浅议商场建筑电气设计

摘要:结合商场工程项目,简要阐述建筑电气设计中,负荷估算、供配电系统、照明系统以及空调系统设计要点。

Abstract: According to the marketplace project, this paper briefly describes the electrical design points in the electrical load estimation, the power supply system,lighting system and air conditioning system.

关键词:负荷估算;供配电系统;照明系统;空调系统

Key words: load distribution system;power supply system;lighting system;air conditioning system

中图分类号:TU247.2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0091-01

0引言

随着公共建筑使用功能的多样化,用电设备种类越来越多,如照明、电梯、空调、消防、通信、计算机等;而且不断向智能化设备方面发展,耗电量明显增加,因而对供配电系统方面提出了许多新的要求,把供配电的可靠性、安全性、灵活性摆到了更为重要的位置。

1工程概况及设计要求

本工程包括商场和办公楼两栋建筑,地下一层汽车库相连通。办公楼部分,建筑面积为15000m2,高49m,地上12层,地下1层。地下1层为设备用房及汽车库,地上为办公。商场部分,建筑面积为35200m2,高20m,地上4层,地下1层。地下1层为设备用房及汽车库,地上为商场及超市。本工程属于二类高层建筑。本文主要介绍商场部分相关电气设计。

2负荷估算及变电所位置的确定

本工程主要进行一次设计,二次装修部分(如照明灯具的布置)由专业装饰设计公司完成。这就要求一次设计时预留供电电源,既要符合实际情况,又要留有发展变化的余地。设计初期负荷估算:根据国内数据统计表明,大型商场中的空调用电占总用电量的50%～60%。因此商场的用电基本上在100W/m2左右(国家标准为60～120W/m2)。由于制冷机只在夏季使用,可以提高变压器的负载率。夏季最高负荷时,负荷可达到90%,即100 W/m2,折合为123VA/m2。本工程的总面积为35200m2,总用电负荷为4330KVA。为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于1000KVA。本工程初步设计时,选用2台2000KVA变压器,为中央空调用电,照明及其它动力负荷供电。两个供电系统之间采用分段母线联络,互为备用。

施工图阶段,由水暖专业提供具体设备容量,详细核对计算,选用此组变压器满足供电要求。由于公共建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时,应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。本工程变电所设置在地下一层车库内。

3供配电系统

根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)规定,本工程的商场备用照明、消防用电为一级负荷,建筑中的消防水泵、防排烟设施、防火卷帘、消防电梯、应急照明等消防用电按一级负荷要求供电;客梯、扶梯电力等属于二级负荷;其它为三级负荷。选定了如下供电方案。

由不同区域变电站引来两路10kV电源,高压系统设计为单母线分段,中间有联络柜。正常工作时,两路电源同时供电,互为备用,一路电源故障时,另一路电源满足一、二级负荷用电要求。这样既方便检修又可满足供电要求。无功补偿采用低压侧集中补偿方式,功率因数按规定补偿到0.9-0.95。电源进线采用电缆进线。

高压系统及低压干线的配电方式基本上采用放射式,楼层配电为放射和树干混合式。每层楼分区设置层间强、弱电井。层间配电箱经插接箱(内设断路器)从竖井母干线取得电源。

计费方式,采用高供高计。低压侧,装设分项计费电能表。

本建筑配电电压为交流220/380V,联结形式采用TN-S系统。

低压配电系统各级开关采用断路器,设置三级或二级过流保护装置。各级断路器的保护整定,应注意选择性配合,防止越级跳闸。商场的配电系统主要由变配电变压器、低压主开关柜、垂直干线、各楼层的配电箱和其后的分支电路组成,变压器低压侧出线经低压主开关柜中的母线接至垂直干线。密集型插接式绝缘母线,具有容量大、结构紧凑、可靠性高、使用维护方便等优点。照明负荷采用额定载流量为1000A的密集型插接母线做主干线,各楼层设母线插接箱,由插接箱引至各楼层总配电箱。末端配电箱按照区域来分别设置,目的是便于管理、检修。地下室其它动力设备,如水泵、电梯、风机等由低压配电屏敷设电缆,单回路放射式配电,重要动力负荷要求在末端配电箱设双电源自动转化装置,使供电更可靠、更安全。

4空调机组配电及控制系统

制冷机、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等外部设备均采用独立回路供电,即电源采用电缆或密集型插接母线,由变电所低压侧放射式至地下室制冷机房控制中心配电屏,从而保证了供电的可靠性。地上空调机组采用电力电缆树干式配电,引至电缆分接箱,由此引至楼层空调配电箱。

空调机组的控制方式分为手动、自动两种。手动控制时,制冷机与外部设备以及外部设备之间无电气连锁关系,各设备均可单独启动和停止,此时,制冷机由内部保护电路进行保护,此种状态主要是为了机组的调试和维修。自动控制时,各设备之间有连锁关系,机组的启动顺序:冷却塔风机―冷却水泵―冷冻水泵―主机。停机时顺序与启动时相反。在火灾自动报警方面,空调系统与火警报警信号要求有连锁控制,当确定火警发生时,消防值班室发出信号切断空调机的总电源,并将开关动作信号反馈回消防控制中心。

5照明系统

为了减少动力设备用电对照明线路电压波动的影响,照明用电与动力用电线路尽量分开供给,本楼设有一般照明和应急照明。

照明设计包括车库、商场照明,车库照明符合《建筑照明设计标准》要求,按照照度标准值(75Lx)来设计。商场灯具具体布置由专业装饰设计公司设计确定,商场照度标准值(300Lx),要求利用天然采光与人工照明相结合的方法,并限制眩光,满足照明的照度、色温、显色指数,以及照明功率密度值标准值的要求,从而达到了节能效果。

地下车库、电梯间、楼梯间、设备房(变电所、水泵房、电梯机房、弱电机房、消防控制室等)及主要出入口等场所设置应急照明,包括备用照明及疏散照明。应急疏散指示照明及楼层指示灯,均自带蓄电池。要求应急供电时间不少于30分钟。

对于有特殊要求的场所,如大楼外墙,节日彩灯等设有泛光照明和特殊照明,设计时按估算负荷预留景观照明电源箱。

6结束语

对本工程的其他系统(如监控、电话网络系统、电视系统、火灾自动报警及消防控制系统、防雷系统等)预留相关电源,具体做法不再涉及。通过对本工程商场项目建筑电气的设计,充分认识到建筑电气设计应在满足安全性、可靠性的前提下,综合考虑其经济性,并力图使设计更加合理化、人性化。