建筑电气设计探析

摘要：近年来,随着我国经济的不断发展,建筑物的规模也随之不断扩大,建筑内各种电气设备的使用日益增多,计算机网络的普及也使得建筑中采用了大量的信息化电气设备,如此之多及重要的电气设备也对供电系统的安全性和可靠性提出了更高的要求，本文结合实例，对建筑电气设计的基本内容进行探讨和分析。

关键字：电气设计配电系统照明系统消防电气

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

一、建筑概况：

本工程为丁类高层厂房，总建筑面积37391平方米。大楼共19层，建筑高度为77.5米。

二、供电电源及负荷计算、计量方式:

1、电源及负荷计算

大楼内所有消防用电、客梯、生活水泵应急照明、疏散照明、弱电机房等用电等为一级负荷，楼道照明地下室照明为二级负荷，车间用电、其他办公、配套公建用电、空调用电等为三级负荷。要求两路独立10KV电源供电。

负荷计算：照明安装容量按负荷密度计算，具体指标选取为：办公车间等40W/m2、汽车库20W/m2、其它用房10W/m2，空调等设备安装容量由各有关专业提供。

2、供配电系统：本工程在地面一层建立一座开闭所，在地下一层建立一座变电所。供配电系统采用双路独立10KV电源供电。变电所内共设2台SCB10-1000KVA 10/0.4KV变压器及2台SCB10-800KVA 10/0.4KV变压器。

变电所10KV侧高压运行方式为10KV双路常供，操作机构采用CIT型，手动与电动两种操作方式。0.4KV侧采用单母线分段结线。0.4KV进线开关与母联开关之间，采用电气连锁与机械连锁方式，先断后通。系统为中性点直接接地。变压器均采用干式变压器，高压配电选用SM6型环网开关柜，低压配电采用GCS型开关柜。

3、本工程无功功率采用低压集中自动补偿方式，选用GCS型自动补偿柜，补偿后COSФ≥0.904、计量方式：采用高供高计，同时各低压馈出回路均设有计量装置。

5、导线敷设：对大容量负荷采用放射式配电，动力及通风系统采用混合式配电方式，主干线采用交联聚氯乙烯铜芯电缆沿阻燃桥架或管沿井道或钢管暗敷，其余所有支线均采用聚乙烯绝缘铜芯线BV-500穿钢管暗敷。照明部分垂直主干线采用汇流型母线槽沿管井敷设。

三、配电系统：

1．对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式配电；对一般设备采用放射式与树干式相结合的混合方式配电；

2． 对中水设备、生活水泵、客梯等负荷采用WDZ-YJ(F)Y电缆由配电室沿电缆桥架敷设；以两路供电回路至配电点互投；

3．对潜水泵等负荷采用WDZ-YJ(F)Y电缆由配电室沿电缆桥架敷设，以两路供电至适当配电点互投；

4．对消火栓泵、喷淋泵、防排烟风机、消防电梯、消防控制室、电话机房等一级负荷采用专用两路电源供电，用WDZ-YJ(F)Y电缆由配电室沿不同路径电缆桥架敷设至配电点，并在末端互投；

5．消火栓泵、喷淋泵、生活水泵等设备的控制柜为落地安装；其它控制箱除注明外，顶边距地2.0米安装；

6．导线除注明外为BV-4X2.5mm2穿SC20管敷设；

7．消火栓泵、喷淋泵等设备的控制柜应具有自动巡检功能；

8．本工程消防设备的控制箱（柜）作“消防“标志，并符合消防规范要求；

9．本工程小于30kW的电动机采用直接启动方式启动；30kW以上电动机采用降压启动方式启动；

10．潜水泵的启停由液位计控制。

四、照明系统：

本工程设工作照明、事故照明及航空障碍灯照明等。重要场所及设备机房设事故照明，主要出入口，地下汽车库、疏散楼梯前室、电梯前室设事故照明及疏散诱导指示灯，其应急时间不小于30min.工作照明以电子整流节能型日光灯为主。照度及照明功率密度满足《建筑照明设计标准》（GB 50034-2004）。航空障碍灯照明电源引自双电源自投箱。

五、防雷接地系统：

1、本工程按第二类防雷设置，屋顶装避雷网加避雷小针，凡突出屋面的建筑构筑物及金属管道和大型金属门窗均应与避雷系统作可靠连接。

2、接地系统采用TN-S系统，变压器中性点直接接地，PE线与N 线严格分开。3、接地体采用防雷接地，变压器中性点接地，电气安全接地及其它需要接地的设备均共用联合接地体，接地电阻小于1欧姆。4、建筑物高度超过45米，设有防侧击雷措施。将建筑物外墙上的金属栏杆、金属门窗等较大金属物直接或通过金属门窗预埋铁与防雷装置均压环相连。

5、为防雷电波侵入，进线电缆在入户端将电缆金属外皮接地并与防雷装置相连，在变压器高压侧的各相装设避雷器。

6、弱电设备在电源进线端设过电压保护器。信息传输电缆进入建筑物处采用信息传输专用避雷装置，用以防止电源系统的直击雷和感应雷对设备造成损坏。

7、本工程在变电所内设总等电位联结箱，住宅各个卫生间及带浴室的卫生间内均设局部等电位联结箱。

8、本工程防雷电电磁脉冲按B级要求设防，并利用建筑外墙金属构架等设施做格栅屏蔽措施。

六、弱电系统:

弱电系统设计包括电话、有线电视和计算机网络系统三个部分的管线设计，其中电话和计算机网络系统按五类综合布线系统考虑，设备选型由建设单位和各主管部门确定, 具体按甲方要求另行委托设计。

七、消防电气:

1、大楼火灾自动报警系统按一级保护对象设计，系统形式采用集中报警控制系统。

2、在一层设有消防控制中心，内设二总线智能型柜式火灾报警联动控制器和消防电话主机、消防广播、手动控制柜各1台。

3、消防泵由各消火栓手动和消防值班室自动、手动控制；喷淋泵和防、排烟风机、送风机由消控中心自动、手动控制。

4、消防电话主机设置在消防控制中心，在相应主体建筑及其裙房之消防水泵房、消防电梯机房、防排烟机房等处设有消防电话分机；在相应主体建筑及其裙房之走道、前室等公共场所的报警按钮上设有电话插孔。

消防控制中心设119对外直拨报警电话。

5、主体建筑及其裙房内设置消防广播。

6、当探测器报警后，消防控制中心自动或手动启动消防水泵房的消火栓泵、喷淋泵和相关部位防、排烟风机、送风机与各相关部位的防火卷帘、正压送风口和客梯迫降，同时自动接通应急照明和应急疏散指示灯，对相关部位非消防电源切除等，并接收其反馈

八、电气节能设计:

1、根据负荷分布情况，综合考虑投资和年运行费用，对工程负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效区内。选择SCB10型高效低能耗节能型变压器。

2、合理设计供配电系统。变电所尽量靠近负荷中心。以缩短配电半径，减少线路损失。按年综合运行费用最小原则确定单位面积经济电流密度，按经济电流密度合理选择导线截面。

3、提高功率因数减少电能损耗，分散与集中补偿相结合，对距供电点较远且无功功率较大的采用就地补偿。其它均在变电所内集中补偿。

4、选用高效率电动机，减少电动机的各部分损耗，提高电动机的效率。

5、照明设备节能方法如下：（1）选用节能高效光源及灯具。（2）室外照明为防止白天亮灯，采用光电控制器，以利节电。

6、选用成熟、有效、可靠的节电型低压电器。

7、生活给水泵采用变频控制。

九、结论

随着经济的增长和人们收入的增加,现代建筑日趋智能化、自动化，这使得建筑用电量猛增。这对建筑电气设计工作提出了更高的要求，作为建筑电气工程师，只有发挥主观能动性，在对建筑电气设计中安全、经济、舒适等众多方面的要求综合考虑，在满足建筑功能要求的基础上，为建筑使用者提供更为舒适、方便的生产、生活空间，这样才能做出更加符合现代建筑需求的电气设计作品，更好地为建筑功能发挥提供有力支持。