浅谈高层综合建筑电气设计

浅谈高层综合建筑电气设计

高层综合建筑的电气设计合理、全面与否，直接关系到整个建筑的使用寿命与安全。文章结合工程实例，对高层综合建筑电气设计进行探讨。

标签：高层综合建筑;电气设计;实例分析

高层综合建筑电气设备具有用电设备种类多、用电量大且负荷密度高、供电可靠性要求高、电气系统复杂、电气线路多、电气用房多等特点。笔者于2008年参与完成了阳江市某高层综合楼的电气设计。通过在设计过程中解决的一些实际问题，对高层建筑电气设计有了进一步认识。

一、工程概况

阳江市某高层综合楼为框架剪力墙结构，局部为框支结构，属一类高层建筑。该综合楼地下1层为汽车库和摩托车库，面积约8000 m2。地上近50000m2，1～3层为商场，4～25层为住宅楼，分A、B两塔楼，两塔楼每层均有6户。从电力系统取得两路高压10kV独立电源至地下层变配电房。

二、高、低压变配电系统

（一）用电负荷统计

根据《民用建筑电气设计规范》的规定，本建筑用电负荷属二级负荷，根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，建筑的消防控制室、消防电梯、防烟排烟设施，火灾自动报若、自动灭火系统、应急照明、疏散指示和防火卷帘、阀门等消防用电负荷属一级负荷。本建筑设有l0kV高压进线及柴油发电机，可满足一、二级负荷的供电要求。

住宅用电负荷按每户6kW 设计，共264户，总用电量为264×6=1584kW;1～3层空调用电力负荷统计为725kw;全部公共设施负荷为753kW～自备柴油发电机带电力负荷（火灾时带电力负荷）为423.3kw，柴油发电机带电力负荷（未发生火灾时带电力负荷）为523.3kW。

（二）配电系统

本工程高压配电电压为l0kV高压配电系统采用单母线放射系统，以保证供电的可靠性。低压供配电系统为：

（1）住宅低压供配电系统：住宅部分供电在A、B两塔楼各设一个干线竖井，竖井内设密集型绝缘插接母线。插接母线向各电表箱供电。各层电表箱集中设在同层竖井内，以便于抄表及检修。各户内配电箱一个断路器、漏电保护开关，为用户照明、空调及用电设备供电，每户按6kW 计。

（2）商场空调供配电系统：设空调专用变压器，这样有利于运行和管理，可根据季节情况来决定该变压器的投运与否。空调专用变压器所带负荷包括冷水机组、冷冻水泵、冷却塔和空调柜机。

（3）公用设施供配电系统：设公用设施供电变压器，该变压器所带负荷包括排烟机、加压风机、进风机、排水泵、防火卷帘、运客电梯、货物电梯、自动扶梯、消防水泵、地下室照明等用电设备。在地下室、商场及天面根据用电设备分布情况，在适当的位置设置动力配电箱为这些用电设备配电。公用设施供电变压器由高压配电室供电，它又为各动力配电箱和照明供电。

（三）变电所变压器容量选择、配电间面积及柴油發电机房

专用变电所变压器容量的选择要考虑三种工况：一是常时运行工况;二是某栋楼火灾时工况;三是当任一台变压器故障时，另一台变压器应能满足所有可能同时运行的一二级负荷，此时同样要考虑某栋楼火灾时的情况。考虑到干式变压器有较强的过负荷能力，根据用电负荷统计的结果，A塔楼住宅用变压器选用630kV A，负荷率为78 ;空调用变压器选用l000kV A，负荷率为72 ;公用设施用变压器选用lOOOkV A，负荷率为75 ;柴油发电机房设有700kW 发电机，可以满足在其它负荷均投入的情况下起动量大的消防泵的要求。柴油发电机组带有自起动控制器。对于住宅楼，建设方考虑投资的回报率，尽可能缩小设备间的尺寸，对于标准层电气间，仅考虑计量箱、桥架及一些竖向管线的布置，此时，走道照明、应急照明配电箱只能集中设置在某一层。

（四）漏电断路器的选择

每幢住宅塔楼的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能根据《全国民用建筑工程设计技术措施——电气》规定：当住宅部分建筑面积小于1500m （单相配电）或4500mz（三相配电）时，漏电断路器的漏电动作电流为300mA。当住宅部分建筑面积1500～2000m （单相配电）或4500～6000m （三相配电）时，漏电断路器的漏电动作电流为500mA。当住宅部分建筑面积超过6000m 时，应多路配电并分别设置漏电断路器或在总配电柜的出线回路上分别装几组漏电断路器。

（五）低压配电设计

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。380/220V系统采用TN—S制约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。二类负荷的配电线路采用ZRVV阻燃型塑料电缆;一类负荷的配电线路采用NHw 耐火型塑料电缆。在线路铺设方面，高压电缆穿钢管明敷;自低压配电室至各力配电箱的干线路沿桥架敷设，其中消防设备等一类设备配电的线路采用钢线槽敷设;共设立2个强电电缆竖井。

三、照明设计

（一）光源

地下室、住宅客厅以荧光为主，设备用房、楼梯、走道和住宅（除客厅外）以白炽灯为主;商场照明仅设置总电源箱，具体灯具布置由二次装修设计。

（二）事故照明

地下室、商场、楼梯间的照明系统有两个电源（备用电源由发电机供给），另外在电梯前室、楼梯间、配电室、发电机房、水泵房及消防中心等重要场所设应急照明。电梯前室、楼梯间及走道等人员密集通道设诱导灯。

（三）导线选择及线路敷设

住宅、商场及地下室照明线路，采用ZR—BVV阻燃型塑料铜心导线。所有由照明配电箱配出的线路均采用金属线槽明敷。

四、防火和报警系统

由于高层建筑面积大、人员复杂，引起火灾的可能性很大，加之竖向孔洞多、现代化的塑料贴面材料、全部窗户密封、设备庞杂、人员和物质等都很集中，发生火灾时火势容易蔓延，疏散人员和扑灭火灾也很困难，所以现代化的高层建筑除了在建筑设计方面采取很多措施（如合理布局、采用耐火材料、划分若干防火区等）外，还应设置完善的自动消防系统和防火报警系统。自动消防和防火报警系统一般由检测、报警、确认判断和初期灭火设备、疏散诱导系统、排烟灭火系统组成。

参考文献：

[1].黄智铷.高层建筑的电气系统设计探析[J].黑龙江科技信息，2015，（12）.

[2].张艾华.谈谈高层建筑电气设计的主要内容及有关问题[J].特钢技术2015，（2）.