实例探讨建筑工程中电气设计应用

黄阳辉

(中国瑞林工程技术有限公司)

一、建筑电气设计的特点

电气设计简单的看是一个从构思的表达到反思，然后再构思表达再反思，并最终形成一个合理的、完善的建筑电气布局和网络式架构构思。从这个过程上看，首先电气设计应当符合用电力传输的一般规律，然后再符合日常用电的需求，实际上电气设计就是一种用电理念的体现，这样的理念是根据建筑的用途来表达的，而且设计的内容是不断的被完善的。

对于建筑工程来讲，其电气关联的用电设备不仅复杂而且品种繁多。主要是包括了：电器照明方面的所有设备；货梯、客梯等电梯设备；生活水泵和消防泵等给排水设备；冷却塔风机以及水机组等制冷设备；引风机和鼓风机等锅炉房设备；排风机、电冰箱等厨房用电；送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备；以及正压风机、排烟风机等在内的消防设备。另外，不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别，不过总的来说耗电量比较大，再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。

二、工程概述

某市一项目建筑，属多层公共建筑。本工程总建筑面积约 15711 m2，其中地上约7222 m2，地约8400 m2，建筑高度约24 m。地上3层，分为：中心玻璃大厅、多功能报告厅、剧场、文化展览厅四个功能区；地下一层为市政设备用房及车库，地下停车位160个。其建成后将是该市民活动的标志性建筑。

三、供配电系统的设计

1.负荷分级及供电方式

建筑物内所有的消防设备用电（消防泵、喷淋泵、防排烟设备、正压风机、消防电梯、应急照明消防控制室）、弱电总机房等的用电均为一级负荷。本工程所有一级负荷用电均采用双路电源末端切换的供配电方式。

2.供电电源

(1)市电电源

双电源定义：指来自不同变电站或同一变电站的不同中压母线。经建设单位与供电部门沟通，在满足供电可靠性的基础上，减少工程投资，项目两路l0kV电源引自就近同一变电站(220kV电站)的两段不同高压母线段，经当地供电部门确认满足双重电源要求。本工程在地下一层设置变配电室，2路高压进线均从本工程的西侧主干道引入。

(2)应急电源

根据建设单位要求，为确保重要负荷供电的连续性，本工程设置柴油发电机组作为本工程的第三电源，柴油发电机的供电范围主要包括：消防用电剧场用电、安防用电，柴油发电机组总装机容量为500 KVA。

柴油发电机应急电源与双路10kV供电系统示意图如图1所示。

图l 柴油发电机应急电源与双路10 kV供电系统示意图

为提高弱电设备工作的稳定性、加大系统运行的可靠性，在下列场所设置UPS电源：监控中心（消防、安防共享）通讯网络机房（电话、网络）电视前端机房等弱电机房。

为确保人员火灾时安全疏散，根据相关条例：新建人民密集场所火灾高危单位应当设置智能应急照明和疏散逃生引导系统（同时满足两个条件）。本工程建筑面积超过 lm2且属于公众聚集场所，故必须设置智能应急照明和疏散逃生引导系统。应急照明控制器（中央主机）设置在一层消防控制室内。

3.电线电缆的选择

本工程消防设备支线和应急照明支线均采用WDZN-BYJ (F) -750V无卤低烟耐火型铜导线穿热镀锌钢管暗敷设；吊顶内的分支线路当采用金属槽盒明敷设时，金属槽盒表面均喷防火涂料。

消防动力用配电干线和应急照明干线均采用 WDZN-YJE (F)型无卤低烟型电力电缆。

火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路、报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。

四、电气火灾监控系统设计

依据《民用建筑电气设计规范》 JGJ16-2008第13. 12.1条：除住宅外，火灾自动报警系统保护对象分级为一级的建筑物的配电线路，宜设置防火剩余电流动作报警系统。

电气火灾监控系统不仅能够满足安全经济可靠供电的要求，而且对文化艺术中心的形象的提高有重要作用，因此，无论是从管理的角度还是社会效益的角度，对电气火灾实施科学管理及监控都是十分必要。

该系统除具备传统的剩余电流、过负荷、短路保护功能外，可通过实时监控、显示并储存故障发生点的剩余电流、温度等状态参数，物业人员可以及时掌握电路运行情况，同时系统具有良好的兼容性，可与火灾自动报警系统相联，实现远程切断火灾发生点的符合和电源等操作。

五、智能疏散照明系统设计

由于本工程为人员密集且大型公共建筑，为确保火灾时，观展、参会等各类人员快速、安全的疏散，本项目设计了智能疏散应急熙明疏散指示系统。

1.系统组成

一台控制器+-台集中电源+若干个分配电装置。

2.配电方式

集中电源的输出直接送给主分配电装置，其多路输出分别送给设置在现场的终端分配电装置，再次分配后给灯具供电。这种分级保护的配电方式是最为安全、可靠的低压配电方式。

六、气体灭火系统设计

根据GB 50370-2005《气体灭火系统设计规范的要求，本建筑在变配电室、中心机房、监控中均设置了超细干粉气体灭火系统，该系统是一套立、完整的系统，通过数据线与消防控制室主机讯。系统的工作原理是：发生火灾时，由火灾报控制系统探测到火情（感烟探测器和感温探测器组信号或手动确认），经报警火灾报警控制器确认发出灭火指令给模块（或灭火控制盘），输入输出块（或灭火控制盘）动作接通灭火装置上的电子动器电源，致使玻璃球受热膨胀破裂，喷头内的板受粉罐内压力推动脱落，灭火剂在驱动气体作下快速喷出灭火。本系统采用带自检及反馈的贮悬挂式超细干粉自动灭火装置可及时向报警主机馈真实的释放信号，并24 h自我监控并反馈装置’压故障信息。气体灭火系统的控制接线设计可参国标04×501《火灾报警及消防控制》或省标L13D《火灾报警与控制》。

七、结语

城市建筑电气设计是一项系统性很强的工作，广大电气设计工作者在设计中应精心考虑，反复衡量，从安全性、可靠性、经济性以及节能性等方面进行综合考虑，选择合理的供配电方案，实现电气系统经济运行。同时努力采用成熟、有效的节能技术，合理配置建筑节能设备，从而达到真正有效地节约能源。

[1]马小燕. 浅谈城市住宅小区电气设计的若干问题 [J]. 中国新技术新产品，2011.

[2]GB50116-2013，火灾自动报警系统设计规范： 北京：中国计划出版社，2013.