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    淺述婦幼保健院的電氣供配電設(shè)計(jì)

    2020-03-18 16:39:38陳鏗
    建筑與裝飾 2020年1期
    關(guān)鍵詞:綠色建筑

    陳鏗

    摘 要 電氣供配電設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分,包含建筑供配電、照明、消防以及綠色建筑部分。本文通過對某婦幼保健院的電氣設(shè)計(jì)實(shí)例分析,簡要探討在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中,電氣供配電的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞 供配電設(shè)計(jì);防雷電氣;綠色建筑

    1項(xiàng)目概況

    項(xiàng)目凈用地面積約48416平方米約73畝。按480張床位婦幼保健院業(yè)務(wù)量預(yù)期和三級婦幼保健院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃,本次設(shè)計(jì)總建筑面積約59996平方米,其中地上建筑面積約52998平方米,由保健綜合樓22163平方米、兒童住院樓10135平方米、婦女孕產(chǎn)住院樓17410平方米、后勤綜合樓3090平方米、垃圾站及污水處理站200平方米組成。地下建筑面積約6998平方米,包含設(shè)備機(jī)房和地下車庫與人防。機(jī)動車停車位總共424輛,其中地面機(jī)動車停車位284輛,地下機(jī)動車停車位140輛[1]。

    2設(shè)計(jì)內(nèi)容及范圍

    本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:10/0.4kV變、配、發(fā)電系統(tǒng);低壓配電系統(tǒng);照明配電系統(tǒng);防雷、接地系統(tǒng)及電氣安全措施。

    310/0.4kV變、配、發(fā)電系統(tǒng)

    3.1 負(fù)荷估算

    變壓器容量采用單位面積功率法進(jìn)行估算:保健綜合樓:S1=22163㎡*0.07kVA/㎡=1552kVA;兒童住院樓:S2= 10135㎡*0.07kVA/㎡=710kVA;婦女孕產(chǎn)住院樓:S3=17410㎡*0.07kVA/㎡=1219kVA;后勤綜合樓:S4=3090㎡*0.1kVA/㎡=309kVA;地下室:S6=6998㎡*0.02kVA/㎡=140kVA;其他附屬建筑:S7=120kVA;電動汽車充電樁:S7=350kVA;總計(jì)算容量Sz=4400 kVA。

    3.2 變配電所及變壓器容量選擇

    在保健綜合樓地下室設(shè)變配電所一座,內(nèi)設(shè)高低壓配電裝置、2臺1600kVA,1臺1250kVA共3臺干式變壓器及值班室,為醫(yī)院用電負(fù)荷供電。變壓器總裝機(jī)容量為4450kVA。

    3.3 電氣負(fù)荷按其性質(zhì)分為

    (1)一級消防負(fù)荷:保健綜合樓、住院樓及地下室的消防風(fēng)機(jī)、防火卷簾、應(yīng)急照明及疏散指示、消防電梯、消防水泵、消防控制室、變配電所及發(fā)電機(jī)房等。

    (2)二級消防負(fù)荷:后勤綜合樓等的消防風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明及疏散指示等。

    (3)一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷:急診搶救室、產(chǎn)房、重癥監(jiān)護(hù)室、早產(chǎn)兒室、手術(shù)室、心血管造影室等場所中涉及患者生命安全的設(shè)備及其照明。

    (4)一級非消防負(fù)荷:生活水泵、生活電梯、走道照明、手術(shù)部、ICU、產(chǎn)科、急診、放射治療室、核醫(yī)學(xué)室等[2]。

    (5)二級負(fù)荷:電子顯微鏡、影像科診斷用電、凈化空調(diào)設(shè)備、中心供應(yīng)、采暖鍋爐及換熱站等。

    (6)其他為三級負(fù)荷。

    3.4 供電電源及電壓

    醫(yī)院采用雙重10kV電源供電(滿足當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí),另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞),2路10kV電源由市政管網(wǎng)埋地引至院區(qū)新建10kV總變配電所。

    3.5 備用電源與應(yīng)急電源

    (1)為加強(qiáng)重要保障負(fù)荷的供電可靠性,在負(fù)一層設(shè)一臺800kW應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源,當(dāng)兩路電源均斷電時(shí),15s內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)投入,保證醫(yī)院重要保障負(fù)荷的可靠供電。

    (2)一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷、弱電匯聚機(jī)房等對停電要求小于0.5S的重要負(fù)荷和停電對醫(yī)院正常運(yùn)行影響較大的場所(掛號收費(fèi)、出入院辦理、發(fā)藥窗口等)另配UPS(EPS)電源作為應(yīng)急電源,應(yīng)急供電時(shí)間10~30min,待柴油發(fā)電機(jī)組啟動后轉(zhuǎn)由發(fā)電機(jī)組供電。

    4低壓配電

    低壓配電采用放射式與樹干式相結(jié)合的方式。消防負(fù)荷及非消防一級負(fù)荷采用雙電源供電并在末端互投,選用自投自復(fù)型雙電源切換裝置(延時(shí)20s自復(fù))。小于電源變壓器容量20%的電動機(jī)均采用直接起動。本項(xiàng)目20%車位設(shè)置電動汽車充電裝置(交流充電樁與直流充電樁數(shù)量按6:1配置,直流樁均設(shè)置于地面停車場)[3]。

    5照明配電系統(tǒng)

    光源及燈具:選用發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長、色溫相宜、符合環(huán)保要求的T5光源與高效節(jié)能燈具:光效≥80lm/W,顯色性Ra≥80,色溫Tcp≤4000K,光源壽命≥8000h,光通持續(xù)率高的光源;照明配電系統(tǒng):應(yīng)急照明、疏散指示照明等采用專用照明箱供電。照明和插座由不同的饋電支路供電,照明、插座均為單相二線加PE線配線;在治療、處置、病房、血庫等房間設(shè)多功能電子滅菌機(jī)用插座;地下室及后勤綜合樓的走道和樓梯間采用紅外感應(yīng)自熄LED光源燈具,車庫采用雷達(dá)感應(yīng)車庫燈。

    6電纜導(dǎo)線的選型和敷設(shè)

    10kV電纜選用YJV-8.7/10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套銅芯電力電纜;消防干線選用礦物質(zhì)絕緣電力電纜;低壓出線電纜選用低煙無鹵阻燃型電力電纜;一般照明支線采用和插座回路支線采用WDZ-BYJ-0.45/0.75kV導(dǎo)線;應(yīng)急照明支線選用WDZN-BYJ-0.75kV型導(dǎo)線;礦物絕緣電纜采用電纜梯架敷設(shè);非消防電纜地下室采用電纜托盤敷設(shè),地上吊頂內(nèi)采用金屬槽盒敷設(shè)[4]。

    7防雷、接地及電氣安全措施

    本工程各建筑物均屬于二類防雷建筑物,按二類防雷建筑物設(shè)防;醫(yī)療建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級為A級,其余配套附屬用房為D級;低壓配電系統(tǒng)的接地形式為TN-S系統(tǒng),重復(fù)接地、保護(hù)接地、防雷接地、弱電接地等采用共用接地裝置,其接地電阻不大于1Ω;按規(guī)范要求設(shè)置防雷浪涌保護(hù)器。

    8電氣消防

    8.1 供電電源

    采用雙重10kV電源加一臺800kW應(yīng)急型柴油發(fā)電機(jī)組供電;地下室變電所設(shè)置2臺1600kVA、1臺1250kVA干式變壓器;高層建筑及地下室消防負(fù)荷為一級負(fù)荷(多層建筑消防負(fù)荷為二級負(fù)荷)。其中有:消防風(fēng)機(jī)、防火卷簾、應(yīng)急照明及疏散指示、消防電梯、消防水泵、消防控制室、配變電所及發(fā)電機(jī)房等,均直接從總配變電所低壓母線段引入雙電源供電并在末端互投(其中一路引自應(yīng)急段)。非消防低壓出線回路斷路器設(shè)有分勵(lì)脫扣器,當(dāng)消防控制室確認(rèn)火災(zāi)后切斷相關(guān)非消防電源。

    8.2 應(yīng)急照明

    應(yīng)急照明采用集中電源集中控制型,系統(tǒng)控制主機(jī)設(shè)置在消防控制室,應(yīng)急照明強(qiáng)制點(diǎn)亮由系統(tǒng)主機(jī)集成編程完成,按防火分區(qū)設(shè)置專用應(yīng)急照明箱,系統(tǒng)由應(yīng)急照明控制器、A型應(yīng)急照明集中電源、A型消防應(yīng)急照明燈具、消防應(yīng)急標(biāo)志燈具組成。

    (1)備用照明:防排煙風(fēng)機(jī)房、消防電梯機(jī)房、消防水泵房、消防控制室、變配電所、柴油發(fā)電機(jī)房等場所按不低于正常照明照度值設(shè)置備用照明,燈具采用220V電源供電,連續(xù)供電時(shí)間不小于180min(由雙電源切換裝置保障)。

    (2)疏散照明:疏散走道、封閉樓梯間、疏散樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或合用前室、避難走道、避難間、地下室等場所設(shè)置疏散照明。

    地下室車庫、疏散走道地面照度值不低壓1.0lx;樓梯間及其前室、電梯前室或合用前室、避難走道等場所地面照度值不低于5.0lx;人員密集場所、避難層(間)不低于3.0lx;對于人員密集場所、門診樓、病房樓或手術(shù)部的避難間及上述場所內(nèi)的樓梯間及其前室、電梯前室或合用前室、避難走道等場所地面照度值不低于10lx;疏散照明連續(xù)供電時(shí)間不小于60min(附屬建筑為30min)。

    在安全出口、地下室、樓梯間、疏散走道等場所設(shè)置燈光疏散指示標(biāo)志,疏散指示燈連續(xù)供電時(shí)間不小于60min(附屬建筑為30min)。安全出口標(biāo)志燈門框上0.2米,疏散指示標(biāo)志燈底邊距地0.3米暗裝,燈具采用LED光源,所有應(yīng)急照明燈具應(yīng)設(shè)玻璃或其他非燃燒材料制作的保護(hù)罩。

    8.3 消防系統(tǒng)線路的選擇和敷設(shè)方式

    消防礦物絕緣電纜直接敷設(shè)或沿電纜梯架敷設(shè);消防耐火電纜敷設(shè)于有防火防護(hù)的金屬槽盒內(nèi)或穿焊接鋼管暗敷。垂直敷設(shè)在電井電纜托盤內(nèi)的電纜和每層水平敷設(shè)在電纜托盤或金屬槽盒上的電纜在建筑防火分區(qū)處、樓板和進(jìn)出消防設(shè)備用房處,均采用防火材料封堵,防止火災(zāi)沿電纜通道蔓延。

    消防系統(tǒng)支線穿鋼管暗敷于不燃燒體的結(jié)構(gòu)層內(nèi),且保護(hù)層厚度不小于30mm。由頂板接線盒至消防設(shè)備一段線路穿金屬耐火(阻燃)波紋管。

    8.4 其他防火措施

    采用無油型變配電設(shè)備,低壓配電采用TN-S接地系統(tǒng),低壓電氣裝置做總等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位聯(lián)結(jié),要求建筑物接地電阻不大于1歐姆。

    為防電氣火災(zāi),設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),信號統(tǒng)一傳到消防控制室的電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)。設(shè)置消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)主機(jī)設(shè)置在消防控制室。

    9能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

    設(shè)置能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),變壓器低壓配電系統(tǒng)圖采用按饋線回路設(shè)置具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能的數(shù)字表,并能上傳至市能耗監(jiān)測平臺。分類能耗中,電量分為4項(xiàng),包括照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電和特殊用電。

    10 節(jié)能及綠色建筑措施

    采用SCB13,D,yn11接線組別環(huán)氧樹脂澆注節(jié)能型干式變壓器,提高電源質(zhì)量。并且變電所靠近負(fù)荷中心,減小線路損耗,及有色金屬的消耗;采用電力電容器集中式補(bǔ)償,以降低設(shè)備容量,減少功率損耗。并且配套電抗器抑制主要諧波,提高電能質(zhì)量;按科室設(shè)置電度計(jì)量裝置;各種照明場所的照明功率密度嚴(yán)格按照GB50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定執(zhí)行;采用高效節(jié)能的光源、燈具,熒光燈具配套電子鎮(zhèn)流器;出口及疏散指示燈采用發(fā)光二極管(LED)光源;診室、病房照明盡量采用頂棚照明與臺面照明相結(jié)合的方式,以減少頂棚固定照明的照度;各房間設(shè)多個(gè)照明開關(guān),可根據(jù)明暗自主開關(guān)燈具。白天盡量采用自然光照明。

    11結(jié)束語

    現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)關(guān)鍵在于把握和計(jì)算建筑用電量以及節(jié)能方面,對于配電系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)的用電量計(jì)算既要保障建筑物在投入使用后的有效性,也要保障電能使用的可靠性;同時(shí)公共建筑的電氣設(shè)計(jì)也需要注意防火及用電安全,并可以結(jié)合現(xiàn)代信息管理系統(tǒng),對建筑正統(tǒng)用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

    參考文獻(xiàn)

    [1] 杜玉萍.基于建筑電氣設(shè)計(jì)中的消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].今日消防,2019,4(11):41,43.

    [2] 韓小花.綠色建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].建材與裝飾,2019,(31):114-115.

    [3] 周榮欽.公共建筑群電氣設(shè)計(jì)探討[J].福建建材,2019,(4):59-60.

    [4] 曹禮鵬.基于節(jié)能視角的建筑電氣設(shè)計(jì)方式分析[J].節(jié)能,2019,38(1):16-17.

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