某高层商业建筑电气设计要点

某高层商业建筑电气设计要点探讨
摘要：近年来，随着我国经济的迅速发展和高层建筑数量的日益增多，人们对高层建筑电气设计的质量极为关注。

文章主要通过笔者从事某高层商业建筑的设计工作实践和总结，就高层建筑电气设计要点进行了分析与研究，主要从负荷计算、设计、防雷接地、安全节能等要点进行论述，提出设计需要注意的问题，以供大家参考。

关键词：商业建筑；电气设计；供配电；安全节能
中图分类号：f407.6 文献标识码：a 文章编号：
1工程概况
某商业高层建筑为框架剪力墙结构，属一类高层建筑。

一共28层，该楼地下一层为车库和设备用房，2层以上为住宅楼，建筑高度88米。

从电力系统取得两路高压10kv独立电源至地下层变配电所。

按甲方提出的要求，需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求。

2 电气设计内容
2.1 用电负荷统计及计算
根据《民用建筑电气设计规范》的规定，本建筑物消防控制室、消防电梯、应急照明、加压风机、航空障碍灯、地下室电梯基坑内排污泵等为一级负荷；客梯等为二级负荷；商业及住宅用电有三级负荷。

本建筑设有两路高压10kv电源进线，可满足一、二级负荷的供电要求。

电力负荷是供电设计的依据参数。

计算准确与否，对合理选择设备、安全可靠与经济运行，均起决定性作用。

现代高层建筑的电力负荷计算，基本上采用需要系数法和负荷密度法。

根据住宅设计规范及建设单位要求，本工程住宅用电标准根据住户建筑面积设置，如表1所示：
表1住宅面积及其用电负荷
（1）三相负荷计算方法
将三相用电设备的设备容量pe乘以一个需用系数kx，得有功计算负荷，即pc=kxpe；计算电流为ic=pc/uncos￠。

（2）单相负荷确定
尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡。

计算时，当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时，全部负荷按三相对称负荷计算，当超过15%时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再同三相负荷相加，功率及电流计算公式同上。

2.2 供配电系统
本高层综合建筑属一级负荷供电，通过传统的几种供电方案比较，选定了下面的供电方案。

即由不同区域变电站引来两路10kv 电源，以恺装电力电缆埋地方式引人地下一层的变配电室，10kv 系统设计为单母线分段，正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，一路电源故障时，另一路电源可带全部负荷。

配出供楼内的各
种普通负荷，以及作消防负荷和重要保证负荷的双电源自切箱的进线电源的备用电源。

另设有独立于市政电网外的第三自备电源的三段母线——自备应急柴油发电机组，供接消防负荷和重要保证负荷的双电源、自切箱的进线电源的备用电源。

本建筑配电电压为交流220/380v，联结形式采用tn-s系统
低压配电系统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；对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式，住宅居民用电采用擂接母线供电。

住户居民采用一户一表计量，分层在电气竖井内集中放置电度表箱。

2.3 照明设计
电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。

照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。

同时，选用高光效电光源，是照明节能的手段之一。

为了减少动力设备用电对照明线路电压波动的影响，照明用电与动力用电线路尽量分开供给，本楼设有一般照明和应急照明。

（1）住宅照明设计
除客厅光源以荧光灯为主，其它房间光源以白炽灯为主。

住宅内部各房间功率密度不应大于表2中数值，照度值不小于表2中数值。

表2 住宅内部各房间功率密度及照度值
室内配电箱，箱内除照明、普通插座回路外，卫间生插座、厨房插座也分别设专用回路。

除分体空调电源外，其他插座回路应设置漏电保护装置，漏电电流30ma。

由住户配电箱引出的配电分支线路选用bv-0.5型导线，穿阻燃pvc管埋地、沿墙或顶板暗敷设，吊顶内穿钢管敷设。

（2）地下室照明设计
地下室光源以荧光灯为主，车库照度为100lx，配电间照度为300lx，暖通机房、水泵房为
100lx，走道、库房等为75lx。

（3）应急照明
地下室车库、电梯间、楼梯间、公共通信和主要出人口等场所设应急疏散指示照明及楼层指示灯，它们在正常及事故时均点燃。

应急疏散、楼层指示灯均自带蓄电池。

应急供电时间不少于60分钟。

地下室、电梯前室、变配电所、主机房、消防控制中心、风机房、消防泵房、电梯机房等这些场所均设应急照明及工作照明，应急照明分别占工作照明的25%一100%。

2.4 防雷接地
（1）防直击雷
本工程按二类防雷设计。

沿屋顶女儿墙和屋顶造型板上设置避雷带，作为接闪器，在屋面设置避雷网格，网格尺寸不大于10m×10m。

同时要将屋面所有突出的金属部件均应与附近的避雷带可靠连接。

（2）防侧击雷
根据民用建筑电气规范要求，建筑物必须采用防侧击雷措施。

建筑层间设置避雷带、均压环，并与屋顶避雷网相连，通过引下线与接地装置连接。

从距地45m高度起，每向上三层，再利用结构圈梁外侧两条主筋或在圈梁内敷设一条25mm×4mm的扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带，以防止侧向雷击，并将金属栏杆及金属门窗等较大的金属物体与防雷装置连接。

（3）关于均压和等电位体的连接
为了保证高层建筑物内部不产生反击和危险的接触电压和跨步电压，应当使建筑物的地面、墙板和金属管、线路都处于同一个电位。

因此，在各层的适当位置预埋与房屋结构内防雷导体相连的总等电位meb连接板，以便于和接地主干线相连接。

防雷施工中，在建筑物伸缩缝、沉降缝和抗震缝等处做了防雷跨越导线，使整个高层建筑的金属部分形成一个等电位笼。

（4）接地
变配电所内高低压系统接地，消防控制室的接地和建筑物的防雷接地采用共用接地装置。

采用结构桩主筋、承台底板，地梁主筋经可靠焊接做自然接地装置，接地电阻不大于1ω，正常情况下不带电的一切电气设备的金属外壳均应接地，充分利用建筑物的结构钢筋和水管等金属管道进行等电位连接。

2.5 安全节能设计
（1）安全
1）安全的配电系统及布置。

住宅总电源进线断路器和电源插座
回路应具有漏电保护功能。

进线断路器采用短路、过负荷及过电压、欠电压保护电器，一般插座和照明回路分开设计，厨房电源插座和卫生间擂座设计独立的回路。

2）安全的接地方式。

住宅楼应采用二级等电位保护，一是整栋住宅楼的总等电位联结，二是每户住宅卫生间的辅助等电位联接。

在卫牛间内设置局部等电位连接，因为无论在卫生间内外，如果因种种原因使卫牛间出现电位差，即使其电压值不超过20伏，也能引起电击死亡事故，由于人体在潮湿环境下，电阻值降低，i=u/r，i值将会大大超过30ma，因此，在卫生间设置局部等电位连接是十分必要的。

通常的做法为：在便于检验的位置，在卫生间门背后离地约300mm~400mm的墙上装一嵌墙的局部等电位连接端子箱，端子板上有若干个接线端子，接线端子分别与金属裸露构件，楼板钢筋相连。

一般采用线芯截面不小于4mm2的铜芯导线。

（2）节能
1）供配电系统设计节能。

根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统。

本次设计过程中选择节能型干式变压器选取铜芯材质的导线，尽量减少导线长度，增大导线截面积等。

2）照明设计节能。

由于照明用电量大，涉猎面广，照明的节能潜力很大，主要从下列几方面着手：a、适度控制照明功率密度；b、采用高光效光源，以荧光灯为主。

c、照明控制方式要符合节能要求，采用各种节能型开关或装置。

如：卧室采用调光开关，走道、
楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关等。

3 结束语
综上所述，通过针对某高层商业建筑电气设计要点分析，从中意识到了高层建筑电气设计的杂复性，同时体现电气设计的重要性。

因此，在高层综合建筑电气设计过程中，应从总体的设计观念出发，强调建筑电气设计的合理性和经济性，真正设计出高效、节能、舒适的电气设计工程。

参考文献
[1] 李书宾，陈甜甜.高层民用建筑中电气设计要点探讨[j].中国新技术新产品，2010（06）.
[2] 常乐民.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[j].科技致富向导，2012（36）.。