外语教学与研究出版社办公楼电气设计...

中国建筑设计研究院 郭玉欣 中旭建筑设计有限责任公司 潘书舟 摘 要：文章介绍了外语教学与研究出版社办公楼的工程概况，强电各系统和弱电各系统的设计情况及主要技术措施。对电气设计有较好的参考价值。 主题词：办公楼 强电设计 弱电设计 　　外语教学与研究出版社办公楼位于西三环，北邻北京电视台，是一座集办公、商务、接待于一体的综合性建筑。工程分为两期建设，一期竣工于1997年10月，二期竣工于1999年6月。在建筑设计上，建筑师考虑用建筑造型与空间语言来处理建筑与特定城市环境的关系，并着重用东西方文化的双重建筑语汇来表现外研社的地位与功能特点。2000年工程获国家优秀设计铜奖，2001年获20世纪90年代北京市十大建筑称号。 1 工程概况 　　 该办公楼一、二期总建筑面积约2万m2，地上十一层，地下一层。地上部分用于商务办公、图书阅览、会议接待、餐饮等；地下部分用于音像制作、设备机房、厨房等。 2 强电设计 2．1 供电电源 两路10kV电源线路分别由西院中心配电室的不同母线引来，互为备用，每路电源均能承担本工程全部负荷。 2．2 用电负荷及变压器选择 设备安装容量：Pe=1850 kW 计算容量：Pjs=925 kW 选用两台800kVA干式变压器，变压器的负荷率分别为63%及66%。 2．3 用电负荷分类 2．3．1 一级负荷：消防报警及控制设备、消防泵、消防电梯、排烟风机、加压送风机等消防系统用电负荷，及安防监控，应急、疏散照明负荷。 2．3．2 二级负荷：电话网络机房、客梯，生活泵、排水泵、演播室、录音室等； 2．3．3 三级负荷：其他照明及电力负荷 2．4 变配电所 2．4．1 变配电所设在主楼地下一层，内设两台800kVA干式变压器，2面KYN28型高压柜，16面GCK型低压柜，变配电所内设有值班管理人员。 2．4．2 高压柜采用中置式真空开关柜，220V交流操作，设速断及变压器超温跳闸保护。柜内装设氧化锌避雷器作为真空断路器的操作过电压保护。 2．4．3 低压为母线分段运行，联络开关设自投自复/自投不自复/手动转换开关。自投时应自动断开非保证负荷，以保证变压器正常工作。主进开关与联络开关设电气联锁，任何情况下禁止合环。进线及母联开关设三段保护，其它出线开关设两段保护，部分回路设分励脱扣器。 2．4．4 在变配电所低压侧设功率因数集中自动补偿装置，总无功补偿容量为480kvar，补偿后的功率因数不小于0.9。并要求荧光灯等气体放电灯单灯就地补偿。 2．4．5 计量：在每路10kV电源进线处设计量总表，在低压侧设电力分表。 2．5 电力配电系统 2．5．1 低压电力配电系统采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷如：空调机组、水泵房、电梯机房、电话网络机房、演播室、消防控制室等设备采用放射式供电；对于一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。 2．5．2 一级负荷供电采用NH-YJV耐火电缆，双电源供电，并在末端互投。 2．5．3 二级负荷供电采用ZR-YJV阻燃电缆，双电源供电，并在末端互投。 2．5．4 三级负荷供电采用ZR-YJV阻燃电缆，单电源供电。 2．6 照明系统 2．6．1 光源：办公、会议、阅览等场所以高效节能格栅荧光灯为主；大堂、接待、多功能厅、餐厅等有装修要求的场所，根据要求选用卤素灯、白炽灯等；演播大厅由专业公司配置照明等设备；录音室采用白炽灯，并配有调光开关；室外道路、树木、旗杆及内景式观光电梯照明采用金属卤化物灯。 2．6．2 照度：办公、会议、阅览、大堂、接待、多功能厅等为200～300lx 设备机房、洗衣机房、厨房、录音室等为150～200lx 走道、楼梯间、卫生间、库房等为30～75lx 2．6．3 控制：办公室、会议室。设备机房等一般房间的照明采用就地控制方式；公共场所照明、室外照明、节日照明等采用了BAS自动控制系统。 2．7 防雷保护、安全措施及接地系统 2．7．1 本工程防雷等级为二类，由于为高层建筑物，其防雷装置考虑了防直击雷、侧击雷、防雷电感应和雷电波的侵入。 2．7．2 防雷接地、变压器中性点接地、电气设备保护接地及弱电系统接地等共用统一的接地系统，利用结构基础钢筋做接地极，将一、二期工程接地系统连为一体。实测接地电阻为0.1Ω。 2．7．3 低压配电采用TN-S系统，其中性线和保护线在接地点后要严格分开。凡正常不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。 2．7．4 采用总等电位联结，将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件进行联结。 2．7．5 计算机电源系统、共用电视天线引入端。电信引入端设过电压保护装置。 2．7．6 电梯机房、消防中心等弱电设备用房的接地利用大楼统一接地极，独立设引下线。 3 弱电设计 3．1 火灾自动报警及控制系统 3．1．1 消防控制室设在首层，室内设有集中报警主机、联动控制柜、消防对讲电话及紧急广播设备等。除厨房、开水间、地下车库选用感温探测器外，其它场所均选用感烟探测器。主要出入口及走道均没手动报警开关及消防对讲电话插孔，公共场所及走道均设置紧急广播扬声器，功率不少于3W。联动控制装置包含有联动控制器、室内消火栓系统、喷洒系统、防排烟及空调通风系统、防火门及防火卷帘门、电梯回降、火灾应急广播等控制装置、火灾对讲电话系统及电源管理系统等。 3．1．2 系统布线设计：分为火灾自动报警系统传输线路和消防联动控制、自动灭火控制、通信和紧急广播等警报线路两种。本工程采用报警传输与联动控制线路分开设置的二总线制产品。对传输线路采用绝缘铜芯导线穿金属管，对消防联动控制，自动灭火控制线路采用耐火电线穿金属管，通讯及紧急广播线路采用耐热电线穿金属管，暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度为3cm。 3．1．3 室内消火栓系统的控制装置有三种控制方式：一是通过现场消火栓按钮直接启动消防泵；二是在消防控制室通过手动按钮直接启动或停止消防泵；三是采用总线编码控制模块控制消防泵的启停。并能显示其运行、故障状态，以及动作的消火栓按钮部位号。 3．1．4 喷洒系统的控制装置：消防控制室可自动和手动控制启停喷洒泵，并能显示其运行、故障状态，每层水流指示器动作报警至消防控制室。消防控制室可显示水流指示器及安全信号阀的工作状态。 3．1．5 防烟、排烟风机的控制：防烟、排烟风机的联动控制采用自动控制和手动直接控制两种控制方式。自动控制方式采用总线编码控制模块来控制防相，排烟风机的启停，当消防控制室接收到火警信号后，联动程序根据火警信号位置产生控制排烟阀门开启，排烟风机启动，空调，送风机等关闭的信号。经总线和控制模块驱动各设备动作并接收其运行状态的反馈信号。 3．1．6 防火门，防火卷帘门的控制装置：电动常开防火门的作用在于防火和防烟，正常状态时防火门处于开启状态，发生火灾时防火门自动关闭。防火门的控制方式由消防控制室通过总线编码控制模块联动控制，还可以手动控制。防火卷帘门按使用目的分为两种：一是防火分隔的防火卷帘门；二是疏散通道上的防火卷帘门。作为防火分隔的防火卷帘门，在火灾探测器动作后，控制卷帘门下降到底。疏散通道上的防火卷帘门在感烟探测器动作后，控制卷帘门下降到距地1.8m处，待感温探测器动作后，控制卷帘门下降到底，从而达到人员紧急疏散，隔烟、隔火、控制火灾蔓延的目的。防火卷帘门动作后，将卷帘门的信号送至消防控制室。 3．1．7 电梯回零控制装置：电梯是高层建筑的纵向交通工具，消防电梯是发生火灾时供消防人员扑救火灾营救被困人员使用的。由于没有电源的可靠保证，一般电梯不能作疏散作用。消防控制室在火灾确认后，控制电梯全部停于首层，并接受其反馈信号，电梯的控制有两种方式：一是将电梯控制显示的副盘设在消防控制室，消防值班人员可根据实际情况直接操作。另一种是在消防控制室设计电梯联动装置，发生火灾并经人工确认后，由消防控制室向电梯机房发出火灾信号及强制电梯全部停于首层的指令，本工程为前者。 3．1．8 火灾应急广播的控制装置：火灾应急广播和公共广播共用一套装置，广播机房和消防控制室合用。火灾时消防控制室能将火灾疏散层的扬声器强制转入火灾应急广播状态，每层均设有扬声器其额定功率不小于3W，火灾应急广播分路输出、顺序控制，设置应急广播备用扩音机，其容量为火灾应急广播扬声器总容量的1.5倍。 3．1．9 消防直通对讲电话系统：在消防控制室内设置消防直通对讲电话总机，除在各层的手动报警按钮处设置消防对讲电话插孔外，在变配电所、水泵房、消防电梯轿厢、电梯机房、楼宇设备控制室、管理值班室等处设置消防直通对讲电话分机。 3．1．10 电源管理：楼内部分非消防用电低压出线回路及各层主开关均设有分励脱扣器。当发生火灾时，消防控制室可根据火灾情况自动切断相关层的正常照明及空调机组排风机等非消防电源，自动开启相关层的应急照明系统。 3．2 电话配线系统 　　该楼电话机房设在一层北侧，内装400门程控电话交换机（由电脑程控交换设备一台，话务值班员转换台2个，总配线架一套，电源整流柜一个以及蓄电池组成）。交换机引入中继线40对，外线直通电话60对，全部由市话局用电缆穿管块埋地敷设，各层分别设电话分线箱，干线采用HYA型电线电缆沿弱电竖井内垂直安装电缆线槽敷设，各层水平方向敷设的干线穿钢管暗配，分支线采用RVS-2×0.5型聚氯乙烯绝缘电话线穿钢管暗敷，1～3对穿SC15，4～6对穿SC20。 3．3 建筑设备监控系统 3．3．1 监控中心设在一层，建筑设备自动控制系统，对全楼的供水、排水设备、空调设备及供电系统和设备进行监视及节能控制。系统具备机组的手／自动状态监视、启停控制、运行状态显示、故障报警、温湿度监测、控制及实现相关的各种逻辑控制关系等功能。消防专用设备（消防泵、喷淋泵、消防稳压泵、排烟风机、加压送风机等）不进入楼宇自动控制系统。 3．3．2 建筑设备监控系统（BAS）包括：冷冻机。冷却泵、冷冻泵及相应的进出水阀等顺序启停程序控制，状态显示，故障报警；压差调节阀、新风阀、水路电路两通阀、空调机、新风机、温度调节问的开启，关闭和开度控制；送排风机的时间程序控制；温，湿度等参数的测量纪录；变配电所内高压进线，出线及联络开关的状态，进出线电流。电压、无功功率计量，低压进线及联络开关状态，电流、电压、电量、功率因数等参数的测量纪录，干式变压器运行温度显示，超温报警；各类水泵的运行及故障报警；公共场所照明、室外照明、节日照明等的时间程序控制或光敏元件控制；BAS系统控制器之间的通讯线预留管线均为SC20镀锌钢管。 3．4 局域网配线系统 3．4．1 工作区子系统：本工程在—～十二层均设有单孔信息插座，单孔信息插座数量按“基本配置”设计。 3．4．2 水平子系统：包括信息插座，每层配线设备和层配线电缆，层配线电缆均采用5类非屏蔽双绞电缆，2根穿SC15管，4根穿SC25管。信息插座采用通用面板RJ45型，底距地0.3m。 3．4．3 干线子系统：包括设备间的配线设备和跳线设备以及设备问及各楼层配线间的连接电缆，电缆采用五类UTP非屏蔽双绞电缆。所有干线电缆均采用电缆线槽在弱电竖井内暗敷。 3．4．4 管理子系统：管理子系统包括干线接线间，网络集线器（HUB）光纤连接单元（LIU）。 3．5 有线电视系统 3．5．1 普通电视信号由室外有线电视网引来，系统采用750MHz邻频传输，前端设备设在顶层电视机房内。 3．5．2 系统根据用户情况采用了分配-分支-分配方式，干线电缆选用SYKV-75-9，支线电缆选用SYKV-75-5，穿镀锌钢管暗敷。 3．6 闭路电视监视系统 3．6．1 闭路电视监视系统的所有主机设备均设置在一层安防控制室内（与消防控制室合用）。 3．6．2 在本工程各出入口、电梯厅、室外停车场及各层走道内设保安监视摄像机。 3．6．3 中心主机系统采用全矩阵系统，所有摄像点可同时录像、时序切换，同时可手动选择某一摄像机进行跟踪、录像。 外语教学与研究出版社办公楼的电气、弱电设计距现在已经8年了。随着我国建筑智能化的飞跃发展，本工程的功能与设备已有部分改变，并基本达到了办公自动化，通信自动化，建筑设备自动化。随着时间的推移，电气设备的飞速发展，设计中存在一些错误与缺点望大家给与批评指正。