大唐·总部1号

2020-10-16蔡焕宁梁泽胜

智能建筑电气技术 2020年4期

关键词：管线变压器消防

蔡焕宁梁泽胜

(广西华蓝工程管理有限公司，南宁 530011)

图1 项目外立面

获奖介绍

获奖等级：二等奖

获奖单位：广西华蓝工程管理有限公司

获奖人员：梁泽胜；吴开恒；蔡焕宁；欧阳冰晶；谢芳芳；杨梅珍；李叶正；陈多

获奖专家评语：经专家组评审，认为该工程所采用的技术具有较大的创新性和经济性，社会和环境效益比较显著。项目具有“供配电系统安全可靠、电气管井布置及管线敷设优化、电气节能及环保技术措施比较全面、太阳能光伏发电技术应用较合理、消防系统设置较完备”等特点，各项主要指标达到建筑电气设计行业的国内领先水平。

项目指标

项目名称:大唐·总部1号

项目地点:南宁市良庆区五象新区平乐大道21号

占地面积:16 299.11m2

总建筑面积:15 243.87m2

建筑高度:147.05m

建筑功能:办公、商业、车库

建设单位:广西福信投资有限公司

竣工时间:2016年12月

图2 项目室内图

1 项目总体介绍

本项目由一栋38层超高层办公楼、一栋20层高层办公楼、4层裙房商业及3层地下室的办公综合体组成。通过研究不同层次的人群心理特点,同时考虑各种层次人群的活动需要,提供不同性质、不同趣味的活动场所,探索二十一世纪城市办公综合体模式。

2号楼为超高层建筑，占地面积小，提高了土地利用率，扩大市区空地，利于城市绿化及卫生环境改善。同时，由于城市用地紧凑，可以使道路、管线等设施集中，节省市政投资费用，在设备完善的情况下，垂直交通要比水平交通方便，可以使许多相关的机构放在一座建筑物内，便于联系。在建筑群体布局上，高低相间，可以改善城市面貌，丰富城市艺术。

地下室负二层顶板采用无梁楼盖做法，整层大部分为大板块厚板，在满足结构安全的同时，有效保证了建筑的净高要求，而且施工方便快捷。

项目按二星级绿色公共建筑要求设计，采用建设领域推广的新技术新材料：外墙采用蒸压加气混凝土砌块，外玻璃门窗(幕墙)采用中空玻璃，屋面做法中使用湿铺防水卷材；应用高强度新Ⅲ级钢和预拌混凝土技术；采用高能效设备与系统、雨水回用系统及太阳能光伏发电系统等可再生能源建筑应用技术措施。

2 电气设计系统

系统名称建设内容技术特点及指标供配电系统2路市政10kV电源+自备应急柴油发电机组本工程由市政高压10kV两路电源进线,两路电源同时工作,互为备用。两路10kV电源须满足一级负荷供电要求,即当任一路电源发生故障时,另一路电源不应同时受到损坏。低压侧采用单母线分段的接线方式。变压器分列运行,相邻母线间设有联络开关。联络开关设置手动转换开关,当相互联络的变压器其中一台变压器失电时,根据负荷情况手动合闸。变压器进线开关与相应的联络开关之间应进行电气联锁,严禁变压器并列运行配变电所地下室低压变配电系统设置4台2 000kVA+4台1 600kVA变压器,采用16台KYN44型高压柜,低压系统采用75台MDmax型抽屉式低压配电柜(1)高压开关柜为中置式KYN44系列,柜内装设真空断路器,交流操作,高压开关柜内装设综合继电保护装置(2)低压开关柜采用MDmax系列抽屉柜,在地下室变配电房低压侧进行功率因数集中自动补偿,补偿后可达到功率因数COSφ>0.95(3)变压器采用SCRBH15型干式变压器柜低压配电系统(1)低压配电系统采用单母线分段运行方式,低压进线开关和联络开关之间设置电气联锁(2)动力配电系统及照明配电系统(1)变压器分别分列运行(2)重要消防及一、二级负荷设备采用放射式供电,并设置末端切换;部分三级负荷采用树干式供电电气照明系统(1)地下室、裙楼及塔楼部分照明等内容(2)工作照明、备用照明、应急照明分开设置(3)在各出入口、走廊等设疏散指示标志,在走廊、设备房、电梯前室等设置应急备用照明(4)采用专用照明回路电源供电并采用蓄电池作为备用电源。照明光源主要以节能型荧光灯为主,照度标准满足国家规范标准要求(1)采用高效灯具:在满足眩光限制和配光要求条件下,应选用效率或效能高的灯具。灯具的效率或效能应满足GB50034-2013第3.3.2条1～6款的规定及相关国家标准的规定(2)选用的光源、镇流器的能效不低于相应现行国家能效标准的节能评价值(2级能效等级)(3)采用LED、三基色灯管、金卤灯等高效节能光源;一般照明在满足照度均匀度条件下,宜选择单灯功率较大,光效较高的光源;光源的光通量参数详材料表(4)采用用高品质电子(感)镇流器,其cosφ≥0.9,气体放电灯用镇流器应选用谐波含量低的产品(5)人员长期工作或停留的房间或场所,照明光源的显色指数应≥80(6)主要房间或场所的照明光源色温宜符合GB50034-2013表4.4.1规定,办公室、商场等选择色温为4 000K(7)防止或减少光幕反射和反射眩光应采用下列措施:应将灯具安装在不易形成眩光的区域内;可采用低光泽度的表面装饰材料;应限制灯具出光口表面发光亮度;墙面的平均照度不宜低于50lx,顶棚的平均照度不宜低于30lx;其余眩光限制措施应满足GB50034-2013 第4.3节的规定。本工程主要办公场所采用格栅型灯具,走廊等场所采用有保护罩的吸顶灯或筒灯,有效防止眩光火灾自动报警系统(强条规定内容)控制中心系统形式,主要系统有:火灾自动报警、消火栓水灭火监控、水喷淋灭火监控、排烟监控、防火剩余电流动作报警、防火卷帘控制、非消防电源切除、电梯迫降、消防对讲电话及气体消防控制消防控制室设置在一层,有直接通往室外的安全出口。接收感烟、感温等探测器的火灾报警信号及水流指示器、安全信号阀、压力开关报警阀、流量开关、手动报警按钮、消火栓按钮、各送风排烟阀(口)等设备的动作信号;接收集水坑溢流水位报警信号;显示各消防设备的运行及故障状况;消防控制室、值班室等处应设置显示消防水池(箱)水位的装置,同时最高和最低水位应报警,消防水池(箱)应设置就地水位显示装置其他相关电气系统在1号、2号楼屋面设置光伏发电系统积极推广可再生能源在建筑中的应用,本项目在屋顶设置太阳能光伏发电系统,并与变电所低压配电系统并网,供地下车库、楼层走道照明等用电。本太阳能光伏发电系统静态投资回收期只需10年左右,其经济效益较高

图3 电气机房(一)

图4 电气机房(二)

3 电气技术主要创新点

3.1 项目用电负荷设计

项目难点之一在于本工程商业、办公区域用电量较大，用电负荷重要性高，负荷集中度高，负荷类型特别多，走道内管线较多。总结本项目特点，其技术特点主要表现在以下几点。

(1)根据供电半径及经济性，在地下室合理位置范围设置两处变配电所、一处应急发电机房，减少低压电缆的投资，缩短供电半径，减少电压损失。

(2)光源选择：在设计过程中要注意在不同场所的功能，采用普通照明与自然光线相结合的方式，满足照明灯具的合理设置，从大门射进的天然光应考虑照度平衡问题。照明设计参考GB50034-2013《建筑照明设计标准》对商业、办公室的照度标准值、统一眩光值(UGR)、显色指数进行设计。

(3)火灾自动报警系统与照明系统末端设备进行内部自检，做到安装高度一致，并对管线比较集中的地方进行管线综合设计，最大程度避免错漏碰缺。

3.2 先进性与创新性

(1)普通办公，一般按三级负荷考虑，在消防联动时，作为非消防电源切除。

(2)在设计过程中注意不同场所的功能，并且考虑照明灯具与自然光相结合，满足不同场所的合理设置。在照明设计中，考虑与室外进入的自然光结合，减少灯具设置，以更好地节约电能。本工程主要办公场所采用格栅型灯具，走廊等场所采用有保护罩的吸顶灯或筒灯，有效防止眩光,以满足办公环境的视觉要求。

(3)合理安排并优化管线敷设。本项目用电负荷类型多，建筑电气设备管井非常紧凑，火灾自动报警及弱电管线、给排水及暖通专业管线非常密集，如果按常规设计，无法满足业主对走道净高的要求。针对上述难点，本设计提出以下解决方案。

1)施工图设计开始前，各专业提前介入做管线综合设计，制定管线的设计标高，优化管线的走向，对一些关键的管线交叉节点，画出剖面图进行分析，做到最优设计。

2)对于一些无法避免的管线交叉，采用穿结构梁或优化管线厚度的方式，严格保证净高不受影响。确保电气桥架的安装不与其他专业出现碰撞点。由于本工程电气设备管井空间有限，设计中充分考虑管井内的配电箱安装位置及楼层，尽可能地节省安装空间。

经过上述措施，本工程关于走道净高不够及电气管井小的问题得到彻底解决，且合理安排各种管线敷设路径，符合路径短、转弯少、交叉少的要求，便于后期扩建的需求，得到业主高度认可，成为本工程的亮点。

(3)本设计工程充分考虑二次装修中的美观问题，对各种开关、报警按钮等在安装高度进行了统一，插座安装位置上，与工位上办公桌协调统一，并在墙上预留安装位置，工程实现了整体美观且协调。

3.3 主要技术指标

(1)负荷等级：本建筑属一类高层建筑，其中消防水泵、火灾自动报警及消防联动装置、消防风机、消防电梯、应急照明、疏散指示照明等消防设备以及走道照明、消防电梯及客梯、排水泵、弱电机房及消控室、安防等设备用电按一级负荷供电。

(2)系统概述：本工程配电系统采用8台(4×1 600kVA+4×2 000 kVA)干式变压器分别设置于地下一层变配电所内,变压器的负载率取值为75%～85%之间。

3.4 节能技术与效果

(1)本工程在进行电气设计时充分考虑科技性、节能性、增效性及环保设计，在工程设计中积极推广选用先进的配电技术和设备，选用合理的供配电方案，减少在配电中间过程的各种损耗，以降低电能消耗、提高电能利用率。

(2)本工程备用柴油发电机组设于地下室，选用低噪音设备，并在设计安装中采取消音、减振措施。机房内采用吸音材料及隔音门窗，使噪声控制在国家规定的标准范围内。机组运行产生的烟气经消烟池处理后排放至室外，减少对环境的污染。

(3)各场所的照度标准值、统一眩光值、照度均匀度、一般显色指数等，其余各照明控制指标及相关照明控制措施等要求应满足GB50034-2013《建筑照明设计标准》中的有关规定和当地节能主管部门的规定。照明功率密度值不应高于现行国家标准中规定的目标值。

(4)合理选用电梯和自动扶梯，采用变频调速拖动方式或能量再生回馈技术，采取电梯群控、扶梯自动启停等节能控制措施：优先采用使用电能回馈装置的电梯，当有多部电梯时，电梯间的通信可以更加有效地协调多部轿厢，减少多部电梯响应一个请求的情况；设立电梯等待时限，等待过久进入睡眠状态减少能耗；对于高层建筑的电梯设计，选用单双号运行，同区电梯采用集控和群控功能；自动扶梯、自动人行步道应具备空载时暂停或低速运转的功能。

(5)变压器选用低损耗型且满足现行国家标准 GB 20052《三相配电变压器能效限定值及能效等级》的节能评价值要求；选用Dyn11接线组别的变压器；变压器应运行在经济运行参数范围内；变配电系统考虑无功补偿措施，要求补偿后的功率因数>0.90；大型公共建筑应对低压供电系统进行谐波监测，当谐波超出限值规定时应采取谐波抑制和治理措施；水泵、风机应采取节电措施；水泵、风机等设备及其他电气装置满足相关现行国家标准(GB 18613、 GB 19761、GB 19762等)的节能评价值要求。

(6)积极推广可再生能源在建筑中的应用，本项目在屋顶设置太阳能光伏发电系统，并与变电所低压配电系统并网，供地下车库、楼层走道照明等用电。本太阳能光伏发电系统静态投资回收期只需10年左右，经济效益较高。

4 电气节能效果

4.1 经济效益

项目投入运营后，其中最显著的经济效益就是节能效益。在项目的电气系统中，通过对变配电所合理选址，缩短供电半径等措施，降低了低压电缆投资，并通过采用国内、国际先进节能设备、节能灯具，实现了用电节能。与同类建筑相比，本项目工程单位能耗可节约10%以上，经济效益可观。设置太阳能光伏发电系统：在屋面设置太阳能光伏发电板，发电并与变电所低压配电系统并网，供地下车库、楼层走道照明等用电。本太阳能光伏发电系统静态投资回收期只需10年左右，经济效益较高。