2018综合楼建筑电气设计探索

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　　摘要：工程实践表明，建筑电气设计的合理性以及全面性对建筑的使用寿命等同样有着直接影响，本文通过结合某综合楼的建筑电气设计实例，笔者探讨配电系统设计、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。
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　　关键词：综合楼；建筑电气设计；配电系统；照明系统
　　Abstract: Engineering practice shows that the construction of electrical rationality of the design of the building is comprehensive service life. Also it has a direct effect, and this paper by the combined with a complex building of electrical design examples explores the power distribution system design, lighting system design so as to explore the rationality to have overall construction of electrical design idea when the construction of engineering electrical design provided substantive reference.
　　Key Words: building; building electrical design; power distribution system; lighting system
　　
　　中图分类号:TU976文献标识码：A文章编号：
　　
　　 工程概况
　　 本工程的建筑电气设计为二连浩特至广州国家高速公路湖南省永州至蓝山（湘粤界）段沿线服务和管理设施（房建工程），本子项为蓝山服务区综合楼，该建筑地上层数为2层，建筑面积约为1927.15m2。该建筑电气设计需包含10/0.4kV变配电系统、220/380V配电系统、照明系统、.建筑物防雷、接地系统及安全措施等。鉴于建筑的特殊性，其配备的电气设备等需要用电量较大，而且电气设计时必须确保其供电的可靠性。现将结合该工程特点，对该建筑电气设计过程中遇到的问题提出笔者的理解。
　　10/0.4KV变配电系统
　　 进行变配电系统设计前必须合理地定位建筑属于何种负荷，根据电气设计规范，对于疏散走道等场所的疏散照明以及消防电梯等消防类负荷，属于一级负荷；而对于空调机组、空调通风设备、一般照明等为二级负荷。结合本工程特点，变配电系统定级为二级负荷。
　　 （1）负荷电量计算。电气设计中的负荷电量的计算适宜采用需要系数法。尤其是对于用电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要系数法，一般用于干线配电所的负荷计算。而对于用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时宜采用二项式法，一般用于支干线和配电屏(箱)的负荷计算。本工程经计算领照明系统的安装负荷为84.9kW、计算负荷为59.4kW；对于空调系统的安装负荷为66.6kW、计算负荷为46.6kW。
　　 （2）供电电源。通常电源供电有多种形式，但一般情况下必须遵循的指标就是要确保负荷供电的可靠性。经分析考虑，本建筑由站区变电房低压配电室引来220/380V电源。
　　 （3）设计时为了有效地保证建筑电气负荷供电的可靠性，设一台应急柴油发电机组。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。当市电失压后，应急发电机组将在2秒内自动启动，15秒内自动切换。另外，在变配电室低压侧设功率因数集中自动补偿装置，电容器组采用自动循环投切方式，要求补偿后的功率因数不小于0.90。
　　 （4）低压配电系统。低压配电有多种方式可供选择，如单母线分段方式运行，平时两段母线分列运行等等。而本建筑采用低压配电系统采用~220/380V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。二级负荷采用双电源供电，在低压应急母线段切换。
　　照明系统
　　 建筑电气中的照明设计应当结合光的环境因素影响而遵循安全、实用、经济、美观设计原则。同时为了达到节能效果应充分利用天然光、合理选择照明方式以及照明控制区域，从而降低能耗。
　　 对于设计时所考虑的照明方式主要分为一般照明、应急照明甚至局部照明等。根据建筑不同区域特点而合理地设计相应的照明方式，是相当重要重要。为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，则需要设计一般照明以使用照明器在整个照明场所基本均匀布置，通常在建筑照明设计中主要设置正常照明，它是在正常情况下使用的室内、外照明。但是对于建筑工作场所特殊情况以及要求下则必须设置应急照明。如正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，则应当设计有疏散照明；如本建筑在疏散走道、楼梯间、主要出入口等场所设置疏散照明以及消防疏散指示标志，而且所设计的消防疏散指示标志和消防应急灯具应符合《消防安全标志》GB13495和《消防应急灯具》GB17945的要求。照明、插座分别由不同的支路供电，所有插座回路（2.2m以上空调插座除外）均设剩余电流断路器保护。
　　
　　图1蓝山服务区综合楼首层照明平面图
　　建筑物防雷、接地系统及安全措施
　　 本期建筑根据防雷分类按第二类防雷建筑物进行设计。考虑在本建筑物屋顶、屋脊、屋檐、屋角、楼梯间顶等处敷设避雷带，所有露出屋面的金属管道及构件均应与避雷设施相连，防雷接地引下线利用构造柱内钢筋。接闪器在屋角、屋脊、檐角、屋檐等处采用Φ12热镀锌圆钢做避雷带，屋顶避雷带连接线网格不大于20m x 20m 或24m x 15m 。引下线采用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内两根Φ16以上主筋通长焊接作为引下线，而且引下线间距平均不大于18m 。所有外墙引下线在室外地面下1m 处引出一根40x4 热镀锌扁钢，扁钢伸出室外，距外墙皮的距离不小于lm 。
　　 该项目保护接地、各弱电设备工作接地和防雷接地共用一套接地装置，接地装置利用基础、地圈梁、桩内钢筋，要求接地电阻不大于1Ω。本工程防雷接地、电气设备的保护接地、通信机房、计算机房等的接地共用统一的接地极，要求接地电阻不大于1欧姆，实测不满足要求时，增设人工接地极。而对于建筑中凡正常不带电，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。
　　 另外，建筑采用总等电位联结，总等电位板由紫铜板制成，应将建筑物内保护干线、设备进线总管等进行联结。有淋浴室的卫生间采用局部等电位联结，通过局部等电位箱将卫生间内所有金属管道、金属构件联结。
　　 对于建筑的防雷设计，其中信号线路防雷是相当关键。对进出建筑物的信号线缆宜选用有金属屏蔽层的电缆，并埋地敷设，电缆金属屏蔽层做总电位联结并接地。电子信息设备机房的信号线缆内芯线相应端口，应安装适配的信号线路浪涌保护器，信号线路浪涌保护器的接地端及电缆内芯的空线对应接地；信号线路浪涌保护器参数选择、连接线最小截面积以及安装要求等应按现行国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343 -2004执行；弱电系统（包括消防系统）接地干线应采用截面积不小于16m?O 的铜芯绝缘线并穿PVC 管敷设至本层（或就近）的等电位接地端子板。
   　　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：
　　 （1）电力、照明配电箱和控制箱。电力、照明配电箱和控制箱应当选用非标金属箱，照明、插座、应当配置分设回路供电，而且配电回路均采用断路器。对于建筑中所有的插座回路均设置漏电断路器以作保护，确保漏电动作电流30mA，漏电动作时间小于0.1秒。所采用的控制箱应采取挂墙明装；而对于照明配电箱则可采取落地安装或墙上明装。
　　 （2）电缆、导线、封闭式母线选择。建筑中对于低压电缆采用聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯（阻燃）电力电缆。消防设备配电电缆则采取耐火铜芯低烟无卤绝缘电力电缆，电缆工作温度应确保90℃。
　　电气节能设计
　　 随着节能设计的日益发展以及重视，对建筑进行电气设计时兼顾节能措施将会得到重视，而且这更是电气设计全面合理性的重要反映。对于建筑电气节能设计，设计核心就是合理地根据不同区域特点而设计合理的电气设备，同时所采用的电气设备应当尽可能地具备节能条件。
　　 本综合楼根据不同分区特点而选用合理的电气设备，对分区的不同而采用一般照明以及应急照明。对于应急照明还兼顾作为一般照明用途。例如，对于公共走道中的照明采取一般照明与应急照明的间隔布置。一般照明采取集中控制，而应急照明则采取就地和集中相结合控制。
　　 灯具的选择是照明设计的基本内容之一，其选择恰当与否，直接影响到照明的质量、经济性能和耗能指标的好坏。办公区采用吸顶荧光灯，其他采用吸顶节能灯。对于照明灯具如采用高效的照明灯具以及节能光源，选用电子镇流器，荧光灯单灯就地补偿，功率因数不小于0.90；同时采用绿色照明。本工程中在室外主要采用高效率以及高利用系数的金属卤化物灯。选取节能设备，如新型干式变压器、环保型柴油发电机组。
　　结论
　　 本文结合某综合楼的建筑电气设计实例以及笔者电气设计实践经验，提出建筑电气设计中配电系统设计、照明系统设计、建筑物的防雷设计等，同时提出设计时相应注意要点以及可借鉴的设计措施，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。
　　参考文献：
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　　 [2] 张恒、周俊．办公楼建筑电气设计实例探索[J]．建筑科学，2006，27(05)：121～124.
　　 [3] 林治安．浅谈综合楼建筑电气设计――某机关综合大楼设计实践[J]．黑龙江科技信息，2009，29(06)：53～54.
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。