綜合辦公樓宇電氣設(shè)計及其優(yōu)化研究

陳瑜

(東南大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司，江蘇南京210000)

[摘要]隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對于智能樓宇的要求越來越高，尤其是在綜合辦公樓宇電氣設(shè)計過程中更是如此。然而，由于受到方案、理念與技術(shù)的局限性限制，在實際工程規(guī)劃與設(shè)計中依舊存在一定的不足之處。以某綜合辦公樓宇的電氣設(shè)計為例，探究其中存在的主要問題及具體優(yōu)化方案。希望通過研究能夠?qū)罄m(xù)的實際設(shè)計提有一定的指導(dǎo)性。

關(guān)鍵詞 辦公樓宇電氣設(shè)計 智能照明 接地保護

中圖分類號TU855

0引言

在我國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的今天，綜合辦公樓宇的建設(shè)已成為公共建筑的發(fā)展趨勢之一。由于此類建筑對電氣設(shè)備及樓宇供電穩(wěn)定性要求較高，故需要在電氣設(shè)計過程中對相關(guān)功能及后續(xù)的增容改造進行有效考量。然而，從現(xiàn)階段的設(shè)計實踐情況來看，依舊存在一定的不足，并在低壓配電、接地安全與照明系統(tǒng)等方面有更為顯著的表現(xiàn)。基于上述背景，本文以泰州某辦公樓為研究對象，分析舊有設(shè)計方案的不足，并基于工程實踐提出可能有效的優(yōu)化方案，希望能為后續(xù)的設(shè)計王作提供相應(yīng)的指導(dǎo)。

1低壓配電設(shè)計中存在的問題及優(yōu)化

在低壓配電系統(tǒng)設(shè)計過程中既需要考慮建筑的低壓系統(tǒng)布線，還需要考慮其與高壓配電之間的供電關(guān)系。在傳統(tǒng)的電氣設(shè)計過程中，不僅要保障供電的穩(wěn)定性，而且要保障電力系統(tǒng)的使用安全。基于上述兩方面的研究重點，設(shè)計人員會針對主材(電纜、燈具、負荷開關(guān)等)進行有效的選取，然而卻往往忽略包括線路布局、高程差異以及安裝設(shè)計等環(huán)節(jié)，進而容易產(chǎn)生不必要的問題，形成工程質(zhì)量問題。

在本項目的電氣設(shè)計過程中，除了傳統(tǒng)設(shè)計中的基本注意事項之外，重點針對舊有設(shè)計體系中可能存在的問題，在線路布局、高程差異設(shè)計以及安裝設(shè)計等三個方面進行優(yōu)化，具體內(nèi)容如下：第一，在金屬線路布局方面：除可以明敷的管線外，其他所有配電線路均采用金屬管或金屬橋架、線槽保護，沿吊頂、墻面、地面敷設(shè)。一般設(shè)備的配電線路明敷設(shè)時，應(yīng)穿金屬管保護或在電纜橋架內(nèi)敷設(shè)，供給一、二級負荷的兩個配電回路電纜應(yīng)敷設(shè)在兩組電纜橋架內(nèi)或在一組電纜橋架內(nèi)敷設(shè)在兩側(cè)，中間加隔板。與此同時，設(shè)計消防照明控制中心，以中央單片機為核心，在接受消防信號的基礎(chǔ)上，利用消防電源進行電力補充供給，并提供2 *15雙通道照明資源(見圖1);第二，在高程差異性設(shè)計方面：區(qū)別于低層建筑的電氣安排，高層建筑的普通照明和空調(diào)動力負荷一般采用密集型封閉式銅母線供電，每層設(shè)插接箱。

阻燃電纜的阻燃等級不低于A級，阻燃電線的阻燃等級不低于B級.在實際使用過程中主要采用不同的導(dǎo)線型號來對應(yīng)阻燃等級，并形成有效的物料規(guī)劃(見表1);第三，在安裝設(shè)計中開關(guān)、插座等安裝以使用習(xí)慣與適應(yīng)性為設(shè)計宗旨。在該要求的指導(dǎo)下，規(guī)范了開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)高度為沿地1.3 m，距離門邊0.2 m，普通插座的標(biāo)準(zhǔn)高度為下沿距地0.3 m，但熱水器插座、空調(diào)插座、開水間插座等都應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況配合室內(nèi)裝修安裝。此種考量充分地考慮了后續(xù)室內(nèi)裝修可能帶來的富裕空間，并考慮了業(yè)主的實際使用習(xí)慣，以滿足大部分人的實際需求為目標(biāo)。

2照明系統(tǒng)設(shè)計存在的問題及優(yōu)化

在建筑照明設(shè)計環(huán)節(jié)中，綠色節(jié)能環(huán)保是其核心要求。在該要求的指導(dǎo)下，實際的設(shè)計一般按照不同區(qū)域的照度需求來展開。就一般辦公樓宇而言，不同照度要求的空間分布大致可以分為辦公室、會議室、輔助室(廚房、餐廳等)停車場、設(shè)計機房等。而基于此種方式所提出的電氣設(shè)計方案一般都存在如下兩方面問題：一方面是不利于后續(xù)應(yīng)用過程中的功能癌變，在綜合樓宇的后續(xù)應(yīng)用過程中被分割為租賃單元的模式較為常見，而此種模式下勢必會根據(jù)業(yè)主自身需求提出功能的調(diào)整，而電氣調(diào)整如果無法符合照明要求則會客觀上降低客戶的使用體驗，同時給后期的改造帶來極大不便。另一方面則是照度分級制度沒有充分考慮實際的使用時長，故面智能化控制體系較難開展。

基于上述問題，在本工程電氣設(shè)計的過程中除了相關(guān)方法分類之外，還按照線路荷載最大化的方式預(yù)留電氣接地，使得后續(xù)的相關(guān)功能改造相對便捷;另一方面則是按照實際的使用功能對部分重點區(qū)域照明電氣線路進行了重設(shè)。一是對消防控制室、網(wǎng)絡(luò)機房等重點區(qū)域備用電源系統(tǒng)采用分區(qū)域集中應(yīng)急電源，以滿足一、二級負荷的要求。UPS不間斷電源的供電容量為設(shè)備額定容量的1.3倍，供電時間按設(shè)備允許斷電時間確定。二是對室外景觀 成本。照明、泛光照明等常規(guī)照明電路加裝自動控制模塊，在傳統(tǒng)手動控制的基礎(chǔ)上，通過智能照明控制系統(tǒng)來實現(xiàn)上述系統(tǒng)的自動啟閉，三是通過集中大規(guī)模采用等能燈具作為照明光源，如T5熒光燈、發(fā)光二極管(LED)燈等。

與此同時，在照明設(shè)計中盡量不采用漫射發(fā)光頂棚，根據(jù)建筑物的使用情況及天然采光狀況采取分區(qū)、分組、定時、感應(yīng)等節(jié)能控制措施，采取分散與集中、手動與自動相結(jié)合的方式，進而達到降低綜合能耗的根本目的。

3接地安全設(shè)計中存在的問題及優(yōu)化

建筑電氣的接地安全要是使接閃器截獲直擊雷的雷電流或通過電涌保護器( SPD)的雷電流安全泄放入地，以保護建筑物、建筑物內(nèi)人員和設(shè)備的安全。

在實際的執(zhí)行過程中，該體系設(shè)計容易由于人為不重視以及施工不規(guī)范等方面原因而產(chǎn)生問題。針對這一情況，在本項目中主要采取了如下三項優(yōu)化措施：

第一，低壓配電系統(tǒng)接地型式為TN - 2S。樓內(nèi)凡不帶電的金屬設(shè)備外殼及配電線路保護管等均應(yīng)按規(guī)范要求接PE線。

第二，電力系統(tǒng)接地、弱電系統(tǒng)接地、建筑物防雷接地等共享鋼筋混凝土基礎(chǔ)接地體，接地電阻大于1歐姆。

第三，本建筑做總等電位聯(lián)結(jié)。保護線干線、接地干線或總接地端子、建筑內(nèi)的金屬水管、空調(diào)系統(tǒng)的管道、電纜的金屬外皮及電氣線路的金屬保護管等必須與總等電位聯(lián)結(jié)線連接。有洗浴設(shè)備的衛(wèi)生間、智能化機房、樓層強弱電間、制冷機房、空調(diào)機房、水泵房、集水坑等做局部等電位聯(lián)結(jié)。局部等電位聯(lián)結(jié)必須包括固定式設(shè)備的所有能同時觸及的外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分。垂直對齊的強、弱電間內(nèi)設(shè)銅帶作接地干線，每層設(shè)接地端子箱。

通過上述三方面優(yōu)化，與舊有設(shè)計方案項目接地安全設(shè)計相比更具有重點性與指向性。通過對于重點保護區(qū)域強化建設(shè)，達到了在不降低保護效果與安全性的基礎(chǔ)上進一步提高了系統(tǒng)有效性的目的，并降低了后續(xù)的施工成本。

4總結(jié)

綜合辦公樓宇由于其使用特性等相關(guān)屬性，對于其電氣設(shè)計由較高的要求。然而，在實際設(shè)計過程中，由于對功能性的考量存在一定的不足而帶來后續(xù)使用的種種不便。本文結(jié)合實際案例，針對低壓配電、照明系統(tǒng)和接地安全這三方面進行了優(yōu)化分析，希望能夠為后續(xù)的相關(guān)設(shè)計提供指導(dǎo)性意見。

[1]張?zhí)希C合辦公樓電氣設(shè)計的要點及有效對策[J].四川水泥，2017(3)：81.

[2]張巖，楊尚榮，雷有坤，既有建筑綠色低碳節(jié)能改造技術(shù)措施應(yīng)用——河南省人民政府原綜合辦公樓改造工程[J].廣東建村，2016 (12)：32-34.