某銀行辦公大樓電氣設計若干問題及解決方案

時　鵬

(福州市建筑設計院　福建福州　350011)

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某銀行辦公大樓電氣設計若干問題及解決方案

時鵬

(福州市建筑設計院福建福州350011)

希望能夠給同行從業人員起到一些啟發和幫助，現在工程中結構設計空心樓蓋板的出現，導致不能用傳統的電氣管線施工方法進行施工；作為金融辦公大樓，網絡數據機房對電源的要求非常高；作為辦公大樓，對各樓層電能需要靈活、安全的供電；電氣豎井面積的要求；對于空調專業提供負荷要求有時候會出現不夠精確或廠家不同產生較大差距；電梯功率根據不同高度，功率不同等等，文章以某銀行辦公大樓電氣設計為案例，對以上問題提供解決方案。

空心樓蓋板；網絡數據機房；封閉式母線槽；電纜截面；電梯功率

0　引言

隨著社會的發展，各項工程新技術的應用，給設計行業也帶來了很多壓力，對從事電氣設計行業的設計師們也提出了更高的要求，需要了解更多的知識，提升自身的業務水平，之所以選擇本工程作為論文范例，是因為工程中出現的電氣設計的新問題比較有代表性，希望可以分享給同行。

1　工程概況

本工程為某銀行辦公大樓，包括地下2層、地上27層，高度112.75m，為超高層建筑，總建筑面積65 973m2;高壓環網室設于一層，高低壓配電室設于五層，智能化機房設于五層，有線電視機房設于十三層，消控中心設于一層。目前該工程已經竣工驗收。

2　關于空心樓蓋板電氣管線預埋施工的解決方案

近年來，結構專業比較流行在辦公樓地下二層頂板及各上部各層設計空心樓蓋板，也是模塊化建筑發展的一個方向，該工程也采用了空心樓蓋設計。空心樓蓋是一種現澆鋼筋砼空心樓蓋；也叫現澆無梁空心樓蓋，安裝芯模產品后現澆而成的空心無明梁樓蓋。空心樓蓋，包括鋼筋、砼、芯模，芯模埋置在鋼筋砼中，其特征在于芯模內填充有輕質材料。由于空心樓蓋板的構成為中空的，上下兩個芯膜厚度僅為7mm，不能進行電氣埋管，給電氣專業現場施工帶來較大難度，施工時，應選擇電氣管線沿樓蓋與樓蓋中間的肋梁敷設至設備配電箱。當電氣管截面積超過DN25時，應將電纜沿著線槽敷設至各電氣配電箱。

3　關于網絡數據機房要求兩個電源的問題

在這個大數據時代，計算機數據的存儲和傳輸是非常重要的一個環節，作為網絡數據的核心，網絡數據機房的安全至關重要，其安全性包括機房的位置選擇、計算機房的荷載要求、精密空調的設置、低壓供電的負荷等級。該工程網絡機房為總行數據中心機房,需要儲存所有分行的數據,要求供電等級為一級，根據甲方要求,機房電源需要雙回路總配電箱處采用雙電源自動轉換開關互相投切,雙回路主備用電源均為引自低壓側應急母線斷，且兩路低壓側應急母線要求由不同的兩臺變壓器提供。針對這種要求，我們在低壓系統設計過程中，在1#變壓器低壓側設置應急母線段和2#變壓器低壓側設置應急母線段，由發電機出線柜引出兩路電源分別供1#變壓器低壓側應急斷和2#變壓器低壓側應急段。

經過此次網絡數據機房的設計，對金融行業的數據機房的供電有了很多理解，從技術角度上，在建設空間允許的條件下，建議設置多臺發電機，并且每臺發電機電源與市電電源進行互投，然后分別供給網絡機房各個主、備用電源，這樣提高網絡數據機房的電源安全性，能確保持續供電，這也是電氣設計的發展方向。

4　關于封閉式母線槽的應用

封閉式母線槽廣泛應用于工業、商業綜合體和大型辦公樓，其特點有以下5點：

(1)減少接地故障，避免相間的短路，可基本消除外界的潮氣、灰塵以及外物引起的接地故障，提高發電機運行的連續性。

(2)消除周圍鋼構的發熱。敞露的大電流母線使得周圍的鋼構和鋼筋在電磁感應下產生渦流和磁滯損耗，發熱溫度高，損耗大，會降低構筑物的強度。封閉母線采用外殼屏蔽可從根本上解決鋼構的感應發熱。

(3)大大減小相間短路的電動力。當區外發生相間短路，很大的短路電流流過母線時，由于外殼的屏蔽作用，使相間導體所受的短路電動力大為減小。

(4)母線封閉后，采用微正壓裝置，可防止絕緣子結露，提高運行安全可靠性，并為母線采用強迫通風冷卻方式創造條件。

(5)封閉母線運行維護工作量小，結構簡單。鑒于本工程為超高層建筑，空調室外機用電負荷較大，且分布較為集中，我們對本樓空調負荷采用豎向封閉式母線供電，從低壓柜直接引各樓層配電間，再經母線插接箱轉接至各用電設備末端。采用封閉母線供電可減少安裝難度和避免電纜根數太多引起的布線困難，相比采用電纜敷設，相同載流量的情況下，封閉式母線的安裝更加方便，更能節省配電井的空間，更節約人力成本，更加穩定。并且可以便于各層之間的負荷的均衡，當某一樓層的用電量增大，而其他層負荷正常或者減少時都不會影響到整個大樓的運轉，只需要更換當前層插接箱內開關即可。

在設計過程中，封閉式母線避免了敷設在腐蝕氣體管道和熱力管道的上方及腐蝕性液體管道的下方，其水平敷設的支持點間距不大于2m；當封閉式母線無引出線時，端頭封閉；其連接處不在穿過樓板或墻壁處進行；其外殼及支架做可靠接地，全程不少于兩處與接地保護導體(PE)相連[2]。

5　電氣豎井的設置原則及面積要求

根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第8.12條和《低壓配電設計規范》GB50054-2011第7.7條的要求，電氣豎井的設置原則為：宜靠近用電負荷中心；不應和電梯井、管道井共用同一個豎井；鄰近不應有煙道、熱力管道及其他散熱量大或潮濕的設施；在條件允許時避免與電梯井及樓梯間相鄰[3]；豎井內豎向布線是應考慮一下因素：頂部最大變位和層間變為對干線的影響；電線、電纜及金屬保護導管、罩等自重所帶來的荷載影響及其固定方式；垂直干線與分支干線的連接方法。

本樓要求設置電氣豎井，電氣豎井分為強電豎井和弱電豎井；根據用電負荷的性質和供電半徑等因素，在本樓核心筒設置一個強電豎井和一個弱電豎井。核心筒位于本樓各平面的中心位置，滿足靠近用電負荷中心，避免鄰近煙囪、熱力管及其他散熱大或超市的設施，不與電梯、管道間共用同一個電氣豎井的原則[2]。在與土建專業的配合過程中，還要考慮各層電氣豎井引至各層用電設備的線槽的開洞問題，一般超高層建筑，核心筒的墻體均為剪力墻，如果沒有特別要求，剪力墻的墻體全部統一澆筑，后期再開洞會影響到整棟樓的結構安全。這個工程由于高低壓電房和網絡數據機房均設置在五樓，導致強弱電進出線均集中在五樓，設計階段就要嚴格控制各管線的走向及豎向開洞。電氣豎井的尺寸，除了滿足布線間隔及端子箱、配電箱布置的要求，在箱體前還預留了大于0.8m的操作、維護距離。當初強電井的面積要求不小于4m2，弱電井的面積不小于5m2。施工圖設計時，對每一層電氣豎井進行大樣設計，對高低壓電纜線槽、封閉母線、消防線槽、綜合布線線槽、有線電視線槽、各強弱電配電箱(配線箱)進行比較精確地定位，根據現場驗收情況，當初針對電氣豎井提出的尺寸，剛好滿足現場安裝要求，做出的效果也比較滿意。建議在實際的工程中，要針對所設計的電氣系統進行合理的空間配置，能較為準確地提出空間要求，并具有前瞻性地適當多預留一些面積，為以后的功能擴展提供富余空間。

6　關于空調配電的理解

目前全國提倡建筑節能，相應的作為南部省份，節能要求也趕上了全國的步伐，近幾年出版了幾本地方標準。在本工程的施工圖設計過程中，暖通專業根據規范要求，對整個大樓進行冷熱量計算，然后選擇室內外空調機組，電氣專業根據暖通專業的要求，對室內外空調機進行配電，往往按照暖通專業的實際要求的功率配備相應的電氣開關和電纜。但是由于不同空調廠家的產品功率差距較大，暖通專業為了滿足節能要求，一般選擇能耗比相對較高的產品，比如某些進口空調機組。在實際的招投標過程中，由于各種因素的影響，中標廠家不是原來選擇的型號產品，中標廠家的空調室內外機是原設計時功率的1.5倍以上，導致電氣全套的空調配電系統要重新調整，使得設計方需要重新核對配電，給業主和施工方造成了很大的資源浪費。也有些設計人員在設計過程中，對空調配電箱計算功率同時利用系數選取0.8或者0.5[1]，計算出來的電流難以滿足全負荷運轉時要求，現場全功率啟動的時候，經常總開關跳閘，給后期使用帶來很大不便。針對以上出現的問題，應該盡量在設計階段就要同時利用系數取1，得出計算電流，整定開關時，盡量放大一級，再根據整定電流的大小選擇相應的電纜截面，且配電箱的出線回路盡量預留2個～3個回路，以便后期擴容或者增加設備。

在空調配電時還應考慮電纜傳輸過程中的電壓降，如果電壓降超過5%，就會導致空調主機無法啟動，所以在設計時要進行壓降計算，并根據計算結果考慮是否需要放大電纜截面。

7　關于電梯配電的問題

電梯的作用在我們的生活中越來越重要，可以讓建筑蓋得越來越高，生活越來越便利，并且在日新月異的今天，制造電梯的技術也不斷更新。

在本工程施工圖設計階段，當時的做法是每部電梯按20kW供電，不同電梯機房的電梯分別由電房低壓出線柜單獨供電。該工程為超高層，所有電梯均采用雙電源末端切換，滿足電梯能夠正常運行，但是當時忽略了承重、提升速度等因素。對于一個工程來說，電梯安裝及調試往往滯后于其他電氣設備的安裝，此時電纜及豎向橋架都已經安裝完畢，本工程就遇到了這樣一個尷尬的情況，當電梯中標廠家提供用電資料時候，發現幾部通往二十七層的單臺電梯功率為27kW,高于原設計的20kW，且導致二十七層客梯配電總箱開關不滿足供電要求，五層配電房內供電開關整定開關電流也不滿足配電要求，最后導致了從電房到末端開關的一整套的整改。所以在設計過程中要全面了解電梯的功能、承重以及額定速度等因素，確保采購的產品能滿足實際的需求，減少施工過程中的材料浪費，提高設計質量。

8　結語

從事電氣工程設計，需要堅持不懈的的努力和實際工程經驗的積累，以上5個問題的出現和解決方案，具有很好的代表性，能夠靈活運用和借鑒，可以為項目的工期進度和成本控制提供很好的幫助，減少人力物力的浪費。

[1]建筑電氣常用數據.圖集04DX101-1[Z].北京：中國計劃出版社.

[2]JGJ16-2008 民用建筑電氣設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[3]GB50054-2011 低壓配電設計規范[S].北京：中國計劃出版社,2011.

Problems and solutions in electrical design of an office building of a bank

SHI Peng

(Fuzhou Architectural Design Institute, Fuzhou 350011)

For a bank office building electrical design in some of the electrical problems are summarized. Hope to be able to peer practitioners to play some inspiration and help.The arising of hollow floor slab in structural design of nowadays construction leads that it cannot use traditional electrical pipeline for construction. For a financial office, its network data center has the very high demand to the power supply; and for an office building, power supply of each floor shall be flexibly and securely; the requirements of electrical shaft area; the load requirements of the air-conditioning is not so accurate or it has a greater difference due to various manufacturers; different elevator heights has different power requirements; The application of mineral insulated cables provides solutions to the above problems.

Hollow floor cover plate；Network data room；Enclosed Busbar；Cross-section of cable；Elevator power

時鵬 (1984.07-)，男，工程師。E-mail:sp08mail@163.com

2016-08-05

TU855

A

1004-6135(2016)09-0088-03