高层办公建筑电气设计——某机关办公大楼设计实践

高层办公建筑电气设计——某机关办公大楼设计实践

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1、高层办公建筑电气设计——某机关办公大楼设计实践随着办公建筑的用电设备种类越来越多,如电力、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,对供配电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。下面结合实例对高层办公楼的电气设计进行系统阐述。  1.工程概况及设计要求  某机关办公大楼,总面积21000m2,高60m,地面15层,地下1层,属一类高层建筑。按甲方提出的要求,需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求,还要简捷实用、便于操作、管理和维护,减少综合投资。  2.负荷计算和估算 

2、 广州市越秀建筑设计院主要进行本工程的一次设计,二次装修部分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。本大楼内部功能分为:一般办公室、区领导办公室、大会议室、展厅、大堂、多功能厅(礼堂)、信息中心(计算机中心)、通讯中心(电话总机)、制水中心、空调机房、水泵房等。  在一般办公区按50~602考虑,在特殊办公区按50~802考虑。对于上述特殊装修场所,设计估算参数如下表所示。  电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小。总电力负荷需用系数Ks为0.75,功率因数0.8,总照明负荷需用系数Ks为0.85,功率

3、因数0.8.  2.1三相负荷计算方法:  将三相用电设备的设备容量乘以一个需用系数Kx,得有功计算负荷,即:  Pjs=Kx#8226;Ps(kp;#8226;tgΦ(kVar)  最后,确定视在计算负荷Sjs:  Sjs=Pjs2+Qjs2(kVA)或Sjs=Pjs/cosΦ(kVA)  计算电流为:  Ijs=Pjs/3UecosΦ。(Ue三相设备的额定电压kV)  2.2单相负荷确定:  尽量将各单相负荷逐相均匀分配,以减少不平衡。计算时,当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时,全部负荷按三相对称负荷计算,当超过15%时,应将单相

4、负荷换算为等效三相负荷,再同三相负荷相加,功率及电流计算公式同上。  3.10kV供电系统  根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)9.1.1条规定,一类高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明及消防用电按一级负荷要求供电。  按《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)3.1条规定,省部级办公建筑的客梯电力、主要的办公室、会议室照明属二级负荷。本办公大楼属一级负荷供电,通过传统的几种供电方案比较,选定了下面的供电方案。  即由不同区域变电站引来两路10kV电源,10kV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

5、电,互为备用,一路电源故障时,另一路电源供全部负荷。这样做既方便检修又可达到供电要求。此方案表面上符合供电要求,但实际很难做到,因为,国内各地区的大电网都是并网的,电力网内的各种故障均可能引起全部电源进线同时失去电源。多年来的实际运行经验表明,很多电气故障难以限制在某一范围内部,因此,即使设计中采用了两路市政电源,也很难保证一级负荷的供电要求。所以,为保证一级负荷中特别重要的负荷,必须增设应急电源柴油发电机作为第三备用电源。  4.220/380V配电系统  本建筑配电电压为交流220/380V,联结形式采用TN-S系统。  结合工程实际情况,通过负荷计算,考虑到空调

6、用电负荷占建筑物总用电量的50%,耗电量很大。因此,空调系统合理的配电与控制方式,很大程度上决定了整个大楼的经济运行情况。设计时,选用一台1250kVA变压器供中央空调用电,照明及其它动力负荷。选用另一台1250kVA变压器,两个供电系统之间采用分段母线联络,在不使用空调的季节,可将空调变压器退出,减少变压器功耗,达到节电效果。同时,该变压器可作为另一台变压器检修时的备用设备。  4.1照明及其它动力配电系统。  办公楼的配电系统主要由配电变压器、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,1~15层

7、照明负荷采用额定截流量为1250A的密集型母线槽做主干线,各楼层设母线插接箱,由插接箱引至各楼层总配电箱,由总箱引至各室末端配电箱。末端配电箱是按照办公室的不同功能来分设的,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单回路放射式配电,这些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。  4.2空调机组的配电及控制系统。  4.2.1空调机组的配电  从变电所低压引一路电源至地下室机房控制中心配电屏,此段线路采用额定量为2000A的封闭式母线槽。主机、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等外部设备均采用独

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