淺析現(xiàn)代辦公樓建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

王成剛

摘 要：隨著辦公集中化，辦公建筑越來越多的趨向于高層建筑，為了滿足這類建筑使用的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，對(duì)電氣設(shè)計(jì)提出了新的要求。本文針對(duì)一二類辦公建筑，通過供配電系統(tǒng)、能耗監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)漏電報(bào)警系統(tǒng)、照明設(shè)計(jì)這幾方面介紹辦公建筑電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代辦公樓;供配電系統(tǒng);能耗監(jiān)控系統(tǒng);照明設(shè)計(jì)

引言

供配電系統(tǒng)是建筑內(nèi)電能供應(yīng)和分配的系統(tǒng)，其應(yīng)當(dāng)具備安全可靠性;由于辦公建筑人員密集，為了防止電氣火災(zāi)，現(xiàn)代辦公建筑多設(shè)計(jì)火災(zāi)漏電報(bào)警系統(tǒng);而通過能耗監(jiān)控系統(tǒng)可以更好的使用電能，從而節(jié)約能源;照明設(shè)計(jì)的合理化有助于提高辦公環(huán)境的舒適性和能源的節(jié)約，也是電氣設(shè)計(jì)中需要注意的部分。 政府辦公樓尤其獨(dú)特的特點(diǎn)，像樓層較多，電氣線路敷設(shè)面積較大等等，因此，在實(shí)際的電氣線路設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)該結(jié)合政府辦公樓的實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的設(shè)計(jì)和施工效果。

1.供配電系統(tǒng)的分類

根據(jù)《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 67—2006第7.3.1 條辦公建筑負(fù)荷等級(jí)應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)計(jì)：一類辦公建筑和建筑高度超過50m的高層辦公建筑的重要設(shè)備及部位按一級(jí)負(fù)荷供電; 二類辦公建筑和高度不超過50m的高層辦公建筑以及部、省級(jí)行政辦公建筑的重要設(shè)備和部位按二級(jí)負(fù)荷供電;三類辦公建筑和除一、二級(jí)負(fù)荷以外的用電設(shè)備及部位均按三級(jí)負(fù)荷供電。對(duì)于一類辦公建筑，其消防用電設(shè)備，客梯電力，生活水泵，排污泵，電話機(jī)房等用電設(shè)備為一級(jí)負(fù)荷。對(duì)于二、三類辦公建筑以上設(shè)備按二級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)。其余用電負(fù)荷為三級(jí)。為了確保供電的可靠性，高層辦公至少需要設(shè)置兩路電源，具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)毓╇姉l件而定。通常情況下，一般規(guī)模的辦公建筑，兩路10KV電源相互獨(dú)立互為備用，既可以滿足一二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，也能滿足用電量的需要。這里需要強(qiáng)調(diào)，兩路10KV供電電源應(yīng)來自不同的變電站，或者來自雙回路超高壓供電的城市變電站的兩段獨(dú)立母線。對(duì)于含有重要弱電機(jī)房等重要負(fù)荷的辦公建筑，需要考慮另設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)作為該類負(fù)荷的應(yīng)急電源。

2.政府辦公樓電氣線路設(shè)計(jì)的基本思路及原則

政府辦公樓的電氣線路對(duì)供電的可靠性具有一定的影響，也就是說合理的電氣線路設(shè)計(jì)會(huì)提高辦公樓供電的可靠性。政府辦公樓的電氣線路設(shè)計(jì)不僅要對(duì)辦公樓內(nèi)的設(shè)備做好安全保證，同時(shí)還對(duì)整個(gè)樓宇的安全有著一定的保障[1]。就目前政府辦公樓電器設(shè)計(jì)思路來看，主要分為辦公設(shè)備用電、照明設(shè)備用電、制冷設(shè)備用電等。而政府辦公樓的電氣線路設(shè)計(jì)要根據(jù)具體的使用情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是說，電氣線路設(shè)計(jì)必須要考慮到辦公樓的用電設(shè)備的大概數(shù)量、用電功率、電器系統(tǒng)用電的要求等，不僅如此，還要充分考慮到政府辦公樓內(nèi)的防盜報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)、配電源及其保護(hù)系統(tǒng)等。另外，政府辦公樓內(nèi)的用電情況可能會(huì)涉及到功率較大的電器，因此，在設(shè)計(jì)的過程中，需要考慮到滿足大功率電器的使用。因此，政府辦公樓的電氣線路設(shè)計(jì)基本思路，是需要按照政府的使用要求來執(zhí)行電氣線路設(shè)計(jì)的[2]。

2.1電氣設(shè)計(jì)的前期工作以及設(shè)計(jì)的基本原則

對(duì)政府辦公樓電氣線路的設(shè)計(jì)，首先要做好前期的準(zhǔn)備工作。要對(duì)辦公樓電氣工程進(jìn)行詳細(xì)的分析，如工程電氣線路需求的強(qiáng)電、弱電的情況，而且，還要對(duì)政府辦公樓內(nèi)的電氣線路的使用功能進(jìn)行分類以及定位，如，辦公設(shè)備用電、照明用電、空調(diào)用電等，并將其作為政府辦公樓電氣線路設(shè)計(jì)的主要參數(shù)，同時(shí)再根據(jù)國家電氣線路設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)辦公樓電氣線路進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。在對(duì)政府辦公樓電氣線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要本著設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、合理性、可靠性、安全性等作為設(shè)計(jì)的基本原則，以此展開電氣線路設(shè)計(jì)工作。

2.2政府辦公樓電氣線路設(shè)計(jì)

電氣線路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工程，尤其是對(duì)政府辦公樓的設(shè)計(jì)，因?yàn)檎k公樓的用電情況極其復(fù)雜，與單純的辦公樓還有很多區(qū)別之處。首先，要對(duì)政府辦公樓的低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行考慮，要分析政府辦公樓的用電負(fù)荷等級(jí)以及供電需求，以此來設(shè)計(jì)科學(xué)的配電方式，以及計(jì)算出斷路器的使用情況，另外，要對(duì)電氣線路的線徑進(jìn)行合理的計(jì)算，并確定各個(gè)線路的走向設(shè)計(jì)，明確線路的施工方向。照明設(shè)計(jì)是每個(gè)建筑物必備的電氣線路設(shè)計(jì)，照明設(shè)計(jì)的繁瑣性較高，主要是因?yàn)槊總€(gè)房間、每個(gè)位置的照明度都不同，因此，要對(duì)政府辦公樓的各個(gè)方面的照明度以及其他場(chǎng)所的照明設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，然后再對(duì)配電箱進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，除此之外，政府辦公樓還包括火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等的電氣線路設(shè)計(jì)，要保證對(duì)電氣線路設(shè)計(jì)的全面性、合理性，確保電氣線路設(shè)計(jì)無任何死角處;電氣線路設(shè)計(jì)還應(yīng)加強(qiáng)消防電的設(shè)計(jì)工作，避免在用電過程中出現(xiàn)的電火災(zāi);政府辦公樓的電氣線路設(shè)計(jì)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有著一定的要求，不僅要考慮到設(shè)備的通信系統(tǒng)，同時(shí)要對(duì)監(jiān)控的效果進(jìn)行設(shè)計(jì)，要確保電氣設(shè)計(jì)的全局性。

3.政府辦公樓電氣線路設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)

3.1 變電所設(shè)置及電壓選擇

辦公建筑用電負(fù)荷如中央空調(diào)機(jī)房、水泵房等均設(shè)在地下層，其他用電負(fù)荷主要在屋頂層，為使變電所盡量靠近負(fù)荷中心，一般將變電所設(shè)置在地下一層。一般用電設(shè)備以低壓為主，電壓選擇通常為380/220V。對(duì)于一些用電量大的設(shè)備，如中央空調(diào)系統(tǒng)，需要結(jié)合負(fù)荷大小，考慮經(jīng)濟(jì)合理性等因數(shù)來選擇供電電壓等級(jí)。

3.2 低壓配電系統(tǒng)

低壓配電的結(jié)線可選用放射式和樹干式相結(jié)合的方式。放射式配電是負(fù)荷由一單獨(dú)配電線路供電，一般用于下列場(chǎng)所：

1）供電可靠性高的場(chǎng)所

2）單臺(tái)設(shè)備容量較大的場(chǎng)所

3）容量比較集中的地方

對(duì)于樓內(nèi)消防泵、生活水泵、中央空調(diào)的冷凍機(jī)組等，一是供電可靠性要求高;二是單臺(tái)機(jī)組容量較大，以放射式專線供電為主。樹干式配電是多個(gè)負(fù)荷按它所處的位置依次連接到某一條配電干線上。樹干式配電節(jié)省線纜，系統(tǒng)靈活性好，但干線故障時(shí)影響范圍大，適用于用電設(shè)備比較均勻，容量不大，對(duì)供電可靠性無特殊要求的場(chǎng)所。如一般的照明、插座;空調(diào)室內(nèi)機(jī)、通風(fēng)設(shè)備等6A0EA020-C1C1-4C65-9800-D5AECD279642

3.3 能耗監(jiān)控系統(tǒng)

為耗電量、耗水量、耗氣量、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量與其他能源應(yīng)用量的控制與測(cè)量提供解決方案的系統(tǒng)為能耗監(jiān)控系統(tǒng)。辦公建筑以耗電量作為能耗檢測(cè)的主要對(duì)象，對(duì)于以下回路應(yīng)設(shè)置分項(xiàng)計(jì)量表計(jì)：變壓器低壓側(cè)出線回路;單獨(dú)供電的冷熱源系統(tǒng)回路;集中供電的分體空調(diào)回路;照明插座主回路;電梯回路等。能耗監(jiān)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用現(xiàn)場(chǎng)總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的組網(wǎng)方式，為辦公建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。隨著綠色建筑的提出，對(duì)建筑節(jié)能要求越來越高，辦公建筑設(shè)計(jì)能耗監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用有：

1）運(yùn)行管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣和動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，從而保障能源系統(tǒng)的正常工作。

2）能耗管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑能耗、電力設(shè)備耗能的計(jì)量，實(shí)現(xiàn)管理成本的精確核算。

3）節(jié)能管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)能源系統(tǒng)問題診斷，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，從而實(shí)施有效改善。

4）能耗評(píng)估：實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)能源系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，合理使用電能。

3.4 火災(zāi)漏電報(bào)警系統(tǒng)

高層辦公建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、探測(cè)漏電電流、過電流等信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化。在《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）9.5.1條的條文說明中指出漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)能有效地對(duì)漏電及由于漏電可能引起火災(zāi)進(jìn)行預(yù)報(bào)和監(jiān)控，能準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，能發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患，并及時(shí)報(bào)警。

對(duì)線路的漏電監(jiān)控，首先應(yīng)了解保護(hù)對(duì)象火災(zāi)危險(xiǎn)性，同時(shí)明確工程配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成、接地型式和負(fù)荷對(duì)象性質(zhì)。對(duì)線路漏電電流監(jiān)控器設(shè)定值有下列要求：報(bào)警值不應(yīng)小于20mA，不應(yīng)大于1000mA，且監(jiān)控器的報(bào)警值應(yīng)在報(bào)警設(shè)定值的80%～100%之間，閥值報(bào)警的剩余電流額定值均不宜低于正常泄露電流值的2倍且不宜大于300～500mA。配電線路的漏電監(jiān)控保護(hù)應(yīng)設(shè)兩級(jí)或三級(jí)保護(hù)，這個(gè)視辦公建筑規(guī)模而定。第一級(jí)通常為線路末端，由于線路末端原則上使用傳統(tǒng)無延時(shí)的RCD，漏電動(dòng)作電流小于等于30mA，高靈敏度、快速動(dòng)作型，主要用于防人身觸電保護(hù)，依靠接地故障電流來動(dòng)作。第二級(jí)設(shè)在樓層配電箱和設(shè)備間動(dòng)力配電柜進(jìn)線處。動(dòng)力回路監(jiān)控器漏電電流報(bào)警值為50～100mA，閥值報(bào)警值為200～300mA;照明回路監(jiān)控器漏電電流報(bào)警值為100～200mA，閥值報(bào)警值為300～500mA;以上電流值最后按實(shí)際泄漏電流值2倍確定，且不宜大于300～500mA。第二級(jí)設(shè)置的漏電監(jiān)控器主要功能以預(yù)警為主，盡量避免采用漏電自動(dòng)脫扣保護(hù)。第三級(jí)設(shè)置在總進(jìn)線處，第三級(jí)設(shè)置的監(jiān)控器僅用于漏電報(bào)警，一般取值為400～800mA。各級(jí)監(jiān)控器通過通信技術(shù)，將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，完成泄露電流的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效的防止電氣火災(zāi)。

3.5 照明設(shè)計(jì)

辦公建筑照明設(shè)計(jì)應(yīng)以安全、舒適、節(jié)能、維護(hù)方便為設(shè)計(jì)主旨，按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034—2004要求，辦公類建筑要求照度不低于300LX，照度應(yīng)均勻、眩光值UGR不大于19、顯色指數(shù)（Ra）不宜小于80。辦公建筑需要設(shè)置應(yīng)急照明和疏散指示照明，滿足火災(zāi)或斷電情況下人員疏散的要求。在充分利用自然光和滿足規(guī)范的情況下，針對(duì)辦公建筑各個(gè)功能部分提出不同的照明設(shè)計(jì)方案。

前臺(tái)可采用筒燈作為基礎(chǔ)照明，射燈作為輔助照明，達(dá)到突出效果;集體辦公室應(yīng)以均勻性、舒適性為設(shè)計(jì)原則，通常采用統(tǒng)一間距的布燈方式，工作臺(tái)區(qū)域采用格柵燈盤，使工作空間光線均勻，并減少眩光。公共通道照明要求不高，一般根據(jù)通道天花的結(jié)構(gòu)和高度，采用隱藏式燈具照明，滿足功能照明即可。單間辦公室采用漫射格柵燈盤，同時(shí)可采用防眩天花射燈加強(qiáng)墻的立面照明。會(huì)議室應(yīng)配合不同的用途，結(jié)合智能控制進(jìn)行簡單的切換或者模式選擇，實(shí)現(xiàn)不同的功能場(chǎng)景照明上的要求。

結(jié)語

建筑電氣的設(shè)計(jì)與研究需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，更由于其行業(yè)的綜合性，須要多專業(yè)的通力合作，才能設(shè)計(jì)出實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方案。本文僅概念性的介紹了辦公建筑內(nèi)的供配電系統(tǒng)、能耗監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)漏電報(bào)警系統(tǒng)、照明設(shè)計(jì)這幾方面，而隨著技術(shù)的發(fā)展，辦公建筑電氣設(shè)計(jì)包含的系統(tǒng)越來越多樣化，這也向設(shè)計(jì)人員提出了新的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]崔長生：《建筑電氣設(shè)計(jì)安裝存在的問題與解決措施探討》，《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》，2010（2）。

[2]桂垣、徐志明、孟凡莉：《建筑電氣施工質(zhì)量問題及防治》，《河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)》，2004（3）。6A0EA020-C1C1-4C65-9800-D5AECD279642