某辦公樓供配電設(shè)計(jì)探討

謝建雄

（廈門合立道工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司， 福建 廈門 361004）

1 工程概況

本工程為某公司開發(fā)辦公樓項(xiàng)目，擬作為未來集團(tuán)辦公場所。總建筑面積約3.3萬平方米，其中地上建筑面積約2萬平方米，地下室建筑面積約為1.3萬平方米，建筑最高高度為59.6m。由2幢一類高層辦公樓（南、北樓）組成，均坐落于地下室之上。地下室局部設(shè)有一個(gè)六級人防防護(hù)單元，平時(shí)作為車庫，屬防火 I 類車庫；戰(zhàn)時(shí)屬二等人員掩蔽所。水泵房、發(fā)電機(jī)房、弱電機(jī)房、配電站等設(shè)備用房均設(shè)置于地下室。地上一層局部設(shè)有消控室及移動基站等配套用用房。

2 負(fù)荷等級和電源

1、根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)；

《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50067-2014)；

《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50038-2005）；

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( J GJ 1 6—2 0 0 8 )；

《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50368-2005，

消防設(shè)備、客梯、弱電機(jī)房、通道(含走道、車庫車道等)照明為一級負(fù)荷，其余按三級供電。

消防用電設(shè)備采用專用的供電回路，消防水泵、消防控制室及消防電梯等消防設(shè)備供電在最末一級配電箱處自動切換。

2、本工程最高用電負(fù)荷等級為一級負(fù)荷，于地上一層設(shè)置1個(gè)配電站，由附近10kV開關(guān)站引來兩回10kV電源供電，10kV系統(tǒng)采用單母線分段接線，雙電源同時(shí)供電，100%互為備用，以滿足一級負(fù)荷雙重電源的供電要求。為進(jìn)一步保證一級負(fù)荷的供電，于地下一層設(shè)置一臺柴油發(fā)電機(jī)作為自備應(yīng)急電源，機(jī)組在各組變壓器一級負(fù)荷兩路市電停電后30秒內(nèi)自起動投入供電，其相序與市電相序一致。同時(shí)，發(fā)電機(jī)同變壓器母線設(shè)有聯(lián)絡(luò)開關(guān)以提高供電靈活性，發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)如發(fā)生火災(zāi)，則聯(lián)絡(luò)開關(guān)在火警信號驅(qū)動下脫扣，以保證消防負(fù)荷用電需求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、電話機(jī)房、電視機(jī)房等弱電機(jī)房由各自用戶另行配備UPS作為應(yīng)急電源。消防備用照明自帶蓄電池作備用電源，疏散照明及疏散指示燈由蓄電池組集中供電，持續(xù)供電時(shí)間按制造標(biāo)準(zhǔn)不小于90min。

3 供電方案

1、本工程配電站按專用變要求設(shè)計(jì)，供電范圍為北樓、南樓、裙房及地下室，以下僅就非消防負(fù)荷（照明、插座、空調(diào)負(fù)荷）進(jìn)行介紹：

1）北樓：

建筑面積約9000m2，由SOHO辦公室組成，擬對外小產(chǎn)權(quán)銷售，設(shè)計(jì)采用多功能電能表(配遠(yuǎn)傳接口)進(jìn)行“一戶一表”計(jì)量，因不移交供電部門管理，故采用多功能電能表有效節(jié)省強(qiáng)電井空間，且遠(yuǎn)程通訊功能方便后期集中管理。配電主干線采用2段母線槽進(jìn)行樹干式供電，上下2段可有效減少檢修停電范圍，母線槽調(diào)度靈活、施工方便。

在節(jié)能方面，公共場所照明引入智能照明控制。樓梯梯間：聲光控制；外廊：照

度控制；內(nèi)廊：分時(shí)區(qū)（晝夜）控制。衛(wèi)生間、開水間等采用“人來燈亮，人走燈滅”方式自動開關(guān)燈。

2）南樓：

建筑面積約11000m2，由大空間辦公組成，擬作為集團(tuán)辦公場所，大開間辦公考慮到以后二次裝修，配電僅預(yù)留動力箱到樓層，進(jìn)行層箱CT計(jì)量。配電僅設(shè)計(jì)樓層動力箱，避免辦公區(qū)域施工管線的返工浪費(fèi)，設(shè)計(jì)簡單且有效解決了二次裝修格局、功能的不確定性。考慮到南樓每層辦公區(qū)域均由各獨(dú)立法人、集團(tuán)公司內(nèi)部各經(jīng)濟(jì)獨(dú)立核算部門使用，樓層動力箱設(shè)置電度表進(jìn)行經(jīng)濟(jì)考核。

根據(jù)能耗監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則，對電量分項(xiàng)能耗計(jì)量、數(shù)據(jù)采集及相關(guān)配電系統(tǒng)進(jìn)行深入設(shè)計(jì)，力求做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理。耗電分項(xiàng)計(jì)量，包括照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電和特殊用電等4項(xiàng)。豎向配電采用照明插座專用母線槽、空調(diào)動力專用母線槽進(jìn)行樹干式供電，每層均設(shè)置照明插座動力箱、空調(diào)動力動力箱。為進(jìn)一步提高照明插座動力箱供電可靠性，該箱從空調(diào)動力箱引入聯(lián)絡(luò)電源，確保辦公區(qū)域有序開展工作。

在節(jié)能方面，公共場所照明引入智能照明控制。樓梯梯間：聲光控制；外廊：照

度控制；內(nèi)廊：分時(shí)區(qū)（晝夜）控制；會議室：場景控制。衛(wèi)生間、開水間等采用“人來燈亮，人走燈滅”方式自動開關(guān)燈。一般照明有條件的雙光源（雙管）燈具均設(shè)計(jì)分管控制。南樓空調(diào)電源采用“人來通電，人走斷電”方式的能源控制措施，通過BA系統(tǒng)或時(shí)控繼電器對配電站內(nèi)空調(diào)母線框架斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，具體接下如下圖。

3)裙房及地下室：

南樓所帶裙房部分原設(shè)計(jì)為集團(tuán)接待窗口、配套附屬用房。不排除后期改造為底層商鋪對外租賃，故對裙房若干房間進(jìn)行集中設(shè)置電表箱，電表箱放射式供電至戶內(nèi)箱，做到“一戶一表”，獨(dú)立產(chǎn)權(quán)獨(dú)立電能核算。

地下室車庫動力、照明電量分項(xiàng)能耗計(jì)量，從配電站放射式供電至車庫，動力（消防風(fēng)機(jī)、消防潛水泵、卷簾門等）、照明（車庫普通及應(yīng)急照明）配電嚴(yán)格分開，確保電能分項(xiàng)計(jì)量檢測、考核。在節(jié)能方面，一層地下室采用光導(dǎo)照明系統(tǒng)（被動式天然光導(dǎo)） ，在頂板相應(yīng)位置設(shè)有導(dǎo)光孔，通過專業(yè)廠家設(shè)計(jì)棱鏡漫射器，將自然光傳導(dǎo)至室內(nèi)空間，到達(dá)完美照明效果，從而有效減少電能損耗。

2、本工程所有消防負(fù)荷、非消防一級負(fù)荷供電均采用在最末一級配電箱處自動切換。確保供電的可靠性。如：消防水泵、消防電梯、消防風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明、生活水泵、弱電機(jī)房、走道照明等。

3、本項(xiàng)目用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷約2000KW，共設(shè)置2臺干式變壓器，總裝機(jī)容量為2x1250kVA，變壓器平均負(fù)荷率為0.82。

4 應(yīng)急電源的計(jì)算與選擇

為進(jìn)一步保證消防負(fù)荷及一級負(fù)荷供電可靠性，除由市政引兩回獨(dú)立10kV電源配電站外，在地下一層設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組，機(jī)組在市電停電后自動啟動并在30s內(nèi)供電，其相序應(yīng)與市電相序一致。

柴油發(fā)電機(jī)組容量的計(jì)算：

根據(jù)《 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( J GJ 1 6—2 0 0 8 )中應(yīng)急電源的計(jì)算公式計(jì)算：

1）按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)容量：

PΣ=288kW Pm=75kW

2）按最大的單臺電動機(jī)起動需要計(jì)算發(fā)電機(jī)容量：

2）按起動電動機(jī)母線容許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)容量：

式中： PΣ總負(fù)荷（kW） X″d 發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗

ηΣ總負(fù)荷的計(jì)算效率 Pm起動容量最大電動機(jī)容量（kW）

a 負(fù)荷率

△E應(yīng)急負(fù)荷中心母線允許的瞬時(shí)電壓降

C 電動機(jī)起動方式確定的系數(shù) K電動機(jī)起動倍數(shù)

根據(jù)上述計(jì)算，選用1臺功率為400kW（440kVA）柴油發(fā)電機(jī)組。

5 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國當(dāng)前城市建設(shè)發(fā)展迅速，其規(guī)模之大、范圍之廣均是空前的，作為設(shè)計(jì)者應(yīng)力求做到配電更合理、更適用、更安全、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保，更節(jié)能，為用戶提供一個(gè)良好、安全、可靠的用電環(huán)境。