分析某办公楼的建筑电气设计

张立辉

摘 要：结合某办公楼的建筑电气设计实例，探讨了办公楼的供配电设计、照明设计、防雷设计及消防设计，以求使办公楼电气设计更合理，并且使用起来更加安全可靠。

关键词：办公楼电气设计；供配电系统；照明系统；防雷及接地；消防自动报警

1 工程概况

某工程的占地面积3179平方米。区内规划建设办公楼一栋，建筑面积11212.8平方米。地下1层，地上8层，建筑物高度是29.7米。其建筑组成主要包括办公室、会议室、车库等。

2 110/0.4kV变配电系统

（1）负荷等级。本工程用电负荷按其对可靠性的要求及中断供电在经济上造成的损失或影响程度将负荷定为三级负荷，其中消防控制室、消防水泵、应急照明、疏散指示标志和防火卷帘等消防用电，属于二级负荷，采用双电源末端切换。（2）变、配电所设置。本工程在办公楼负一层设置10/0.4kV变配电所，内设高压配电室、变压器室、低压配电室等。变压器选择1台10/0.4kV（D，yn11接线）SCB10型干式电力变压器，容量为1250kVA，变压器负荷率为0.75～0.85左右。（3）高低压系统。高压系统采用一路10kV电源供电，主接线为单母运行方式，以放射式向变压器供电，采用高压总计量。低压系统电压等级为交流50Hz，220/380V，带电导体系统为三相五线制，接地型式为TN-S系统。配电方式采用树干式与放射式相结合的方式。另在低压房设置应急母线，供消防等重要负荷使用。（4）无功补偿。在变电所低压侧集中设置电力电容器自动补偿装置，补偿后的功率因数（高压侧）不低于0.9。（5）电能计量。电能计量采用高低压相结合的方式，在高压侧设总计量，同时在变压器低压出线处设有计量表。

3 应急电源系统

为了保证消防等重要负荷的用电可靠性，在办公楼负一层设置发电机房，安装一台168kW应急柴油发电机组，向低压房应急母线供电，供电电压为交流220/380V。

市电与发电采用电气和机械联锁装置进行自动切换。机组起、停及运行信号显示可在消防控制中心监视。机组应始终处于准备起动状态，当由市电停电时，柴油发电机组在15s内启动完毕并投入运行。消防设备及部分重要负荷均采用双电源末端自动切换方式供电。

4 照明系统

4.1 照度标准

4.2 照明及灯具选择。本工程采用电子节能灯泡、灯管、金卤灯（采用经检验符合国家标准的产品）。办公区灯具采用低眩光嵌入式铝格栅荧光灯，设备用房主要采用带反射罩荧光灯，荧光灯具配电子镇流器，功率因数大于0.95。搂梯灯、走廊灯采用节能开关。

4.3 应急照明。本工程各区均设有火灾应急照明及疏散指示照明。灯具自带蓄电池，供电时间不少于30分钟。

5 防雷及接地系统

根据计算建筑物年预计雷击次数，N=kNgAe=0.023次/a。

本工程按三类设防。采用Φ12镀锌圆钢避雷带作接闪器，并在屋面设置不大于20mx20m或16mx24m的金属网格，沿屋面、女儿墙、天沟、梯顶通长焊接成闭合通路。利用钢（砼）柱两主筋作引下线。利用建筑基础地梁、桩台、桩筋焊接成闭合电气通路作接地装置。

低压配电系统的接地型式为TN-S系统，PE线和N线各自独立。在各建筑内作总等电位联结。固定式设备的所有能同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分及单相三孔插座保护接地孔等均应与专用PE线连接。防雷与电气共用接地装置，共用接地电阻要求≤1Ω。

6 消防自动报警系统

（1）消防电源。本建筑为二类建筑，供电电源采用一路10kV线路，电缆埋地敷设进及办公楼负一层变配电所。10kV高压系统采用单母线接线方式。变配电室设1台变压器。此外，在低压配电系统设事故母线段向消防等重要负荷配电。消防用电设备采用二回电缆线路供电，并在末端电源箱自动切换。消防设备线路采用耐火电缆或电线穿金属管、槽或阻燃管、槽敷设，其余线路采用阻燃电缆或电线，明敷线路采用电缆桥架或金属（阻燃）线槽敷设，暗敷线路采用穿金属线管沿吊顶或墙内（埋地）敷设。（2）火灾事故照明及疏散指示标志。在大空间用房、走廊、安全出口、楼梯间及其前室、电梯间及其前室、主要出入口等场所设置疏散指示（采用区域集中式供电应急照明系统，其连续供电时间不小于30分钟），其照度不低于0.5lx，灯的间距不大于10m。各楼层通向疏散楼梯间的问口等均设置有出口标志灯。疏散和出口标志灯吊装时离地2.5m，墙上安装距地300mm，门上安装的距门框200mm安装。（3）火灾自动报警和联动控制系统。本工程消防由消火栓按钮、泵房两地控制。在办公楼消防栓箱处设置启泵按钮和警铃，门卫保安室设置119专线电话。本工程内将设置火灾报警控制系统（FAS），系统为智能型多功能综合系统。包括：智能感温、感烟探测器、手动报警按钮、疏散广播、防排烟及消防设施的自控。本工程火灾报警和联动控制系统含盖范围为整个办公区。消防控制室设在办公楼首层，面积约13m2，按二级建筑设置火灾探测器，在每个防火分区设置火灾报警按钮，从任何位置到手动报警按狃的步行距离不超过30m，消防控制中心在接到火灾报警信号后，按程序连锁控制消防泵、喷淋泵、防排烟机、风机、空调机、防火卷帘门、电梯、事故电源等。火灾自动报警系统采用消防电源单独回路供电，容量10kW，直流备用电源采用火灾报警控制器专用蓄电池。火灾报警系统的接地采用建筑物综合接地，接地电阻≤1Ω。在消防控制中心设向当地公安消防部门报警的外接电话，并设消防专用紧急电话总机，在值班室、消防水泵房、配电房、电梯机房、排烟机房等处设置分机，在手动报警按钮及消防栓按钮处设电话插孔。（4）消防紧急广播系统。消防紧急广播设备设在消防控制室，消防紧急广播火灾时广播控制的顺序是：二层及以上发生火灾时，先接通着火层及相邻的上、下层；首层发生火灾时，先接通本层、二层及地下各层；地下室发生火灾时，先接通地下各层及首层；含多个防火分区的单层建筑，先接通着火的防火分区及其相邻的防火分区。扬声器采用吸顶扬声器或壁挂式扬声器，功率为3W，在办公区的公共走道、电梯厅、地下车库等处设扬声器。从本层任何部位到最后一个扬声器的步行距离不大于25m，走道内扬声器距走道末端不大于12.5m。（5）电梯监测与控制。火灾确认后，消防控制中心发出控制指令，强制电梯全部停于首层，并接收其返回信号。消防电梯照常运行。

7 结语

综上所述，是对本办公楼建筑电气设计的一个简略介绍，对于配电系统的设计，其合理性就是在安全的前提下，从总体来考虑经济指标，才能取得最佳的技术及经济发展，从而真正做到高效、节能、实用。

参考文献

[1] 供配电系统设计规范，GB50052-2009.

[2] 10kV及以下变电所设计规范，GB50053-94.

[3] 低压配电设计规范，GB50054-2011.

[4] 民用建筑电气设计规范，JGJ 16-2008.

[5] 建筑物防雷设计规范，GB50057-2010.

[6] 建筑设计防火规范，GB50016-2006.