某银行办公大楼电气设计若干问题及解决方案

时　鹏

(福州市建筑设计院　福建福州　350011)



某银行办公大楼电气设计若干问题及解决方案

时鹏

(福州市建筑设计院福建福州350011)

希望能够给同行从业人员起到一些启发和帮助，现在工程中结构设计空心楼盖板的出现，导致不能用传统的电气管线施工方法进行施工；作为金融办公大楼，网络数据机房对电源的要求非常高；作为办公大楼，对各楼层电能需要灵活、安全的供电；电气竖井面积的要求；对于空调专业提供负荷要求有时候会出现不够精确或厂家不同产生较大差距；电梯功率根据不同高度，功率不同等等，文章以某银行办公大楼电气设计为案例，对以上问题提供解决方案。

空心楼盖板；网络数据机房；封闭式母线槽；电缆截面；电梯功率

0　引言

随着社会的发展，各项工程新技术的应用，给设计行业也带来了很多压力，对从事电气设计行业的设计师们也提出了更高的要求，需要了解更多的知识，提升自身的业务水平，之所以选择本工程作为论文范例，是因为工程中出现的电气设计的新问题比较有代表性，希望可以分享给同行。

1　工程概况

本工程为某银行办公大楼，包括地下2层、地上27层，高度112.75m，为超高层建筑，总建筑面积65 973m2;高压环网室设于一层，高低压配电室设于五层，智能化机房设于五层，有线电视机房设于十三层，消控中心设于一层。目前该工程已经竣工验收。

2　关于空心楼盖板电气管线预埋施工的解决方案

近年来，结构专业比较流行在办公楼地下二层顶板及各上部各层设计空心楼盖板，也是模块化建筑发展的一个方向，该工程也采用了空心楼盖设计。空心楼盖是一种现浇钢筋砼空心楼盖；也叫现浇无梁空心楼盖，安装芯模产品后现浇而成的空心无明梁楼盖。空心楼盖，包括钢筋、砼、芯模，芯模埋置在钢筋砼中，其特征在于芯模内填充有轻质材料。由于空心楼盖板的构成为中空的，上下两个芯膜厚度仅为7mm，不能进行电气埋管，给电气专业现场施工带来较大难度，施工时，应选择电气管线沿楼盖与楼盖中间的肋梁敷设至设备配电箱。当电气管截面积超过DN25时，应将电缆沿着线槽敷设至各电气配电箱。

3　关于网络数据机房要求两个电源的问题

在这个大数据时代，计算机数据的存储和传输是非常重要的一个环节，作为网络数据的核心，网络数据机房的安全至关重要，其安全性包括机房的位置选择、计算机房的荷载要求、精密空调的设置、低压供电的负荷等级。该工程网络机房为总行数据中心机房,需要储存所有分行的数据,要求供电等级为一级，根据甲方要求,机房电源需要双回路总配电箱处采用双电源自动转换开关互相投切,双回路主备用电源均为引自低压侧应急母线断，且两路低压侧应急母线要求由不同的两台变压器提供。针对这种要求，我们在低压系统设计过程中，在1#变压器低压侧设置应急母线段和2#变压器低压侧设置应急母线段，由发电机出线柜引出两路电源分别供1#变压器低压侧应急断和2#变压器低压侧应急段。

经过此次网络数据机房的设计，对金融行业的数据机房的供电有了很多理解，从技术角度上，在建设空间允许的条件下，建议设置多台发电机，并且每台发电机电源与市电电源进行互投，然后分别供给网络机房各个主、备用电源，这样提高网络数据机房的电源安全性，能确保持续供电，这也是电气设计的发展方向。

4　关于封闭式母线槽的应用

封闭式母线槽广泛应用于工业、商业综合体和大型办公楼，其特点有以下5点：

(1)减少接地故障，避免相间的短路，可基本消除外界的潮气、灰尘以及外物引起的接地故障，提高发电机运行的连续性。

(2)消除周围钢构的发热。敞露的大电流母线使得周围的钢构和钢筋在电磁感应下产生涡流和磁滞损耗，发热温度高，损耗大，会降低构筑物的强度。封闭母线采用外壳屏蔽可从根本上解决钢构的感应发热。

(3)大大减小相间短路的电动力。当区外发生相间短路，很大的短路电流流过母线时，由于外壳的屏蔽作用，使相间导体所受的短路电动力大为减小。

(4)母线封闭后，采用微正压装置，可防止绝缘子结露，提高运行安全可靠性，并为母线采用强迫通风冷却方式创造条件。

(5)封闭母线运行维护工作量小，结构简单。鉴于本工程为超高层建筑，空调室外机用电负荷较大，且分布较为集中，我们对本楼空调负荷采用竖向封闭式母线供电，从低压柜直接引各楼层配电间，再经母线插接箱转接至各用电设备末端。采用封闭母线供电可减少安装难度和避免电缆根数太多引起的布线困难，相比采用电缆敷设，相同载流量的情况下，封闭式母线的安装更加方便，更能节省配电井的空间，更节约人力成本，更加稳定。并且可以便于各层之间的负荷的均衡，当某一楼层的用电量增大，而其他层负荷正常或者减少时都不会影响到整个大楼的运转，只需要更换当前层插接箱内开关即可。

在设计过程中，封闭式母线避免了敷设在腐蚀气体管道和热力管道的上方及腐蚀性液体管道的下方，其水平敷设的支持点间距不大于2m；当封闭式母线无引出线时，端头封闭；其连接处不在穿过楼板或墙壁处进行；其外壳及支架做可靠接地，全程不少于两处与接地保护导体(PE)相连[2]。

5　电气竖井的设置原则及面积要求

根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第8.12条和《低压配电设计规范》GB50054-2011第7.7条的要求，电气竖井的设置原则为：宜靠近用电负荷中心；不应和电梯井、管道井共用同一个竖井；邻近不应有烟道、热力管道及其他散热量大或潮湿的设施；在条件允许时避免与电梯井及楼梯间相邻[3]；竖井内竖向布线是应考虑一下因素：顶部最大变位和层间变为对干线的影响；电线、电缆及金属保护导管、罩等自重所带来的荷载影响及其固定方式；垂直干线与分支干线的连接方法。

本楼要求设置电气竖井，电气竖井分为强电竖井和弱电竖井；根据用电负荷的性质和供电半径等因素，在本楼核心筒设置一个强电竖井和一个弱电竖井。核心筒位于本楼各平面的中心位置，满足靠近用电负荷中心，避免邻近烟囱、热力管及其他散热大或超市的设施，不与电梯、管道间共用同一个电气竖井的原则[2]。在与土建专业的配合过程中，还要考虑各层电气竖井引至各层用电设备的线槽的开洞问题，一般超高层建筑，核心筒的墙体均为剪力墙，如果没有特别要求，剪力墙的墙体全部统一浇筑，后期再开洞会影响到整栋楼的结构安全。这个工程由于高低压电房和网络数据机房均设置在五楼，导致强弱电进出线均集中在五楼，设计阶段就要严格控制各管线的走向及竖向开洞。电气竖井的尺寸，除了满足布线间隔及端子箱、配电箱布置的要求，在箱体前还预留了大于0.8m的操作、维护距离。当初强电井的面积要求不小于4m2，弱电井的面积不小于5m2。施工图设计时，对每一层电气竖井进行大样设计，对高低压电缆线槽、封闭母线、消防线槽、综合布线线槽、有线电视线槽、各强弱电配电箱(配线箱)进行比较精确地定位，根据现场验收情况，当初针对电气竖井提出的尺寸，刚好满足现场安装要求，做出的效果也比较满意。建议在实际的工程中，要针对所设计的电气系统进行合理的空间配置，能较为准确地提出空间要求，并具有前瞻性地适当多预留一些面积，为以后的功能扩展提供富余空间。

6　关于空调配电的理解

目前全国提倡建筑节能，相应的作为南部省份，节能要求也赶上了全国的步伐，近几年出版了几本地方标准。在本工程的施工图设计过程中，暖通专业根据规范要求，对整个大楼进行冷热量计算，然后选择室内外空调机组，电气专业根据暖通专业的要求，对室内外空调机进行配电，往往按照暖通专业的实际要求的功率配备相应的电气开关和电缆。但是由于不同空调厂家的产品功率差距较大，暖通专业为了满足节能要求，一般选择能耗比相对较高的产品，比如某些进口空调机组。在实际的招投标过程中，由于各种因素的影响，中标厂家不是原来选择的型号产品，中标厂家的空调室内外机是原设计时功率的1.5倍以上，导致电气全套的空调配电系统要重新调整，使得设计方需要重新核对配电，给业主和施工方造成了很大的资源浪费。也有些设计人员在设计过程中，对空调配电箱计算功率同时利用系数选取0.8或者0.5[1]，计算出来的电流难以满足全负荷运转时要求，现场全功率启动的时候，经常总开关跳闸，给后期使用带来很大不便。针对以上出现的问题，应该尽量在设计阶段就要同时利用系数取1，得出计算电流，整定开关时，尽量放大一级，再根据整定电流的大小选择相应的电缆截面，且配电箱的出线回路尽量预留2个～3个回路，以便后期扩容或者增加设备。

在空调配电时还应考虑电缆传输过程中的电压降，如果电压降超过5%，就会导致空调主机无法启动，所以在设计时要进行压降计算，并根据计算结果考虑是否需要放大电缆截面。

7　关于电梯配电的问题

电梯的作用在我们的生活中越来越重要，可以让建筑盖得越来越高，生活越来越便利，并且在日新月异的今天，制造电梯的技术也不断更新。

在本工程施工图设计阶段，当时的做法是每部电梯按20kW供电，不同电梯机房的电梯分别由电房低压出线柜单独供电。该工程为超高层，所有电梯均采用双电源末端切换，满足电梯能够正常运行，但是当时忽略了承重、提升速度等因素。对于一个工程来说，电梯安装及调试往往滞后于其他电气设备的安装，此时电缆及竖向桥架都已经安装完毕，本工程就遇到了这样一个尴尬的情况，当电梯中标厂家提供用电资料时候，发现几部通往二十七层的单台电梯功率为27kW,高于原设计的20kW，且导致二十七层客梯配电总箱开关不满足供电要求，五层配电房内供电开关整定开关电流也不满足配电要求，最后导致了从电房到末端开关的一整套的整改。所以在设计过程中要全面了解电梯的功能、承重以及额定速度等因素，确保采购的产品能满足实际的需求，减少施工过程中的材料浪费，提高设计质量。

8　结语

从事电气工程设计，需要坚持不懈的的努力和实际工程经验的积累，以上5个问题的出现和解决方案，具有很好的代表性，能够灵活运用和借鉴，可以为项目的工期进度和成本控制提供很好的帮助，减少人力物力的浪费。

[1]建筑电气常用数据.图集04DX101-1[Z].北京：中国计划出版社.

[2]JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[3]GB50054-2011 低压配电设计规范[S].北京：中国计划出版社,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

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

2016-08-05

TU855

A

1004-6135(2016)09-0088-03