简谈公共建筑电气设计在公共建筑综合运用

摘要：随着公共建筑的用电设备种类越来越多，如配电系统、电气设备、照明系统、消防系统、防雷和智能化等，而且不断向智能化设备方面发展，耗电量的增加，对供配电方面提出了许多新的要求，对供配电的可靠性、安全性、灵活性放在更高的地位。下面结合实例对某公共建筑的电气设计进行综合阐述。
关键词：公共建筑；电气设计

1.工程概况及设计要求

某综合大楼，总面积60000m2，高80m，地面15层，地下1层，属一类高层建筑。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，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。

2 配电系统的设计

2.1高压配电系统

该工程采用10kV双路电源供电，电源引自附近供电部门开闭所二段不同母线，采用电力电缆埋地引入总变配电室，二路电源同时供电。还设有两台有自启动功能的柴油发电机组作为消防及重要负荷应急备用电源。每路电源容量为l000kVA，总安装容量为2000kVA，两路l0kV电源引入变配电室后，每路电源分别供l台干式变压器用电，两台变压器在低压侧之间设联络。每台变压器平时各带5 8%用电负荷，当一路市电故障时，另一路电源可以满足全部一、二级负荷的用电，保证重要负荷的使用。变配电室设在建筑物的地下层，并采用防水防潮措施。该工程变配电室内设6台KYN37—12Z型l0kV铠装移开式交流金属封闭开关设备，2台1000kVA干式变压器、17台GGD低压开关柜。选用HVX—63OA一80kA型10kV真空断路器。

2.2低压系统

采用TN—S系统配电，设功率因数集中自动补偿装置，电容器采用自动循环投切方式，补偿后的功率因数大于0.92，低压断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器，部分回路设失压脱扣器。所有低压开关脱扣器额定电流与开关的框架电流相同，且脱扣电流可调。低压配电系统采用（220V/380V）放射式与树干式相结合的方式；照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的方式供电；对消防负荷及重要负荷均采用双回路专用电缆供电，并在最末一级配电箱处设双电源自动切换。为防止电气火灾，在库房、住宅入户处等重要部位电源设总漏电保护装置（漏电电流500mA）。综合大楼采用母线放射式供电。

3 导线及电器设备的选择

室内外导线及电器设备的选择合理与否，直接关系到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。

3.1导线的选择

导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格（导线截面）可按下列要求进行选择：
（1）有足够的机械强度。为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时（<10A），其导线都应按机械强度选择。
（2）能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几

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点：
a.在选择进户线及干线截面时应留有适当余量；
b.单相制中的中性线应与相线截面相同；
c.三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50%，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。
（3）能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。

3.2电器设备的选择

电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格，注意设备的容量等级宁大勿小，但又要避免选得过大造成浪费，一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。

4.采光与照明标准

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。

4.1综合楼照明设计

利用天然采光与人工照明相结合的方法，在天气允许条件下，充分依靠天然采光以节约能源，当阴雨天气时，工作面的照度不够，则利用人工照明，按《民用建筑电气设计规范》规定，办公室的一般照明照度的均匀度，按最低照度（100Lx）与平均照度之比确定，平均均匀度应在0.7以上，最低均匀度不得低于0.3.工作面上有无眩光，是衡量采光与照明质量的重要内容，按《民用建筑电气设计规范》，办公室工作面上可以有轻微眩光。为防止天然采光产生的眩光，按功能要求选好采光口的方向，采用减少窗亮度和提高背景亮度，这也是控制不舒适眩光指数的有效措施。而避免人工照明所产生的眩光，要选好灯具，着重处理好背景亮度。搞好灯具布置，灯具布置间距宜不大于所选灯具的最大允许距离比，选用半间接型照明灯具。本方案选用格栅高光效荧光灯，从而限制了眩光，满足了照明的照度、色温、显色指数，达到了节能效果。

4.2应急照明设置

地下室车库、电梯间、楼梯间、厕所、公共通信和主要出入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20分钟。
地下室、电梯间、重要办公室、重要会议室、大堂、礼堂、变配电房、主机房、消防控制中心、水泵房、电梯机房、电话总机、信息中心，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%～100%。

5.防雷与安全

防雷设计按二类防雷建筑物处理，利用建筑物金属构件作防雷装置。楼面敷设接闪带，共用天线用接闪针保护，利用建筑物结构钢筋作引下线，并利用混凝土基础钢筋作自然接地体。为防侧击雷，从30m以上，每三层设均压环，所有金属门窗、建筑玻璃幕墙均应与作防雷引下线的钢筋连通。为了保证建筑物外立面的效果，所有防雷装置均采用暗装作法。
防雷接地、变压器中性点接地，电气安全接地以及其它需要接地的设备，弱电设备采用共用接地，共用接地体的接地电阻应小于1Ω。这样既保证了人身和设备的安全，也减少了由不合理接地引起的干扰。

6.消防系统

大型现代综合楼中由于电气设备越多就越容易发生火灾，因此应安装完善的消防系统。大型现代综合楼在电气消防方面应做到以下几点：
（1）供电电源应采用两路方式，一路为市电电源，另一路为应急电源；
（2）有应急照明系统；
（3）应用手动响鸣火警警报系统，如可能，可加装火灾自动报警系统。

7.智能化发展

在科学技术日新月异的今天，随着微机自动检测及控制技术、计算机网络技术、通讯技术的发展，楼宇智能化的实现已成为可能。未来的综合楼应有一个由检测单元、执行单元、数据采集单元、控制单元和微机组成的智能监控系统，由该系统对楼宇内的设备运行、电气故障、火灾、盗情等进行集中监控。
8.结束
在高层建筑中，其电气设计要求也逐渐增高，也必须得符合国家规范，还得提高其居住及办公的适用性等。建筑电气设计的建设逐渐走向自动化、节能化、信息化和智能化，必然对建筑电气设计有许多新的要求，这就要求设计人员在设计中，必须认真把握好工程电气设计的基本要点，提高设备使用效率，从而满足建筑物功能的需要和甲方要求。