高層建筑工程中的強(qiáng)電設(shè)計(jì)

廣東粵建設(shè)計(jì)研究院有限公司 510080

摘要：高層建筑的強(qiáng)電設(shè)計(jì)，必須嚴(yán)格遵循國(guó)家現(xiàn)行的規(guī)范及要求，同時(shí)應(yīng)適應(yīng)安全、節(jié)能、使用及維修等需求?，F(xiàn)階段我國(guó)高層建筑工程中的強(qiáng)電設(shè)計(jì)還有很多不足，本文針對(duì)這些強(qiáng)電設(shè)計(jì)中的各個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；系統(tǒng)；強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，高層建筑也日益增多，而隨之而來(lái)的電氣設(shè)計(jì)尤其是強(qiáng)電設(shè)計(jì)，成為民用建筑電氣設(shè)計(jì)者面臨的重要課題。

1、高層建筑工程中的供電與配電

按照《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008及《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB2005-95（2005年版的要求，一類高層建筑的負(fù)荷大體可分為消防設(shè)備、走道照明、警衛(wèi)照明、安保電源、障礙照明、排污泵、生活水泵、客梯等，我們應(yīng)以一級(jí)負(fù)荷進(jìn)行配電。另外某些大型超市或商場(chǎng)里面，其經(jīng)營(yíng)管理使用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。設(shè)計(jì)不同類型的高層建筑，可參照《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008附錄A，確定本工程各負(fù)荷類別的負(fù)荷等級(jí)，合理合規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在高層建筑中，應(yīng)根據(jù)建筑布局的特點(diǎn)，同時(shí)考慮變配電房深入負(fù)荷中心，減少電能損耗、進(jìn)出線便利等因素，合理選址高低壓配電房位置。

當(dāng)負(fù)荷等級(jí)為一級(jí)負(fù)荷時(shí)，本地電業(yè)局只能提供單回路10KV時(shí)，無(wú)法滿足《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.2時(shí)，為了保證消防系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、各種弱電系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)等，我們還必須設(shè)置發(fā)電機(jī)作為消防及重要負(fù)荷的應(yīng)急備用電源。當(dāng)市電中斷供電時(shí)，應(yīng)急柴油機(jī)應(yīng)能在15～30s內(nèi)向消防負(fù)荷供電，柴油發(fā)電機(jī)電源不得與市電并列運(yùn)行，當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，機(jī)組應(yīng)自動(dòng)退出。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，設(shè)置UPS或EPS應(yīng)急電源，并與柴油發(fā)電機(jī)配合使用時(shí)，停電初期使用UPS或EPS應(yīng)急電源，作為與自動(dòng)啟動(dòng)的應(yīng)急發(fā)電機(jī)配合使用時(shí)的EPS的工作時(shí)間不宜小于10min，待柴油發(fā)電機(jī)電源進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，使用應(yīng)急發(fā)電機(jī)電源。

2、低壓配電及線路敷設(shè)方式設(shè)計(jì)

根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008 7.4.2“對(duì)一類高層建筑以及重要的公共場(chǎng)所等防火要求高的建筑物，除消防干線外應(yīng)采用阻燃低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無(wú)煙無(wú)鹵電力電纜、電線”；消防設(shè)備的配電電纜及線路敷設(shè)應(yīng)符合本規(guī)范13.10.4、13.10.5的要求本文不一一列出，需要指出的是新的《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 242—2011 6.4.3 對(duì)普通照明的電纜配電明敷設(shè)時(shí)也應(yīng)采用低煙、低毒的阻燃類線纜。

在高層建筑電氣配電中，對(duì)于單臺(tái)容量較大的負(fù)荷或重要負(fù)荷可采用放射式配電，對(duì)一般設(shè)備采用放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的混合方式配電，一、二級(jí)負(fù)荷尚需將正常電源和備用電源在其末端配電箱處自動(dòng)切換，互投電源均取自不同的母線段。消防設(shè)備的配電箱應(yīng)有明顯標(biāo)志。

3、照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制

3.1高層建筑中照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

疏散樓梯、地下車庫(kù)和其它大空間等處，應(yīng)設(shè)置疏散指示燈，且疏散指示燈間的間距應(yīng)符合《民用電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008 ，13.8.5，地下室有人防時(shí)同時(shí)還應(yīng)滿足《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50098—2009，8.2.4要求。

照明燈具選用與裝修相協(xié)調(diào)的高光效低能耗燈具。所有熒光燈均配電子鎮(zhèn)流器。地下車庫(kù)采用熒光燈，吸頂安裝，集中控制。走道、大堂、前室采用熒光燈，吸頂安裝，就地控制。機(jī)房采用熒光燈、吊裝，就地控制。應(yīng)急照明應(yīng)選用專用的燈具。均帶有玻璃或其他防燃性較好的保護(hù)罩，在電梯井里，從它的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)0.5m 起，應(yīng)按照每七米的間距來(lái)設(shè)置檢修燈，此外，在電梯頂部和其機(jī)坑處，還應(yīng)設(shè)置雙孔開(kāi)關(guān)和檢修插座。

3.2 照明系統(tǒng)的控制

在高層建筑中，樓梯燈照明一般會(huì)使用聲控節(jié)能開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行控制，樓梯內(nèi)的應(yīng)急照明則應(yīng)選用FAS，達(dá)到強(qiáng)制點(diǎn)亮的效果。而大堂、走廊、車庫(kù)等處的照明，一般也是由BAS來(lái)控制，也可選用FAS 與BAS 共同予以控制。辦公室或別的功能用房，通常設(shè)置的是就地開(kāi)關(guān)，應(yīng)確保急疏散指示燈常亮，便于電力事故發(fā)生時(shí)，應(yīng)急燈能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。在規(guī)模較大的餐飲場(chǎng)所、商場(chǎng)等處，為壓縮工程建設(shè)成本，避免重復(fù)設(shè)計(jì)與二次裝修，該類地方的應(yīng)急照明應(yīng)選用FAS進(jìn)行控制。

4、防雷接地裝置系統(tǒng)

根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010，進(jìn)行建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)計(jì)算，如為二類防雷建筑應(yīng)按以下措施進(jìn)行設(shè)計(jì)：

4.1為防直擊雷，由在屋面、女兒墻上明設(shè)φ12鍍鋅園鋼及屋面板鋼筋并構(gòu)成網(wǎng)格（二類：小于10mx10m或12mx8m。三類；小于20MX20M或24MX16M）作接閃器，并在建筑物頂各突出的尖角部位設(shè)避雷短針（φ12，L=0.6M），利用鋼筋混凝土柱、剪力墻內(nèi)的對(duì)角兩根主鋼筋作引下線，引下線的間距不大于18（二類）；三類不大于25米。另在每個(gè)作為引下線距地0.5處的柱子上預(yù)埋鋼板用于側(cè)量接地電阻及接引入人工接地體；基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作自然接地極。并要求引下線頂部與屋面上的避雷短針及避雷帶可靠焊接，引下線底部與地下室底板鋼筋混凝土主鋼筋可靠焊接。

4.2防側(cè)擊雷（超過(guò)45m）：從建筑物的第四層起每層鋼筋混凝土外圍圈梁及墻內(nèi)主鋼筋與作為引下線的柱內(nèi)主鋼筋可靠焊接，以構(gòu)成均壓環(huán)。同時(shí)要求四層以上的所有金屬門窗及金屬構(gòu)件須與建筑物的鋼筋混凝土圈梁及墻內(nèi)主鋼筋可靠焊接。

4.3.防雷電感應(yīng)：為防雷電波及電磁脈沖的侵入，在配變電所的高壓柜上安裝避雷器；所有管道井，電梯井內(nèi)的金屬構(gòu)件及進(jìn)出建筑物的所有金屬管線須與接地裝置可靠焊接。

4.4.接地裝置：利用建筑物的鋼筋混凝土底板、承臺(tái)及樁基內(nèi)的主鋼筋作為接地極。并要求與引下線可靠焊接。

4.5 要求所有的連接處采用直徑不小于12的鋼筋與接地裝置可靠焊接。所有外露的防雷接地裝置材料均應(yīng)采用熱鍍鋅材料，并在焊接處采取防腐措施。

4.6.建筑物防雷接地與配變電所及強(qiáng)、電梯機(jī)房、消防控制室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等弱電設(shè)備用房的工作接地、保護(hù)接地共用一套接地裝置，接地裝置的接地電阻應(yīng)不大于1Ω。否則應(yīng)在室外增設(shè)人工接地體。另在每個(gè)強(qiáng)弱電豎井內(nèi)設(shè)接地干線。

4.7. 本工程采用總等電位連接，兩個(gè)防雷區(qū)的界面上應(yīng)將所有通過(guò)界面的金屬物作等電位連接。另需在衛(wèi)生間做局部等電位連接。

架空和直接埋地進(jìn)出建筑物的金屬管道在進(jìn)出建筑物處就近與防雷的接地裝置可靠相連。

4.8. 計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)、有線電視引入端、電信引入端設(shè)過(guò)電壓保護(hù)裝置。為保證弱電設(shè)備的安全，防感應(yīng)雷采用三級(jí)防雷：

（1）在總變配電室的配電屏內(nèi)裝設(shè)60KA（10/350）μs避雷器；

（2）在屋頂電梯及風(fēng)機(jī)配電箱內(nèi)裝設(shè)20KA（8/20）μs防浪涌抑制器；

4.9弱電信號(hào)系統(tǒng)的防雷擊電磁脈沖設(shè)施：凡是從機(jī)房外引來(lái)金屬信號(hào)線都應(yīng)安裝相應(yīng)的避雷器，對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)和數(shù)字設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備，特別是光纜，必須在室外進(jìn)行熔接后才能引入室內(nèi)。

5、自動(dòng)控制

配變電所內(nèi)所有高低壓開(kāi)關(guān)柜及各主要配電箱內(nèi)的開(kāi)關(guān)均須預(yù)留供計(jì)算機(jī)集中控制用的專用接口，為智能化管理提供基礎(chǔ)條件。

所有大開(kāi)間的照明均在照明配電箱內(nèi)集中控制；各建筑內(nèi)辦公室及宿舍等小房間或區(qū)域的照明則采用就地控制。

所有動(dòng)力設(shè)備均可在其末端配電箱內(nèi)和就地控制。

6、結(jié)論

總而言之，在高層建筑工程的強(qiáng)電設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮工程的特點(diǎn)及特殊情況，與工程建設(shè)的各參與單位間相互配合，找出工程建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，然后有針對(duì)性的采取處理措施，確保強(qiáng)電設(shè)計(jì)與工程建設(shè)的需求相符合，使工程項(xiàng)目能順暢運(yùn)行。

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