jì)在滿足現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)把握成熟的新技術(shù)、新產(chǎn)品、節(jié)能產(chǎn)品，逐步加以推廣。充分做到技術(shù)適當(dāng)超前性和經(jīng)濟(jì)合理性的有機(jī)統(tǒng)一。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]毛勤.淺談超高層建筑電氣設(shè)備用房設(shè)計(jì)[J].智能建筑電氣技術(shù)，2009，（06）.