公共建筑群电气设计若干问题探讨--中国期刊网

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公共建筑群电气设计若干问题探讨

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：王启

[导读] 摘要：随着经济水平不断提高，我国建筑行业也随之发展起来，工程数量在不断增加着。

        北京华艺空间建筑设计有限公司北京 100035
        摘要：随着经济水平不断提高，我国建筑行业也随之发展起来，工程数量在不断增加着。人们的生活日新月异，对于生活品质方面的追求也是越来越高，这样的形势下，建筑行业也面临着更高难度的挑战。现阶段建筑施工技术中电气工程已经有一定的进步，其中也使用了一些智能化的设备和技术，让工程施工的生产效率有比较大幅度的提高，也有效的保证了工程的施工质量。未来电气设计必然无法避免电气智能化设计。在建筑领域的公共建筑建设中，电气结构的智能化程度直接决定了人们在公共建筑中办公、生活的方便程度。在当代的中国，建筑行业电气自动化水平还有待提升，人们在对建筑电气结构进行设计时存在着许多缺陷。我们要努力找到问题出处，努力寻找突破口，增强本身的电气自动化应用设计能力，不断地提高电气智能化行业整体的竞争水平。随着科学技术和生活理念的不断发展，近些年来在人民的日常生活以及生产工作中，电气自动化有着十分广泛的应用，特别是在工业方面。使用电气智能化技术，在很大程度上对建筑行业是一种推动发展的作用，当前建筑正向着智能化建筑的方向飞快发展着。要想达到建筑电气的节能目标就必须实现建筑电气系统的节能。公共建筑电气智能在使用过程中为了有效解决用电负荷不断增长的问题，就需要对大型公共建筑电气进行有效的设计，以此满足供电安全性与可靠性。
        关键词：公共建筑群；电气设计；要点
        前言
        “实用、节能、环保、绿色”作为现阶段建筑设计行业最主要的设计理念，是国家对于基础设施建设的整体要求，也是时代进步的需要，同时也是提高居民物质文化生活水平的需要。本文通过对实例的分析，明确了现代公共建筑设计中，电气设计中的节能设计以及绿色建筑设计要求及方式，实现了环保、节能、绿色的公共建筑设计理念。
        1项目概况
        工程为某市高新区小学建设项目，总建筑面积为21845.77m2，主要包括教学楼、综合楼、办公楼、风雨操场（含食堂）等建筑。各建筑均为多层建筑，地下车库防火分类为Ⅲ类。其中电气设计所包含的内容包括：校园总体的变、配电系统、建筑物防雷及接地安全、照明系统、有线电视系统、综合布线系统、校园广播系统、会议系统、信息引导及发布系统、多媒体教学系统、视频监控系统、停车场管理系统、建筑设备监控系统等内容。本工程消火栓泵、喷淋泵、教学楼主要通道照明、火灾自动报警系统、消防设备电源监控系统、电气火灾监控系统、防火门控制系统、消防应急照明系统、食堂厨房主要用电设备、冷库、主要操作间及备餐间照明等用电负荷为二级负荷，其他用电负荷为三级负荷，照明及动力总计算负荷为559kW，消防负荷为99kW，学校的全部负荷用电由电力部门负责提供10kV电源提供，自备电源设置了一台120kW柴油发电机组。以220V/380V作为学校的低压系统电压等级，以10kV作为学校的高压系统电压等级。
        2变、配电设计
        高压配电系统：高压配电系统以单母线为主要的接线方式，采用真空断路器作为10kV断路器，保护电流为25kA，同时在10kV高压出线柜内配备氧化锌避雷器，以实现真空断路器在操作中的过电压保护；低压配电系统采用单母线的接线方式，变压器侧低压母线设置应急母线段，应急母线段进线开关与柴油发电机出线开关采用可实现自动切换的设计。地下层处设置一座10/0.4kV变电所，所内设置一台容量为800kVA变压器。变电所旁设置柴油发电机房，发电机容量为120kW。经计算设备总安装容量1096kW。计算有功功率为559kW，视在功率为582kVA，无功功率为164kvar，变压器平均负荷率取值为0.73。采用定时限过流、速断及过电压低电压保护。馈线柜设置过流，速断及变压器超温保护。变电所10kV进出线保护采用微机综合保护测控装置分散安装在开关柜上。变电所断路器采用110V直流弹簧储能操作机构，由40Ah铅酸免维护蓄电池直流成套装置供电。
        3照明系统设计
        光源：一般室内场所采用三基色荧光灯和LED节能型光源，有装修要求的场所视装修要求而定，但其照度应符合相关要求，用于应急照明的光源采用能快速点亮的LED灯具，室外照明均采用LED光源。教学、办公用房采用配保护罩荧光灯具。教学用房照明灯具的数量、功率、布置方式和悬挂高度必须满足照度均匀度的要求，达到规定的照度标准，灯具悬挂高度距桌面不应低于1700mm。教室照明选用教室专用荧光灯灯带，黑板照明选用专用黑板灯，教学用的照明分楼、分层、分部位控制。风雨操场采用高效泛光灯照明，食堂主要采用直管荧光灯具照明，采用管吊安装。

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变配电室、车库、行政用房、教学辅助用房等场所采用荧光灯吸顶或管吊式安装，并配置节能型电子镇流器，疏散楼梯、通道等公共部位采用LED吸顶灯。公共区域照明根据使用时间采用定时智能控制措施，教学楼楼道、车库、食堂等根据自然采光状况采用分区、分组智能调光控制措施。
        景观、室外照明：在室外道路设置庭院灯，庭院灯采用LED灯具。室外草坪及景观带设置草坪灯及地埋灯，建筑物设置轮廓灯，光源均采用LED灯具。室外照明电压等级为220V，采用在门卫值班室时控和手动控制。
        照明线路的选择及敷设方式：照明、插座分别由不同的回路配电，照明回路采用电线穿阻燃SC管敷设；插座回路采用电线穿阻燃SC管敷设；所有插座回路（挂式空调插座除外）均设剩余电流保护器；室外路灯的供配电线路系统接地形式采用TN-S系统加漏电开关保护，室外线路采用电线穿SC管敷设，金属灯杆、灯具外壳等可导电部分均应做好保护接地。
        4消防电力设计
        消火栓泵、喷淋泵、屋顶消防稳压泵、防排烟风机、火灾自动报警系统等消防用电设备为二级负荷，消防电力设备电源采用双电源配电，两回电源分别引自地下室变配电室正常供电母线段和应急母线段，电压等级为380V；在变配电所、柴油发电机房、消防控制室、水泵房等处设置备用照明，备用照明照度值为正常值100%，备用照明与正常照明共用灯具，线路引自所在场所双电源切换箱，为满足这些场所备用照明切换时间要求，场所内设置部分双头应急灯，作为柴油发电机备用电源投入运行前应急用。消防设备电源监控系统主要对地下室及食堂的消防设备电源进行监控。消防控制室设在门卫值班室一层，与视频监控室合建，有直接对外出口。消防控制室内设有集中火灾报警控制器、应急广播设备、中央电脑、LCD显示器、打印机及消防专用电话总机、UPS电源设备等，并设有直接报警的外线电话。在地下室停车场、各设备用房等处设感烟探测器，变电所设置感烟感温复合探测器，储油间设感温火灾探测器，食堂厨房设可燃气体探测器。
        5公共建筑中建筑电气节能设计注意事项
        5.1加强对可再生能源的利用
        充分应用太阳能或风能进行公共建筑的节能设计，减少高能耗电力设备使用。应用光电幕墙和节能材料，满足公共建筑节能环保需要。
        5.2公共建筑空调水系统节能运行
        保证冷冻水与冷却水循环泵的设备开启台数和冷机开启数量相同，从制冷机实际需求出发，当制冷机开启时，应只开启相应的水栗。对冷冻水和冷却水水泵进行变频调节，加强对设备转速的控制，让冷冻水和冷却水供回水温度差超过4.5℃。
        5.3空调风系统节能运行
        公共建筑中空调系统不是24h全天开启，系统也会有间歇运行的时候，建议在空调系统开启前的30min启动空气处理装置，对空调机组展开预冷与预热，这时应关闭新风风阀，防止室外新风进入。在使用结束前的30min内关闭空气处理装置。要求公共建筑空调风系统全年运行1200h以上，风机功率应超过5KW，有限选择带有变频控制的风机，按照公共建筑需调节区域的温度进行风机转速调整。为了保证空调运行时公共建筑风平衡，有必要加强对新风机组与排风机的合理控制，避免无组织新风进人建筑，
        5.4加强对相关人员电气节能知识的普及教育，提升电气节能设计监督水平
        未来公共建筑施工设计将持续朝着智能化和自动化的方向发展，加强对电气节能设计的自动化管理已经成为绿色建筑未来发展的趋势。
        结束语
        总而言之，智能化公共建筑的本质在于保障建筑物功能发挥、满足建筑节能环保需求，实现对能源消耗的自动化控制。对大型公共建筑展开电气节能设计，应采取相应的策略，以保证建筑物质量为基础，降低建筑施工成本，节约能源消耗。
        参考文献：
        ［1］闫唯嘉．大型公共建筑中建筑电气节能设计与应用分析［J］．住宅与房地产，2019（19）：79．
        ［2］马玉生．关于公共建筑低压电气设计节能的应用与研究思路构建［J］．智能城市，2019，5（8）：　137－138．