淺述婦幼保健院的電氣供配電設(shè)計(jì)

陳鏗

摘 要 電氣供配電設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，包含建筑供配電、照明、消防以及綠色建筑部分。本文通過對某婦幼保健院的電氣設(shè)計(jì)實(shí)例分析，簡要探討在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，電氣供配電的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 供配電設(shè)計(jì);防雷電氣;綠色建筑

1項(xiàng)目概況

項(xiàng)目凈用地面積約48416平方米約73畝。按480張床位婦幼保健院業(yè)務(wù)量預(yù)期和三級婦幼保健院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，本次設(shè)計(jì)總建筑面積約59996平方米，其中地上建筑面積約52998平方米，由保健綜合樓22163平方米、兒童住院樓10135平方米、婦女孕產(chǎn)住院樓17410平方米、后勤綜合樓3090平方米、垃圾站及污水處理站200平方米組成。地下建筑面積約6998平方米，包含設(shè)備機(jī)房和地下車庫與人防。機(jī)動車停車位總共424輛，其中地面機(jī)動車停車位284輛，地下機(jī)動車停車位140輛[1]。

2設(shè)計(jì)內(nèi)容及范圍

本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：10/0.4kV變、配、發(fā)電系統(tǒng);低壓配電系統(tǒng);照明配電系統(tǒng);防雷、接地系統(tǒng)及電氣安全措施。

310/0.4kV變、配、發(fā)電系統(tǒng)

3.1 負(fù)荷估算

變壓器容量采用單位面積功率法進(jìn)行估算：保健綜合樓：S1=22163㎡*0.07kVA/㎡=1552kVA;兒童住院樓：S2= 10135㎡*0.07kVA/㎡=710kVA;婦女孕產(chǎn)住院樓：S3=17410㎡*0.07kVA/㎡=1219kVA;后勤綜合樓：S4=3090㎡*0.1kVA/㎡=309kVA;地下室：S6=6998㎡*0.02kVA/㎡=140kVA;其他附屬建筑：S7=120kVA;電動汽車充電樁：S7=350kVA;總計(jì)算容量Sz=4400 kVA。

3.2 變配電所及變壓器容量選擇

在保健綜合樓地下室設(shè)變配電所一座，內(nèi)設(shè)高低壓配電裝置、2臺1600kVA，1臺1250kVA共3臺干式變壓器及值班室，為醫(yī)院用電負(fù)荷供電。變壓器總裝機(jī)容量為4450kVA。

3.3 電氣負(fù)荷按其性質(zhì)分為

（1）一級消防負(fù)荷：保健綜合樓、住院樓及地下室的消防風(fēng)機(jī)、防火卷簾、應(yīng)急照明及疏散指示、消防電梯、消防水泵、消防控制室、變配電所及發(fā)電機(jī)房等。

（2）二級消防負(fù)荷：后勤綜合樓等的消防風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明及疏散指示等。

（3）一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷：急診搶救室、產(chǎn)房、重癥監(jiān)護(hù)室、早產(chǎn)兒室、手術(shù)室、心血管造影室等場所中涉及患者生命安全的設(shè)備及其照明。

（4）一級非消防負(fù)荷：生活水泵、生活電梯、走道照明、手術(shù)部、ICU、產(chǎn)科、急診、放射治療室、核醫(yī)學(xué)室等[2]。

（5）二級負(fù)荷：電子顯微鏡、影像科診斷用電、凈化空調(diào)設(shè)備、中心供應(yīng)、采暖鍋爐及換熱站等。

（6）其他為三級負(fù)荷。

3.4 供電電源及電壓

醫(yī)院采用雙重10kV電源供電（滿足當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞），2路10kV電源由市政管網(wǎng)埋地引至院區(qū)新建10kV總變配電所。

3.5 備用電源與應(yīng)急電源

（1）為加強(qiáng)重要保障負(fù)荷的供電可靠性，在負(fù)一層設(shè)一臺800kW應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，當(dāng)兩路電源均斷電時(shí)，15s內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)投入，保證醫(yī)院重要保障負(fù)荷的可靠供電。

（2）一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷、弱電匯聚機(jī)房等對停電要求小于0.5S的重要負(fù)荷和停電對醫(yī)院正常運(yùn)行影響較大的場所（掛號收費(fèi)、出入院辦理、發(fā)藥窗口等）另配UPS（EPS）電源作為應(yīng)急電源，應(yīng)急供電時(shí)間10～30min，待柴油發(fā)電機(jī)組啟動后轉(zhuǎn)由發(fā)電機(jī)組供電。

4低壓配電

低壓配電采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式。消防負(fù)荷及非消防一級負(fù)荷采用雙電源供電并在末端互投，選用自投自復(fù)型雙電源切換裝置（延時(shí)20s自復(fù)）。小于電源變壓器容量20%的電動機(jī)均采用直接起動。本項(xiàng)目20%車位設(shè)置電動汽車充電裝置（交流充電樁與直流充電樁數(shù)量按6：1配置，直流樁均設(shè)置于地面停車場）[3]。

5照明配電系統(tǒng)

光源及燈具：選用發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長、色溫相宜、符合環(huán)保要求的T5光源與高效節(jié)能燈具：光效≥80lm/W，顯色性Ra≥80，色溫Tcp≤4000K，光源壽命≥8000h，光通持續(xù)率高的光源;照明配電系統(tǒng)：應(yīng)急照明、疏散指示照明等采用專用照明箱供電。照明和插座由不同的饋電支路供電，照明、插座均為單相二線加PE線配線;在治療、處置、病房、血庫等房間設(shè)多功能電子滅菌機(jī)用插座;地下室及后勤綜合樓的走道和樓梯間采用紅外感應(yīng)自熄LED光源燈具，車庫采用雷達(dá)感應(yīng)車庫燈。

6電纜導(dǎo)線的選型和敷設(shè)

10kV電纜選用YJV-8.7/10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套銅芯電力電纜;消防干線選用礦物質(zhì)絕緣電力電纜;低壓出線電纜選用低煙無鹵阻燃型電力電纜;一般照明支線采用和插座回路支線采用WDZ-BYJ-0.45/0.75kV導(dǎo)線;應(yīng)急照明支線選用WDZN-BYJ-0.75kV型導(dǎo)線;礦物絕緣電纜采用電纜梯架敷設(shè);非消防電纜地下室采用電纜托盤敷設(shè)，地上吊頂內(nèi)采用金屬槽盒敷設(shè)[4]。

7防雷、接地及電氣安全措施

本工程各建筑物均屬于二類防雷建筑物，按二類防雷建筑物設(shè)防;醫(yī)療建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級為A級，其余配套附屬用房為D級;低壓配電系統(tǒng)的接地形式為TN-S系統(tǒng)，重復(fù)接地、保護(hù)接地、防雷接地、弱電接地等采用共用接地裝置，其接地電阻不大于1Ω;按規(guī)范要求設(shè)置防雷浪涌保護(hù)器。

8電氣消防

8.1 供電電源

采用雙重10kV電源加一臺800kW應(yīng)急型柴油發(fā)電機(jī)組供電;地下室變電所設(shè)置2臺1600kVA、1臺1250kVA干式變壓器;高層建筑及地下室消防負(fù)荷為一級負(fù)荷（多層建筑消防負(fù)荷為二級負(fù)荷）。其中有：消防風(fēng)機(jī)、防火卷簾、應(yīng)急照明及疏散指示、消防電梯、消防水泵、消防控制室、配變電所及發(fā)電機(jī)房等，均直接從總配變電所低壓母線段引入雙電源供電并在末端互投（其中一路引自應(yīng)急段）。非消防低壓出線回路斷路器設(shè)有分勵(lì)脫扣器，當(dāng)消防控制室確認(rèn)火災(zāi)后切斷相關(guān)非消防電源。

8.2 應(yīng)急照明

應(yīng)急照明采用集中電源集中控制型，系統(tǒng)控制主機(jī)設(shè)置在消防控制室，應(yīng)急照明強(qiáng)制點(diǎn)亮由系統(tǒng)主機(jī)集成編程完成，按防火分區(qū)設(shè)置專用應(yīng)急照明箱，系統(tǒng)由應(yīng)急照明控制器、A型應(yīng)急照明集中電源、A型消防應(yīng)急照明燈具、消防應(yīng)急標(biāo)志燈具組成。

（1）備用照明：防排煙風(fēng)機(jī)房、消防電梯機(jī)房、消防水泵房、消防控制室、變配電所、柴油發(fā)電機(jī)房等場所按不低于正常照明照度值設(shè)置備用照明，燈具采用220V電源供電，連續(xù)供電時(shí)間不小于180min（由雙電源切換裝置保障）。

（2）疏散照明：疏散走道、封閉樓梯間、疏散樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或合用前室、避難走道、避難間、地下室等場所設(shè)置疏散照明。

地下室車庫、疏散走道地面照度值不低壓1.0lx;樓梯間及其前室、電梯前室或合用前室、避難走道等場所地面照度值不低于5.0lx;人員密集場所、避難層（間）不低于3.0lx;對于人員密集場所、門診樓、病房樓或手術(shù)部的避難間及上述場所內(nèi)的樓梯間及其前室、電梯前室或合用前室、避難走道等場所地面照度值不低于10lx;疏散照明連續(xù)供電時(shí)間不小于60min（附屬建筑為30min）。

在安全出口、地下室、樓梯間、疏散走道等場所設(shè)置燈光疏散指示標(biāo)志，疏散指示燈連續(xù)供電時(shí)間不小于60min（附屬建筑為30min）。安全出口標(biāo)志燈門框上0.2米，疏散指示標(biāo)志燈底邊距地0.3米暗裝，燈具采用LED光源，所有應(yīng)急照明燈具應(yīng)設(shè)玻璃或其他非燃燒材料制作的保護(hù)罩。

8.3 消防系統(tǒng)線路的選擇和敷設(shè)方式

消防礦物絕緣電纜直接敷設(shè)或沿電纜梯架敷設(shè);消防耐火電纜敷設(shè)于有防火防護(hù)的金屬槽盒內(nèi)或穿焊接鋼管暗敷。垂直敷設(shè)在電井電纜托盤內(nèi)的電纜和每層水平敷設(shè)在電纜托盤或金屬槽盒上的電纜在建筑防火分區(qū)處、樓板和進(jìn)出消防設(shè)備用房處，均采用防火材料封堵，防止火災(zāi)沿電纜通道蔓延。

消防系統(tǒng)支線穿鋼管暗敷于不燃燒體的結(jié)構(gòu)層內(nèi)，且保護(hù)層厚度不小于30mm。由頂板接線盒至消防設(shè)備一段線路穿金屬耐火（阻燃）波紋管。

8.4 其他防火措施

采用無油型變配電設(shè)備，低壓配電采用TN-S接地系統(tǒng)，低壓電氣裝置做總等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié)，要求建筑物接地電阻不大于1歐姆。

為防電氣火災(zāi)，設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，信號統(tǒng)一傳到消防控制室的電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)。設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主機(jī)設(shè)置在消防控制室。

9能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

設(shè)置能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，變壓器低壓配電系統(tǒng)圖采用按饋線回路設(shè)置具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能的數(shù)字表，并能上傳至市能耗監(jiān)測平臺。分類能耗中，電量分為4項(xiàng)，包括照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電和特殊用電。

10 節(jié)能及綠色建筑措施

采用SCB13，D，yn11接線組別環(huán)氧樹脂澆注節(jié)能型干式變壓器，提高電源質(zhì)量。并且變電所靠近負(fù)荷中心，減小線路損耗，及有色金屬的消耗;采用電力電容器集中式補(bǔ)償，以降低設(shè)備容量，減少功率損耗。并且配套電抗器抑制主要諧波，提高電能質(zhì)量;按科室設(shè)置電度計(jì)量裝置;各種照明場所的照明功率密度嚴(yán)格按照GB50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定執(zhí)行;采用高效節(jié)能的光源、燈具，熒光燈具配套電子鎮(zhèn)流器;出口及疏散指示燈采用發(fā)光二極管（LED）光源;診室、病房照明盡量采用頂棚照明與臺面照明相結(jié)合的方式，以減少頂棚固定照明的照度;各房間設(shè)多個(gè)照明開關(guān)，可根據(jù)明暗自主開關(guān)燈具。白天盡量采用自然光照明。

11結(jié)束語

現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)關(guān)鍵在于把握和計(jì)算建筑用電量以及節(jié)能方面，對于配電系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)的用電量計(jì)算既要保障建筑物在投入使用后的有效性，也要保障電能使用的可靠性;同時(shí)公共建筑的電氣設(shè)計(jì)也需要注意防火及用電安全，并可以結(jié)合現(xiàn)代信息管理系統(tǒng)，對建筑正統(tǒng)用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)

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