淺析現代辦公樓建筑電氣設計要點

王成剛

摘 要：隨著辦公集中化，辦公建筑越來越多的趨向于高層建筑，為了滿足這類建筑使用的安全性、可靠性、經濟性，對電氣設計提出了新的要求。本文針對一二類辦公建筑，通過供配電系統、能耗監控系統、火災漏電報警系統、照明設計這幾方面介紹辦公建筑電氣設計的特點。

關鍵詞：現代辦公樓;供配電系統;能耗監控系統;照明設計

引言

供配電系統是建筑內電能供應和分配的系統，其應當具備安全可靠性;由于辦公建筑人員密集，為了防止電氣火災，現代辦公建筑多設計火災漏電報警系統;而通過能耗監控系統可以更好的使用電能，從而節約能源;照明設計的合理化有助于提高辦公環境的舒適性和能源的節約，也是電氣設計中需要注意的部分。 政府辦公樓尤其獨特的特點，像樓層較多，電氣線路敷設面積較大等等，因此，在實際的電氣線路設計和施工中應該結合政府辦公樓的實際特點進行設計和施工，才能夠實現良好的設計和施工效果。

1.供配電系統的分類

根據《辦公建筑設計規范》JGJ 67—2006第7.3.1 條辦公建筑負荷等級應按下列規定設計：一類辦公建筑和建筑高度超過50m的高層辦公建筑的重要設備及部位按一級負荷供電; 二類辦公建筑和高度不超過50m的高層辦公建筑以及部、省級行政辦公建筑的重要設備和部位按二級負荷供電;三類辦公建筑和除一、二級負荷以外的用電設備及部位均按三級負荷供電。對于一類辦公建筑，其消防用電設備，客梯電力，生活水泵，排污泵，電話機房等用電設備為一級負荷。對于二、三類辦公建筑以上設備按二級負荷設計。其余用電負荷為三級。為了確保供電的可靠性，高層辦公至少需要設置兩路電源，具體數量應視負荷大小及當地供電條件而定。通常情況下，一般規模的辦公建筑，兩路10KV電源相互獨立互為備用，既可以滿足一二級負荷對供電可靠性的要求，也能滿足用電量的需要。這里需要強調，兩路10KV供電電源應來自不同的變電站，或者來自雙回路超高壓供電的城市變電站的兩段獨立母線。對于含有重要弱電機房等重要負荷的辦公建筑，需要考慮另設置柴油發電機作為該類負荷的應急電源。

2.政府辦公樓電氣線路設計的基本思路及原則

政府辦公樓的電氣線路對供電的可靠性具有一定的影響，也就是說合理的電氣線路設計會提高辦公樓供電的可靠性。政府辦公樓的電氣線路設計不僅要對辦公樓內的設備做好安全保證，同時還對整個樓宇的安全有著一定的保障[1]。就目前政府辦公樓電器設計思路來看，主要分為辦公設備用電、照明設備用電、制冷設備用電等。而政府辦公樓的電氣線路設計要根據具體的使用情況來進行設計，也就是說，電氣線路設計必須要考慮到辦公樓的用電設備的大概數量、用電功率、電器系統用電的要求等，不僅如此，還要充分考慮到政府辦公樓內的防盜報警系統、網絡信息系統、配電源及其保護系統等。另外，政府辦公樓內的用電情況可能會涉及到功率較大的電器，因此，在設計的過程中，需要考慮到滿足大功率電器的使用。因此，政府辦公樓的電氣線路設計基本思路，是需要按照政府的使用要求來執行電氣線路設計的[2]。

2.1電氣設計的前期工作以及設計的基本原則

對政府辦公樓電氣線路的設計，首先要做好前期的準備工作。要對辦公樓電氣工程進行詳細的分析，如工程電氣線路需求的強電、弱電的情況，而且，還要對政府辦公樓內的電氣線路的使用功能進行分類以及定位，如，辦公設備用電、照明用電、空調用電等，并將其作為政府辦公樓電氣線路設計的主要參數，同時再根據國家電氣線路設計的相關規范以及標準對辦公樓電氣線路進行相應的設計。在對政府辦公樓電氣線路進行設計的過程中，要本著設計的先進性、合理性、可靠性、安全性等作為設計的基本原則，以此展開電氣線路設計工作。

2.2政府辦公樓電氣線路設計

電氣線路設計是一項極其復雜的工程，尤其是對政府辦公樓的設計，因為政府辦公樓的用電情況極其復雜，與單純的辦公樓還有很多區別之處。首先，要對政府辦公樓的低壓配電系統設計進行考慮，要分析政府辦公樓的用電負荷等級以及供電需求，以此來設計科學的配電方式，以及計算出斷路器的使用情況，另外，要對電氣線路的線徑進行合理的計算，并確定各個線路的走向設計，明確線路的施工方向。照明設計是每個建筑物必備的電氣線路設計，照明設計的繁瑣性較高，主要是因為每個房間、每個位置的照明度都不同，因此，要對政府辦公樓的各個方面的照明度以及其他場所的照明設備進行計算，然后再對配電箱進行相應的設計，除此之外，政府辦公樓還包括火災自動報警系統等的電氣線路設計，要保證對電氣線路設計的全面性、合理性，確保電氣線路設計無任何死角處;電氣線路設計還應加強消防電的設計工作，避免在用電過程中出現的電火災;政府辦公樓的電氣線路設計對監控系統的設計也有著一定的要求，不僅要考慮到設備的通信系統，同時要對監控的效果進行設計，要確保電氣設計的全局性。

3.政府辦公樓電氣線路設計的基本要點

3.1 變電所設置及電壓選擇

辦公建筑用電負荷如中央空調機房、水泵房等均設在地下層，其他用電負荷主要在屋頂層，為使變電所盡量靠近負荷中心，一般將變電所設置在地下一層。一般用電設備以低壓為主，電壓選擇通常為380/220V。對于一些用電量大的設備，如中央空調系統，需要結合負荷大小，考慮經濟合理性等因數來選擇供電電壓等級。

3.2 低壓配電系統

低壓配電的結線可選用放射式和樹干式相結合的方式。放射式配電是負荷由一單獨配電線路供電，一般用于下列場所：

1）供電可靠性高的場所

2）單臺設備容量較大的場所

3）容量比較集中的地方

對于樓內消防泵、生活水泵、中央空調的冷凍機組等，一是供電可靠性要求高;二是單臺機組容量較大，以放射式專線供電為主。樹干式配電是多個負荷按它所處的位置依次連接到某一條配電干線上。樹干式配電節省線纜，系統靈活性好，但干線故障時影響范圍大，適用于用電設備比較均勻，容量不大，對供電可靠性無特殊要求的場所。如一般的照明、插座;空調室內機、通風設備等6A0EA020-C1C1-4C65-9800-D5AECD279642

3.3 能耗監控系統

為耗電量、耗水量、耗氣量、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量與其他能源應用量的控制與測量提供解決方案的系統為能耗監控系統。辦公建筑以耗電量作為能耗檢測的主要對象，對于以下回路應設置分項計量表計：變壓器低壓側出線回路;單獨供電的冷熱源系統回路;集中供電的分體空調回路;照明插座主回路;電梯回路等。能耗監控系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據現場實際情況采用現場總線、光纖環網或無線通訊中的一種或多種結合的組網方式，為辦公建筑的實時數據采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺。隨著綠色建筑的提出，對建筑節能要求越來越高，辦公建筑設計能耗監控系統的主要作用有：

1）運行管理：實現對電氣和動力設備運行狀態的實時監視，從而保障能源系統的正常工作。

2）能耗管理：實現對建筑能耗、電力設備耗能的計量，實現管理成本的精確核算。

3）節能管理：實現對整個能源系統問題診斷，以發現系統中存在的問題，從而實施有效改善。

4）能耗評估：實現對整個能源系統運行數據分析，合理使用電能。

3.4 火災漏電報警系統

高層辦公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、探測漏電電流、過電流等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化。在《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）9.5.1條的條文說明中指出漏電火災報警系統能有效地對漏電及由于漏電可能引起火災進行預報和監控，能準確監控電氣線路的故障和異常狀態，能發現電氣火災隱患，并及時報警。

對線路的漏電監控，首先應了解保護對象火災危險性，同時明確工程配電系統設計組成、接地型式和負荷對象性質。對線路漏電電流監控器設定值有下列要求：報警值不應小于20mA，不應大于1000mA，且監控器的報警值應在報警設定值的80%～100%之間，閥值報警的剩余電流額定值均不宜低于正常泄露電流值的2倍且不宜大于300～500mA。配電線路的漏電監控保護應設兩級或三級保護，這個視辦公建筑規模而定。第一級通常為線路末端，由于線路末端原則上使用傳統無延時的RCD，漏電動作電流小于等于30mA，高靈敏度、快速動作型，主要用于防人身觸電保護，依靠接地故障電流來動作。第二級設在樓層配電箱和設備間動力配電柜進線處。動力回路監控器漏電電流報警值為50～100mA，閥值報警值為200～300mA;照明回路監控器漏電電流報警值為100～200mA，閥值報警值為300～500mA;以上電流值最后按實際泄漏電流值2倍確定，且不宜大于300～500mA。第二級設置的漏電監控器主要功能以預警為主，盡量避免采用漏電自動脫扣保護。第三級設置在總進線處，第三級設置的監控器僅用于漏電報警，一般取值為400～800mA。各級監控器通過通信技術，將數據傳送給監控報警主機，完成泄露電流的實時監控，有效的防止電氣火災。

3.5 照明設計

辦公建筑照明設計應以安全、舒適、節能、維護方便為設計主旨，按照《建筑照明設計標準》GB 50034—2004要求，辦公類建筑要求照度不低于300LX，照度應均勻、眩光值UGR不大于19、顯色指數（Ra）不宜小于80。辦公建筑需要設置應急照明和疏散指示照明，滿足火災或斷電情況下人員疏散的要求。在充分利用自然光和滿足規范的情況下，針對辦公建筑各個功能部分提出不同的照明設計方案。

前臺可采用筒燈作為基礎照明，射燈作為輔助照明，達到突出效果;集體辦公室應以均勻性、舒適性為設計原則，通常采用統一間距的布燈方式，工作臺區域采用格柵燈盤，使工作空間光線均勻，并減少眩光。公共通道照明要求不高，一般根據通道天花的結構和高度，采用隱藏式燈具照明，滿足功能照明即可。單間辦公室采用漫射格柵燈盤，同時可采用防眩天花射燈加強墻的立面照明。會議室應配合不同的用途，結合智能控制進行簡單的切換或者模式選擇，實現不同的功能場景照明上的要求。

結語

建筑電氣的設計與研究需要豐富的實踐經驗，更由于其行業的綜合性，須要多專業的通力合作，才能設計出實用、經濟的方案。本文僅概念性的介紹了辦公建筑內的供配電系統、能耗監控系統、火災漏電報警系統、照明設計這幾方面，而隨著技術的發展，辦公建筑電氣設計包含的系統越來越多樣化，這也向設計人員提出了新的要求。

參考文獻

[1]崔長生：《建筑電氣設計安裝存在的問題與解決措施探討》，《科技創新導報》，2010（2）。

[2]桂垣、徐志明、孟凡莉：《建筑電氣施工質量問題及防治》，《河北建筑工程學院學報》，2004（3）。6A0EA020-C1C1-4C65-9800-D5AECD279642