張 青（中國建筑設(shè)計(jì)研究院機(jī)電院，北京 100044）

1 引言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各地區(qū)相繼建起的各類公共建筑，其內(nèi)部弱電系統(tǒng)設(shè)置已由原來簡單的電話、電視和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)展成為由若干弱電系統(tǒng)共同組成的智能建筑；隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)字傳輸系統(tǒng)又逐步取代了模擬傳輸系統(tǒng)，因此，這些系統(tǒng)的供電也需要我們重新進(jìn)行探討。

以前，建筑弱電系統(tǒng)較少，除弱電機(jī)房專設(shè)配電設(shè)施外，豎井內(nèi)僅設(shè)置由樓層強(qiáng)電配電箱提供一個(gè)專用插座回路即可?，F(xiàn)在，隨著數(shù)字傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用，豎井內(nèi)增加了大量的用電設(shè)備，并且分別為不同的系統(tǒng)服務(wù)，因而，原有的供電方式已不能滿足需求。如何才能更好地滿足各類系統(tǒng)的用電需要，如何保證供電的可靠，這就需要我們對供電等級(jí)、供電需求確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的規(guī)定

2.1 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中對機(jī)房供電規(guī)定如下：

1）機(jī)房設(shè)備的供電電源的負(fù)荷分級(jí)及供電要求，應(yīng)符合本規(guī)范負(fù)荷分級(jí)及供電要求章節(jié)的規(guī)定。

2）供電電源的電能質(zhì)量應(yīng)符合本規(guī)范電壓選擇和電能質(zhì)量章節(jié)的規(guī)定。

3）機(jī)房應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程情況，預(yù)留電子信息系統(tǒng)工作電源和維修電源，電源宜從配電室(間)直接引來。

4）電信間內(nèi)應(yīng)留有設(shè)備電源，其電源可靠性應(yīng)滿足電子信息設(shè)備對電源可靠性的要求。

2.2 《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》

GB50348-2004《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》對安全防范系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)規(guī)定如下：

1）監(jiān)控中心應(yīng)設(shè)置專用配電箱，由專用線路直接供電，并宜采用雙路電源末端自投方式。

2）當(dāng)電源電壓波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)采用交流凈化穩(wěn)壓電源，其輸出功率不應(yīng)小于系統(tǒng)使用功率的1.5倍。

3）重要建筑的安全技術(shù)防范系統(tǒng)，應(yīng)采用在線式不間斷電源供電，不間斷電源應(yīng)保證系統(tǒng)正常工作60min。其他建筑的安全技術(shù)防范系統(tǒng)宜采用不間斷電源供電。

3 智能化系統(tǒng)的供電方式

智能化系統(tǒng)的供電可從三個(gè)方面考慮，即機(jī)房設(shè)備供電、豎向系統(tǒng)用電設(shè)備供電及末端設(shè)備供電。三個(gè)部分的供電方式應(yīng)根據(jù)不同建筑對不同的系統(tǒng)功能要求，采取不同的供電形式。目的是確保系統(tǒng)的供電可靠，因每個(gè)工程使用性質(zhì)不同，所以不能一概而論。下面從三個(gè)方面入手，進(jìn)行供電方式的探討。

3.1 機(jī)房設(shè)備供電（不包含數(shù)據(jù)中心）

1）智能化系統(tǒng)包含智能化集成系統(tǒng)、信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)。信息設(shè)施系統(tǒng)又包括通信接入系統(tǒng)、電話交換系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、室內(nèi)移動(dòng)通信覆蓋系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、會(huì)議系統(tǒng)、信息導(dǎo)引及發(fā)布系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)和其他相關(guān)的信息通信系統(tǒng)。

2）由于智能化系統(tǒng)繁多，所以，首先應(yīng)將需要供電的和不需要供電的系統(tǒng)加以區(qū)分。需要供電的系統(tǒng)有智能化集成系統(tǒng)、電話交換系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、室內(nèi)移動(dòng)通信覆蓋系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)。此外，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷等級(jí)及樓內(nèi)管理需求來判定上述系統(tǒng)是否需單獨(dú)設(shè)置機(jī)房。一般情況下對以下設(shè)備需要單獨(dú)設(shè)置機(jī)房，即：電話交換機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、室內(nèi)移動(dòng)通信覆蓋機(jī)房、衛(wèi)星通信前端接入機(jī)房、衛(wèi)星電視前端接入機(jī)房、公共安全系統(tǒng)機(jī)房；其余的智能化系統(tǒng)可合并為統(tǒng)一的信息控制管理機(jī)房。信息控制管理機(jī)房一般含智能化集成設(shè)備、建筑設(shè)備管理主機(jī)設(shè)備、有線電視前端設(shè)備、時(shí)鐘系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備等等。當(dāng)建筑設(shè)備管理系統(tǒng)兼有消防功能時(shí)，可以與消防控制室共室；當(dāng)安全防范系統(tǒng)為基本型防護(hù)時(shí)，可以與信息控制管理機(jī)房共室。當(dāng)有單獨(dú)的信息處理和前期制作業(yè)務(wù)需求時(shí)，這類系統(tǒng)也要單獨(dú)設(shè)置機(jī)房，并宜與信息控制管理機(jī)房臨近。

3）電話交換機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、移動(dòng)通信機(jī)房、衛(wèi)星通信前端接入機(jī)房、衛(wèi)星電視前端接入機(jī)房、公共安全防范系統(tǒng)及信息控制管理機(jī)房分別單獨(dú)設(shè)置配電箱。供電電源宜由低壓配電柜采用放射式專用回路供電，供電電源回路數(shù)量應(yīng)與建筑物內(nèi)確定的設(shè)備負(fù)荷等級(jí)一致。

4）移動(dòng)通信機(jī)房、衛(wèi)星通信前端接入機(jī)房一般由專業(yè)公司設(shè)計(jì)，需要為專業(yè)公司提供上口電源；重要的電話交換機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)中心、安全防范系統(tǒng)機(jī)房、信息控制管理機(jī)房除正常電源供電外，還須設(shè)置UPS作為備用電源；當(dāng)廣播系統(tǒng)兼做樓內(nèi)火災(zāi)應(yīng)急廣播時(shí)，其系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)設(shè)在消防控制室內(nèi)，并與消防設(shè)備的供電統(tǒng)一考慮；當(dāng)會(huì)議系統(tǒng)采用集中管理的電子會(huì)議系統(tǒng)時(shí)宜單獨(dú)供電，其供電等級(jí)應(yīng)與該區(qū)域會(huì)議照明供電等級(jí)一致；作為娛樂性質(zhì)的有線電視前端設(shè)備可采用單電源供電。

5）公共安全防范系統(tǒng)供電方式一般可分為圖1(a)、1(b)，其中圖1(a)采用兩臺(tái)UPS同時(shí)供電，每臺(tái)UPS各帶50%負(fù)荷；圖1(b)采用單臺(tái)UPS供電，UPS帶100%負(fù)荷；信息控制管理機(jī)房供電系統(tǒng)圖一般可分為：圖2(a)采用單臺(tái)UPS供電，UPS帶100%負(fù)荷；圖2(b)采用單臺(tái)UPS供電，UPS僅帶100%的機(jī)房設(shè)備負(fù)荷。

6）需要注意的是，UPS供電裝置應(yīng)具有旁路供電回路，即當(dāng)任何一臺(tái)UPS需要檢修、維護(hù)時(shí)，均能轉(zhuǎn)接到旁路正常的市電電源工作；當(dāng)UPS不具有旁路功能時(shí)，在配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)上應(yīng)給予考慮。

圖1(a) 安全防范系統(tǒng)供電方式之一

圖1 (b) 安全防范系統(tǒng)供電方式之二

圖2 (b) 智能化控制管理機(jī)房供電方式之二

3.2 豎井設(shè)備供電

1）當(dāng)豎井內(nèi)僅設(shè)有有線電視放大設(shè)備時(shí)，可由本層正常照明配電箱單獨(dú)提供插座電源回路供電。

2）當(dāng)豎井內(nèi)設(shè)有綜合布線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、有線電視系統(tǒng)的豎井放大設(shè)備時(shí)，若供電負(fù)荷等級(jí)一致，宜統(tǒng)一由一個(gè)專用弱電配電箱供電。弱電豎井配電箱負(fù)責(zé)向豎井內(nèi)綜合布線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、電視放大器等有源設(shè)備供電。

3）當(dāng)安全防范系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，豎井網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)由安防控制中心配電箱經(jīng)UPS統(tǒng)一供電至豎井配電箱，給豎井配電箱提供220V電源。安防豎井配電箱為末端攝像機(jī)、出入口控制器、豎井安防網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、編碼器等相關(guān)設(shè)備提供電源。

4）由機(jī)房配電箱至各弱電豎井配電箱采用樹干式供電，每個(gè)豎井分設(shè)有安防、弱電兩個(gè)配電箱。

5）安防豎井配電箱要考慮所負(fù)責(zé)供電的末端設(shè)備電壓等級(jí)，當(dāng)有不同的電壓等級(jí)需求時(shí)，應(yīng)提供相應(yīng)等級(jí)的電壓電源。

6）豎井配電箱供電系統(tǒng)見圖3(a)，3(b)，其中圖3(a)為配電箱內(nèi)設(shè)置了安全防范系統(tǒng)設(shè)備所需的電壓轉(zhuǎn)換變壓器；圖3(b)為除安全防范系統(tǒng)用電設(shè)備以外的豎井內(nèi)其他設(shè)備所需電源的配電系統(tǒng)。

7）弱電豎井豎向干線配電示意圖見圖4，采用樹干式供電，前端電源可以由該系統(tǒng)的前端機(jī)房配電箱引來，也可以根據(jù)平面中變電室、各系統(tǒng)機(jī)房、豎井位置的分布來確定的系統(tǒng)供電方式、確定引入的配電點(diǎn)。

圖3 (a) 豎井配電箱系統(tǒng)圖之一

圖3 (b) 豎井配電箱系統(tǒng)圖之二

3.3 末端設(shè)備供電

圖4 弱電豎井豎向干線配電示意圖

1）末端數(shù)據(jù)點(diǎn)、信息顯示點(diǎn)、信息查詢點(diǎn)和有線電視出線點(diǎn)等的電源，應(yīng)由就近的強(qiáng)電配電箱提供電源插座，弱電設(shè)計(jì)要與強(qiáng)電設(shè)計(jì)有效的結(jié)合，注意需求點(diǎn)的位置及標(biāo)高。對有特殊容量需求的，如大容量的顯示設(shè)備等，應(yīng)單獨(dú)就近取得電源。

2）安全防范系統(tǒng)的末端點(diǎn)位一般由豎井專用配電箱提供電源，當(dāng)末端攝像機(jī)距供電電源很遠(yuǎn)、電壓降已不能滿足設(shè)備工作要求或中間供電環(huán)節(jié)線路難以敷設(shè)時(shí)，可就地取得安全電源。

3）樓宇控制系統(tǒng)現(xiàn)場控制器DDC應(yīng)就近取得220V電源，設(shè)備供應(yīng)商在提供的DDC箱內(nèi)設(shè)置變壓器，對控制設(shè)備所需的電壓進(jìn)行等級(jí)轉(zhuǎn)換。

4）會(huì)議系統(tǒng)的各類會(huì)議室的末端設(shè)備，應(yīng)就地取電；當(dāng)設(shè)備功率較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置專用配電裝置。

4 小結(jié)

1）智能化系統(tǒng)的供電要明確各類系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的負(fù)荷等級(jí)。

2）規(guī)劃樓內(nèi)智能化系統(tǒng)的管理模式，從而統(tǒng)籌確定各類系統(tǒng)的機(jī)房設(shè)置的位置。

3） 根據(jù)建筑內(nèi)供配電系統(tǒng)的配電框架，結(jié)合1）、2）條中所要考慮的因數(shù)，智能化系統(tǒng)的供電方式就應(yīng)該清晰確定了。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2008.

[2] 中華人民共和國公安部.GB 50348-2004安全防范工程技術(shù)規(guī)范[S]. 北京: 中國計(jì)劃出版社, 2004.