高层建筑电气设计

摘要：本文通过结合电气设计实例，从高层居住楼和高层商住的发配电系统、电气照明系统、电讯系统、安防系统、公用广播系统、室外弱电线敷设、防雷与接地系统等七个方面详细讲述了建筑电气设计方法。设计方法可供同类工程参考借鉴。
关键词：高层住宅电气主结线应急备用电源负荷计算
正文
随着建筑物的怎么写作功能不断增加和扩大,提高了建筑电气化、自动化、智能化的标准,这就使得建筑电气专业在建设工程中的复杂程度越来越大,对电气系统的设计要求也越来越高。
1．变、配、发电系统

1.1用电负荷分级和供电电源

高层建筑消防用电负荷、客梯、生活水泵、排水泵、公共走道照明等负荷等级为一级。地下车库为Ⅰ类地下气车库，消防用电负荷为一级。其余负荷为负荷。

1.2配电系统电气主结线

设10KV配电装置，采用单母线结线方式，放射式向各变压器供电。
设置公用变电站对小区居民住户供电。变压器低压侧单母线结线，出线采用树干式配电，分枝处采用穿刺或其他分枝接头。
设置专用变电站对非居民负荷供电，采用树干式和放射式相接合的配电方式。

1.3应急备用电源

1.3.1应急柴油发电机组

设置应急柴油发电机组，作消防负荷一级负荷的备用电源。
柴油发电机采用风冷，冷却空气和经消声消烟间处理后的烟气在绿化带内低空排放，烟气排放要求不低于国3排放标准。
柴油发电机组正常情况下热备用，在接到启动信号后15秒内供电。应急启动信号是专用变压器断电和消防控制中心命令。

1.3.2 应急电源母线

设置应急电源母线，作一级负荷的备用电源。由专用变压器作主供电源，发电机作备用电源，双电源通过自动切换电器给应急电源母线供电。正常情况下，主供电源给应急电源母线供电，当主供电源断电且备用电源有电时，自动切换到备用电源，当主供电源恢复供电，自动切换到主供电源。

1.3.3 应急照明器

消防照明疏散、指示和标志照明采用带蓄电池的应急照明器，应急供电时间不少于30min。消防备用照明采用带蓄电池的应急照明器，应急供电时间不少于180min。

1.4负荷计算

居民住户用电指标如下：按套内面积计4kw/60-80平方米以下、6kw/80平方米以上。

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物管、社区用房和小区内其他公共用房60w/平方米、车库用电按3w/平方米，商铺按6kw/户。

1.5 无功补偿方式

在变电站低压母线集中补偿，容量为1440kvar,补偿前功率因数为0.8，补偿后为0.92。
气体放电灯采用电子镇流器，功率因数在0.9以上。

1.6 配电系统电能计量方式

居民住户一户一表，高层住宅计量表箱设在每层的电气竖井内。专用变压器在高压柜设置高压计量。低压侧每用电单位或房间设计量表计量。由供电局收费的所有计量表计，均由供电局提供。

1.7 10kv配电装置控制、保护和信号

10KV电源进线采用断路器保护和控制，出线变压器组采用环网负荷开关加熔断器保护控制。断路器设电流速断和过电流保护。
断路器、6环网负荷开关采用弹簧操作机构，电动操作；隔离开关手动操作机构，手动操作。
10KV设备的操作、控制和信号电源，采用AC220V交流电源，取自进线处的电压互感器和发电机。
2．电气照明系统
2.1 根据建筑户型家俱布置图和用电器布置，配置户内照明管线。住宅内照明管线穿FPC管在顶板、地板或墙内暗敷设。

2.2 庭院照明和建筑灯饰照明，由专业装修公司负责。

2.3 各住宅楼公用通道设正常照明和疏散照明。疏散照明在市电停电后由消防联动控制强投点燃，点燃时间不小于30分钟。楼梯间正常照明由触摸延时开关控制。

2.4 楼梯间、前室和走道采用节能灯电光源。

2.5 地下车库、设备用房和物管用房，设置正常照明、应急照明和值班照明。应急照明包含消防疏散照明和消防备用照明，应急照明器带蓄电池备用电源，照明持续点燃时间不小于30分钟，消防控制室、风机房、配电间、消防泵房等各火灾期间坚持工作的场所采用市电、发电机双电源末端切换，使其应急照明连续供电时间大于180分钟。
3．电讯系统

3.1 电讯配线系统

小区建筑设置语音通信系统、局域网（数字）系统和有线电视分配网系统。电话、通信容量（采用2芯光纤入户），住户及底层商业1条/每户。电话采用交接配线方式，用塑料铜缆；宽带网干线采用光缆配线，水平配线采用超五类铜缆。
弱电各系统竖直布线穿阻燃FPC管或线槽在电缆井内敷设。住户各弱电进户线穿FPC管在地板内敷设。住户每户设一弱电箱。
通信系统进线采用光缆，自红线外市政通信管网接口点采用钢管埋地进入机房。地下车库内通信线路用封闭桥架敷设，室外通信线路用PVC地下管道敷设。
高层住宅设弱电井，放置各弱电系统的分线设备。

3.2 有线电视分配系统

小区配置有线电视分配网，接入市政有线电视系统。电视信号采用光缆接入，末端配线采用铜缆。接入光缆自市政管网接入口，穿钢管埋地至光端机；分配网干线在庭院内或地下车库中穿FPC管敷设，进入各栋住宅单元的竖直干线在弱电竖井内用PVC管或线槽敷设。每户弱电箱内设分配器。
4．安防系统
小区出入口、地下车库、电梯轿箱、高层建筑楼入户大厅和室外交通路口等处设电视监控系统。整个小区设一套可视对讲系统，每户住宅设置可视对讲分机，联动紧急报警、门磁、被动红外探测器、燃气泄漏探测器等安防设备。管理本地块安防各系统，设消防保安中心，供本土程消防、安防系统共用。系统电缆在车库内采用封闭电缆桥架或穿FPC管敷设；室外穿FPC多孔管埋地敷设；进入住宅楼各单元的竖直电缆，穿FPC管或线槽在电井内敷设。

5.公用广播系统

各建筑的公用通道、电梯前室、疏散楼梯前室、入户大厅、地下车库、入户大厅、室外庭院和道路傍等处设置公用广播系统，作背境音乐和事务广播。公用广播和消防广播合用一套系统，消防广播优先。

6. 室外弱电线敷设

室外电讯、消防、安防等各系统同路由干线，采用阻燃PVC地下管道埋设。电讯干线采用直管，消防安防干线各用一根多孔管。

7. 防雷与接地系统

7.1防雷等级：根据《建筑物防雷设计规范》相关条文的规定，确定防雷类别。按要求设防雷装置

7.2接地及安全措施

利用建筑物基础桩和地梁内的钢筋作接地装置。进入每栋(单元)建筑的总电源断路器箱处(入户处)设置总等电位联结。所有进出建筑物的金属管线、电气管线的金属外壳均应与总等电位端子板(MEB)联结。配电系统采用TN-S接地型式。在电井内设有60*6.3镀锌扁钢作为PE干线，供各住宅接地连接。凡正常情况下不带电的电气设备的金属外壳及插座接地孔均应与 PE 线作可靠连接，总电源断路器箱后严禁 PE 线和中性线连接。弱电各系统，按规范作电涌保护。
8.结束语
随着现代建筑技术的发展，高层建筑大量涌现，居民家用电器逐渐增多，住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展，电气线路、 配电设备也越来越复杂。本文从高层居住楼和高层商住的发配电系统、电气照明系统、电讯系统、安防系统、公用广播系统、室外弱电线敷设、防雷与接地系统等七个方面详细讲述了建筑电气设计方法，设计方法可供同类工程参考借鉴。然而，现代建筑电气技术日新月异，只有不断总结验，深入研究，才能不断发展提高建筑电气设计技术水平。
参考文献
JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范[S].
全国民用建筑工程设计技术措施.电气部分[Z].
[3]民用建筑电气设计手册[EB/OL].湖南省建筑电气设计情报网.
[4]供配电系统设计规范 GB50052- 95.
[5]住宅设计规范 GB50096- 1999 （2003年版）.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。