摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市綜合體也不斷增多，城市綜合體的特殊性也決定了其電氣設(shè)計(jì)的重要性和復(fù)雜性。本文以某城市綜合體建筑為例，就供電電源系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、管線選擇及敷設(shè)、照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，確保電氣系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為此類建筑電氣設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：城市綜合體；電氣設(shè)計(jì)；供電電源；管線；照明系統(tǒng)

近年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各地市相繼建成了功能齊全、形式多樣，集購(gòu)物、餐飲、娛樂(lè)、休閑等消費(fèi)功能于一體的大型商業(yè)綜合體。城市綜合體一般具有面積規(guī)模大、人員密集、建筑功能復(fù)雜等特點(diǎn)，因此，該類建筑的電氣設(shè)計(jì)工作難度較大。如何將建筑電氣節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中，做到電氣系統(tǒng)安全可靠，節(jié)約投資，減少能耗，使用管理方便，是廣大電氣設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該深入思考和研究的問(wèn)題。文章將結(jié)合城市綜合體建筑的特點(diǎn)，探討該類建筑的電氣設(shè)計(jì)工作。

1工程概況

某城市綜合體，地下為車庫(kù)和商場(chǎng)，上部結(jié)構(gòu)為2幢高層建筑，1#樓為商業(yè)辦公樓，25層，建筑高度約96.23，2#樓住宅，33層，建筑高度約101.43 m。

2設(shè)計(jì)范圍

本工程設(shè)計(jì)強(qiáng)電系統(tǒng)包括：10kV供配電系統(tǒng)、220/380V配電、照明系統(tǒng)；建筑物防雷、接地系統(tǒng)。

本工程設(shè)計(jì)弱電系統(tǒng)包括：安全技術(shù)防范系統(tǒng)、有線電視和衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、機(jī)房工程、住宅水表遠(yuǎn)傳系統(tǒng)、熱能表遠(yuǎn)傳系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)以及其他建筑電氣系統(tǒng)等。

3供電電源系統(tǒng)

3.1 負(fù)荷等級(jí)

本工程負(fù)荷有動(dòng)力設(shè)備、照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、辦公設(shè)備和立體車庫(kù)停車等。

1）一級(jí)負(fù)荷。消防電源、應(yīng)急照明、走道照明、客梯、生活水泵、航空障礙燈、立體車庫(kù)停車設(shè)備和商場(chǎng)備用照明等均為一級(jí)負(fù)荷。

2）二級(jí)負(fù)荷。自動(dòng)扶梯、商場(chǎng)空調(diào)為二級(jí)負(fù)荷。

3）三級(jí)負(fù)荷。其他均為三級(jí)負(fù)荷。

3.2 各級(jí)計(jì)算負(fù)荷容量

1）普通一級(jí)負(fù)荷為：Pe=1020kW，Pj=714kW，Sj=892.5kV·A。

2）消防一級(jí)負(fù)荷為：Pe=890kW，Pj=890kW，Sj=1113kV·A。

3）二級(jí)負(fù)荷。Pe=1277kW，Pj=958kW，Sj=1197.2kV·A。

4）三級(jí)負(fù)荷。Pe=9910kW，Pj=6940kW，Sj=8671kV·A

3.3 柴油發(fā)電機(jī)容量的選擇

因消防負(fù)荷容量比普通一級(jí)負(fù)荷大，柴油發(fā)電機(jī)容量按消防負(fù)荷考慮，選用一臺(tái)容量為1250kV·A的柴油發(fā)電機(jī)。

3.4 變壓器容量的選擇

（1）2#樓住宅部分變壓器

當(dāng)?shù)仉姌I(yè)部門(mén)對(duì)住宅供電執(zhí)行配套費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，住宅小區(qū)供電配套設(shè)施是指從公用供電設(shè)施的“T”接點(diǎn)至住宅樓或公建（含小區(qū)內(nèi)經(jīng)營(yíng)性用房）設(shè)施的電能計(jì)量裝置（含表箱及電表）的所有供配電設(shè)施。包括變電站或開(kāi)閉所的出線間隔、高壓線路、高壓環(huán)網(wǎng)柜、高低壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器、低壓線路、低壓T接箱、電纜橋架和一戶一表，所以住宅用變壓器屬電力部門(mén)公管。

2#樓住宅部分Pe=1440kW，取Kx=0.45，Pj=648kW，Sj=762kV·A。選一臺(tái)容量為1000kV·A的變壓器。

（2）除住宅以外的變壓器

本工程商場(chǎng)、1#樓采用中央空調(diào)，2#樓辦公部分采用一拖多空調(diào)，住宅采用分體空調(diào)。中央空調(diào)動(dòng)力站負(fù)荷為：Pe=2400kW，Pj=1680kW，Sj=1866kV·A。鑒于動(dòng)力站負(fù)荷在使用季節(jié)和不使用季節(jié)差別很大，所以動(dòng)力站負(fù)荷單獨(dú)選一臺(tái)變壓器，容量為2000kV·A。

除1#樓住宅、空調(diào)動(dòng)力站以外的負(fù)荷：Pe=9807kW，Pj=6865kW，Sj=7627kV·A。選4臺(tái)容量為2500kV·A的變壓器。

3.5 供配電系統(tǒng)

本工程為高一類建筑，地處鬧市區(qū)。根據(jù)市區(qū)供電電網(wǎng)情況，不能提供不同區(qū)域變電站的兩路10kV電源，故供電方案為一路10kV高壓電源，備用電源采用柴油發(fā)電機(jī)。地下室為三層，考慮供電半徑、負(fù)荷分布的特點(diǎn)，在地下二層設(shè)三個(gè)變配電室，其中2#變配電室靠近2#樓，內(nèi)設(shè)住宅用5#變壓器；3#變配電室供冷凍站負(fù)荷，設(shè)6#變壓器；一、二級(jí)負(fù)荷及其他公共用電負(fù)荷均由1#變配電室內(nèi)1#～4#變壓器供電。配電系統(tǒng)如圖1所示。

圖1配電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

一級(jí)負(fù)荷由雙路電源供電，當(dāng)一路電源檢修或故障時(shí)，另一路應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。

二級(jí)負(fù)荷由雙回路供電，大容量負(fù)荷變電所專用回路供電。另外通信、安防、消防和計(jì)算機(jī)等機(jī)房均需配備一定容量的不間斷電源，以保證主機(jī)的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)的安全。

3.6 無(wú)功補(bǔ)償及諧波抑制

功率因數(shù)補(bǔ)償采用集中補(bǔ)償與分散就地補(bǔ)償相結(jié)合的方式，在變電所的低壓側(cè)設(shè)置自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償電容柜，在用電量較大的區(qū)域配電柜處，設(shè)置智能型單相無(wú)功補(bǔ)償電容柜，使變電所高壓側(cè)功率因數(shù)不小于0.9。另外各類燈具的鎮(zhèn)流器功率因數(shù)應(yīng)較高。

在變電站的照明、動(dòng)力用變壓器0.4kV配電母線上設(shè)置針對(duì)3、5、7、11、13次諧波的有源濾波器，抑制諧波干擾，保證電源的質(zhì)量。

4 低壓配電系統(tǒng)

4.1 配電系統(tǒng)

對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，采用雙電源供電，并在末端自動(dòng)互投。一級(jí)負(fù)荷中的電梯和消防電梯、防、排煙風(fēng)機(jī)等消防設(shè)備分別各自采用兩路獨(dú)立電源的專用回路供電，并在末端互投。其他消防設(shè)備由防火分區(qū)電源自動(dòng)切換箱供電，到設(shè)備采用放射式供電，線路電纜由配電室沿電纜橋架豎井內(nèi)敷設(shè)至配電點(diǎn)。應(yīng)急照明各干線在前端做雙電源切換后，采用干線式或放射式供電，因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間不能滿足應(yīng)急照明轉(zhuǎn)換時(shí)間不應(yīng)大于5s的要求，應(yīng)急照明按樓層、防火分區(qū)設(shè)置應(yīng)急電源系統(tǒng)（EPS）供電。

對(duì)于二級(jí)負(fù)荷，扶梯采用雙回路供電并在末端互投，商場(chǎng)空調(diào)電源由變配電室專用回路供電。

4.2 低壓保護(hù)裝置

低壓主進(jìn)、聯(lián)絡(luò)斷路器設(shè)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)和瞬時(shí)保護(hù)脫扣器，其他低壓斷路器設(shè)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路瞬時(shí)脫扣器，部分回路設(shè)（分勵(lì)）脫扣器。這些回路既可以在自動(dòng)互投時(shí)，卸載部分負(fù)荷，防止變壓器過(guò)載，又可以在火災(zāi)時(shí)，切斷火災(zāi)場(chǎng)所相關(guān)非消防設(shè)備電源。

住宅供電采取措施防止因接地故障引起火災(zāi)，進(jìn)線裝置內(nèi)設(shè)置防火災(zāi)總檢測(cè)裝置。住戶配電箱（分戶箱）的進(jìn)線端裝設(shè)短路、過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓和欠電壓保護(hù)電器。

4.3 設(shè)備控制

各主要的機(jī)電設(shè)備如冷凍機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵和空調(diào)設(shè)備等均有手自動(dòng)轉(zhuǎn)換、就地和遠(yuǎn)程遙控的控制要求，自動(dòng)控制及調(diào)節(jié)由相應(yīng)的樓宇設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)施，各受控設(shè)備的狀態(tài)及故障報(bào)警均傳送至控制中心?？紤]節(jié)能、保護(hù)電動(dòng)機(jī)及延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備壽命，大容量的風(fēng)機(jī)和水泵負(fù)荷采用符合電磁兼容要求的固態(tài)節(jié)能電子軟起動(dòng)器。

5 管線選擇及敷設(shè)

5.1 住宅供電干線的選擇

按照配套費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，低壓220/380V的住宅住戶用電表由煙臺(tái)供電公司設(shè)計(jì)、供貨，所以本次設(shè)計(jì)僅建議電力部門(mén)選用WDZ輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵阻燃電纜沿金屬橋架敷設(shè)。

5.2 公共部分供電干線選擇

1）1#樓照明干線選用一根1350A高電流母線槽，母線系統(tǒng)為3L+N+PE，每層設(shè)母線插接箱。

2）地下一層至六層商場(chǎng)部分，第一、第二防火分區(qū)的配電間上下能對(duì)應(yīng)起來(lái)，所以干線分別選用一根1250A高電流母線槽，母線系統(tǒng)為3L+N+PE，每層設(shè)母線插接箱。

3）商場(chǎng)其他防火分區(qū)、扶梯、商場(chǎng)空調(diào)、2#樓回遷辦公室空調(diào)和立體停車設(shè)備電源等的供電干線，截面積大于16mm2的電纜均采用合金電纜，利用穿刺線夾分支，采用電纜梯架或者支架敷設(shè)。合金電纜相比相同載流量的銅電纜，重量輕，更容易彎曲，方便安裝，性價(jià)比較高，而且可以節(jié)約銅資源，降低投資。截面積不大于16mm2的供電干線電纜采用WDZ輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵電纜。

4）消防用干線電纜采用礦物絕緣電纜沿支架敷設(shè)。

5）終端導(dǎo)線采用輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵銅芯塑料線穿金屬管或橋架暗敷。至消防設(shè)備的電源采用耐火型導(dǎo)線，其線路穿金屬管暗敷于不燃燒體內(nèi)，且保護(hù)層厚度不小于30mm。如有明敷處，須穿金屬管并涂防火涂料。

6照明系統(tǒng)

貫徹“綠色照明”原則，優(yōu)先采用細(xì)管徑熒光燈、節(jié)能燈，為減少噪聲和頻閃，選用有3C標(biāo)志和安全認(rèn)證且符合電磁兼容要求的電子鎮(zhèn)流器，各類燈具的鎮(zhèn)流器均是高功率因數(shù)。優(yōu)先選用高顯色光源，各開(kāi)關(guān)及插座應(yīng)有3C安全認(rèn)證標(biāo)志。

車庫(kù)等場(chǎng)所考慮設(shè)置智能照明控制，可根據(jù)使用需求調(diào)光并預(yù)設(shè)多種燈光場(chǎng)景，做到節(jié)能和智能管理。

照度標(biāo)準(zhǔn)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行，主要場(chǎng)所照明功率密度值按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。有裝修處，將有機(jī)結(jié)合裝修設(shè)計(jì)，確定照明方式及燈具形式。

應(yīng)急照明、火災(zāi)疏散標(biāo)志照明工作時(shí)間不小于30min，火災(zāi)時(shí)繼續(xù)工作的備用照明工作時(shí)間不小于180min。商場(chǎng)內(nèi)疏散走道和主要疏散路線的地面上還應(yīng)增設(shè)能保持視覺(jué)連續(xù)的燈光疏散指示標(biāo)志或蓄光疏散指示標(biāo)志。

7結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，城市綜合體電氣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作，廣大電氣設(shè)計(jì)工作者在設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮，反復(fù)衡量，從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合考慮，選擇合理的供配電方案，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。同時(shí)努力采用成熟、有效的節(jié)能技術(shù)，合理配置建筑節(jié)能設(shè)備，從而達(dá)到真正有效地節(jié)約能源。

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