某高层办公楼建筑电气设计

某高层办公楼建筑电气设计

作者：何志辉

来源：《城市建设理论研究》2013年第12期

摘要：本文结合某高层办公楼的建筑电气设计实例，探讨了配电系统设计、照明系统设计等，以探索出具有全面合理性的建筑电气设计思路，为类时工程的建筑电气设计提供实质性的参考。

关键词：超高层办公；变电站；消防系统；防雷接地；柴油发电机；节能

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

本工程为某办公综合楼。总建筑面积约20000m2。地下二层，主要为设备用房(包括变电所，水泵房，排烟机房，电视机房等)，III类汽车库(结合人防设计)：地上主体为十五层。裙房二三层。本工程属于一类高层建筑。建筑主体高度63．0m，裙房高度13．5m。结构形式为框架结构：人防工程为乙类六级，平战结合：耐火等级为地上一级。

2 负荷分级

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005 年版）第3.0.1 条，本工程属于

一类高层；按9.1.1 条要求，本工程所有消防设备包括排烟风机，正压风机，火灾报警及消

防联动控制设备，防火卷帘门，应急照明，消防电梯，消防、喷淋水泵为一级负荷，再按《民

用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008 附表A 要求，一类高层建筑的各弱电机房，主要业务和

计算机系统用电，航空障碍灯，生活水泵，排水泵，客梯用电等也为一级负荷；其余普通照

明，空调等为三级负荷。

3高低压变配电系统

⑴用电负荷统计。根据《民用建筑电气设计规范》、《高层民用建筑设计防火规范》的规定，应急指挥中心、消防控制中心、应急照明、等场所属于一级负荷，（喷淋泵，消防泵，排烟风机，消防电梯等）、应急照明等消防负荷为二级负荷；客梯，生活泵，排水泵等用电设备为二级负荷。本建筑设有可满足一、二级负荷的供电要求。对水泵、风机、电梯等用电设备按其设备安装容量进行统计；对照明等设备的用电负荷按单位容量法进行统计；经负荷计算一级负荷总用电量为1231. 9kw ；二级负荷总用电量为叨4007kW 。

⑵供电电源及电压等级。本工程采用两路10kV 电源供电。拟从不同的市政变电站各引一路10KV 电缆至本工程地下一层变电所，采用电力电缆埋地人户，进户处采用镀锌钢管保护，保护管伸至室外电缆手孔井，室内引至高压开关柜。为确保一、二级负荷供电的可靠性，设一台1000kw应急柴油发电机组一台。市电与发电机的自投切换开关加机械与电气联锁，防止倒供。市电失压后，2 秒内自动启动应急发电机组，15 秒内自动切换。

⑶配电系统高压供电系统。10kV断路器采用真空断路器，额定短路分断能力为31.5kA ，在10kv 出线开关柜内装设氧化锌避雷器作为真空断路器的操作过电压保护。真空断路器选用弹簧储能操作机构，采用直流110V/65AH 铅酸免维护电池柜作为操作、继电保护及信号的电源。变电所采用两路高压进线，高压母线为分段单母线，两段母线间设母联开关，平时分列运行。

⑷低压配电系统。变压器低压侧采用单母线分段方式运行，平时两段母线分列运行，当其中一台变压器发生故障，进线开关分向时，联络开关自动／手动合闸。主进开关与联络开关设电气联锁，任何情况下只能合其中的2 个开关。正常工作电源和备用电源均由设于地下层的变配电所供给。380/200V系统采用TN-S 制中性点固定接地系统，采用树干式与放射式相结合的配电方式。对消防设备等一类负荷配电的电力线路均采用双回路供电，在线路末端自动切换。

4．照明系统

根据视觉要求及建筑的形式，确定各建筑功能用房内照度标准如下：

办公室300LX

走廊，楼梯间 50LX

餐厅 200LX

地下车库 751z

一般场所为荧光灯或节能型光源：有装修的场所视装修要求而定，但其照度应符合相关要求：用于应急照明的光源采用能快速点燃的光源。安装采用吸顶式或吊装、嵌装相结合的形式。以达到美观、实用又节能的原则。大楼设建筑立面照明：在室外设庭园灯，草坪灯等景观照明灯具：灯具采用集中控制。

5防雷措施

一般大气中雷云距离地面高度大约100 ～300m 时，地面感应异性电荷易于在建筑物的突出部位集中，大多数高层建筑已接近雷云之中，受雷击的可能性大，而且雷击也可能发生在建筑物侧面楼层。采用一般建筑物的避雷措施难于起到保护作用，针对高层建筑受雷击的特点，本工程采取了系统的防雷措施。

⑴安全措施①本工程低压配电系统接地型式采用TN-S 系统；为防止过电压，高低压配电拒、弱电设备配电箱、有引出室外线路的配电箱，分别按所在防雷区域设置不同级别的电涌保护装置；②其中性线和保护地线（PE ）在接地点后要严格分开，凡正常不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地；③防雷接地、变压器中性点接地及电气设备保护接地等共用统一的接地装置；④在变配电室、水泵房、卫生问等处设局部等电位联结；⑤本工程将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件进行联结；

⑵接地系统①强弱电共用联合接地装置，要求接地电阻应小于l欧姆；②电梯机房、消防控制中心、弱电中心等弱电设备用房的接地利用大楼统一接地装置。③各类接地分别设专用接地干线。电气竖井的重复接地端子除同本层均压网相连接外，还采用40x4 的镀锌扁钢分别与共用接地装置连接。

6．火灾自动报警及消防联动控制系统

本工程为一类防火建筑。火灾自动报警系统的保护等级按一级设置，采用集中报警控制系统，消防自动报警系统按两总线环路设计，任一点断线，不应影响系统报警。燃气表间、厨房等处设置(防爆)燃气探测器，厨房、发电机房、吸烟室等场所设置感温探测器。高大空间设置线性红外探测器，电缆桥架上设缆式感温探测器，其他场所设置感烟探测器，机房(大型通信及计算机)设空气采样极早期烟雾探测预警系统，在本楼适当位置设手动报警按钮及消防对讲电话插孔。在消防栓箱内设消火栓报警按钮。在各层楼梯问及疏散楼梯前室走道侧，设置火灾声光报警显示装置。火灾报警后，消防控制室应根据火灾情况控制相关层的正压送风阀及排烟阀、电动放火阀，并启动相应加压送风机、排烟风机、排烟阀280℃熔断关闭，防火阀70℃熔断关闭，阀、风机的动作信号要反馈至消防控制室。在消防控制室．对消火栓泵、自动喷洒泵、加压送风机、排烟风机。即可通过现场模块进行自动控制，也可在联动控制台上通过硬线手动控制，并接收其反馈信号。

7. 电气设备选型

电气设备的选型相当关键，是反映建筑电气设计是否合理性的重要指标。不合理地选取电气设备，设备配置不当将会造成电力浪费或者供求不足。结合本建筑电气设计，同时结合笔者设计实践经验，就电气设备选型设计心得提出一些建议：