电气设备房讲座.doc

电气专业设备用房（含电井）设计十点提示 -电气专业与土建、水暖之关系一、 强弱电井的设计要求电井包括强电井和弱电井，对于公建综合体宜将强、弱电井分别设置，电井设置多少则由体量大小而定；对于住宅，当受条件限制时，采取相应措施后可 将强弱电井合并，其强电与弱电设备宜分层布置。 电气专业认为，从散热和维修的角度看，电井面积大点当然好。从开发商和住户看，面积小点好，以减少公摊面积，利于房屋销售。因此电井面积确定应寻求一个最佳值。1、电井周围隔墙的厚度应为200 mm，便于变配电设备的安装。电井地坪宜高出本层地坪15mm。如果电井与卫生间相邻，考虑到用电安全，电井与卫生间共用的隔墙需做防水处理。2、强电井的最小深度，利用通道检修时，不小于800mm；其面积则由配电箱及进出线数量而定；弱电井最小深度，利用通道检修时，不小于600mm，（多层可为350mm）；如果强、弱电井合并，最小宽度应满足强电井要求。3、高层住宅电井尺寸 强电井弱电井强、弱电井合并6户以下1300mm800mm1200mm600mm2300mm800mm712户1500mm800mm1200mm600mm2500mm800mm13户以上1800mm800mm1200mm600mm2800mm800mm4、电井井壁应是耐火极限不低于1h的非燃烧体；电井门的耐火等级不应低于丙级，宜开在长边方向；楼层间钢筋混凝土楼板或钢结构楼板应做防火密封隔离，线缆穿过楼板经过的预留孔洞，电气线缆设备安装完毕后应进行防火封堵。否则，火灾时会出现烟囱效应。5、强电井内，箱、母线、桥架布置间距200mm; 弱电井内，箱、线槽布置间距150200mm；距侧壁均为300mm。6、电井设照明（可由同层应急照明回路延至）、插座（220V,10A，另设专用回路，与景观照明共用。）；设通天接地干线（至少每隔三层与竖井壁内钢筋焊接一次）：25X4铜排或40X4镀锌扁钢均可，并预留接地端子。7、强弱电井共用时，应将强电、弱电线路（含火灾自动报警系统传输线路）布置于电井两侧或采取隔离措施。二、电气设备用房（高、低压变配电房、发电机房、消防控制室、弱电机房）A、方案阶段各设备用房面积估算：1）高压配电房（开闭所）：701002）低压配电房：一类高层：每栋楼35 二类高层：每栋楼253）发电机房：604）消防控制室：605）弱电机房：200户内，20；200500户内，40；5001000户内，806）单台变压器变电所面积为60-80 m 2，两台变压器变电所面积为120-150 m 2；当变电所的形状不规则或变电所内有结构柱时，需适当加大变电所的面积；B、设备用房对建筑专业的要求1） 变电所及柴油发电机房应位于负荷中心，且低压供电半径不宜超过250 m。供电半径由允许压降决定，美国规定电动机允许偏差10%，英国、澳大利亚规定电动机允许偏差6%，我国民规JGJ16-2008供规定：一般电动机和照明允许电压偏差 +5%-5%，景观、道路照明允许电压偏差 +5%-10%，电梯电动机允许电压偏差 +7%-7%。若允许电压偏差为10%，则供电半径可达250米。若允许电压偏差为5%，一般水平支路压降控制在1.5%以内，干线允许压降只有3.5%，即使加大线缆载面12级，供电距离不会超过160180米，能够保证正常供电的楼层高度为150米左右。实例：某工程柴油发电机采用大电流母线槽供电，因母线槽A.KM压降损失甚小，250米处，压降仅6%；2）设在地下室的设备用房，宜抬高100300mm，以防地面水流入设备用房。3）设备用房设计时不应设在卫生间、浴室或其他经常积水场所的正下方（若木已成舟，调整无望，可考虑采用双层楼板并作防水处理之）。且不宜与上述场所相贴邻（实在躲不过，贴邻墙须作严格的防水处理）。4）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，当与之毗连时，应符合国标爆炸和危险环境电力装置设计规范之规定。5）不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧。变电站下面有客房或住户时，可设置电缆夹层，以减少噪音对下层房间的影响，以满足“城市区域环境噪声标准” ，详见民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008，P47。变电室不宜设置在地下室最底层，以免水淹，亦不宜设置在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出入口的两侧，以满足防火、防噪音、防电磁辐射的要求。如地下室有三层，可酌情设在负二层（因负一层无住户，无须考虑防火、防噪音、防电磁辐射的要求，变电所可设在构造柱形成的较规则的空间。若设在负一层，则须从建筑总图寻找楼栋间空挡，在其下方设置变电所和柴油发电机房。否则，若顾及变电所对住宅的影响，会牺牲大量车位用来设置变电所，这很不划算）。若实在躲不过，只能紧邻上述场所，或木已成舟，则要求变电所做防辐射（用细网眼铁纱暗嵌墙内壁，形成法拉第铁笼）、隔音（变电所内壁采用防火隔音棉等复合材料，要求噪音衰减30分贝以上）处理；6）不宜设在住宅建筑地下的最低层，若仅有地下一层，应采取抬高室内地坪的办法弥补，防潮、防水、防淹。 7）独立设置的配电所外侧与住宅建筑外墙间距，应满足防火、防噪音、防辐射的要求。1035KV变电所正面距离12米，侧面距离8米。（JGJ 242-2011条文解释建议间距20米，因为20米处电磁场强度小于10V/m,处于安全范围）。箱变距住宅外墙宜为5米。且宜避开主要窗户的水平视线。8）、楼板降板要求 ：有关电力主管部门负责人认为变电所高压柜配线需采用下进下出，因此要求变电所内设置电缆沟。若变电所位于楼内第二层以上或位于架空板上，要求变电所楼板整体下降800 mm，同时满足楼板荷载要求。低压柜配线可采用上进下出或上进上出。9）高、低压变配电房室内净高（考虑到地坪高出室外至少0.1米，电缆沟深0.81.0米），降板后，应满足4.2米（室内地坪距梁底净高至少3.2米：槽钢0.1米，柜高2.2米，其上0.4米设线槽，线槽高0.2米，线槽距梁0.3米）。即使采用上进上出，若考虑进排风管等诸多因素的影响，房间净高4.2米仍是最佳选择。发电机房室内净高，2.5米7米，依机组功率大小而定，详见民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008，P45。10） 变电所及柴油发电机房的位置方便设备运输：尽量利用通风井、采光井。大型柴油发电机组、变压器，因重量和体积都大，有时也只能采用吊装口。补救措施选两台小的，取代一台大的，如此，设备用房面积又增大，鱼与熊掌不可兼得。)。考虑到以后设备的拖出维修，室外运输通道荷载计算应满足最大不可拆卸部件通过时的地面承重。当变电所室内外存在高差时，尽量采用小于12的斜坡处理，以满足搬运通道要求。变电所的门宽，应为最大运输件的宽度加0.3米，门高应为最大运输件的高度加0.5米。对于150米以上的建筑物，须设置高区变电站，高区变电站一般设在避难层，避难层间距15层，可考虑每隔12个避难层设置一个高区变电站，采用引上引下的供电方式。高区变电站采用的变压器，一般不超过1000KVA或1250KVA，（有的1600KVA变压器，重量不超过4.5吨，也可采用)，运输方式有三：a、利用大吨位货梯；b、安装特殊的吊装设备，如吊架自外墙进行吊装；c、利用电梯井道。11） 变电所的位置方便高压电缆进线和低压电缆出线。12）室内电缆沟要求：要求做防潮防水处理，电缆沟尺寸：高压深1000mm及以上，低压深600/800/1000 m m（电缆沟分无支架、单侧支架和双支架三种形式）。 沟盖板荷载不小于2KN/ m 2 13）高、低压变配电房对防火门的要求a 长度大于7m的配电室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。长度大于60m时，宜增加一个出口；b位于多层建筑物二层或更高层时，通向其他相邻房间的门应为甲级防火门，通向过道的门应为乙级防火门；c位于地下层或下面还有地下层时，通向相邻房间或过道的门应为甲级防火门（含通向汽车库的门）；d，位于多层建筑物一层时，通向相邻房间或过道的门及直接通向室外的门应为丙级防火门。14）发电机房宜布置在建筑物的首层及地下一、二层，不应布置在地下三层及以下，且至少一侧靠外墙，以利于排烟通风；发电机房宜有两个出入口，其中一个应满足搬运机组的需要；门应采用甲级防火门，隔声、外开；储油间应采用防火墙与发电机房隔开，总储油量不应超过8小时的燃油量，储油间的门应为甲级防火门，外开、自行关闭。机组采取减震措施，以免与房屋共震。机房应作消声、隔音处理，以满足“城市区域环境噪声标准”的要求。15）弱电机房a弱电机房宜设在建筑物首层及以上，当地下为多层时，也可设在地下一层。b机房应远离强电磁场干扰场所，不应设置在变配电室的楼上、楼下或隔壁。避免与烟道、热力管道和潮湿房间为邻。c消防控制室应设置在建筑物的首层或地下一层，当设在首层时，应有直通室外的安全出口；当设置在地下一层时，距通往室外安全出入口不应大于20m。（通往室外的出入口不可与汽车库出入口合用，也不可与首层营业厅公共场所大门合用）。若将消防控制室设置在地下一层距通往地上一层的楼梯不远处，在地上一层专门设置一个防火通道直达室外，通道长度可适当加长。且应在消防控制室门口上方设置带灯光的标志灯、其电源应由消防电源接入。 房间名称室内净高门及（宽度）计算机网络机房2.5m外开双扇丙级防火门（1.21.5m）建筑设备监控机房2.5m外开双扇丙级防火门（1.21.5m）综合布线设备间2.5m外开双扇丙级防火门（1.21.5m）消防控制室2.5m外开双扇甲级防火门（1.2或1.5m）安防监控中心2.5m外开双扇丙级防火门（1.2或1.5m） 16）消防控制室及通风条件不好的电梯机房，建筑专业应考虑空调室外机的摆放位置。三、电气专业与结构专业配合1、荷载要求：当设备用房设置在楼板上，应向结构专业提出楼（地）板荷载要求。一般常规设计，强电设备用房按10kN/，强弱电井、弱电设备机房5 kN/，UPS室810 kN/ ，电池室 1316 kN/ ，柴油发电机房须根据容量确定的实际重量提出荷载要求。细述如下：1）开闭所或高低压配电房：9kN/ 2）计算机网络机房、建筑设备监控机房、综合布线设备间、消防控制室、安防监控中心等效均布荷载4.5 kN/3）UPS室：810 kN/ 4)电池室：1316 kN/ 2、电气管道布置过程中，常常需要穿越梁、楼板、剪力墙等处，应向结构专业提出预留洞位置。剪力墙及结构梁上的所有孔洞预留时要注意避开剪力墙上的暗柱。在预留洞时，如果对结构受力破坏较大或不能留洞时，应考虑将电气线路绕行。3、敷设在钢筋混凝土现浇楼板内的电线导管的最大外径不宜大于板厚的13。4、在初设和施工图阶段，结构专业应将基础平面图提给电气专业。四、电气专业与水、暖通专业配合1电气专业与水、暖通专业有着密切关系， 在设计中水暖通专业应提供以下资料：1）所有用电设备的功率，如：冷水机组、空调机组、风机、水泵、冷热风幕以及消防用电等，以使电气专业可以准确计算容量。在民用建筑设计中，用于计算的容量为设备铭牌上标出的容量（工业建筑中，设备铭牌上标出的容量尚需进行相应的折算后才能用于电气负荷的计算）。2）消防设计中，凡需用电信号反馈信息到消防控制室的设备，均需将它们的位置及控制要求提供给电气专业，包括：消火栓、喷淋系统的水流指示器、压力开关、湿式报警阀，防排烟系统的防火阀、排烟口、加压送风口等。防火阀，一般装设在通风机房外侧通风管道的出口，为防止烟火沿风管蔓延而设置。特殊情况下，通风风管（如空调管道）被允许进入或穿越电气设备间（如配电室、电话室、中控室），此时在电气设备间过墙处的风管上的墙内、墙外要各设一个防火阀，使设备间的烟火不能外传，也不允许外面的烟火导入设备间。平时防火阀处于常开状态，火灾时当管中气温超过70，管道上的防火阀叶片在电磁动力作用下翻转90度，阻断管道。关闭信号反馈至消防控制室，并停止有关部位空调机。灭火结束，防火阀重新恢复常开状态。排烟阀，设于排烟风机的排烟管道上，多位于出户风口附近。排烟阀平时关闭，火灾之初由其所在排烟分区内的烟感探测器自控开启（排烟阀采用接力控制，且不宜多于五个。），并联动排烟风机排烟于户外。当火灾继续发展，烟气温度达到280时，排烟阀自动关闭，并在下次火灾前一直保持常闭状态。类似的还有正压送风系统。火灾时人不能进入客梯内，因为火灾发生后客梯迫降一层，而后断电，梯中人会因烟气窒息。火灾时人的逃生通道是楼梯间，保持楼梯间的正压使烟火不得入内，正压风机一般处于屋顶，与各层的电动风口联动。火灾初起时打开风口，启动正压送风机，使楼梯间和电梯厅处于正压状态。3）电专业与水暖专业共同确定楼宇自动化系统（BAS） 水暖专业提供通风、空调系统的自控要求及通风、空调系统中电动阀、防火阀的位 置；提供水泵、水箱的控制要求 。这关系容量的计算及设备控制系统的形成。 楼宇5A系统是指楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、通信自动化系统（CAS)、安全防范自动化（SAS）及消防报警自动化（FAS）。5A是衡量一个写字楼智能化水平的高低的标志。主要功能在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段，对各系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行， 创造出一个高效、舒适、安全的工作环境， 从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务。BAS系统通过及时调整大楼内设备的运行状况和数量，关闭不需要运行的设备，可以节约大量能耗。据国外有关资料:中央空调建筑采用BAS系统，每年节省的运行费用 15 20%。电气专业与水暖专业一起确定系统监控点：在确定被控设备的数量及相应的控制方案后，确定每一被控设备的监控点数和监控点的性质。核定对指定监控点实施监控的技术可行性，绘制监控点一览表。而后进行系统及设备选型：系统选型应综合技术、经济各项指标，进行全面、客观的分析比较并实地考查，选取合适的产品；设备选型结合各设备工种平面图，进行监控点划分（监控点应留有20的余量）；根据监控范围，确定系统网络结构和系统软件；根据各设备的控制要求，选用相应的传感器、阀门及执行机构，并配出满足要求的楼宇控制器。最后绘制BAS总控制拓扑图：画出各子系统被控设备的控制原理图、绘制整个楼宇自控系统讯息工程平面图及监控中心设计和平面布置。当然这部分工作最后由专业厂家细化完成，设计审核无误后施工。4）防排烟风管、空调风口、喷淋头应在初步设计阶段会同电气专业一起协调布置，以免与灯具、桥架布置撞车。5）水专业提供建筑物、储罐区、堆场室外消防用水量以确定消防负荷等级：室外消防用水量大于30L/S的工厂、仓库，室外消防用水量大于35L/S的可燃材料堆场、可燃气体储罐区和甲、乙类液体储罐区，消防负荷为二级。6）与水专业共同确定地下室排水泵、潜污泵的负荷性质（是否消防负荷?电专业对此有争议）。地下室面积小时全部作为消防负荷，地下室面积大时仅将消防电梯基坑和消防泵房的排水泵、潜污泵作为消防负荷（作者意见）。7）水专业确定：变配电房、柴油发电机房是否设置气体灭火；大空间或特殊场所灭火方式，而后电专业完成设计。8）水专业提供消火栓平面布置图，电专业据此设置消火栓泵启动按钮。2、电气设备用房不应有与其无关的管道和线路通过。3、当电线管与热水管、蒸汽管同侧敷设时，宜敷设在热水管、蒸汽管的下面，当有困难时，也可敷设在其上面。相互间的净距宜满足：1）当电线管路平行敷设在热水管下面时，净距不宜小于200mm；当电线管路平行敷设在热水管上面时，净距不宜小于300mm；交叉敷设时，净距不宜小于lOOmm。2）当电线管路敷设在蒸汽管下面时净距不宜小于500mm；当电线管路敷设在蒸汽管上面时，净距不宜小于1000mm；交叉敷设时，净距不宜小于300mm4、水、暖通专业在考虑各自设备用房时应预留电气设备安装的位置5、当水管及燃气管道采用金属管敷设时，应将管道进出建筑物的位置提给电气专业，电气专业要将这些管道进行接地处理。 五、 变电所对暖通专业设计要求 1）、通风：位于地上的变电所宜采用自然通风，位于地下的变电所，要求强制通风，在墙上安装轴流风机；通风换气按6-8次/h考虑，每个轴流风机通风量不小于20 m3/min/个。 2）、制冷：变电所面积小于70 m 2，配置一台5P带除湿功能的空调，面积大于70 m 2，按实际面积增加空调； 3）、排烟要求：位于地下的变电所要求设置排烟系统，排烟口和排烟阀靠墙内边设置，要求室内最远端离排烟口的距离小于30 m；排烟风管、排烟口、排烟阀不得布置在变配电设备上方。六、变电所、柴油发电机房电气专业设计提示1）、照明：室内照度要求不小于200