摘要：结合国家相关设计规范，标准以及作者的工程实践，提出了高层建筑电气设计中常遇到的一些问题和具体处理方法。
关键词：变配电所；ATS转换时间；消防负荷计算；火灾报警
0 引言
随着我国经济技术不断发展，高层建筑层出不穷，建筑规模越来越大，建筑电气设计理念和技术也在不断更新和发展，同时，随着新的《建筑设计防火规范》GB0016-2014、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013等规范的推出，对建筑电气设计提出了更高、更细致的要求，本文就高层民用建筑电气设计的一些常见问题作出一些探讨。
1、变配电所位置选择
（1）根据民规JGJ 16-2008 4.2.2条，变配电所可设于建筑物地下室，但不宜设置在最底层，当地下只有一层时，需采取相应的防水、防洪措施。在设计过程中甲方经常会要求设计人员将变配电所设置在地下室一层，当层高不够时，甚至将变配电所地平下沉以满足层高要求，这样会使变配电所成为一个积水区域，即使采取排水措施也无法很好解决，因此设计中应尽量避免。同时变配电所不应设在厨房、浴室、厕所等经常积水的正下方，并不宜设在与上述场所相贴邻的地方。
（2）根据民规JGJ 16-2008 4.9.6条，变配电所与上、下或邻贴的居住、办公房间仅有一层楼板或墙体相隔时，变配电所内应采取屏蔽、降噪措施。
《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011第4.2.2条规定，当配变电所设在住宅建筑内时，配变电所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，不宜设在住宅建筑地下的最底层。
《教育建筑电气设计规范》JGJ310-2013第4．3．3条规定，附设在教育建筑内的变电所，不应与教室、宿舍相贴邻。
以往设计中设计人员有时会忽略这个问题，但现在规范已经作出明确的规定，且业主对居住，办公环境的要求也越来越严格，为避免今后业主投诉，在设计中避免将变配电所设于教室、宿舍、居住、办公房间正上方、正下方和邻贴。
2、高低压配电系统的设计
（1）根据民规JGJ 16-2008 4.5.2条，具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃性油的10（6）KV配电装置、低压配电装置和干式变压器，可互相靠近布置。很多设计图纸中变压器和低压配电柜贴临布置，但是漏标设备IP防护等级。
（2）《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011第6.4.3条规定，高层住宅建筑中明敷的线缆应选用低烟、低毒的阻燃类线缆。不少设计师因此认为一类高层住宅建筑的非消防电缆如果不采用明敷方式即可采用一般电缆，但却未注意到民规JGJ 16-2008第7.4.1条规定，对一类高层建筑以及重要的公共场所等防火要求高的建筑物，应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。查阅该规范条文说明，并未提到该项目不适用于住宅项目，因此本条文对住宅项目是有约束力的，应严格执行。
（3）民规JGJ 16-2008 第 7.6.4条规定，配电线路的过负荷保护，对于突然断电比过负荷造成的损失更大的线路，该线路的过负荷保护应作用于信号而不应切断电路。设计中，消防负荷断路器应注明不带过负荷脱扣附件，或使断路器热脱扣器整定值大于回路计算电流值得1.5倍以上（回路电缆正常工作电流值应与断路器热脱扣整定值相匹配）时，也可认为消防设备过载时不发生跳闸现象。但是有些设计消防设备配电箱内选用微型断路器，注明不带过载保护，这样是无法实现的，因为微断过流和短路共用一套装置，电流不可调。
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3、消防负荷计算
一般在民用建筑中往往采用柴油发电机作为消防及其他重要负荷的备用电源，备用电源的容量选择与消防时所需的最大计算负荷有关系，那么一个建筑所需的最大消防负荷该如何确定呢？
规模相对较小的单体建筑可以直接将所有的消防负荷叠加。但是当建筑规模比较大时，比如由共同的裙楼和地下层及若干的塔楼组成的大型民用建筑，如果把消防设备容量简单相加，选出来的发电机容量往往很大，造成很大浪费。因此，这种情况下不能采用将消防负荷简单叠加的方式，而应该根据建筑物最不利的一层或一个防火分区发生火灾时需开启的消防水泵、消防风机、防火卷帘、应急照明等最大消防负荷来确定。
4、选用双电源切换开关ATS应注意的问题
目前很多设计图纸中，一般都不标注ATS的切换时限，厂家通常会按某个标准统一设定电源转换时间，但这种设计存在一定的问题。笔者认为，电源转换时间应根据不同性质和不同重要性的负荷确定，并非时间越短越好。对于感性负载，当ATS从常用电源切换到备用电源时，负载会产生反电势，此反电势和备用电源电势叠加在一起，有可能产生大的冲击电流，负载设备将受到极大的机械应力，并造成熔断器熔断或断路器脱扣。同时，一旦市电全失，所有重要负荷立即投切到自备发电机上，迫使发电机满载或接近满载启动，这样既容易造成发电机启动失败，也会影响发电机的使用寿命。所以正确的设计是有选择地让那些对电源转换时间要求特别高的负荷（宜占发电机容量的百分之三十到六十）快速切换，而让其他重要负荷延时十到十五秒后再投切到发电机上。如果应急发电机组容量是按平时重要的一、二极负荷选用，且容量比消防负荷大时，也可不分批延时起动。
5、火灾报警系统
（1）《火灾自动报警系统设计规范》 第3．4．6 条规定，消防控制室内严禁穿过与消防设施无关的电气线路及管路。单一功能的消防控制室，不允许其他系统的与消防设施无关的电气线路及管路穿过。安防系统可以有效帮助消防值班人员快速确认火灾及指导灭火救援，属于消防系统的关联系统，可以和消防系统合用设置消防监控中心。但是需要注意的是，合用时各系统的设备布置和线路敷设应相对集中，其间应有物理分隔，不同系统的线路不能交叉敷设。
（2）《火灾自动报警系统设计规范》 第3．4．2 条规定，消防控制室应设置消防电源监控器，GB28184-2011《消防设备电源监控系统》第3.1条给出了消防设备电源的定义：“消防设备电源为各类消防设备供电的交流或直流电源，包括主电源和备用电源”。消防设备能否正常工作取决于消防设备供电电源的工作状态是否稳定良好运行。为保证建筑物内的消防电源在任何时候任何情况下不断电，切实消除安全隐患，设置消防设备电源监控系统是有必要的，但是有些设计师在每一级配电开关处均设置监控点，造成不必要的浪费，比较科学合理的应该是在末端配电箱设置，比如消防风机、消防水泵、消防电梯设在对应设备房的双电源转换配电箱内，应急照明设在防火分区照明配电箱内。
（3）《火灾自动报警系统设计规范》 第3.1.6 条规定，系统总线穿越防火分区时，应在穿越处设置总线短路隔离器。对于住宅建筑，有些项目只需要在公共部位设置火灾报警系统，每层设备总数也较少，总线回路穿越楼层垂直布线，不需要在每层设置隔离模块，只需要保证每只总线短路隔离器保护的消防设备的总数不应超过32点即可，因为住宅项目防火分区不按楼层划分，一般视每个单元为一个防火分区。同时有些火灾报警产品每个探测器自带短路故障隔离功能，这类探测器在总线上也无需额外设置短路隔离器。
（4）在工程中对非消防电源的切除，常见的是利用低压断路器的附件即分励脱扣器。一般情况下，可在配电所（室）的低压出线开关或在每层的主配电箱上切除非消防电源，而这些地方所选用的低压断路器的框架电流比较大，其配套的分励脱扣器所需电流也比较大。因此，建议将分励线圈接在 220V或380V的电路里，这种方式比较可行。
6、结束语
以上为笔者在高层建筑电气设计中一些体会，不足之处恳请专家同行提出宝贵意见。
参考文献：
[1]《建筑设计防火规范》GB0016-2014
[2]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013
[3]建筑电气设计要点及常见问题分析（中国建筑工业出版社）
[4]《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008
论文作者:尹慧玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：负荷论文; 电源论文; 火灾论文; 建筑论文; 消防设备论文; 设计规范论文; 隔离器论文; 《基层建设》2019年第17期论文;