某超高层建筑电气设计实例

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Ｅ．旅馆的每间（套）客房设置节能控制总开关。 （４）注意三相负荷的平衡，减少零序电流。 （５）采用具有节电效果的低压电器。 ４）按工况合理选择风机及水泵容量，并通过ＢＡ、 变频控制等手段实现节能运行。 ５）电能分项计量的设计依据为（（楼宇分项计量 设计安装技术导则》。具体做法如Ｆ： （１）为专变设置高压专用计量柜，各低压进线柜 内设置有功及无功参考计量表。 （２）自变电所引出的各照明、空调、电力主干回路 设置计量装置（采用数字式综合仪表）。 （３）为商业用户设置终端计量装置。
·给生活热水提供热源的锅炉及相应水泵； ·办公楼２４小时空调设备，宴会厅及大堂等酒店 重要区域空调机； ·备餐室／厨房之冷库及其他制冷设备，厨房事故 排风机； ·宴会厅重要用电和酒店经营管理系统等重要用 电。 办公照明及小电力竖向母线采用双母线形式，每 段布线均可负担４层１００％的照明及小电力负荷，在配 电线路上提供保障。
６．２节能措施中需关注的问题 在上述各项措施中，有几点需特别提出： １）在节能审查中，只关注了照明（ＬＰＤ、灯具选
型、控制），本人认为是远远不够的，上面所列的全部应 予以关注。所以，节能设计已深入到整个电气设计的各 个环节，不是一个“专篇”能表达清楚的，也就没必要 采用“专篇”这一形式了。
２）在公共建筑中，电气设备的运行节能占的比重 是非常大的，尤其是中央空调系统（含冷机、水泵、电 动阀等设备）。常规的通过ＢＡ采用ＰＩＤ算法，实现顺 序、起停及调节控制，但其几个关键的参数不会跟随受 控参量的变化而自动调整，而中央空调系统是一个时
２）公共的二次装修区域：如办公区、公寓、酒店的 走道等公共部位的照明设计，也存在二装的阶段，但配 电箱系统可在施工图阶段设计预留到位。
６节能设计的一点体会
６．１节能设计的几个关注点 本人总结，在民用建筑电气节能设计中，有如下
几个关注点： １）变压器节能及环保 （１）采用绝缘干式变压器，负载损耗小、噪声低的
２项目概况 本项目建筑高度为１９８ｍ，为超高层建筑，特级保
护对象。总建筑面积约为１８．６万ｍ２。地下共４层：水泵 房位于Ｂ４，冷冻机房及配套的变电所位于Ｂ３，公共及 办公用变电所位于Ｂ１，地Ｆ其他区域为设备用房、自 行车库、停车库；Ｂ４停车库局部区域设置６Ｂ级人防。 地上部分主要由裙房（Ｌ１－－Ｌ５）、办公（Ｌ６－Ｌ１３）、 公寓（Ｌ１６～Ｌ２９）和酒店客房（Ｌ３１～Ｌ４６）组成，另 Ｌ１４为第一避难层及公寓及酒店用变配电所，Ｌ１５为 酒店会所，Ｌ３０为第二避难层。
图１变电所及配电间分布示意图０级（不间断）：不间断自动供电
３．４变配电系统概略图如图２所示。 需特别说明的问题是：Ｂ３，Ｌ１４变电所远离高压
０·１５级（极短时间间隔）：０·１５ｓ之内自动恢复有 ，双侠电
配电室，为了变压器的维护安全，在现场应设置隔离装０．５级（短时间间隔）：Ｏ＿Ｓｓ之内自动恢复有效供电
条给出了其分级原则：“电力负荷应根据对供电可靠 性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影
４．２负荷等级划分 本建筑中负荷等级划分如下：
响的程度进行分级……”，这一原则对民用建筑而言
（１）一级负荷：
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４．４酒店．办公的特殊要求 设置两台自备应急柴油发电机组作为一级负荷
中的消防负荷和其他重要负荷的备用电源。“其他重要 负荷”的界定是依据建设方对项目的定位、品质要求及 酒店使用方的使用要求，在初步设计中就应确定，本项 目中涵盖下列内容：
·生活水泵房、弱电主机房、备用制冷主机及附属 冷冻冷却水泵、冷却塔；
４．７ｍ ｘ １．８ｍ，公寓酒店层配电间尺度为２．３ｍ×２．９ｍ。
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过于笼统，不具有指导意义，好在《民用建筑设计规范》 的附录中给出了细化的划分方法。
但本人认为这种划分方法仍缺乏明晰、确切的基 础原则，在ＩＥＣ６０３６４．５—５５中，原则则比较清晰，是以供 电中断允许间隔时间来划分等级的：
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图４酒店干线图局部
（说明：图中虚线回路是由发电机母线供电）
高层及超离层建筑孝；钮
１５０ｍ内，减少了铜材的消耗。 ３）照明设备和低压电器的节电 （１）公共部位的照明采用高效光源、高效灯具和
节能控制措施。 （２）照明节能：各场所功率密度限值ＬＰＤ应符合
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图３系统示意图
ａ．消防用电：消防控制室、火灾自动报警及联动 控制装置、疏散照明、各种消防用电设备，
ｂ．其他用电：走道照明、值班照明，警卫照明、障 碍照明用电，主要业务和计算机系统用电，安防系统用 电，电子信息设备机房用电，客梯用电，排污泵、生活水 泵用电等。
旅游饭店的宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅 及高级客房、主要通道等场所的照明用电；厨房用电， 计算机、电话、电声和录像设备、新闻摄影用电。
１超高层建筑电气设计主要关注点 超高层，顾名思义，其区别于其他建筑的特殊性
在于“供电距离”。“供电距离”会涉及到下面三个实际 问题：
１）电压损失考量 线缆的电压损失与距离成正比关系，电压损失 大，则势必造成受电端的电压偏差较大。因此变电所至 用电点距离要控制在适度范围内，一般在１５０ｍ内有较 好的经济性（这也是低压供电半径的概念）。 ２）负荷中心 这是电压损失概念的延伸。在确定了相同的供电 对象情况下，将变电所设计在靠近大用电负荷处，综合 节能效果更优。 ３）线路敷设及管井 因低压配电电缆非常多，如果变电所集中于一 处，则会需要较大或较多的电缆井；而如果设置两处 或多处变电所，电缆井则会占用楼层面积。
Ｓｃ＝３２０６ｋＶＡ。∑Ｓｒ－－４×１０００ｋＶＡ ｌ
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Ｂｌ变电所（Ｏ），用于商业及办公：∑Ｐｎ＝２８８８ｋＷ，
Ｓｃ＝２１０７ｋＶＡ，Ｅ Ｓｒ＝２拳１６００ｋＶＡ；
Ｌ１４变电所（Ａ），用于公寓：∑Ｐｎ＝２２１２ｋＷ，
Ｓｃ＝１３９０ｋＶＡ，Ｅ Ｓｒ＝２木１０００ｋＶＡ Ｉ
（１）水泵是采用变频控制的， （２）智能电控柜成套提供，在系统设计时要注意 衔接，按需求设计控制室； （３）除智能电控柜外，还有如下成套的控制设备： 中央模糊控制柜、现场模糊控制箱、水位、补水泵智能 控制箱、水力平衡、阀Ｉ’Ｊ控制箱、ＢＡ接口箱等。 ３）电能分项计量本身不是节能措施，只是通过其 进行节能考核，是一种辅助手段。但个别地方有将此手 段扩大的趋势（如要求照明灯具、插座、电热也要分开 计量），这就过分强调了它的作用了，也不具有实际意 义，反而使配电系统复杂化。吲
其中旅游饭店的经营及设备管理用计算机系统 用电为一级负荷中的特别重要负荷。
（２）三级负荷：其他负荷等级为三级。
４．３供电方式 （１）本建设项目将采用从两个不同市政变电站提
供三路（两用一备）独立１０ｋＶ电源，即为多电源的供 电方式。可满足一级负荷的供电要求。
（２）平时由两路电源负责整个项目的供电，其中每 路电源分别承担整个项目约５０％负荷。当任一路市电故 障时，由第三路备用电源对故障线路提供１００％备用。
Ｌ１４变电所（Ｈ），用于酒店：ＥＰｎ＝３２６９ｋＷ，
Ｓｃ＝１９７５ｋＶＡ，∑Ｓｒ＝２术１２５０ｋＶＡ。
（３）备用柴油发电机房设置在地下１层靠首层外 墙部位。
３．３配电问设置 尺度要实际测算，满足电气设备、电缆的排布及
操作距离的要求。 （１）Ｂ４～Ｌ５平面尺度大，功能种类多，设置多处
配电间； （２）上部设置一处配电间，办公层配电间尺度为
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ａ Ｓｕｐｅｒ Ｈｉｇｈ－－ｒｉｓｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ
Ｙｏｕ Ｓｈｉｇａｎｇ
某超高层建筑电气设计实例
深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司 尤士刚
摘要本文结合新近完成的超高层工程实例，提出了超高层建筑 电气设计的特殊关注点，并就配电方案、供电可靠性、设计管理、节 能等问题给出了解决方案。 关键词电压等级电压损失设计界面超高层建筑 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｌａｓｔ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｓｕｐｅｒ ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｓｏｍｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｐｏｉｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｓｕｐｅｒ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ，ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ，ｄｅｓｉｇｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ａｓ ｗｅｌｌ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｖｏｌｔａｇｅ ｌｅｖｅｌ，ｖｏｌｔａｇｅ ｌｏｓｓ，ｄｅｓｉｇｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｓｕｐｅｒ ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ
置（保护在Ｂ１实现），系统示意如图３所示。
１５级（中等时间间隔）：１５ｓ之内自动尉彰弼吲也
４关于供电可靠性
４．１规范要求 在我国的电气设计中，负荷分级及相应的供电要
求都是以《供配电系统设计规范》为基础的，第２．０．１
＞１５级（长时间间隔）：＞１５ｓ之内自动恢复有效 而’
建议我国的国家标准也按此进行划分，并给出相 应的供电保障措施。
标准要求。 （３）通过合理的控制方式实现节能： Ａ．各设备用房照明及走道、办公室照明采用就地
控制的方式； Ｂ．景观照明、车库照明、走廊、楼梯间、门厅等公
共场所照明采用时间开关／通过ＢＡ实现自动控制。 Ｃ．其他大牵间场所正常照明通过成套的智能照
明控制系统控制，夜间定时降低照度； Ｄ．楼梯间内休息平台照明灯由节能自熄感应开
变性的动态系统，其运行工况受季节变化、气候条件、 环境温度、人员流量等诸多囚素的综合影响，是随时变 化的，且始终处于波动之中。因此，静态参数的ＰＩＤ控 制不可能达到最佳的节能效果。目前已有针对中央空 调系统的新型控制技术，是以模糊集合论、模糊语言变 量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制，非常适 合于复杂、非线性、时变性系统的控制。采用这种系统 在工程应用中要注意以下几点：