淺談辦公樓電氣設(shè)計(jì)

張阿貴

（上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司廈門分院，福建 廈門 361000）

0 引言

當(dāng)前電氣工程向著智能化發(fā)展，現(xiàn)代辦公樓電氣系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，提高了辦公樓電氣系統(tǒng)運(yùn)行的效率，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保辦公。現(xiàn)代辦公樓的電氣設(shè)計(jì)除實(shí)現(xiàn)辦公照明的需要外，正向智能化、人性化發(fā)展，要求電氣系統(tǒng)更加安全可靠。因此，在辦公樓設(shè)計(jì)中，如何實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性，應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真研究。

1 某辦公樓電氣設(shè)計(jì)概況

廈門某辦公群樓共有8 棟建筑，總建筑面積約為126 106 m2，其中地上約97 360 m2,地下約28 746 m2。建筑層數(shù)為地上5～16 層，其中1#、3#、5# 樓為一類高層建筑，4#、6#、7# 樓為二類高層建筑，2#、8#樓為多層公共建筑。

鑒于該辦公群規(guī)模宏大、樓棟的建筑物類別各不相同及各功能分區(qū)的多樣性，主要從該辦公群樓供配電系統(tǒng)(含自備電站)、照明及動(dòng)力配電系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等方面談設(shè)計(jì)過程。

2 供電系統(tǒng)

2.1 負(fù)荷等級

根據(jù)GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》附錄A的規(guī)定，該工程一類高層的消防用電、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙燈照明，主要業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電、安防系統(tǒng)用電、電子信息設(shè)備機(jī)房用電，客梯用電，排水泵、生活水泵用電等為一級負(fù)荷；二類高層的消防用電、客梯用電，排水泵、生活水泵用電、一類及二類高層主要通道及樓梯間照明用電等為二級負(fù)荷；其余為三級負(fù)荷。

2.2 供電電源

為了保證供電的可靠性、連續(xù)性，由市電網(wǎng)提供兩回路10 kV 雙重電源（共四回路，兩用兩備)至園區(qū)高壓總配電室，兩路電源互為備用。再由園區(qū)高壓總配電室分別引出兩回路10 kV 電源至3#樓、5#樓變配電所，10 kV 系統(tǒng)單母線分段運(yùn)行。

為保證消防用電設(shè)備及其他一、二級負(fù)荷的供電可靠性，該工程在5#樓地面一層設(shè)置一臺常載1 005 kW 自啟動(dòng)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組作為自備應(yīng)急電源。

安防報(bào)警系統(tǒng)、智能化弱電系統(tǒng)等特殊用電場所的用電設(shè)備，各自獨(dú)立配置EPS 不間斷電源作備用電源。

2.3 負(fù)荷估算

現(xiàn)代辦公由于后期各個(gè)業(yè)主的功能要求不一樣，對用電負(fù)荷影響較大。辦公建筑主要負(fù)荷有照明負(fù)荷、空調(diào)負(fù)荷、電梯、風(fēng)機(jī)、充電樁及水泵設(shè)備等。辦公設(shè)計(jì)的用電負(fù)荷總體上以照明負(fù)荷和空調(diào)負(fù)荷為主，其中照明負(fù)荷約30%，空調(diào)負(fù)荷約45%，其他辦公配套用電約25%。依據(jù)PDX 101—1《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》辦公變壓器容量節(jié)能評價(jià)指標(biāo)70～110 VA/ m2，商業(yè)變壓器容量節(jié)能評價(jià)指標(biāo)110～170 VA/ m2。該工程地處廈門沿海經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)地區(qū)且辦公區(qū)域中有部分商業(yè)，經(jīng)計(jì)算負(fù)荷為 7 800 kW,3# 樓變配電所設(shè)置兩臺1 600 kVA 及兩臺1 250 kVA 干式變壓器,供1#～4#樓動(dòng)力、照明、空調(diào)等用電;5#樓變配電所設(shè)置兩臺1 600 kVA 及兩臺1 250 kVA 干式變壓器,供5#～8# 樓動(dòng)力、照明、空調(diào)等用電。變壓器負(fù)荷率分別為75%～80%，變壓器裝置指標(biāo)90.4 VA/m2。

3 低壓配電系統(tǒng)

根據(jù)辦公功能的不確定性及后期業(yè)主裝修功能不確定性并考慮到未來辦公的可持續(xù)發(fā)展及各個(gè)系統(tǒng)的獨(dú)立性，根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)的不同，該工程用電設(shè)備分為以下幾個(gè)供電系統(tǒng)：照明分為應(yīng)急照明系統(tǒng)和普通照明系統(tǒng)（含普通插座），動(dòng)力分為消防動(dòng)力系統(tǒng)和普通動(dòng)力系統(tǒng)，結(jié)合各棟樓的實(shí)際情況配電系統(tǒng)采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式，并采用了電纜和插接母線供電相結(jié)合。

4 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 普通照明系統(tǒng)及應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于辦公樓后期需要根據(jù)業(yè)主重新裝修，因此普通照明系統(tǒng)以預(yù)留為主，由于辦公用電相對穩(wěn)定，但每層的用電負(fù)荷相對不確定，因此高層辦公建筑采用了接母線供電系統(tǒng)，提高配電的靈活性，并在在每層的強(qiáng)電豎井內(nèi)預(yù)留照明插座配電總箱，電壓設(shè)計(jì)為380/220 V，多層辦公建筑配電系統(tǒng)采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式，并在在每層的強(qiáng)電豎井內(nèi)預(yù)留照明插座配電總箱，電壓設(shè)計(jì)為380/220 V。根據(jù)GBJ 1348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》續(xù)表相關(guān)規(guī)定一類辦公建筑走道照明為二級負(fù)荷，二級負(fù)荷的樓棟采用在一層設(shè)置雙切箱后在給每層二級負(fù)荷供電。

根據(jù)GB 51309—2018 《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》該工程消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制型系統(tǒng)，系統(tǒng)由應(yīng)急照明控制器、A 型應(yīng)急照明集中電源、消防應(yīng)急照明燈具、消防應(yīng)急標(biāo)志燈具組成。應(yīng)急照明控制器設(shè)置在消防控制室內(nèi)或有人值守場所，該系統(tǒng)應(yīng)急照明控制器位于消控中心；A 型應(yīng)急照明集中電源設(shè)置在配電間或電氣豎井內(nèi)。應(yīng)急照明配電系統(tǒng)在一層豎井內(nèi)設(shè)置一個(gè)消防雙切箱，根據(jù)GB51309—2018 《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定A 型應(yīng)急照明配電箱的輸出回路不超過8 路及樓層實(shí)際情況分配應(yīng)急照明配電箱；應(yīng)急照明配電箱電源從一層雙切箱引接。該系統(tǒng)燈具選用A 型燈具,集中電源輸出電壓為DC36V。應(yīng)急照明燈設(shè)置的部位及疏散照明的地面最低水平照度符合GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2018 年版）10.3條相關(guān)規(guī)定及GB51309—2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定。

4.2 防雷接地

利用建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋作為防雷裝置。設(shè)有由接閃器、防雷引下線接地裝置等共同構(gòu)成的防直擊雷的外部防雷裝置。在建筑物的地下室或地面層處，將建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內(nèi)系統(tǒng)、進(jìn)出筑物的金屬管線與防雷裝置做防雷等電位連接。建筑立面設(shè)有幕墻或干掛石材時(shí)，相應(yīng)靠外墻的柱子應(yīng)每層預(yù)留連接板供幕墻、干掛石材上的金屬支撐件等電位連接用。建筑物金屬外窗應(yīng)按建筑物的防雷分類采取防側(cè)擊雷及等電位連接措施，金屬窗外框應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的避雷引下線及水平接閃帶可靠連接;防雷連接導(dǎo)體應(yīng)采用直徑不小于10 mm 的鍍鋅圓鋼或25 mm×4 mm 鍍鋅扁鋼，防雷連接導(dǎo)體與金屬窗外框連接宜采用裸編織銅線或銅芯軟導(dǎo)線，裸編織銅線截面積不小于10 mm，銅芯軟導(dǎo)線截面積不小于6 mm，裸編織銅線應(yīng)經(jīng)搪錫處理。在變電所變壓器高壓側(cè)裝設(shè)避雷器,在低壓側(cè)母線上、低壓電源線路引入的總配電箱、配電柜處裝設(shè)I 級試驗(yàn)的電涌保護(hù)器。電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平值不大于2.5 kV,每一保護(hù)模式的沖擊電流值不小于12.5 kA。

4.3 金屬線槽配線設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)圖確定出進(jìn)戶線、盒、箱、柜等電氣器具的安裝位置。工程選用鍍鋅金屬線槽,線槽間采用專用接地卡固定跨接地線，接地線采用截面積不小于4 mm2的銅芯軟導(dǎo)線。全長應(yīng)不少于2 處與PE 干線連接。線槽安裝前，對進(jìn)場的材料應(yīng)逐件檢查，線槽內(nèi)外應(yīng)光滑平整、無棱刺，不應(yīng)有扭曲、翹邊等變形現(xiàn)象，各種附應(yīng)齊全。線槽直線段連接采用內(nèi)外連接板連接，用墊圈、彈簧墊圈、螺母緊固，逐段安裝、拼接，接茬處應(yīng)縫隙嚴(yán)密，平整，線槽進(jìn)行交叉、轉(zhuǎn)彎、丁字連接時(shí)，均采用標(biāo)準(zhǔn)件，線槽與盒、箱、柜等接茬時(shí)，進(jìn)線和出線口等處采用抱腳連接，并用螺絲緊固。

4.4 電纜及導(dǎo)線選用

普通配電箱電源干線選用WDZB（C）-YJY 交聯(lián)聚乙烯絕緣低煙無鹵聚烯烴護(hù)套B（C）類阻燃電力電纜，消防電源干線采用柔性礦物絕緣電纜，支線采用WDZA（B）N-YJY 交聯(lián)聚乙烯絕緣低煙無鹵聚烯烴護(hù)套B（C）類阻燃耐火電力電纜，應(yīng)急照明線路采用耐火絕緣塑料銅芯導(dǎo)線WDZB（C）NBYJ-450/750 V。照明、插座線路均沿金屬線槽、穿焊接鋼管或PVC 管敷設(shè)。

明敷于潮濕場所或埋地嫩設(shè)的金屬導(dǎo)管,應(yīng)采用管壁厚度不小于2.0 mm 的鋼導(dǎo)管;明敷或暗敷于干燥場所的金屬導(dǎo)管，應(yīng)采用管壁厚度不小于1.5 mm 的電線管。平面中線路穿管導(dǎo)線根數(shù)不能超過8 根，不同類照明回路和危險(xiǎn)性大、相互影響大的不同回路也應(yīng)分管敷設(shè)。

5 結(jié)語

隨著建筑電氣科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化的發(fā)展趨勢。在進(jìn)行辦公樓電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑實(shí)際情況結(jié)合電氣設(shè)計(jì)最新技術(shù)在變配電系統(tǒng)、強(qiáng)電設(shè)計(jì)等方面采用最安全、最實(shí)用、最節(jié)能的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)與建筑工程的有機(jī)結(jié)合，使電氣設(shè)計(jì)適應(yīng)現(xiàn)在及未來建筑辦公的發(fā)展需要。