摘要：隨著城市規模的不斷發展，高層建筑越來越多，因此，高層建筑電氣設計就成為設計者不得不面對的問題。本文結合工程實例，介紹了高層建筑電氣設計中一些比較典型且具有普遍意義的問題，結合某工程的實際做法闡述了問題的解決方法。
　　關鍵詞：高層建筑；電氣設計；配電；負荷計算
　　1工程概況
　　本項目商業綜合大樓，總建筑面積為405570m2，地上建筑面積272330m2，地下建筑面積133240m2,主體高度99m。項目組成為：辦公樓兩座，建筑面積為70800m2，28層，標準層高為3.2m。
　　2 負荷計算
　　1）負荷特點:用電負荷大,遠大于《全國民用建筑工程設計術措施》中大120W/m2的指標,尤其是餐飲的用電負荷更大，而且不同類型、不同飲食文化背景的餐飲差別也很大。
　　2）負荷的不確定性大，因為商業地產往往根據市場租的需求，不斷調整商鋪的性質，使得負荷在動態變化之中。
　　3）目前的規范和技術措施沒有對商業項目中不同類別商鋪的參數指進行細化，工程設計中的負荷計算缺少據，大多數情況只能靠設計人員憑借以往工程經驗進行計算。
　　負荷參數的選擇：針對以上遇到的問題，進行負荷計算時，首先與開發商銷售部門進行良好的溝通，確定各層的業態形式商鋪面積和性質，這是電氣負荷計算的基礎依據；其次確定商鋪內單位面積參數指標也很重要且復雜，因為規范中沒有明確的指標可以參考；而且不同城市間的經濟發展水平不均衡，用電指標也不同；便在同一城市不同區域的消費群體也有差異。
　　3）需要系數的選擇：參數確定后，需要進行負荷計算。一般采用需要系數法，計算過程不再贅述。需要探討的是需要系數的選擇，這在現行規范、手冊及《統一技術措施》中也沒有明確的要求，根據多年的設計體會認為，在配電最末端商鋪內戶箱或層配電箱計算時Kx一般取1，在各回路干線計算時取0.7～0.8，在變電所各配電變壓器計算時取0.4～0.6。
　　3變電所設置
　　根據負荷計算結果，本工程的變壓器總安裝容量為43400Kv.A，經與供電公司反復協商，分別在本工程的北、中和南三段設置3個變電所為三段建筑供電，1#變電所設6臺2500Kv.A變壓器,承擔北段供電；2#變電所設4臺1600Kv.A變壓器,加6臺2000Kv.A變壓器,承擔中段的供電，另外還有5臺10Kv.A高壓冷水機組（合計4000Kv.A）；3#變電所設2臺2000Kv.A加2臺1000Kv.A變壓器，承擔南段A、B兩座辦公樓供電。本工程配置兩處10Kv電源引入點，每處為兩路10Kv線路,根據供電公司對10Kv電源容量的規定：每路最大負荷為11000Kv.A左右，兩路即為22000Kv.A，設計1#、3#變電所合用一處10Kv,電源進線，總容量為21000Kv.A；2#變電所內變壓器和10Kv,冷水機組共用一處10Kv電源進線，總容量為22400Kv.A。在變電所平面布置的設計中，除了滿足規范要求以外，還需要考慮高壓柜、變壓器和低壓柜按供電順序布置，尤其是低壓配電柜饋出電纜的走向順暢，值班人員巡視方便等問題如不認真考慮，會造成施工時電纜交叉多、繞遠路、浪費建筑面積以及巡視不方便等問題。
　　4較小消防負荷的供配電
　　在大型商業項目設計中經常會遇到消防用電設備負荷較小且分布較分散，若均由變電所饋出，會使得變電所低壓柜饋出很多小電流回路，對斷路器分斷能力和導體的動、熱穩定帶來一定的影響。根據GB50045-1995《高層民用建筑設計防火規范》規定“消防用電設備應采用專用的供電回路，其配電設備應設有明顯標志”。對供電回路的條文解釋系指“從低壓總配電室（包括分配電室）至最末一級配電箱，與一般配電線路均應嚴格分開”。在本設計中，采用了增加一級配電的方法，即從變電所不同母線段上分別饋出一條消防專用回路，在適當位置設置兩臺配電柜，再由此配電柜放射式配至末端雙電源互投箱，這樣既滿足了規范對專用供電回路的要求，又避免在變電所級饋出許多小電流回路。
　　5斷路器及導體的選擇
　　由于商業地產項目房間用途的不確定性，在選擇斷路器和導體時必須考慮一定的裕量以滿足調整造成的負荷變化。根據這一特點，在設計中較多地使用了插接母線供電，既可以滿足大載流量的要求，又使供配電靈活性加大，在每層豎井中均預留備用插接箱，以便在變化時，可根據上下層負荷的變化，進行調整。例如：某豎井一段母線負責1～3層供電，當1層由于變化容量增大，而3層容量減小時，就可使用1層的備用插接箱把3層富裕的容量配給1層使用。在變電所這級配電中，選擇斷路器時要選整定值可調整的斷路器，以便在末端負荷變化時調整整定值；在母線和互感器的選擇上一般按斷路器框架值來選。例如：某段干線設備容量530Kv，Kx取0.7，計算電流為704A，選擇斷路器框架值為1000A，整定值為800A；電流互感器為1000/50；母線載流量為1000A，此路最大可滿足1000A電流的負荷使用要求，即便有調整，配電開關及線路也可不必作大的變動。
　　6層配電箱的設置
　　根據各層防火分區的劃分，分別在各層編號為A～K豎井內設置層照明配電箱為各商鋪供電,各商鋪的供電采用一對一放射式供電。需要指出的是由于各層的業態比較復雜各層的防火分區上、下層不對應，使得有的豎井在負責本防火分區供電的同時，還要負責相鄰的防火分區的供電。在設計時，采用了就近原則，同時也考慮到整條干線負擔的負荷情況，盡量使各個豎井內負荷比較平衡。
　　7公共區域配電箱的設置
　　考慮到商業的公共區域將來需要二次裝修，必須預留電源。此處的設計需要考慮以下幾點：①電量預留多少的問題，其中照明用電可根據GB50034-2004
　　《建筑照明設計標準》表6.1.3及其6.1.8條，商業建筑照明功率密度值計算，高檔超市營業廳為20W/m2，根據“裝飾性燈具總功率50%計入照明密度計算值”的規定，采用的預留標準為40W/m2。②為方便裝修設計，在每個防火分區內設置了公共區域照明配電箱和應急照明配電箱，以便明確裝修設計的電氣配電分界點。
　　③將樓梯間、儲藏間等不需要做裝修的部位，單獨設置配電回路或配電箱，盡量不從公共區域預留精裝用電的配電箱內饋出。
　　④公共區域照明的控制，大部分采用兩種方式，即C—BUS系統或BA系統控制，利用C—BUS的優點是控制比較靈活，可按每一路饋出控制，也可調光控制；缺點是造價較高。利用BA系統控制優點是造價低，控制簡單；缺點是由于交流接觸器為三相，控制時可能會三路同時開或者同時關，在裝修設計時需將各接觸器饋出回路岔開供電，避免造成故障時大面積停電。
　　8戶配電箱的設計
　　在商業地產設計中，往往只為商鋪設計一個電表箱，而出線回路由用戶根據自己的需要進行二次設計，但是商鋪內風機盤管的供電很難解決，無法進行空調系統的整體調試。本工程的做法是在電表箱內增加一個斷路器為風機盤管供電，另一路為用戶二次設計時使用，如下圖所示。
　　                
　　用戶配電箱設計圖
　　9配電柜/箱與配電回路的編號
　　大型項目往往低壓配電柜/箱很多，低壓饋出回路就更多，往往會出現柜/箱編號及線路編號重復的問題，造成在設計圖中查找及將來維護檢修的困難。本工程有3個10Kv變電所，20臺變壓器，上百臺低壓饋出柜，饋出回路更多。按照國際電工委員會（IEC）及中國國標的要求：①所有的配電編號要簡單明了，不能太箱和線路編號不重復。②編號要簡單明了，不能太長。③區分負荷性質和類型。④規律明顯便于查找，能使看圖者一目了然。根據以上要求及地上、地下建筑防火分區和業態形式的不同情況，采用了兩種略有差別的方式。地下部分基本為車庫，用途比較單一，防火分區也比較整齊，按防火分區編號，如AL—BL—1/1、AP與APE等各字母及數字含義：AL代表照明配電箱（AP代表動力配電箱，APE代表應急動力配電箱）；BI代表地下一層；1/1代表I防火分區1號箱。地上部分比較復雜，防火分區比較多，且上、下層防火分區不對應，按豎井編號較好，如AL—1—A1、AP和APE等字母及數字含義：1代表一層；A1代表A號豎井饋出的1號配電箱。低壓饋出回路的編號采用了如：W3—6—AL—1—A1，W3—6)表示此回路由3號變壓器所供電的6號配電柜饋出，AL—1—A1表示本回路所接的第一個配電箱為AL—1—A1等，以此類推。
　　10結束語
　　隨著商業設計項目越來越復雜，需要設計人員不斷地提高設計水平，精心設計，作出精品。以上僅是在商業設計中的點滴經驗總結，希望能和廣大設計人員交流。