摘要:隨著社會(huì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快,城市樓宇數(shù)量和規(guī)模都在快速發(fā)展,超高層辦公建筑已經(jīng)成為了最重要的部分之一。這些建筑的功能復(fù)雜性越來越高,電氣作為建筑的重要部分也要不斷發(fā)展從而適應(yīng)建筑功能的需要,所以研究建筑變配電及電氣消防設(shè)計(jì)就顯得非常重要。本文主要分析超高層辦公建筑變配電及電氣消防設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容,希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。
關(guān)鍵詞:超高層辦公建筑;變配電;電氣消防
1 引言
超高層建筑中電氣設(shè)備需要承擔(dān)著非常多的電氣使用量,所以在超高層建筑電氣設(shè)計(jì)中一定要重視變配電和電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)的研究,從而確保超高層建筑功能的順利實(shí)施。本文以擬建的B301-0081地塊建安大廈(暫定名)項(xiàng)目為例場(chǎng),地位于深圳市南山區(qū)竹子林片區(qū),建安大廈項(xiàng)目地處深圳CBD商務(wù)板塊與華僑城生態(tài)板塊交界處,東鄰園博園,南臨深南大道,北接建安竹盛花園,東與敦煌大廈緊鄰。建筑高度為126.84m,本項(xiàng)目是一座集辦公、多功能會(huì)議、商業(yè)配套為一體的超高層辦公樓。
2 超高層建筑變配電設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)建安大廈基坑支護(hù)施工及土石方工程安全施工專項(xiàng)方案專家誓咋
2.1.1 施工現(xiàn)場(chǎng)情況及本施工組織設(shè)計(jì)中的機(jī)械設(shè)備計(jì)劃
2.1.2 《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-2005
2.1.3 《建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59-99
2.1.4 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-95
2.1.5 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95施工組織設(shè)計(jì)批 準(zhǔn): 宋
2.2 基坑支護(hù)施工及土石2.2負(fù)荷等級(jí)情況
該建筑可以分為三級(jí)負(fù)荷,其中一級(jí)負(fù)荷主要為:消防系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急及疏散照明只是、通訊機(jī)房等用電負(fù)荷等較為重要的負(fù)荷;二級(jí)負(fù)荷主要為客梯、生活泵以及污水泵等;三級(jí)負(fù)荷主要是其他電力負(fù)荷和一般性照明等等。
2.3 配電系統(tǒng)高壓供電系統(tǒng)
從案例工程負(fù)荷等級(jí)和所在區(qū)域的供電情況來看,該工程采取的是10kV斷路器采用真空斷路器,額定短路分?jǐn)嗄芰?1.5kA,在10kV出線開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)氧化鋅避雷器作為真空斷路器的操作過電壓保護(hù)。真空斷路器選用彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu),采用直流110V/65AH鉛酸免維護(hù)電池柜作為操作、繼電保護(hù)及信號(hào)的電源。變電所采用兩路高壓進(jìn)線,高壓母線為分段單母線,兩段母線間設(shè)母聯(lián)開關(guān),平時(shí)分列運(yùn)行??偱潆娤湎潴w采用2mm鐵皮材料訂做,內(nèi)板為絕緣膠板,內(nèi)設(shè)隔離開關(guān)、250A漏電保護(hù)開關(guān),電表等。
2.4 供電電源及電壓等級(jí)
本工程采用兩路10kV電源供電。擬從不同的市政變電站各引一路10kV電纜至本工程地下一層變電所,采用電力電纜埋地人戶,進(jìn)戶處采用鍍鋅鋼管保護(hù),保護(hù)管伸至室外電纜手孔井,室內(nèi)引至高壓開關(guān)柜。為確保一、二級(jí)負(fù)荷供電的可靠性,設(shè)一臺(tái)1000kW應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組一臺(tái)。市電與發(fā)電機(jī)的自投切換開關(guān)加機(jī)械與電氣聯(lián)鎖,防止倒供。市電失壓后,2秒內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組,15秒內(nèi)自動(dòng)切換。
2.5 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
該建筑工程的低壓配電系統(tǒng)采取220/380V放射式和樹干式相結(jié)合的方式,其中照明等普通負(fù)荷主要采取樹干式和放射式相結(jié)合的方式。
第一,一級(jí)負(fù)荷主要采用兩臺(tái)變壓器不同母線段的兩路電源供電,同時(shí)要在末端進(jìn)行互投;
第二,二級(jí)負(fù)荷主要采用兩臺(tái)變壓器不同母線段的兩路電源供電,可以在末端互投,也可以在其他合適位置互投;
第三,三級(jí)負(fù)荷主要采用單電源進(jìn)行供電。
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)層來說,可以利用封閉式插接母線進(jìn)行供電,相對(duì)分散的負(fù)荷可以通過電纜或者導(dǎo)線進(jìn)行供電。
3 超高層建筑電氣消防設(shè)計(jì)
3.1 消防設(shè)備供電
第一,消防電源專用性。一定要保證消防線路具有專用性,可以從變電所開始將消防以及非消防供電干線進(jìn)行區(qū)分。另外,對(duì)于15層和27層的避難層交直流電源實(shí)施針對(duì)性供給,同時(shí)在末端實(shí)施自投。一般情況下從專線引到避難層設(shè)置的應(yīng)急配電箱當(dāng)中,要嚴(yán)格和其他樓層進(jìn)行區(qū)分。
第二,電纜井設(shè)置和消防電纜設(shè)定。在超高層辦公建筑避難層設(shè)置變電站時(shí)需要設(shè)置10kV的電纜井以及低壓電纜井。由于超高層建筑功能較多,存在很多的低壓線纜,一定要將常規(guī)的低壓電纜井和消防電纜井進(jìn)行有效區(qū)分。超高層辦公建筑中的消防供電電纜可以采用礦物絕緣電纜,最大程度降低燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣。
第三,消防線路以及設(shè)備的保護(hù)。要確保消防供電線路供電前端斷路器具有過載保護(hù)只報(bào)警而不跳閘的功能,而對(duì)于供電設(shè)備的末端來說,其斷路器可以采用無過載保護(hù)功能的單磁型斷路器。
通過上述相應(yīng)措施的綜合性應(yīng)用,能夠保證消防救援可以在18分鐘內(nèi)完成。
3.2 火災(zāi)應(yīng)急照明分析
第一,應(yīng)急電源設(shè)定。常規(guī)火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)急電源主要情況如表2所示。
第二,智能疏散系統(tǒng)設(shè)置。辦公樓的常規(guī)層平面設(shè)置相對(duì)簡(jiǎn)單,一般情況下辦公人員對(duì)于該層的樓梯間位置和疏散情況相對(duì)熟悉,所具有的應(yīng)急照明系統(tǒng)可以很好滿足消防疏散方面的標(biāo)準(zhǔn)要求。
案例中辦公建筑的樓層達(dá)到了30層,存在較多的應(yīng)急燈具,如果采取自帶蓄電池供電方式,雖然可以提升可靠性但是若某些燈具的蓄電池發(fā)生故障是很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)的。如果都采取較高智能等級(jí)的應(yīng)急燈具,那么會(huì)消耗大量費(fèi)用。對(duì)于此種情況來說可以分樓層在應(yīng)急照明箱處設(shè)置應(yīng)急電源系統(tǒng),同時(shí)要采取相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,確保其始終處在可靠運(yùn)行狀態(tài)。
第三,15層以及27層避難層火災(zāi)應(yīng)急照明設(shè)計(jì)。從GB50016-2014的規(guī)定中可知,要在避難層進(jìn)入樓梯間入口位置以及疏散樓梯通向避難層的出口位置設(shè)置較為明顯的指示標(biāo)識(shí)。要保證避難層應(yīng)急照明時(shí)間≥60min,也要確保消防工作場(chǎng)所應(yīng)急照明時(shí)間≥180min。對(duì)于避難層辦公區(qū)應(yīng)急照明系統(tǒng)來說,要和普通辦公建筑具有相同的設(shè)置。
3.3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)
第一,消防控制室設(shè)置。超高層辦公建筑一定要設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),對(duì)于需要聯(lián)動(dòng)控制的消防設(shè)備建筑來說也要設(shè)置消防控制室。
第二,消防聯(lián)動(dòng)控制。除了消防泵之外,在其他系統(tǒng)方面消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)和常規(guī)辦公建筑是相同的。而超高層建筑的1樓和2樓大堂區(qū)域也具有消防炮系統(tǒng),在設(shè)計(jì)過程中一定要明確消防炮以及噴淋泵啟動(dòng)關(guān)系以及聯(lián)鎖要求,同時(shí)要確保消防報(bào)警主機(jī)可以和消防炮控制器進(jìn)行有效通信。
4 結(jié)語
本文以某超高層辦公建筑為例闡述了變配電以及電氣消防設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容,通過本文的介紹能夠?qū)Τ邔咏ㄖO(shè)計(jì)以及施工提供一定參考和幫助,對(duì)于超高層建筑的順利應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。
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作者簡(jiǎn)介:杜娟(1986—),女,本科,工程師,主要從事建筑電氣設(shè)計(jì)工作。