浅谈办公楼电气设计

浅谈办公楼电气设计

摘要：随着科技进步，现代建筑中电气系统在整个建筑物中的重要性越来越明显,办公楼的电气设计除了要满足正常工作需要外，还要本着安全节能的原则为相关人员提供一个安全、方便和舒适的工作环境。本文将围绕“人性化、智能化、节能”的理念，从供电系统、电气照明、智能化系统、综合布线等方面对办公楼电气设计进行探讨。

关键词：供电系统电气照明智能化系统综合布线

随着时代的进步科技的发展，现代办公楼逐渐向着智能化发展，即主要由建筑自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、信息通信系统（CAS）三个系统组成，并利用计算机网络技术、通信技术将此三个系统进行系统集成。故此现代办公楼电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人们工作环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。现代办公楼的电气设计不再只满足于简单的照明和动力，而是正在走向人性化、智能化，怎么样才能使建筑物更安全可靠，最大化的发挥使用价值乃至于更能最大限度的节能，是现在电气设计中重点考虑的问题。本文将从供电系统、电气照明、智能化系统、综合布线方面针对现代办公楼电气设计中涉及到的人性化、智能化、节能问题进行探讨分析。（办公楼电气设计内容如图1所示）

图1

1供电系统

1.1供电方式

1.1.1现代办公楼对供电的要求

（1）保证供电的可靠性

根据现代建筑得特点应根据负荷的性质和大小、外部电源情况、负载与电源之间的距离，确定电源的回路数。应对负载进行合理分析划分级别，以便正确的设计供配电系统。除了具有外部电网可靠电源外还应备有应急电源，主要保证消防和事故照明供电。根据负载情况确定两回路电源还是一用一备。

（2）满足电源的质量要求

稳定的电源质量是用电设备正常工作的根本保证，电源电压的波动、波形的畸变，多次谐波的产生都会对现代办公楼的用电设备性能造成影响，对计算机及其网络系统产生干扰，导致降低使用寿命，使控制过程中断或造成中断。所以应采取措施减少电压损失，防止电压偏移，抑制高次谐波。

（3）减少电能损耗

1.1.2供电方案

（1）两路高压电源，正常时一用一备，即当正常工作电源事故停电时，另一路备用电源自动投入（两路电源可以互为备用）。此方案可以减少中间母线联络柜，对节省基建投资和减少高压配电室建筑面积均有利。

（2）两路电源同时工作，当其中一路故障时，由母线联络开关对故障线路供电，此方案增加母线联络柜和电压互感器柜，于是变电所面积增加了。

（3）我国目前最常用的主接线方式为两路10KV独立电源供电，变压器低压侧采取单母线分段的方式。两路电源互为备用方式，若供电线路和变压器均按100％备用选择设备条件下，供电可靠性较高，但会出现电费过高问题，而从节能角度由于正常运行时线路和变压器损耗均较低也是有利的，但要增加一些初期投资。

1.2负荷计算

1.2.1用电负荷分类

（1）保安型负荷

保证大楼人身安全及智能化设备安全、可靠运行的负荷。有消防电梯、消防水泵、正压送风机、排烟风机、应急照明、消防控制系统、BA系统及其他一些智能系统。

（2）保障型负荷

保障大楼运行的基本设备负荷。有工作区照明、插座、生活水泵、电梯等。

（3）一般负荷

除上述负荷外如：一般电力、照明、空调设备、冷水机组、锅炉等。

1.2.2负荷等级划分

现代建筑用电设备负荷的划分等级

表1

1.2.3负荷计算

负荷的计算方法有需要系数法、负荷密度发、单位指标法等。由于需要系数法比较比较便利，因而广泛使用，低压母线上的负荷计算多采用需要系数法。

计算电流:

js I =

用电设备组计算负荷： e n P k P =

Q Ptg φ= 22Q P S +=

配电干线计算负荷 ∑=P k P t c 1

∑=Q k Q t c 2

22c c c Q P S += 3

380c js S I =

式中 t k ------------------同时系数

n k ------------------需要系数

Q-------------------用电设备组无功功率（kvar ）

P--------------------用电设备组有功功率（kW ）

1.2.4在设计时往往考虑各方面的不利因素，防止将来用电不够，目前国内许多建筑的变压器实际运行负载率较低，造成设备投资的浪费。

1.2.5现代建筑办公区的用电设备主要为电脑、传真机、复印机等，用电负荷密度根据等级而定

（1）甲级容量按60VA/m 2，插座按20个/m 2。

（2）乙级容量按40VA/m 2，插座按15个/m 2。

（3）丙级容量按30VA/m 2，插座按10个/m 2。

1.3配电网络

低压配电网络，是指从终端降压变电所的低压侧到用户内部低压设备的电力线路，其电压一般为380/220V 。

1.3.1配电系统的电压等级一般不超过两级。为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每套房间宜有独立的电源开关。单相用电设备应适当配置，力求达到三相负荷平衡。

1.3.2用电质量要求。低压配电线路应当满足用户用电质量的要求。电能质量主要是指电压和频率两个指标。电压质量是看加在用电设备端的网络实际电压与该设备的额定电压之间的差值，差值越大，说明电压质量越差，对用电设备的危害也越大。电压质量除了与电源有关以外，还与动力、照明线路的合理设计关系很大，在设计线路时，必须考虑线路的电压损失。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m 。电能质量的频率指标我国规定工频为50Hz ，是由电力系统保证的。它与照明、动力线路本身无关，但超过了规定值，将影响用电设备的正常工作。

1.3.3考虑发展。从工程角度看，低压配电线路应当力求接线简单、操作方便、安全，具有一定的灵活性，并能适应用电负荷发展的需要。