摘要:结合目前执行规范,对某综合楼类型建筑进行电气设计方面的阐述,从供电设计的负荷计算,配电系统,照明,防雷接地等进行论述。
关键词:建筑电气;供配电;照明设计
综合楼类型的电气设计应遵守相关国家规范及地方的相关标准进行严格依规设计。遵循安全、节能、经济、美观、合理的原则。建筑的用电设计需适应电器设备更新带来的用电负荷的增长,同时为了更好的满足使用需求和舒适度,需对整体电气设计留有一定的余量。在设计过程中应积极思考、广泛调研、选择适用于项目实际情况的合理模式。本文将以某综合楼为例,分享综合楼强电设计中的一些技术经验,以供参考。
工程概况
某综合楼项目。1栋地下2层、地上12层(局部3层、6层)的综合楼,新建总建筑面积32377㎡,其中地上建筑面积23215㎡(1~3层为办公、食堂和宿舍,4~10层为宿舍,11~12层为办公),地下建筑面积为9162㎡(其中人防建筑面积2141㎡)。本工程为一类高层建筑,耐火等级为一级。本工程采用地下为钢筋混凝土,地上为钢结构框架体系;建筑结构的类别为丙类;设计使用年限为50年;抗震设防烈度8度。本工程地下室防水等级一级,屋面防水等级Ⅰ级。本工程根据业主要求按目前与人防窗口初步沟通成果进行设计,人防地下室的抗力等级为6级。战时用6级二等人员掩蔽所,平时用途为汽车库。
供配电系统
1.负荷分级:本工程综合楼为一类高层民用建筑,用电负荷等级为一级。综合楼用电设备电气负荷,按其性质,分为:
一级负荷:走道照明、消防控制设备、应急照明及疏散指示照明等消防用电设备;计算机网络系统、通信系统、广播系统、公共安全系统、建筑设备监控系统等用电及综合楼保障性用电负荷。
二级负荷:锅炉房、制冷机房、换热站用电等等。
三级负荷:其余负荷为三级负荷。
2.负荷统计:负荷采用两种统计方法,即对空调设备、风机、电梯、弱电系统等电力设备,根据有关专业提供的设备安装容量为依据进行统计,对于照明、办公用电、宿舍用电、插座等区域按单位面积功率法进行统计,并按需要系数法进行计算。本项目充电车位按照总车位15%预留共11个,按照快慢充1:9原则设置2个快充(45Kw/个)慢冲9个(7Kw/个)预留电量。根据负荷计算选用2台1 600kVA变压器,总装机容量为3200kVA。
3.供电电源:1)本工程由高压总配电室提供两路10kV电源供电,分别引自不同的上级变电站或同一变电站不同母线段,两路10kV电源同时工作,互为备用,且当一路故障时,另外一路能够承担全部一二级负荷。
2) 本工程市政供电电源的电压等级为10kV,低压动力设备及照明用电设备的电压为220/380V。对于本工程中停电时间要求不大于0.5s的负荷,如安防、通信系统、火灾自动报警系统主机用电和其它弱电系统主机用电,考虑按系统分别设置不间断电源(UPS,由各系统自带)供电。
3)10kV主接线采用单母线分段运行方式,两段母线分列运行,母线间设联络开关,手动(或自动)控制。正常运行时,两路市政10kV电源分别向两条母线供电,母联断路器断开运行;当一路10kV电源停电时,母联断路器手动(或自动)投入运行(具体工作方式需按供电部门要求设置),由第二路电源向两条母线供电,每路电源均能够承担全部一二级负荷用电。
4.低压配电:配变电所内低压配电系统为单母线分段运行方式,母线间设联络开关,可通过选择,设为自动或手动投切。低压配电电压为三相220/380V, TN-S系统。低压配电采用放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电;对于一般负荷或小容量负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。消防负荷及一级负荷如:消火栓泵、喷洒泵、排烟风机、加压送风机、消防控制中心、应急照明、消防电梯、水泵房,采用双电源供电并在末端自投。将地下部分和地上部分综合考虑,每个防火分区、防护单元至少设置有一个电气竖井兼配电间。每个竖井兼配电间内按其供电区域内的负荷类型,设有一般照明、应急照明、一般动力、重要动力、应急动力。地上宿舍、办公部分,按区域设置租户箱,根据建筑形式采用层总箱放射供电或多层户箱环连供电。食堂,由变电所放射供电。
照明设计
本工程照明设有一般照明(在所有场所)和局部照明(在特殊装修场所),在一般照明中设有正常照明和应急照明(包括:备用照明、疏散照明及指示标志照明),其中应急照明兼作值班照明和警卫照明。大堂、会议室、餐厅等公共场所照明、办公室及宿舍照明、立面照明采用就地控制系统,地下车库采用雷达控制智能型LED灯具,在有人和无人时为两种不同照度和功耗。走廊、楼梯间设移动感应照明灯,卫生间入口等设置移动感应装置,其余场所(如:物业办公、机房等)采用就地控制。对于有外窗的房间,灯的控制采取与窗平行的方式,采用红外感光探测器感应光线强度,调节灯具照度及开关,使白天可利用天然采光代替灯具照明,达到节能目的。
防雷接地
本工程属于第二类防雷建筑物,本设计按要求进行设防,设有防直击雷、侧击雷,防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲措施。根据本工程电子信息系统的重要性和使用性质,其雷电防护等级定为A级。利用建筑物的金属体做为防雷接地装置。用φ12热镀锌圆钢在屋顶女儿墙上敷设避雷带、在屋面上设不大于10m×10m或不大于12m X 8m的避雷网格作为接闪器(突出屋面的物体设避雷针或避雷带保护,金属体还需与避雷带或避雷网可靠连接)构成接闪器。利用建筑外圈每根柱子内的主钢筋(两根)作为防雷引下线,利用基础内主钢筋及护坡桩、墙内主钢筋作为接地极。并将接闪器、引下线和接地极相互连通。
利用建筑物基础内的钢筋网作为接地体,建筑物防雷接地与电气保护、工作接地,防静电接地、弱电系统接地共用接地装置。共用接地接地电阻R≦0.5Ω。每根柱内两根主钢筋通长焊接,下端和基础钢筋网焊接。在电梯井道、设备专业竖井内的上下端预留接地点,用其将竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。在强、弱电专业竖井内的每层预留接地点,用其将竖井内设置的竖向接地线及竖井内各配电箱的接地端连通。本工程采用总等电位联结,将建筑物内的保护干线、设备干管、建筑物及构筑物等的金属构件就近与总等电位联结板进行可靠连接。
结束语
随着生活水平的提高和功能需求多元化的发展,综合楼类型建筑会越来越多的出现在建设项目中,本文以一个实际的工程为例,对综合楼的电气设计进行了简要的论述和探讨。
参考文献
[1] 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
[2] 《供配电系统设计规范》GB50052-2009
[3] 《低压配电系统设计规范》GB50054-2011
[4] 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010