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珠海市建筑设计院
摘要：结合商场工程项目，简要阐述建筑电气设计中，供配电系统、照明系统、空调系统以及火灾自动报警及联动系统设计要点。
关键词：供配电系统；照明系统；空调系统；火灾自动报警；联动系统
随着公共建筑使用功能的多样化，用电设备种类越来越多，如照明、电梯、空调、消防、通信、计算机等；而且不断向智能化设备方面发展，耗电量明显增加，因而对供配电系统方面提出了许多新的要求，把供配电的可靠性、安全性、灵活性摆到了更为重要的位置。
1.工程概况及设计要求
本项目为商业与办公综合体，地上13层，地下3层，建筑高度75.45m，一类高层。负三层至负二层为地下室车库，负一至八层为商业，九层至十三层为办公，总建筑面积10.58万m2。其中地上建筑面积7.12万m2，地下建筑面积3.46万m2。地下三层中第一，第二，第六防火分区部分为人防工程（六级二等人员掩蔽），平时为地下室车库。本文主要介绍商业部分相关电气设计。
2.变电所位置及概况
本工程变配电所位于地上一层，变配电所部分室内抬高0.8m。综合体部分由4台1600KVA和2台2000KVA变压器供电，本项目商业部分由2台1600KVA和2台2000KVA变压器供电。
项目主要进行一次设计，二次装修部分（如照明灯具的布置）由专业装饰设计公司完成。这就要求一次设计时预留供电电源，既要符合实际情况，又要留有发展变化的余地。项目按120W/m2预留电量。
3.供配电系统
根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）中的明确规定，符合一级负荷用电的有：本工程中的消防用电、商场备用照明，以及建筑中的防火卷帘、应急照明、消防水泵、消防电梯、防排烟设施等消防用电，这些都是按一级负荷要求供电；其中属于二级负荷用电的有：生活水泵、扶梯电力等；其它为三级负荷。由于负荷用电不同，选择了以下供电方案。
由于高压系统的两路10kV电源来自两个不同的110KV区域变电站，设计为单母线分段，中间有联络柜。在正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，这样当其中一个电路出现故障时，另一路电源则可以发挥备用作用，两路高压电源要特别注意切换时间必须满足一、二级负荷用电要求，其检修起来也很方便，同时，功率因数按规定补偿到0.9。电源进线采用电缆进线，无功补偿采用低压侧集中补偿方式。
放射式的配电方式，是高压系统及低压干线经常使用的，而楼层配电，则采用了放射和树干混合式。对每一层楼的设置，都进行了层间强、弱电井的区域划分。层间配电箱从竖井预分支电缆取得电源。
计费方式，采用高供高计。低压侧，装设分项计费电能表。
本建筑低压配电电压为交流220/380V，接地形式采用TN-S系统。
低压配电系统各级开关采用断路器，设置过载及短路保护装置。为防止越级跳闸，各级断路器应注意选择性配合，保护整定。各楼层的配电箱、低压主开关柜、垂直干线、和变配电变压器、以及其后的分支电路，组成了商场的配电系统。同时，为了管理和检修起来方便，按照区域划分，分别设置了末端配电箱，便于地下室其它动力设备，如电梯、水泵、和风机等由低压配电屏敷设电缆，单回路放射式配电，并在末端配电箱设置双电源自动转换装置，以承载重要动力负荷，保证可靠、安全的供电。
4.空调机组配电及控制系统
独立回路供电是指电源采用电缆或密集型插接母线，如冷冻水泵、制冷机、冷却塔、冷却水泵等外部设备，它们都是由变电所低压侧放射式至地下室制冷机房控制中心配电屏，以此使供电系统安全、可靠地运行。地上空调机组是通过电力电缆树干式配电，引至电缆分接箱，由此引至楼层空调配电箱。
空调机组的控制方式有两种，一种是手动式，手动控制时，制冷机与外部设备，以及外部设备之间，都没有电气连锁关系，每个设备都可以进行独自启动或停止，这时，由内部保护电路保护制冷机，这种情况更方便机组的维修和调试。另外一种是自动式，自动控制时，机组的启动顺序是：冷却塔风机—冷却水泵—冷冻水泵—主机，各设备之间有连锁关系，而停机时顺序恰好相反于启动顺序。当火灾自动报警时，空调系统与火警报警信号要求有连锁控制，当确定火警发生时，消防值班室发出信号切断空调机的总电源，并将开关动作信号反馈回消防控制中心。
5.照明系统
本楼设置了一般照明和应急照明，并且动力用电线路和照明电路分别是两条线路供电，这样可以使动力设备用电时，减少对照明线路电压波动的影响。
照明设计包括两种，一种是车库照明，其设计必须按照照度标准值（50Lx），这是《建筑照明设计标准》中的最新要求。另外一种是商场照明，其照度标准值是按（300Lx-500Lx）考虑预留。一般的商场灯具，都是由专业装饰设计公司，来设计并进行安装，在自然光照的基础上，结合人工照明，使照明的照度、色温、显色指数，及照明功率密度值，都达到标准值的要求，同时还要节能环保，并限制眩光。
在设备房、（如：消防控制室和变电所，弱电机房和消防水泵房，以及电梯机房等）地下车库、楼梯间、电梯间、或主要出入口等场所，均应设置应急照明。消防控制室和变电所，消防水泵房，风机房等场所的备用照明要求应急供电时间大于等于3小时。其它一般场所的疏散照明要求应急供电时间大于等于半小时。
在设计如大楼外墙，或节日彩灯等这种需要有特殊照明或泛光照明的特殊场所时，要估算其负荷，并预留景观照明电源箱。
二：在建筑电气消防的设计环节，必须对建筑物周围的实际情况进行实地考察，再根据当前的火灾类型和火灾特点，设计与建筑物相适应的消防系统。
2.1.建筑电气消防应设计火灾自动报警系统
对于发现及时的火灾，一般首先采取的反应措施是自动报警，所以自动报警系统在建筑电气消防设计中是一个重要的关键的工作。为了保证自动报警系统可以安全有效地运行，在设计时，应该重视以下几点：第一，根据建筑物的位置以及所在地的风向等外界因素选择适合该建筑物的火灾探测器，而火灾探测器的布置必须充分考虑其安全系数、保护面积和屋顶形状。第二，线型光束火灾探测器应设置在大空间，室内净高大于12米的区域，并且安装时距地高度不宜超过20米。在珠海市扬名广场设计时，因为中厅从1层到9层，每层5-6米层高，总高度46米，远远大于20米，所以就按3层一个区域来设置线形光束火灾探测器，每个区域设置2组，就很好的解决了大厅火灾报警部分，第三，手动报警按钮应该安装在非常明显的地方，而且与安全疏散的路线应该保持一致。第四，根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013版最新规定，消火栓泵的动作信号应反馈至消防联动控制器，不用现场启泵，手动控制方式，应将消火栓泵控制箱（柜）的启动，停止按纽用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘，并应直接手动控制消火栓泵的启动，停止。在珠海民营企业大厦中就依据新规范把消火栓启泵直接启泵线去掉了。第五，大多建筑物的火灾自动报警系统控制室都是和安全防范系统中心控制室设置在一起的，因此必须预防互相之间的影响，不能给防火工作带来阻碍，并且大中型商业建筑最好把消防控制室设置在一层，并设置直接对外出口，且有明显标志，方便火灾时的消防扑救工作。在本综合体设计中，就为了安全需要，将消防控制室放在了一层。
2.2建筑电气消防应设计消防联动系统
建筑物的消防联动系统在处理建筑火灾中起着举足轻重的作用。当发出火灾报警信号后，消防控制室根据阀、风机动作的反馈信号，对相关层的正压送风阀及排烟阀、电动防火阀进行控制，同时根据火灾情况，启动相应加压送风机、排烟风机，在火势到达一定程度时，排烟阀会在温度280℃后熔断关闭，防火阀会在温度70℃后熔断关闭。在消防控制室即可通过现场模块，实现对消火栓泵、自动喷洒泵、加压送风机、排烟风机进行自动控制，或是在联动控制台上，根据接收到的返馈信息，实行硬线手动控制。还有对防火卷联门的控制，电梯的监视控制，消防应急广播的设置，消防电话的设置等等均应满足<<火灾自动报警系统设计规范>>GB50116-2013的要求。
2.3建筑电气消防应设计电气火灾监控系统
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014，10.2.7条，一类高层民用建筑宜设置电气火灾监控系统，又根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第13.2.1条，除住宅外，火灾自动报警对象分级为一级的建筑物的配电线路，宜设置防火剩余电流动作报警系统。所以根据实际情况，在不违反规范和经济允许的情况下，最好设计电气火灾监控系统。本综合体及民营企业大厦等几个项目都设计了此系统。
结束语
对本工程的其他弱电系统（如监控、电话网络系统、以及智能楼宇系统）预留相关电源，具体做法不进行详述。建筑电气的设计，应以安全、可靠为前提，在其得到充分满足的情况下，对本工程商场项目建筑电气进行设计，并综合考虑其经济性，并力图使设计更加合理化、人性化。
摘要：结合商场工程项目，简要阐述建筑电气设计中，供配电系统、照明系统、空调系统以及火灾自动报警及联动系统设计要点。
关键词：供配电系统；照明系统；空调系统；火灾自动报警；联动系统
随着公共建筑使用功能的多样化，用电设备种类越来越多，如照明、电梯、空调、消防、通信、计算机等；而且不断向智能化设备方面发展，耗电量明显增加，因而对供配电系统方面提出了许多新的要求，把供配电的可靠性、安全性、灵活性摆到了更为重要的位置。
1.工程概况及设计要求
本项目为商业与办公综合体，地上13层，地下3层，建筑高度75.45m，一类高层。负三层至负二层为地下室车库，负一至八层为商业，九层至十三层为办公，总建筑面积10.58万m2。其中地上建筑面积7.12万m2，地下建筑面积3.46万m2。地下三层中第一，第二，第六防火分区部分为人防工程（六级二等人员掩蔽），平时为地下室车库。本文主要介绍商业部分相关电气设计。
2.变电所位置及概况
本工程变配电所位于地上一层，变配电所部分室内抬高0.8m。综合体部分由4台1600KVA和2台2000KVA变压器供电，本项目商业部分由2台1600KVA和2台2000KVA变压器供电。
项目主要进行一次设计，二次装修部分（如照明灯具的布置）由专业装饰设计公司完成。这就要求一次设计时预留供电电源，既要符合实际情况，又要留有发展变化的余地。项目按120W/m2预留电量。
3.供配电系统
根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）中的明确规定，符合一级负荷用电的有：本工程中的消防用电、商场备用照明，以及建筑中的防火卷帘、应急照明、消防水泵、消防电梯、防排烟设施等消防用电，这些都是按一级负荷要求供电；其中属于二级负荷用电的有：生活水泵、扶梯电力等；其它为三级负荷。由于负荷用电不同，选择了以下供电方案。
由于高压系统的两路10kV电源来自两个不同的110KV区域变电站，设计为单母线分段，中间有联络柜。在正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，这样当其中一个电路出现故障时，另一路电源则可以发挥备用作用，两路高压电源要特别注意切换时间必须满足一、二级负荷用电要求，其检修起来也很方便，同时，功率因数按规定补偿到0.9。电源进线采用电缆进线，无功补偿采用低压侧集中补偿方式。
放射式的配电方式，是高压系统及低压干线经常使用的，而楼层配电，则采用了放射和树干混合式。对每一层楼的设置，都进行了层间强、弱电井的区域划分。层间配电箱从竖井预分支电缆取得电源。
计费方式，采用高供高计。低压侧，装设分项计费电能表。
本建筑低压配电电压为交流220/380V，接地形式采用TN-S系统。
低压配电系统各级开关采用断路器，设置过载及短路保护装置。为防止越级跳闸，各级断路器应注意选择性配合，保护整定。各楼层的配电箱、低压主开关柜、垂直干线、和变配电变压器、以及其后的分支电路，组成了商场的配电系统。同时，为了管理和检修起来方便，按照区域划分，分别设置了末端配电箱，便于地下室其它动力设备，如电梯、水泵、和风机等由低压配电屏敷设电缆，单回路放射式配电，并在末端配电箱设置双电源自动转换装置，以承载重要动力负荷，保证可靠、安全的供电。
4.空调机组配电及控制系统
独立回路供电是指电源采用电缆或密集型插接母线，如冷冻水泵、制冷机、冷却塔、冷却水泵等外部设备，它们都是由变电所低压侧放射式至地下室制冷机房控制中心配电屏，以此使供电系统安全、可靠地运行。地上空调机组是通过电力电缆树干式配电，引至电缆分接箱，由此引至楼层空调配电箱。
空调机组的控制方式有两种，一种是手动式，手动控制时，制冷机与外部设备，以及外部设备之间，都没有电气连锁关系，每个设备都可以进行独自启动或停止，这时，由内部保护电路保护制冷机，这种情况更方便机组的维修和调试。另外一种是自动式，自动控制时，机组的启动顺序是：冷却塔风机—冷却水泵—冷冻水泵—主机，各设备之间有连锁关系，而停机时顺序恰好相反于启动顺序。当火灾自动报警时，空调系统与火警报警信号要求有连锁控制，当确定火警发生时，消防值班室发出信号切断空调机的总电源，并将开关动作信号反馈回消防控制中心。
5.照明系统
本楼设置了一般照明和应急照明，并且动力用电线路和照明电路分别是两条线路供电，这样可以使动力设备用电时，减少对照明线路电压波动的影响。
照明设计包括两种，一种是车库照明，其设计必须按照照度标准值（50Lx），这是《建筑照明设计标准》中的最新要求。另外一种是商场照明，其照度标准值是按（300Lx-500Lx）考虑预留。一般的商场灯具，都是由专业装饰设计公司，来设计并进行安装，在自然光照的基础上，结合人工照明，使照明的照度、色温、显色指数，及照明功率密度值，都达到标准值的要求，同时还要节能环保，并限制眩光。
在设备房、（如：消防控制室和变电所，弱电机房和消防水泵房，以及电梯机房等）地下车库、楼梯间、电梯间、或主要出入口等场所，均应设置应急照明。消防控制室和变电所，消防水泵房，风机房等场所的备用照明要求应急供电时间大于等于3小时。其它一般场所的疏散照明要求应急供电时间大于等于半小时。
在设计如大楼外墙，或节日彩灯等这种需要有特殊照明或泛光照明的特殊场所时，要估算其负荷，并预留景观照明电源箱。
二：在建筑电气消防的设计环节，必须对建筑物周围的实际情况进行实地考察，再根据当前的火灾类型和火灾特点，设计与建筑物相适应的消防系统。
2.1.建筑电气消防应设计火灾自动报警系统
对于发现及时的火灾，一般首先采取的反应措施是自动报警，所以自动报警系统在建筑电气消防设计中是一个重要的关键的工作。为了保证自动报警系统可以安全有效地运行，在设计时，应该重视以下几点：第一，根据建筑物的位置以及所在地的风向等外界因素选择适合该建筑物的火灾探测器，而火灾探测器的布置必须充分考虑其安全系数、保护面积和屋顶形状。第二，线型光束火灾探测器应设置在大空间，室内净高大于12米的区域，并且安装时距地高度不宜超过20米。在珠海市扬名广场设计时，因为中厅从1层到9层，每层5-6米层高，总高度46米，远远大于20米，所以就按3层一个区域来设置线形光束火灾探测器，每个区域设置2组，就很好的解决了大厅火灾报警部分，第三，手动报警按钮应该安装在非常明显的地方，而且与安全疏散的路线应该保持一致。第四，根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013版最新规定，消火栓泵的动作信号应反馈至消防联动控制器，不用现场启泵，手动控制方式，应将消火栓泵控制箱（柜）的启动，停止按纽用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘，并应直接手动控制消火栓泵的启动，停止。在珠海民营企业大厦中就依据新规范把消火栓启泵直接启泵线去掉了。第五，大多建筑物的火灾自动报警系统控制室都是和安全防范系统中心控制室设置在一起的，因此必须预防互相之间的影响，不能给防火工作带来阻碍，并且大中型商业建筑最好把消防控制室设置在一层，并设置直接对外出口，且有明显标志，方便火灾时的消防扑救工作。在本综合体设计中，就为了安全需要，将消防控制室放在了一层。
2.2建筑电气消防应设计消防联动系统
建筑物的消防联动系统在处理建筑火灾中起着举足轻重的作用。当发出火灾报警信号后，消防控制室根据阀、风机动作的反馈信号，对相关层的正压送风阀及排烟阀、电动防火阀进行控制，同时根据火灾情况，启动相应加压送风机、排烟风机，在火势到达一定程度时，排烟阀会在温度280℃后熔断关闭，防火阀会在温度70℃后熔断关闭。在消防控制室即可通过现场模块，实现对消火栓泵、自动喷洒泵、加压送风机、排烟风机进行自动控制，或是在联动控制台上，根据接收到的返馈信息，实行硬线手动控制。还有对防火卷联门的控制，电梯的监视控制，消防应急广播的设置，消防电话的设置等等均应满足<<火灾自动报警系统设计规范>>GB50116-2013的要求。
2.3建筑电气消防应设计电气火灾监控系统
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014，10.2.7条，一类高层民用建筑宜设置电气火灾监控系统，又根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第13.2.1条，除住宅外，火灾自动报警对象分级为一级的建筑物的配电线路，宜设置防火剩余电流动作报警系统。所以根据实际情况，在不违反规范和经济允许的情况下，最好设计电气火灾监控系统。本综合体及民营企业大厦等几个项目都设计了此系统。
结束语
对本工程的其他弱电系统（如监控、电话网络系统、以及智能楼宇系统）预留相关电源，具体做法不进行详述。建筑电气的设计，应以安全、可靠为前提，在其得到充分满足的情况下，对本工程商场项目建筑电气进行设计，并综合考虑其经济性，并力图使设计更加合理化、人性化。