周一鋒

摘要：高層建筑電氣設(shè)計是個技術(shù)含量高，系統(tǒng)復(fù)雜的過程。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，高層建筑設(shè)計也在不斷的改進和完善，以更好的適應(yīng)人們的生活需求。本文以某工程電氣設(shè)計為例，主要介紹了高層建筑電氣設(shè)計的要點及措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑 電氣設(shè)計 配電系統(tǒng) 照明系統(tǒng) 接地

一、工程概況

某綜合樓，地上十六層，地下一層，總建筑面積18564m2，建筑高度66.8m，框架結(jié)構(gòu)。地下室為車庫及設(shè)備房，首層、二層為商場，三層、四層為辦公室及輔助用房，五至十六層為民用住宅。本工程電氣設(shè)計包括變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、建筑物防雷接地系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)等。

二、配電系統(tǒng)的設(shè)計

1、高壓配電系統(tǒng)

該工程采用雙路lOkV電源供電，電源引自附近供電部門開閉所二段不同母線，采用電力電纜埋地引入總變配電室，二路電源同時供電。此外該工程設(shè)有兩臺有自啟動功能的柴油發(fā)電機組作為消防及重要負(fù)荷應(yīng)急備用電源。每路電源容量為1250kVA，總安裝容量為2500kVA，兩路10kV電源引入變配電室后，每路電源分別供l臺干式變壓器用電，兩臺變壓器在低壓側(cè)之間設(shè)聯(lián)絡(luò)。每臺變壓器平時各帶57%用電負(fù)荷，當(dāng)一路市電故障時，另一路電源可以滿足全部一、二級負(fù)荷的用電。保證重要負(fù)荷的使用。變配電室設(shè)在建筑物的地下一層，并采用防水防潮措施。

2、低壓系統(tǒng)

采用TN-S系統(tǒng)配電，設(shè)功率因數(shù)集中自動補償裝置，電容器采用自動循環(huán)投切方式，補償后的變壓器側(cè)平均功率因數(shù)在0.95以上，低壓斷路器設(shè)過載長延時、短路瞬時脫扣器，部分回路設(shè)失壓脫扣器。所有低壓開關(guān)脫扣器額定電流與開關(guān)的框架電流相同，且脫扣電流可調(diào)。低壓配電系統(tǒng)采用（220V/380V）放射式與樹干式混合配電，根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)確定供電方式，對于重要負(fù)荷及容量較大的負(fù)荷采用放射式供電。對于消防負(fù)荷及重要負(fù)荷采用雙回路專用電纜供電，并在最末一級配電箱處設(shè)雙電源自動切換。為防止電氣火災(zāi)，在庫房、住宅入戶處等重要部位電源設(shè)總漏電保護裝置。

三、照明系統(tǒng)的設(shè)計

1、照度標(biāo)準(zhǔn)

按《民用建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中等標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。照明燈具端電壓不應(yīng)高于額定電壓的105%，正常環(huán)境光源用電電壓根據(jù)光源設(shè)計電壓選取（一般為交流電220V）。本工程一般場所為熒光燈、或其他節(jié)能型燈具。燈具安裝高度低于2.4m時，需增加一根PE線。照明裝置中，凡正常情況下不帶電的金屬部分均應(yīng)接地。

2、正常照明

室內(nèi)場所設(shè)置一般照明，照明的光源以熒光燈或節(jié)能型光源為主，大空間部位采用金鹵燈作為光源，燈具功率因數(shù)不小于0.95，有裝修要求的場所視裝修要求定。

3、應(yīng)急照明

應(yīng)急照明包含備用照明、疏散照明、安全照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明。本工程主要涉及備用照明、疏散照明及障礙照明。

⑴ 本工程中設(shè)置備用照明及疏散照明的場所包括疏散樓梯間（包括防煙樓梯前室）、疏散走道、消防電梯室、消防控制中心、消防水泵間、地下車庫及商業(yè)營業(yè)廳等人員密集場所。

⑵ 應(yīng)急照明應(yīng)采用能瞬時點燃的照明光源，當(dāng)應(yīng)急照明作為工作照明的一部分而經(jīng)常點燃時，又在發(fā)生故障不得切換電源的條件下，也可采用其它照明光源。

（3） 應(yīng)急照明的照度要求：消防用備用照明應(yīng)不低于正常照度，疏散走道≥0.5lx、人員密集場所≥1lx，樓梯間≥5lx。

（4）應(yīng)急照明最小供電持續(xù)時間及切換時間應(yīng)符合《民用建筑設(shè)計規(guī)范》13.8.6條規(guī)定。

（5）障礙照明應(yīng)按民航和交通部門有關(guān)規(guī)定裝設(shè)。障礙照明應(yīng)采用能透霧的紅光燈具。裝設(shè)障礙燈時，應(yīng)符合下列要求：一般高層建筑物只在頂端裝設(shè)。水平面較大的高層建筑物或群集高層建筑物，除在其最高頂端裝設(shè)障礙燈外，還應(yīng)在其外側(cè)轉(zhuǎn)角的頂端裝設(shè)障礙燈。煙囪的高度在lOOm 以上者，除在頂端裝設(shè)障礙燈外還應(yīng)在其三分之一和二分之一的高度處裝設(shè)障礙燈。為了減少煙囪頂端的障礙燈污染程度，可在低于煙囪口4～5m 處裝設(shè)。為了保證障礙燈有一盞損壞時仍能從前進方向看到燈光，應(yīng)裝設(shè)排成等邊三角形的三盞障礙燈。

4、高層住宅室內(nèi)照明要求

廁所及廚房應(yīng)采用瓷質(zhì)燈頭或其它防水燈頭；有條件時居室燈等可采用節(jié)電開關(guān)或節(jié)電燈頭。小居室、大廳宜設(shè)置插座一組一個單相二極插座及一個單相帶地三極插座。廚房、衛(wèi)生間根據(jù)需要設(shè)置一個單相帶地三極插座；二極插座需采用扁、圓插孔兩用型；有條件時宜采用二極加三極的連體式插座；供洗衣機的單相二極帶地插座，宜帶電源開關(guān)；插座的高度一般為距地0.3～0.5m（暗裝安全型）或1.4～1.8m（明、暗裝普通型）；樓梯及公用廊道宜采用自動熄燈開關(guān)，但需在火警時能保持長明，每層的電梯前室燈應(yīng)采用一般開關(guān)。

四、建筑物防雷接地系統(tǒng)

1、防雷措施

本工程防雷等級為二類。建筑的防雷裝置滿足防直擊雷、側(cè)擊雷，防雷電感應(yīng)及雷電波的侵入，并設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)。在屋頂采用￠10鍍鋅圓鋼作避雷帶，屋頂避雷連接線網(wǎng)格不大于10m×10m。利用建筑物鋼筋混凝土柱子或剪力墻內(nèi)兩根￠16以上主筋通長焊接、綁扎作為引下線，間距不大于18m。引下線上端與避雷帶焊接，下端與建筑物基礎(chǔ)底梁及基礎(chǔ)底板軸線上的上下兩層鋼筋內(nèi)的兩根主筋焊接。外墻引下線在室外地面下1m處引出與室外接地線焊接。

2、浪涌保護器

根據(jù)2010年版《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》要求，本工程在低壓電源線路引入的總配電箱、配電柜處裝設(shè) I 級實驗的電涌保護器，電涌保護器的電壓保護水平值應(yīng)小于或等于2.5kV，每一保護模式的沖擊電流值應(yīng)大于或等于12.5kA。在變壓器的高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)避雷器，低壓側(cè)的配電屏上，在母線上裝設(shè)I 級實驗的電涌保護器，電涌保護器的電壓保護水平值應(yīng)小于或等于2.5kV，每一保護模式的沖擊電流值應(yīng)大于或等于12.5kA。

3、接地

采用TN-S系統(tǒng)的接地形式，N線與PE線在變壓器中性點后始終保持相互絕緣，電氣設(shè)備的金屬外殼、穿線鋼管及單相三孔插座的接地孔均與PE線可靠連接。本工程防雷接地與強弱電接地共用接地極，要求接地電阻≤1Ω。凡正常不帶電，而當(dāng)絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電氣設(shè)備金屬外殼應(yīng)可靠接地。

五、電纜電線選擇

目前，我們在建筑工程的防火設(shè)計中選用的電纜主要有耐火電纜包括防火電纜和阻燃電纜。對于消防設(shè)備如消防水泵、消防送風(fēng)機、排煙風(fēng)機、消防電梯及應(yīng)急照明等，在火災(zāi)時必須繼續(xù)工作，相應(yīng)的供電線路應(yīng)保證安全可靠。在超高層建筑中可以選用礦物絕緣的防火電纜，避免因供電線路的損壞而影響消防設(shè)備的正常功能。對于一般的動力設(shè)備和普通照明回路，為防止火災(zāi)時因電纜的絕緣及護套層的著火延燃而造成更大的人員和財產(chǎn)損失，在超高層建筑中應(yīng)選用阻燃型的電纜和電線。為了盡量減少因電纜絕緣及護套的燃燒引起的煙霧及有毒氣體對人員造成的傷害，工程設(shè)計中應(yīng)根據(jù)建筑物的重要程度和使用性質(zhì)，盡可能的選用低煙無鹵的環(huán)保電纜，以便在萬一火災(zāi)發(fā)生時，減少煙霧及有毒氣體的產(chǎn)生，為大樓內(nèi)的人員疏散爭取更多的逃生時間。

六、火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)

跟據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定，該大樓為一類高層建筑，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的保護等級按一級設(shè)置。在首層入口處附近設(shè)消防控制室，報警控制設(shè)備由火災(zāi)自動報警控制臺、消防聯(lián)動控制臺，圖形顯示屏、打印設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急廣播設(shè)備、消防通信設(shè)備、UPS不間斷電源及備用電源等組成。采用控制中心報警系統(tǒng)。在大樓內(nèi)根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置感煙、感溫探測器、手動報警按鈕及消防電話插孔，在與消防聯(lián)動控制有關(guān)且經(jīng)常有人值班的機房設(shè)置消防電話分機。在各層各防火分區(qū)樓梯前室各設(shè)l臺火災(zāi)復(fù)示盤，一旦發(fā)生火災(zāi)則復(fù)示盤能準(zhǔn)確顯示本層的火災(zāi)部位，并進行聲光報警。在消火栓處設(shè)消火栓報警按鈕及警鈴。在各層樓梯間及疏散樓梯前室走道側(cè)，設(shè)置火災(zāi)聲光報警顯示裝置?；馂?zāi)報警后，消防控制室應(yīng)根據(jù)火災(zāi)情況控制相關(guān)層的正壓送風(fēng)閥及排煙閥、電動防火閥、并啟動相應(yīng)加壓送風(fēng)機、排煙風(fēng)機，280℃時能自行關(guān)閉排煙防火閥，閥、風(fēng)機的動作信號要反饋至消防控制室。

七、結(jié)束語

為了保障高層建筑供電的穩(wěn)定性和安全性，需要切實做好電氣設(shè)計工作。隨著科技的發(fā)展及社會的進步，建筑電氣設(shè)計的建設(shè)逐漸走向自動化，節(jié)能化、信息化和智能化，所以在設(shè)計建筑電氣時，必須認(rèn)真把握好工程電氣設(shè)計的基本要點，從而提高設(shè)備使用效率，滿足建筑物功能的需要。

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