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摘要：结合工程实例，介绍大型综合楼电气设计中的负荷计算、参数选择、变电所的设置、配电系统的构架、断路器及导线选择以及配电箱编号技巧等问题。
关键词：负荷估算；变电所位置；供配电系统；断路器及导体的选择；走道照明的设计；户内配电箱。
随着国民经济的发展，大型综合楼必将如雨后春笋般地发展。综合楼主要是指由二种及二种以上用途的楼层组成的公共建筑。现代建筑中的综合楼体量越来越大，功能也越来越复杂，综合楼电气设計起着举足轻重的作用。在项目的设计过程中，遇到了一些比较典型且具有普遍意义的问题，下面结合工程的实际做法简要介绍。
工程概况
本工程长沙市侯家塘立交桥的西南部，东临芙蓉南路，西邻市百货系统家属区。建筑层数：地上：住宅31层，层高2.9米，办公楼29层，层高3.35米.地下：3层，地下一、二、三层的层高分别是3.8米、3.3米、3.4米。总建筑面积：63573.1平方米，其中商业建筑面积3494.4平方米，办公楼建筑面积32506.1平方米,住宅建筑面积14992.9平方米,物管建筑面积258.5平方米,地下室建筑面积12321.2平方米。建筑高度：住宅楼99.00m, 办公楼99.85m。建筑物耐火等级为一级。结构形式为框架剪力墙结构.本工程设计规模等级为大型公共建筑.本工程防空地下室位于主楼地下一层，建筑面积为1979.9平方米，防空地下室掩蔽面积为1480.9平方米，掩蔽人数为1480人。抗力级别为核5级常5级，防化等级为乙级；平时为地下车库，战时为甲类六级二等人员掩蔽所。
负荷估算及变电所位置的确定
设计初期负荷估算：根据《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇》，办公楼的用电指标为30-70 W/M2，大型商业为60-120W/M2,本工程的办公楼及商业的空调系统采用直燃机制冷，可以降低20-35 W/M2,,因此计算时办公楼的用电指标暂定为40W/M2，大型商业为80 W/M2，分别折合变压器装置指标为50VA/M2和100VA/M2，住宅部分的变压器装置指标为26VA/M2，地下车库的变压器装置指标为15VA/M2，经过计算，本工程的总用电负荷为2550KVA。本工程初步设计时，考虑选用2台1250KVA变压器，为整个工程的用电负荷供电。两个供电系统之间采用分段母线联络，互为备用。施工图设计阶段，由水暖专业提供具体设备容量，详细核对计算，确认选用此组变压器满足供电要求。由于公共建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使变压器深入负荷中心，这对节约电能，减少电缆损耗，提高供电质量都有重要意义。本工程变电所设在地下一层靠近办公楼的车库内。
供配电系统
本工程的消防用电、应急照明、客梯电力、变频供水生活水泵、排污泵以及走道照明按一级负荷要求供电，空调主机负荷按二级负荷要求供电，其他为三级负荷。确定用电设备的负荷等级后，选定了如下供电方案：
由不同区域变电站引来两路10KV电源，高压系统设计为单母线分段，中间有联络柜。正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，一路电源故障时，另一路电源满足一、二级负荷用电要求，这样既方便检修又可满足供电要求。无功补偿采用低压侧集中补偿方式，功率因数按规定补偿到0.9以上。
低压配电方式基本采用放射式，住宅照明、办公楼照明采用树干和放射结合的混合式，电力配电采用放射式配电方式。一级负荷采用双电源供电并在设备末端配电箱自动切换，二级负荷采用专用回路供电，三级负荷采用单电源供电。
计费方式: 根据供电部门要求,在高压侧专用综合计量柜进行总计量，同时在低压配电干线或不同电价标准的回路上设置计量表计量。
本建筑的配电电压为交流220/380V，接地联结形式采用TN-S系统。
低压配电系统采用断路器，各级断路器的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。
断路器及导体的选择
本工程主要进行一次设计，二次装修部分（如照明灯具、插座的布置）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。由于办公楼及商业的房间用途不确定性，在选择断路器和导体时应考虑一定的裕量以满足调整造成的负荷变化，并且由于办公楼的用电负荷比较大，在设计时采用插接母线供电，在变电所这级配电中，选择断路器时要选整定值可调的断路器，以便在末端负荷变化时调整整定值，母线和互感器的选择上一般按断路器框架值来选。例如：14～24层办公楼照明由一段母线供电，设备安装容量550KW,K取0.7，计算电流为688A，选择断路器框架为1000A，整定值为800A，电流互感器为1000/5，母线载流量为1000A，此路最大电流可满足1000A电流的负荷使用要求，即便有调整，配电开关及线路也可不必作大的变动。
走道照明的设计
考虑到办公楼的走道长有五十几米，中间的应急照明灯具数量比较多，因此应急照明采用双电源供电，在每层电井内设双电源切换箱末端切换。为了使走道内的灯具比较美观，简洁，本工程采用平时和火灾时同时使用的应急照明系统，走道的应急照明采用可控型应急照明，平时可以通过双控开关控制，火灾时通过闭合接触器闭合强制点亮应急照明。疏散指示灯及安全出口标志灯采用非持续型应急照明，平时不亮，火灾时强制点亮。考虑到一般的办公楼由物管人员管理，为降低物管人员的工作量，每层的走道照明的控制开关集中设置在电梯附近。
户内配电箱的设计
在本工程设计中，商业及办公室的功能布置都未确定，设计时除了设置正常照明、普通插座及风机盘管回路，应另外预留部分照明及插座回路，以后方便业主根据自己的需要进行二次设计。
配电箱的编号
大型综合楼的配电箱比较多，往往会出现箱编号重复的问题，会造成在设计图中查找及将来维护检修的困难。本工程有两座塔楼，一座29层办公楼，一座31层住宅楼，底下四层商业裙楼连通，地下车库为三层。地下部分基本是车库，用途比较单一，防火分区也比较整齐，可以按防火分区进行编号，如APE-11，ALE代表消防电力配电箱，-1表示地下一层，后面的一个1表示第一个防火分区的配电箱，如果该防火分区还有其他的消防电力配电箱，就在后面加/1、/2等，以此类推。地下三层至地上四层都可以通过这个方式进行编号，但到五层以上有两栋塔楼，为了区别相同层的配电箱，可以在住宅楼的配电箱编号前加1,办公楼的配电箱编号前加2,如办公楼15层的照明配电箱编号为2AL151，而住宅楼的15层照明配电箱编号为1AL151，这样就保证了一套图中配电箱的唯一性。
结束语
随着综合楼设计项目的越来越复杂，需要设计人员不断提高水平，以上仅是在综合楼项目设计中的点滴经验总结，希望能和广大设计人员交流。
关键词：负荷估算；变电所位置；供配电系统；断路器及导体的选择；走道照明的设计；户内配电箱。
随着国民经济的发展，大型综合楼必将如雨后春笋般地发展。综合楼主要是指由二种及二种以上用途的楼层组成的公共建筑。现代建筑中的综合楼体量越来越大，功能也越来越复杂，综合楼电气设計起着举足轻重的作用。在项目的设计过程中，遇到了一些比较典型且具有普遍意义的问题，下面结合工程的实际做法简要介绍。
工程概况
本工程长沙市侯家塘立交桥的西南部，东临芙蓉南路，西邻市百货系统家属区。建筑层数：地上：住宅31层，层高2.9米，办公楼29层，层高3.35米.地下：3层，地下一、二、三层的层高分别是3.8米、3.3米、3.4米。总建筑面积：63573.1平方米，其中商业建筑面积3494.4平方米，办公楼建筑面积32506.1平方米,住宅建筑面积14992.9平方米,物管建筑面积258.5平方米,地下室建筑面积12321.2平方米。建筑高度：住宅楼99.00m, 办公楼99.85m。建筑物耐火等级为一级。结构形式为框架剪力墙结构.本工程设计规模等级为大型公共建筑.本工程防空地下室位于主楼地下一层，建筑面积为1979.9平方米，防空地下室掩蔽面积为1480.9平方米，掩蔽人数为1480人。抗力级别为核5级常5级，防化等级为乙级；平时为地下车库，战时为甲类六级二等人员掩蔽所。
负荷估算及变电所位置的确定
设计初期负荷估算：根据《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇》，办公楼的用电指标为30-70 W/M2，大型商业为60-120W/M2,本工程的办公楼及商业的空调系统采用直燃机制冷，可以降低20-35 W/M2,,因此计算时办公楼的用电指标暂定为40W/M2，大型商业为80 W/M2，分别折合变压器装置指标为50VA/M2和100VA/M2，住宅部分的变压器装置指标为26VA/M2，地下车库的变压器装置指标为15VA/M2，经过计算，本工程的总用电负荷为2550KVA。本工程初步设计时，考虑选用2台1250KVA变压器，为整个工程的用电负荷供电。两个供电系统之间采用分段母线联络，互为备用。施工图设计阶段，由水暖专业提供具体设备容量，详细核对计算，确认选用此组变压器满足供电要求。由于公共建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使变压器深入负荷中心，这对节约电能，减少电缆损耗，提高供电质量都有重要意义。本工程变电所设在地下一层靠近办公楼的车库内。
供配电系统
本工程的消防用电、应急照明、客梯电力、变频供水生活水泵、排污泵以及走道照明按一级负荷要求供电，空调主机负荷按二级负荷要求供电，其他为三级负荷。确定用电设备的负荷等级后，选定了如下供电方案：
由不同区域变电站引来两路10KV电源，高压系统设计为单母线分段，中间有联络柜。正常工作时，两路电源同时供电，互为备用，一路电源故障时，另一路电源满足一、二级负荷用电要求，这样既方便检修又可满足供电要求。无功补偿采用低压侧集中补偿方式，功率因数按规定补偿到0.9以上。
低压配电方式基本采用放射式，住宅照明、办公楼照明采用树干和放射结合的混合式，电力配电采用放射式配电方式。一级负荷采用双电源供电并在设备末端配电箱自动切换，二级负荷采用专用回路供电，三级负荷采用单电源供电。
计费方式: 根据供电部门要求,在高压侧专用综合计量柜进行总计量，同时在低压配电干线或不同电价标准的回路上设置计量表计量。
本建筑的配电电压为交流220/380V，接地联结形式采用TN-S系统。
低压配电系统采用断路器，各级断路器的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。
断路器及导体的选择
本工程主要进行一次设计，二次装修部分（如照明灯具、插座的布置）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。由于办公楼及商业的房间用途不确定性，在选择断路器和导体时应考虑一定的裕量以满足调整造成的负荷变化，并且由于办公楼的用电负荷比较大，在设计时采用插接母线供电，在变电所这级配电中，选择断路器时要选整定值可调的断路器，以便在末端负荷变化时调整整定值，母线和互感器的选择上一般按断路器框架值来选。例如：14～24层办公楼照明由一段母线供电，设备安装容量550KW,K取0.7，计算电流为688A，选择断路器框架为1000A，整定值为800A，电流互感器为1000/5，母线载流量为1000A，此路最大电流可满足1000A电流的负荷使用要求，即便有调整，配电开关及线路也可不必作大的变动。
走道照明的设计
考虑到办公楼的走道长有五十几米，中间的应急照明灯具数量比较多，因此应急照明采用双电源供电，在每层电井内设双电源切换箱末端切换。为了使走道内的灯具比较美观，简洁，本工程采用平时和火灾时同时使用的应急照明系统，走道的应急照明采用可控型应急照明，平时可以通过双控开关控制，火灾时通过闭合接触器闭合强制点亮应急照明。疏散指示灯及安全出口标志灯采用非持续型应急照明，平时不亮，火灾时强制点亮。考虑到一般的办公楼由物管人员管理，为降低物管人员的工作量，每层的走道照明的控制开关集中设置在电梯附近。
户内配电箱的设计
在本工程设计中，商业及办公室的功能布置都未确定，设计时除了设置正常照明、普通插座及风机盘管回路，应另外预留部分照明及插座回路，以后方便业主根据自己的需要进行二次设计。
配电箱的编号
大型综合楼的配电箱比较多，往往会出现箱编号重复的问题，会造成在设计图中查找及将来维护检修的困难。本工程有两座塔楼，一座29层办公楼，一座31层住宅楼，底下四层商业裙楼连通，地下车库为三层。地下部分基本是车库，用途比较单一，防火分区也比较整齐，可以按防火分区进行编号，如APE-11，ALE代表消防电力配电箱，-1表示地下一层，后面的一个1表示第一个防火分区的配电箱，如果该防火分区还有其他的消防电力配电箱，就在后面加/1、/2等，以此类推。地下三层至地上四层都可以通过这个方式进行编号，但到五层以上有两栋塔楼，为了区别相同层的配电箱，可以在住宅楼的配电箱编号前加1,办公楼的配电箱编号前加2,如办公楼15层的照明配电箱编号为2AL151，而住宅楼的15层照明配电箱编号为1AL151，这样就保证了一套图中配电箱的唯一性。
结束语
随着综合楼设计项目的越来越复杂，需要设计人员不断提高水平，以上仅是在综合楼项目设计中的点滴经验总结，希望能和广大设计人员交流。