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【摘 要】根据实际工程案例，结合相关规范要求，探讨综合性建筑的电气设计。
【关键词】负荷分级；供配电系统；应急电源选择；防雷接地及安全防护；智能照明系统；火灾自动报警系统
一、工程概况
某建筑总建筑面积：80867.75㎡， 为双塔式建筑，地下2层～地下1层为地下停车库及设备用房（地下2层为人防）；地上1～4层为大型商业； A塔地上25层（5层为职工活动站，6～25层为办公室、会议室），； B塔地上29层（5层为社区用房，6～13层为宾馆，14～29层为住宅）建筑高度： A塔：96.31米；B塔：99.61米。框剪结构；为一类高层建筑。
二、供电系统
1.负荷分级
在确定供电方案前，应先对供电可靠性的要求及中断供电对人身安全、经济损失上的影响程度，将电力负荷分进行分级。本工程设计依据的主要规范有JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》、GB50052-2009《供配电系统设计规范》、JGJ62-1990《旅馆建筑设计规范》、JGJ67-2006《办公建筑设计规范》等。根据相关规范要求，本工程消防电梯、客梯、消防排污泵、正压送风机、排烟风机、消防泵、喷淋泵、生活水泵、应急照明、门厅，走道照明等按一级负荷供电；扶梯、换热机房等为二级负荷；其它照明及动力负荷按三级负荷供电。
2.供电方案
根据用电负荷分级，用电设备容量、性质，当地公共电网现状及供电公司出具的供电方案，确定本工程供电电压等级为10KV，配电电压等级为AC 220V/380V。由公共电网引来两路独立10KV电源至地下一层变、配电室，并满足任何一路电源发生故障时，另一路电源仍能满足全部一级负荷用电需求。
3.变压器容量及台数的确定
根据单位面积负荷指标法及《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011要求进行负荷计算，车库取10W/㎡，商业及办公取100W/㎡，宾馆取80W/㎡，住宅取4kw/户，共需5台变压器。，分别为：办公楼两台800KV干变，住宅一台400KVA干变，商业一台1000KVA干变，宾馆及车库一台1000KVA干变，总容量为4000KVA 。
4.系统运行方式
由公共电网引来两路独立10KV电源，10KV侧采用单母线分段接线，两路分列运行，共5路出线分别引至5台变压器。设置母线联络开关，当一路电源故障时，另一路电源自动切入并负担全部负荷。10KV主进线开关与母联开关之间设电气、机械互锁，防止并列运行。
低压侧采用单母线分段接线，其中2台1000KVA及2台800KVA变压器出线设母联开关，变压器主开关与母联开关设电气、机械互锁，防止并列运行。
三、低压配电系统
1.配电方式
每层配电总箱非消防设备用电开关选用带分励脱扣机构，并经模块与消防控制室联动，火灾时切断相关区的非消防电源。照明等向各楼层供电点供电的干线，采用分区树干式配电，较大容量动力负荷及重要负荷采用放射式供电。消防负荷采用双回路供电，末端切换。
2.低压配电电缆选择
一级负荷干线采用‘WDZN-YJ（F）E’电缆，支线采用‘WDZN-BYJ（F）’铜芯。一般负荷干线采用‘WDZ-YJ（F）E’电缆，支线采用‘WDZ-BYJ（F）’铜芯线。
3.照明系统
照明光源按不同场所分别采用荧光灯等，并优先采用节能灯。主要房间照度标准：值班室200lx；电梯前室75lx；消防控制室，办公室，商场300lx；变配电室，电梯机房200lx；库房50lx。车库100lx.。
住宅、车库的疏散及应急照明设计采用分散电源系统，应急照明及疏散指示灯具自带蓄电电源；；商业、宾馆、办公采用EPS集中电源系统，应急时间均要求大于60min。
四、防雷接地系统
1.防雷设计
本工程属三类防雷建筑，设整体综合防雷保护。屋顶沿女儿墙采用Φ12热镀锌圆钢敷设接闪带，利用柱内两根>Φ16的主筋相互连通做引下线与接地装置相连。将60m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物，竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端，混凝土的钢筋等均互相连接并同防雷装置相接，以防側击雷。
2.接地设计
本工程10KV系统为中性点不接地系统，低压系统的接地形式为TN-S。接地装置利用敷设在基础下垫层内的40*4热镀锌扁钢做接地体，满足建筑物接地电阻Rjd≤1Ω，电视、综合布线、火灾报警、防雷等系统与保护接地共用一组联合接地装置。
五、火灾自动报警系统
1.系统设计
本工程保护对象为一级，设置火灾自动报警及联动控制系统，采用总体保护方式，集中报警控制器及联动装置设置在负一层消防控制室内。系统包括：集中报警器柜（包括电源单元、通讯单元、联动控制单元）、消防电话系统、消防广播系统等。火灾自动报警及联动控制系统均采用总线制。通过监视模块显示各种消防设备电源状态，通过系统应用软件记录和存储各种消防设备的故障和操作试验信号。
根据规范要求在各现场根据使用功能设置不同类型的火灾报警探测器，其中设备机房、风机房、水泵房、电梯机房、电梯前室、楼梯前室、门厅、公共走道等场所设置感烟探测器，在厨房、锅炉房设置感温、可燃气体探测器，变配电室采用气体灭火系统，在走道等部位设置火灾手动报警按钮，根据防火分区的设置，相应设置火灾显示盘和声光报警装置。配电室，消防泵房，消防电梯机房等重要场所设消防专用电话分级，消防控制室设置119直拨电话，手动火灾报警按钮带火灾对讲电话插孔。
2. 系统布线
1）本系统各消火栓泵按钮的控制电压为DC24V的安全电压。 2）供电电源线路、火灾应急广播线路、手动直接启停重要设置按钮线、消火栓按钮启泵线， 采用电压等级不低于500V的通信绝缘导线或控制电缆，所有导线或电缆均穿金属管、封闭式金属线槽敷设，消防联动线路、消防对讲线路和火灾应急广播线路均需单独穿管在非燃烧体内暗敷，其保护层厚度不应小于30mm，当在封闭式金属线槽中敷设或穿管明敷时采取防火保护措施。
3）由消防控制室至各防火分区内的水平线路及竖井中的垂直安装线路均为防火线槽敷设，线槽中加隔板将不同种类的线路分开敷设。（线槽分隔原则：1、报警信号线；2、电源线；3、其他）
六、弱电系统
本工程弱电部分预留弱电线管，电视，电话，网络，监控等系统由相关部门施工完成：建筑物电子信息系统雷电防护等级为D级，由室外引入的电视.电信箱内设置电涌保护器（SPD）。
1.综合布线、有线数字电视系统
电话电缆、网络光纤及电视电缆由室外弱电手孔井埋地引入至弱电机房配线箱配出。系统电源设备统一供给；系统竖向线缆敷设在竖井内，水平管线敷设在吊顶内。。
2.监控系统
视频监控子系统在各楼层走廊、电梯间、大厅内、餐厅等公共区域安装视频监控摄像机，对重要部位实行监控。视具体情况应增加相应的实体防护措施。系统采用集中供电方式；竖向线缆敷设在竖井内，水平管线敷设在吊顶内。
七、其他
本工程由于管线种类较多，施工时应与土建密切配合预埋管线，注意和水管、消防、通风等管道的相对位置，尽量减少管线叠交和避免错、漏、碰、缺。设备安装做法、控制原理等均参照国家建筑标准设计电气装置标准图集、建筑电气安装工程图集、新疆维吾尔自治区建筑标准设计图集。
八、结束语
本工程使用功能比较多，且建筑内各功能都是属于人员密集场所，所以电气设计应注重以人为本的原则，同时在施工过程中还应做到节约资源、保护环境，满足建筑工程节能、环保的要求。设计人员应熟悉掌握各类设计规范，建筑图集以便于在相关工程中熟练运用。
参考文献：
[1]中国建筑东北设计研究院，主編.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范 [S]. 北京：中国建筑工业出版社. 2008.
[2]中国联合工程公司.GB 50052-2009 供配电系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010.
[3]中机中电设计研究院有限公司.GB 50054-2011 低压配电设计规范.[S]北京：中国计划出版社， 2012.
[4]中国中元国际工程公司.GB 50010-2010 建筑物防雷设计规范.[S]北京：中国计划出版社，2011.
[5]中华人民共和国建设部.GB 50045-95（2005版）高层民用建筑设计防火规范.[S]北京：中国计划出版社，2005.
【关键词】负荷分级；供配电系统；应急电源选择；防雷接地及安全防护；智能照明系统；火灾自动报警系统
一、工程概况
某建筑总建筑面积：80867.75㎡， 为双塔式建筑，地下2层～地下1层为地下停车库及设备用房（地下2层为人防）；地上1～4层为大型商业； A塔地上25层（5层为职工活动站，6～25层为办公室、会议室），； B塔地上29层（5层为社区用房，6～13层为宾馆，14～29层为住宅）建筑高度： A塔：96.31米；B塔：99.61米。框剪结构；为一类高层建筑。
二、供电系统
1.负荷分级
在确定供电方案前，应先对供电可靠性的要求及中断供电对人身安全、经济损失上的影响程度，将电力负荷分进行分级。本工程设计依据的主要规范有JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》、GB50052-2009《供配电系统设计规范》、JGJ62-1990《旅馆建筑设计规范》、JGJ67-2006《办公建筑设计规范》等。根据相关规范要求，本工程消防电梯、客梯、消防排污泵、正压送风机、排烟风机、消防泵、喷淋泵、生活水泵、应急照明、门厅，走道照明等按一级负荷供电；扶梯、换热机房等为二级负荷；其它照明及动力负荷按三级负荷供电。
2.供电方案
根据用电负荷分级，用电设备容量、性质，当地公共电网现状及供电公司出具的供电方案，确定本工程供电电压等级为10KV，配电电压等级为AC 220V/380V。由公共电网引来两路独立10KV电源至地下一层变、配电室，并满足任何一路电源发生故障时，另一路电源仍能满足全部一级负荷用电需求。
3.变压器容量及台数的确定
根据单位面积负荷指标法及《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011要求进行负荷计算，车库取10W/㎡，商业及办公取100W/㎡，宾馆取80W/㎡，住宅取4kw/户，共需5台变压器。，分别为：办公楼两台800KV干变，住宅一台400KVA干变，商业一台1000KVA干变，宾馆及车库一台1000KVA干变，总容量为4000KVA 。
4.系统运行方式
由公共电网引来两路独立10KV电源，10KV侧采用单母线分段接线，两路分列运行，共5路出线分别引至5台变压器。设置母线联络开关，当一路电源故障时，另一路电源自动切入并负担全部负荷。10KV主进线开关与母联开关之间设电气、机械互锁，防止并列运行。
低压侧采用单母线分段接线，其中2台1000KVA及2台800KVA变压器出线设母联开关，变压器主开关与母联开关设电气、机械互锁，防止并列运行。
三、低压配电系统
1.配电方式
每层配电总箱非消防设备用电开关选用带分励脱扣机构，并经模块与消防控制室联动，火灾时切断相关区的非消防电源。照明等向各楼层供电点供电的干线，采用分区树干式配电，较大容量动力负荷及重要负荷采用放射式供电。消防负荷采用双回路供电，末端切换。
2.低压配电电缆选择
一级负荷干线采用‘WDZN-YJ（F）E’电缆，支线采用‘WDZN-BYJ（F）’铜芯。一般负荷干线采用‘WDZ-YJ（F）E’电缆，支线采用‘WDZ-BYJ（F）’铜芯线。
3.照明系统
照明光源按不同场所分别采用荧光灯等，并优先采用节能灯。主要房间照度标准：值班室200lx；电梯前室75lx；消防控制室，办公室，商场300lx；变配电室，电梯机房200lx；库房50lx。车库100lx.。
住宅、车库的疏散及应急照明设计采用分散电源系统，应急照明及疏散指示灯具自带蓄电电源；；商业、宾馆、办公采用EPS集中电源系统，应急时间均要求大于60min。
四、防雷接地系统
1.防雷设计
本工程属三类防雷建筑，设整体综合防雷保护。屋顶沿女儿墙采用Φ12热镀锌圆钢敷设接闪带，利用柱内两根>Φ16的主筋相互连通做引下线与接地装置相连。将60m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物，竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端，混凝土的钢筋等均互相连接并同防雷装置相接，以防側击雷。
2.接地设计
本工程10KV系统为中性点不接地系统，低压系统的接地形式为TN-S。接地装置利用敷设在基础下垫层内的40*4热镀锌扁钢做接地体，满足建筑物接地电阻Rjd≤1Ω，电视、综合布线、火灾报警、防雷等系统与保护接地共用一组联合接地装置。
五、火灾自动报警系统
1.系统设计
本工程保护对象为一级，设置火灾自动报警及联动控制系统，采用总体保护方式，集中报警控制器及联动装置设置在负一层消防控制室内。系统包括：集中报警器柜（包括电源单元、通讯单元、联动控制单元）、消防电话系统、消防广播系统等。火灾自动报警及联动控制系统均采用总线制。通过监视模块显示各种消防设备电源状态，通过系统应用软件记录和存储各种消防设备的故障和操作试验信号。
根据规范要求在各现场根据使用功能设置不同类型的火灾报警探测器，其中设备机房、风机房、水泵房、电梯机房、电梯前室、楼梯前室、门厅、公共走道等场所设置感烟探测器，在厨房、锅炉房设置感温、可燃气体探测器，变配电室采用气体灭火系统，在走道等部位设置火灾手动报警按钮，根据防火分区的设置，相应设置火灾显示盘和声光报警装置。配电室，消防泵房，消防电梯机房等重要场所设消防专用电话分级，消防控制室设置119直拨电话，手动火灾报警按钮带火灾对讲电话插孔。
2. 系统布线
1）本系统各消火栓泵按钮的控制电压为DC24V的安全电压。 2）供电电源线路、火灾应急广播线路、手动直接启停重要设置按钮线、消火栓按钮启泵线， 采用电压等级不低于500V的通信绝缘导线或控制电缆，所有导线或电缆均穿金属管、封闭式金属线槽敷设，消防联动线路、消防对讲线路和火灾应急广播线路均需单独穿管在非燃烧体内暗敷，其保护层厚度不应小于30mm，当在封闭式金属线槽中敷设或穿管明敷时采取防火保护措施。
3）由消防控制室至各防火分区内的水平线路及竖井中的垂直安装线路均为防火线槽敷设，线槽中加隔板将不同种类的线路分开敷设。（线槽分隔原则：1、报警信号线；2、电源线；3、其他）
六、弱电系统
本工程弱电部分预留弱电线管，电视，电话，网络，监控等系统由相关部门施工完成：建筑物电子信息系统雷电防护等级为D级，由室外引入的电视.电信箱内设置电涌保护器（SPD）。
1.综合布线、有线数字电视系统
电话电缆、网络光纤及电视电缆由室外弱电手孔井埋地引入至弱电机房配线箱配出。系统电源设备统一供给；系统竖向线缆敷设在竖井内，水平管线敷设在吊顶内。。
2.监控系统
视频监控子系统在各楼层走廊、电梯间、大厅内、餐厅等公共区域安装视频监控摄像机，对重要部位实行监控。视具体情况应增加相应的实体防护措施。系统采用集中供电方式；竖向线缆敷设在竖井内，水平管线敷设在吊顶内。
七、其他
本工程由于管线种类较多，施工时应与土建密切配合预埋管线，注意和水管、消防、通风等管道的相对位置，尽量减少管线叠交和避免错、漏、碰、缺。设备安装做法、控制原理等均参照国家建筑标准设计电气装置标准图集、建筑电气安装工程图集、新疆维吾尔自治区建筑标准设计图集。
八、结束语
本工程使用功能比较多，且建筑内各功能都是属于人员密集场所，所以电气设计应注重以人为本的原则，同时在施工过程中还应做到节约资源、保护环境，满足建筑工程节能、环保的要求。设计人员应熟悉掌握各类设计规范，建筑图集以便于在相关工程中熟练运用。
参考文献：
[1]中国建筑东北设计研究院，主編.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范 [S]. 北京：中国建筑工业出版社. 2008.
[2]中国联合工程公司.GB 50052-2009 供配电系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010.
[3]中机中电设计研究院有限公司.GB 50054-2011 低压配电设计规范.[S]北京：中国计划出版社， 2012.
[4]中国中元国际工程公司.GB 50010-2010 建筑物防雷设计规范.[S]北京：中国计划出版社，2011.
[5]中华人民共和国建设部.GB 50045-95（2005版）高层民用建筑设计防火规范.[S]北京：中国计划出版社，2005.