鐘有明　蔣希昱

[摘要]選題直接來(lái)源于工程設(shè)計(jì)實(shí)踐。對(duì)新型企業(yè)大廈電氣設(shè)計(jì)中的負(fù)荷級(jí)別、供配電系統(tǒng)、防雷安全等內(nèi)容做分析,并對(duì)相關(guān)弱電系統(tǒng)做研究,為進(jìn)一步的工程實(shí)踐提供依據(jù)和指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞]新型企業(yè)大廈電氣設(shè)計(jì)用電負(fù)荷

中圖分類號(hào):TM92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0710126-01

一、引言

企業(yè)大廈是重要的建筑類型,但目前相當(dāng)一部分企業(yè)大廈及其配套設(shè)施匱乏,辦公條件差,滿足不了社會(huì)上各階層的不同需求。面對(duì)這種局面,全國(guó)的業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者開(kāi)始設(shè)計(jì)規(guī)劃企業(yè)大廈,本文系統(tǒng)地探討研究新型企業(yè)大廈的電氣設(shè)計(jì),為進(jìn)一步的實(shí)踐提供設(shè)計(jì)依據(jù)與指導(dǎo),具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

二、負(fù)荷級(jí)別的確定

在進(jìn)行新型企業(yè)大廈電氣設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度,將用電設(shè)備分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷,并針對(duì)不同的負(fù)荷等級(jí)確定其對(duì)供電電源的要求。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ16-2008)中的規(guī)定,將單元式或多層通廊式企業(yè)大廈中的應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志燈確定為二級(jí)負(fù)荷,其余用電確定為三級(jí)負(fù)荷。

而對(duì)新型企業(yè)大廈來(lái)講,除了要依據(jù)JGJ16-2008中的規(guī)定,還要考慮其建筑規(guī)模及重要程度,將一類高層建筑的消防電梯、客梯、消防水泵、噴淋水泵、防排煙風(fēng)機(jī)、生活水泵電力、消防控制室、弱電機(jī)房電源、公共照明、應(yīng)急照明等確定為一級(jí)負(fù)荷,將二類高層建筑的上述用電設(shè)備確定為二級(jí)負(fù)荷[1]。

在工程設(shè)計(jì)中,根據(jù)新型企業(yè)大廈負(fù)荷的等級(jí)和國(guó)家規(guī)范的要求,確定不同負(fù)荷等級(jí)的供電電源,對(duì)于一類高層企業(yè)大廈中的一級(jí)負(fù)荷,采用兩個(gè)電源供電,以確保當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí),另一個(gè)電源不致同時(shí)受到損壞;對(duì)于高層企業(yè)大廈中的二級(jí)負(fù)荷,其供電系統(tǒng)應(yīng)做到當(dāng)發(fā)生變壓器故障或線路常見(jiàn)故障時(shí)不致中斷供電(或中斷供電后能迅速恢復(fù)),一般采用兩回路電源供電;考慮到三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源無(wú)特殊要求,故對(duì)單元式和多層通廊式企業(yè)大廈采用單電源供電,但其應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志燈則可采用應(yīng)急電源EPS集中供電,以提高應(yīng)急照明供電的可靠性。

三、電氣設(shè)計(jì)方案

(一)供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要考慮分戶配電箱、樓層配電箱和進(jìn)線柜之間的連接關(guān)系,合理選擇開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線,選擇配電箱的安裝位置和安裝方式,選擇供配電線路的敷設(shè)方式等。

大廈的每間房間設(shè)置一臺(tái)末級(jí)配電箱,配電箱可實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的控制、分配及計(jì)量。電能的計(jì)量可通過(guò)設(shè)置IC卡電表來(lái)實(shí)現(xiàn),亦可采用智能控電管理系統(tǒng)在樓層配電箱處實(shí)現(xiàn)。為了確保企業(yè)用電的安全與方便,配電箱內(nèi)設(shè)置主開(kāi)關(guān)一個(gè),設(shè)置出線分開(kāi)關(guān)3個(gè),將頂棚燈具、普通插座等分回路設(shè)計(jì),目的是通過(guò)多回路使企業(yè)大廈房間內(nèi)負(fù)荷電流分流,減少線路溫升,延長(zhǎng)線路壽命,減少電氣火災(zāi)危險(xiǎn)[2]。

此外,出線開(kāi)關(guān)中的插座回路均設(shè)置了漏電保護(hù)斷路器。企業(yè)大廈房間配電箱暗裝,其安裝高度為底邊距地1.5m;大廈房間內(nèi)配電線路均穿鋼管或硬質(zhì)塑料管,在頂棚、地板或墻內(nèi)暗敷設(shè)。

(二)防雷系統(tǒng)。

1.防直擊雷。為了防止企業(yè)大廈遭受直接雷擊的破壞,新型企業(yè)大廈都設(shè)置了直擊雷的防護(hù)裝置。防直擊雷的裝置是由接閃器、引下線、接地裝置三部分組成。設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)企業(yè)大廈的防雷等級(jí)來(lái)選擇防雷做法,其中接閃器多采用層頂避雷帶或避雷網(wǎng),利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中外圍構(gòu)造柱內(nèi)的垂直鋼筋骨架作為雷電流的引下線(16mm的鋼筋需要2根或10mm的鋼筋需要4根),利用基礎(chǔ)鋼筋做接地裝置。引下線上自屋頂避雷帶或避雷網(wǎng),下至企業(yè)大廈的基礎(chǔ)底部鋼筋相連,所有連接點(diǎn)均采用搭焊(或?qū)?,基礎(chǔ)底部的鋼筋在外圍焊接相連,并與每個(gè)樁基的鋼筋焊成一個(gè)龐大的總接地體,接地電阻滿足聯(lián)合接地小于1的要求。

為了防止因雷電流引起的跨步電壓的危害,在企業(yè)大廈基礎(chǔ)外沿埋地1.0m深處敷設(shè)一圈40×4鍍鋅扁鋼做輔助接地極,并兼作總等電位聯(lián)結(jié)線;在企業(yè)大廈的主要出入口處設(shè)置若干平方米的絕緣區(qū)。

2.供電系統(tǒng)防雷。對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù),主要是抑制二次雷擊感應(yīng)或開(kāi)關(guān)動(dòng)作而產(chǎn)生的瞬態(tài)高電壓。具體措施是在總電源輸入端(進(jìn)戶箱處)加裝浪涌保護(hù)裝置,將其并聯(lián)在被保護(hù)的電源板上,當(dāng)雷電波沿電源線侵入時(shí),該浪涌保護(hù)裝置的電阻瞬間降至很低,近于短路狀態(tài),雷電流就此分流入地,這樣就可以把破壞性極強(qiáng)的瞬態(tài)高電壓抑制在安全范圍以內(nèi),達(dá)到保護(hù)供電系統(tǒng)的目的。

3.信號(hào)系統(tǒng)防雷。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入新型企業(yè)大廈,信號(hào)系統(tǒng)的防雷就顯得十分必要了。一方面由于這類電子設(shè)備的元件高度集成化、整體耐高壓與過(guò)流的水平相對(duì)下降;另一方面,由于通信、計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備使用普及和網(wǎng)絡(luò)的廣域化,都增大了電子設(shè)備受干擾、損壞的可能,建筑物外的信號(hào)線,不管是地埋還是架空都容易受到雷擊引起的瞬態(tài)高壓的感應(yīng),可能導(dǎo)致信號(hào)中斷、設(shè)備損壞。

因此,在通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信號(hào)線的入口處安裝合適的SPD信號(hào)浪涌保護(hù)器,以抑制瞬態(tài)高壓浸入,使“允許通過(guò)”電子設(shè)備的瞬態(tài)電壓處于安全水平,確保了設(shè)備的安全運(yùn)行、信息暢通。

4.合理布線。企業(yè)大廈內(nèi)的合理布線,可以減少雷電流的侵害。因此,將企業(yè)大廈內(nèi)的強(qiáng)電線路與弱電線路分開(kāi)布線,垂直敷設(shè)的電氣干線盡可能集中于企業(yè)大廈的中心部位,如企業(yè)大廈的電氣豎井或其附近。

(三)弱電系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,新型企業(yè)大廈內(nèi)應(yīng)包含一些弱電子系統(tǒng):電話通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(或綜合布線系統(tǒng))。

1.電話通訊系統(tǒng)。企業(yè)大廈的每個(gè)房間設(shè)計(jì)一個(gè)電話點(diǎn),安裝在門口距地1.3m處,可供壁裝掛機(jī)使用;亦可安裝在兩個(gè)辦公桌的中間,插座距地0.3m,可供座機(jī)使用。為降低工程造價(jià),整個(gè)企業(yè)大廈的電話系統(tǒng),采用普通電話電纜組網(wǎng)。公共部位的干線電纜,可與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)敷設(shè)在同一橋架內(nèi)。此外,電話系統(tǒng)可以考慮采用虛擬網(wǎng)絡(luò)以節(jié)約通訊費(fèi)用,網(wǎng)內(nèi)通話不收費(fèi)(或象征性收費(fèi)以免企業(yè)職員長(zhǎng)時(shí)間煲電話粥影響其他職員的正常使用),只需撥后面4-5位即可。

2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用多芯單模光纖埋地進(jìn)戶,根據(jù)企業(yè)大廈規(guī)模確定網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜集中設(shè)置還是按樓層設(shè)置,應(yīng)保證機(jī)柜至最末端信息插座的對(duì)絞電纜長(zhǎng)度不超過(guò)90m。根據(jù)需要,企業(yè)大廈每房間設(shè)計(jì)2-4個(gè)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)為宜,并應(yīng)布置在兩面墻上,計(jì)算機(jī)數(shù)量增加時(shí)的網(wǎng)絡(luò)需求可通過(guò)小型HUB來(lái)實(shí)現(xiàn)。

四、小結(jié)

本文對(duì)應(yīng)運(yùn)而生的新型企業(yè)大廈做了簡(jiǎn)單的介紹,并對(duì)企業(yè)大廈的電氣設(shè)計(jì)做了深入的分析,旨在使企業(yè)大廈的電氣設(shè)計(jì)程序化、標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化,為企業(yè)大廈建設(shè)提供一個(gè)良好的電氣設(shè)計(jì)方案,為不斷發(fā)展壯大的企業(yè)大廈建設(shè)提供技術(shù)支持和借鑒。

參考文獻(xiàn):

[1]程大章,現(xiàn)代建筑電氣技術(shù)的發(fā)展與探索[J].低壓電器,2007,(02).

[2]黃白蓉,民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題[J].安全,2007,(11).