方案设计阶段电气机房的设计要点课件

方案设计阶段电气机房的

设计要点

华通设计顾问工程有限公司

2010.01.

方案设计阶段电气机房的

设计要点

华通设计顾问工1最近几年，公司完成了不少公共建筑和居住小区的电气设计，积累了一些难得的经验，也在实际施工建设过程中经历了许多难忘的教训。无论是经验，还是教训，应该都是我们的宝贵财富。今天，我就北京地区的公共建筑和居住小区电气方案设计中所遇到的一些常见问题谈一点看法，算是对以前设计的总结和反思，也是今后工作的参考，由于水平有限，定有不足和错误之处，请多批评指正。最近几年，公司完成了不少公共建筑和居住小区的电气设计，积累了2我们首先明确一下电气机房的种类：居住项目：强电用房：10KV开闭站、10/0.4KV变配电室、低压电缆分界小室、低压配电室、弱电用房：消防及安防控制室、有线电视光端机房、弱电机房（电话及网络）公共建筑：强电用房：10/0.4KV变配电室、高压电缆分界小室、（柴油发电机房）弱电用房：消防及安防控制室、有线及卫星电视机房、弱电机房（电话及网络）我们首先明确一下电气机房的种类：居住项目：31.方案设计的内容与深度1.方案设计的内容与深度41.1国家规定

根据建设部颁布的《建筑工程设计文件编制深度规定》（2003年版）的规定，电气专业方案设计只要求编写设计说明书，不要求提供图纸，电气方案说明的内容和深度规定如下：（1）设计范围本工程拟设置的电气系统（2）变、配电系统1）确定负荷级别：一、二、三级负荷的主要内容。2）负荷估算。3）电源：根据负荷性质和负荷量，要求市电电源的回路数、容量、电压等级。4）变、配电所：位置、数量、容量。（3）应急电源系统：确定备用电源和应急电源形式。（4）照明、防雷、接地、智能建筑设计的相关系统内容。1.1国家规定51.2补充要求1.2.1室外电气管线路由图按以上1.1条规定编写的说明书，一般已能满足方案设计的深度要求；但是通常住宅小区往往没有初步设计阶段，建筑方案设计及相关的手续得以批准后，就近入施工图阶段，项目也往往是分批开发建设，所以要求我们在方案设计阶段，就应该根据市政条件和小区规模及性质确定变、配电室的位置（含其数量及容量）和弱电站房的位置等内容；对整个小区的强、弱电外线路由有一个整体的规划，并由总图专业对所有专业的室外管线进行综合，以确保方案的可实施性；电气专业的室外管线路由图只作为内部作业图，可不正式出图。公共建筑在方案阶段应根据市政（强、弱电）条件，建筑物的规模和性质确定变配电室的位置和数量，确定弱电站房的位置；并根据项目的建筑功能及层高确定强、弱电主干线路的路径是否能可行；管线综合图可作为初步设计的依据。1.2补充要求61.2.2年电能消耗量估算根据《北京市固定资产投资项目节能评估和审查管理办法》（试行）的规定，从2007年4月1日起，建筑面积在2万平方米及以上的公共建筑项目、建筑面积在20万平方米及以上的居住建筑项目和其他年耗能在2000吨及以上标准煤的项目，在申报可行性研究报告审批、申请项目核准或项目备案之前需进行节能评估和审查。因此，有关工程项目从立项报告起的各设计阶段要编写节能专篇，方案设计阶段的节能专篇要求列出“项目能源消耗种类，来源及年消耗量”。能源种类包括电力、天然气和热力等。因此电气方案设计的节能专篇除要说明具体节能措施外，还需进行年电能消耗量（即电力年需要实物量kWh）的估算。建筑节能是个很重要的话题，关于节能措施和年电能消耗量的估算我们将做为专题另找时间进行探讨。方案设计阶段电气机房的设计要点ppt课件72.小区变配电室设置要求2.小区变配电室设置要求82.1负荷计算2.1.1负荷计算方法：方案通常采用单位指标法电气设计的负荷计算通常应包括设备容量、计算容量和计算电流等内容，但在方案设计阶段，电气专业为了便于确定供电方案和选择变压器的容量和台数，一般可采用单位指标法进行负荷计算。单位指标法的计算公式如下：Sjs=K·N/1000（2-1）式中：Sjs——计算的视在功率（kVA）；K——单位指标（VA/m2）N——建筑面积（m2）根据目前的用电水平和装备标准，其单位指标见表2-1（引自《北京市建筑设计技术细则—电气专业》2005年版），按照此表计算出的负荷不需要再乘同时系数。2.1负荷计算9变压器装置指标

建筑类别用电指标（W/m2）变压器装置指标（VA/m2）建筑类别用电指标（W/m2）变压器装置指标（VA/m2）住宅15~4020~50剧场50~8080~120公寓30~5040~70医院40~7060~100旅馆40~7060~100高等院校20~4030~60办公30~7050~100中小学12~2020~30商业一般：40~8060~120展览馆50~8080~120大中型：60~12090~180演播室250~500500~800体育40~7060~100汽车库8~1512~34注：1.当空调采用直燃机制冷时，用电指标比采用电动压缩机制冷时降低25~35VA/m2。表列用电指标上限值，为采用电动压缩机制冷的数值。2.北京地区的住宅，根据不同户型可按4~8kW/户估算。变压器装置指标建筑类别用电指标（W/m2）变压器装置指标（10

2.1.2合理确定单位用电指标（K）表-1中所列单位面积用电指标（K）均为由低到高的数值范围，同类建筑的最高值与最低值相差甚大，因此在选用时需根据各类建筑的用途和档次，合理而有所区别地选定一个恰当的K值。比如住宅要区别普通住宅与高级住宅或别墅；公寓要区别普通单身公寓，高级公寓和办公式公寓；公建要区别配套公建与非配套公建，汽车库要区别普通单层车库还是机械车库等。应当指出，上述负荷估算的结果不应超过“首规委办、市规委关于《北京市区民用建筑近期市政能源规划指标》的通知（1997）”中规定的有关供电指标（见表2-2）。

2.1.2合理确定单位用电指标（K）表-1中所列单位11

民用建筑近期规划供电指标

建筑类别供电指标（W/m2）普通住宅高级住宅30~4040~50一般办公楼科研楼大型高档办公楼，用电设备较多的科研楼5080一般商店中小百货商场大型百货商场（设有集中空调、自动扶梯）60~12080~150100~200大型综合医院80大专院校中小学、托幼儿园30~5015~30民用建筑近期规划供电指标建筑类别供电指标（W/m2）普通12在负荷计算的基础上确定变配电所的位置、数量及容量，是供电方案设计的重要内容。居住小区是以住宅为主又包括了各类民用建筑的群体，小区变配电所的设计除要执行《供配电系统设计规范》（GB50052-95）、《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）等国家规范外，还要执行当地供电部门对居住小区供配电设计的有关规定和具体要求。变配电所设计涉及的内容很多，方案设计阶段需解决以下几个具体问题。方案设计阶段电气机房的设计要点ppt课件132.2电力计量的管理方式与界限

2.2.1局管户与自管户在进行变电所方案设计时，应按北京地区电网的有关计量方式设计，并以供电部门批准的供电方案为设计依据。用户电能计量设置应符合下列原则：（1）局管户：我们通常所说的低基，由供电部门直接管理和供电的用户，采取低压计量到户方式。（2）自管户：我们通常所说的高基1）计算容量≤100kW为低压用户，不设变压器，采用低压设总表计量方式。2）变压器容量≤2×400kVA为高压用户，可采用高压供电低压侧设总表计量方式。3）变压器容量>800kVA为高压用户，采用高压供电高压侧设总表计量方式。2.2电力计量的管理方式与界限2.2.1局管户与自142.2.2高压用户10kV高压用户是指其用电设备容量大于250kW的独立户，自设变电所。高压用户根据用户的用电性质、变压器容量，主接线形式的不同，分为以下四类：1）高压计量，低压设动力子表（非商业用电）；2）高压计量，低压不设动力子表，全部按“峰谷分时计价”，又称商业用电；3）高压用户低压计费，设动力子表（非商业用电）；4）高压用户低压计费，不设动力子表（商业用电）。高压计费与低压计费的分界，是变压器容量不大于400kVA者，为低压计费。2.2.2高压用户152.2.3民用用户电费计取方式：（1）执行政府行政单位、公共事业单位，军事单位计费方式的用户，动力、照明分别计取；按两者间负荷较小的一种设子表计量（居住建筑计量到户）。（2）执行商业计费方式的用户，动力、照明统一计取（居住建筑计量到户）。商业用电的适用范围为：凡从事商品交换或提供商业性、金融性、服务性的有偿服务所需的电力，包括：商场、商店、物资供销、仓储、服装家具店、洗染店、宾馆、饭店、招待所、旅社、酒家、茶座、咖啡厅、饮食、餐馆等；发廊、发屋、浴室、美容厅、录像放映点、电影院、剧院、游戏机室、彩扩摄影店、歌舞厅、卡拉OK厅等；金融、保险、旅游点、房地产经营、咨询服务等；电子计算机事业、其他综合技术服务事等。2.2.3民用用户电费计取方式：162.3居住小区10/0.4kV变电所2.3.1小区变电所的位置选择居住小区变电所的位置选择应执行规范GB50053-94第2.0.1条的各项规定。由于居住小区总图布置通常密度大，地下建筑上面的覆土层厚度有限，各种地下管道与管井密布，业主对各种动力站房的建筑面积控制较严等各种原因，因此方案设计阶段，在选择变电所位置时应根据供电部门的规定，注意下列要点：（1）接近负荷中心或大容量用电设备点，尽量缩小供电半径，低压供电线路的长度不宜超过200m。（2）变电所可附设于建筑物首层、设在地下一层、与汽车库等同层建设以及采用室外箱式变电站等方式。（3）进出线方便。室外需有设置电缆井、电缆沟或电缆排管的空间。（4）居住区变电所宜采用下进下出的配线方式。设于地下一层时，应满足供电部门规定的层高、面积、地下夹层、运输通道、通风散热、电缆进出、工作和维护人员通道、基础留洞或埋管、接地条件、防水要求、降低噪声、减震措施等要求。（5）变电所的上方不应为居民住宅。有条件时应适当拉开变电所与居民住宅的距离。（6）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。2.3居住小区10/0.4kV变电所2.3.1小区变电172.3.2变配电室的一些具体要求小区内的住宅建筑应由低基（局管）变配电室供电。商业、办公、小学、托幼等公共建筑一般由高基（自管）变配电室供电。两种变电所的管理方式不同，土建做法也有所不同，方案设计阶段应区别对待。（1）高基（自管）变配电室1）高基（自管）变配电室是由业主自己建设、自行管理的变配电室，属高压自管户。变配电室由10kV高压电缆分界室（含电缆进线室）、变配电室（含高压开关柜、变压器、低压开关柜及直流电源屏等）和值班室等组成。2）高压电缆分界室应靠近外墙，并接近电源进线方向。分界室应按规定设在建筑物的地下一层，其建筑面不小于25m2，净高不小于3m。分界室的下面应设层高不小于2.1m的电缆夹层。10kV电缆由室外埋管先进入靠外墙的电缆进线小室（高压电缆井），沿支架向下敷设到夹层后，再从下部引至分界室的环网柜。通常电缆进线小室的外墙上预埋8～10根DN150加2根DN50套管，分上下两层排布。分界室的门应向外开向公共走道。其内部安装由供电部门提供的两组10kV环网柜等设备。分界室的房屋由业主建设，但分界室及其内部设备属供电部门所有。2.3.2变配电室的一些具体要求18

3）高基变配电室根据建筑物的性质和特点，可设置在建筑的地下一层或地下二层（设置于地下二层时经供电部门批准），其面积须根据变压器的台数及配电柜的数量来确定；面积一般不小于150m2，梁下净高不宜小于3.5m，变配电室下面应设层高不小于2.1m的电缆夹层，进出线宜采用下进下出方式；受条件限制和层高允许时，也可采用下进上出或上进上出方式；除分界室外，变电所内部的所有高低压变配电设备均由用户负责。4）运输通道：a.变电所位于地下一层时，可以利用地下公用通道（如地下车库通道）作为设备运输通道，但必须综合考虑设备的重量与体积。b.运输通道经过地下车库时，其净高不得小于2.5米，宽度不得小于2米。c.设备运输一般不采用吊装口方式，必须采用时应综合考虑垂直运输与水平运输，且吊装口须与变电所贴邻，吊装口地面上的建筑与变配电所统一管理，吊装口不得封堵。d.吊装口尺寸不得小于1.8m×2.5m。深度超过7m时吊装口应加大，并增设爬梯，便于人员上下，吊装口上方安装吊装用（吊勾）钢梁，并满足变压器荷载要求。（吊勾）钢梁与吊装口高度应满足吊装要求，吊装口如在室外地面上，应高出地面0.5m或建防雨小屋。

19（2）低基（局管）变配电室低基（局管）变配电室的设计应严执行北京供电局文件——京供业扩（2003）4号《居民住宅区入楼配电室设计细则》的规定，其设计与管理均由供电部门负责。建筑设计院仅负责土建设计和变电所的照明与接地设计，但在配合供电部门进行设计时，一般需满足下列要求：1）建设规模：单台500kVA及以上，两台630kVA及以上的变压器，其变电所的建筑面积分别为75m2和150m2左右。建筑面积3万平方米以上的住宅，变电所内通常设置2台干式变压器，变压器选用通用外壳；高压环网柜两组共6~8面（2进线，2~4馈线，2变压器），高压不设母联；低压单母线分段设母联，低压配电柜11~12面，其中含电容器补偿柜2面。低压柜出线每回路电缆截面一般为240mm2，预留适当公用设施出线及备用出线开关。变电所内靠外墙需设高压电缆井和低压电缆井各一个。（2）低基（局管）变配电室低基（局管）变配电室的设202）建筑要求：a.变电所的净高不宜小于3.5m。b.变电所须设置电缆夹层，夹层层高不得小于2.1m。c.变电所需设2个独立向外开启的门，其中1个为运输设备的大门，其尺寸为宽1.8m，高2.4m。d.变电所所在的防火分区须有人行通道通向地面。e.附近无卫生间时，变电所宜设卫生间。f.应考虑的电气设备荷载：单台变压器4500kg；SF6气体绝缘环网柜每面200kg；低压开关柜每面600kg。3）运输通道要求同上自管变配电室相关要求。2）建筑要求：214）照明：a.变电所宜考虑局部自然采光。b.变电所的专用照明箱由本所低压母联柜供电。照明箱不得向变电所以外的负荷供电。c.电缆夹层照明由220V/36V安全变压器供电。安全变压器安装在配电室内。d.变电所应设置应急照明设备，应急电源的维持时间为30min。5）电缆进出线：a.变电所应设高压电缆井和低压电缆井。高压电缆井一般预埋进线管6~8根DN150和2根DN50（自动化专用），分上下二排布置；低压电缆井一般预埋出线管24根DN150，分上下三排布置。埋管的深度一般在室外地坪下1~1.5m。b.进出线电缆井设在建筑物内，供电缆进入变电所的夹层，由缆井应满足电缆1.2m弯曲半径的要求。4）照明：222.410kV开闭站的总体要求（1）住宅小区的建筑面积在40万平方米以上时，通常需考虑建一座10kV开闭所。开闭所的设计与管理均由供电部门负责。每座开闭所的建筑面约300m2。因其进出线均为埋地电缆，故开闭所要求设置层高不小于2.1m的地下电缆夹层。（2）每座开闭所一般可带的总电力负荷，平均为13000kVA，最大为15000kVA；出线可带的变压器总容量约20000kVA。（3）开闭所的位置选择既要考虑方便与城市电网的连接，又要满足自身出线方便和小区内各种管线综合布置的允许条件。例如旭日广场（原城建的北苑八区）项目：小区建筑面积25万平米，原用地性质为商业金融用地，开发商做住宅项目开发；项目由住宅（约18万平米）、商业（约1.6万平米）、地下车库及配套设施（约5万平米）组成；根据该项目的特点及周围市政条件，我们在小区地上预留一个10KV开闭站，3个10/0.4KV低基变配电室，2个高基变配电室；机房的预留与供电局的供电方案完全吻合。2.410kV开闭站的总体要求（1）住宅小区的建筑面积在232.5公共建筑的10KV中心配电室根据公共建筑的性质及用电负荷的情况确定例如望京国际商业中心项目：项目的建筑面积25万平方米，由办公（A1办公楼、A2办公楼、A3楼6～25层办公楼）、酒店（A6酒店、A3楼26～36层假日酒店）、商业（A4商业楼）、公寓（A5公寓）组成，其中A3楼为超高层建筑；方案阶段按单位容量法进行负荷计算，计算后确定整个建筑的变压器安装容量为24600KVA；根据建筑的使用功能，物业管理的要求、建筑内用电负荷性质及市政条件等因素，确定设置7个10/0.4KV变配电室；其中在A6楼建筑的地下一层设置一个10KV中心配电室，10KV的继电报护及高压联络均设于此中心配电室内；在A1~A5楼均设置一个10/0.4KV变配电室，在A5楼、A3楼的冷冻站设置一个冷冻站变配电室；机房的预留与供电局的供电方案完全吻合。2.5公共建筑的10KV中心配电室根据公共建筑的性质及用电243.弱电站点应按总体方案要求设置3.弱电站点应按总体方案要求设置25（1）居住小区的消防控制中心和消防值室、安防控制中心和安防值班室、电信模块局和电信交接设备间、有线广播电视光端机站等弱电机房的位置和室外弱电管线的引入位置，应根据小区室外弱电管线路由图、室外能否设置人（手）孔井及所处环境等条件确定。（2）建筑面积在10万m2以上的住宅区，应按规划配套统筹安排电信局（模块局）位置。电信局（模块局）由电信部门负责设计和管理，所需建筑面积可按下列指标规划：交换机容量在2000门以下时为20~30m2，3000~5000门为40~60m2，5000~8000门为60~80m2，8000~10000门为80~100m2。（3）建筑面积在10万m2以下的住宅区，每1000户左右应设置一个使用面积不小于20m2的电信专用交接设备间。其位置应靠近辖区的中心，一般设在楼房的首层或地下一层，也可与其他公用建筑合建。（1）居住小区的消防控制中心和消防值室、安防控制中心和安防值26（4）居住区和居住建筑的有线广播电视分配网络，宜按每500~1000户为一个分配网组团设置光端机。光端机处应设光端机站，其面积不得小于2m×2m。有线广播电视分配网通常由光纤/同轴电缆混合网组成，光纤引入每个组团的光端机，光端机后的线路采用同轴电缆。光端机站宜设在建筑的首层或地下一层，其位置应尽可能设在本机站覆盖的住宅区分配网组团的中心。（5）居住小区应以独立管理的小区、独立管理的楼群或组团为单位，设置面积不小于12m2（含卫生间）的安防报警值班室（控制中心）。安防值班室一般设在建筑的首层。（6）大型居住小区应设置面积不小于20m2的消防控制中心；每个住宅地块（建筑面积约10万m2）宜设面积不小于15m2的值班室。消防控制中心和值班室，一般设在建筑的首层或地下一层。消防控制中心与安防控制中心应尽可能设置在相邻或相近的房间。（4）居住区和居住建筑的有线广播电视分配网络，宜按每500~274.室外电气管线路由设计要点4.室外电气管线路由设计要点284.1正确选择室外管线的路由（1）在方案设计阶段应合理选择小区室外管线的路由，既要将变电所引出的电缆以最短的途径送到各建筑物的π接室（公管户）或配电室（自管户），又要做到在有限的甚至是狭窄的室外管廊内布放各种不同的管线，使其彼此之间能满足规范要求的水平、垂直净距及与建筑物、构筑物的最小水平间距。（2）应充分摸清小区总平面图的条件和其他专业各种管线的情况，反复调整和协调各种专业管线的综合布置，以确定电气管线的理想路由。（3）电气管线的路由图必须经过总图专业进行管线综合并确认后，才能正式作为确定各建筑物预留电源进线位置和预留电气设备用房的依据。4.1正确选择室外管线的路由294.2注意区分公管线路与自管线路4.2.1设计分工与基本做法1）居住小区的各种室外管线一律埋地敷设。2）弱电管线通常由设计院规划室外管线路由图及人（手）孔井的大致位置，其线路管孔数（常用12孔、6孔等）、人（手）孔井的规格及做法，可参见国家标准图集《地下通信线缆敷设》（05X101-2），具体设计由电信部门负责。3）室外电力电缆一般由设计院进行方案设计与初步设计（含电缆表），施工图由供电部门负责。电缆线路的设计应执行国家规范《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94），具体做法可参照国家标准图集《35kV及以下电缆敷设》（94D101-5）、《电力电缆井设计与安装》（07SD101-8）和华北标《建筑电气通用图集》（92DQ4外线工程）。4）供电部门规定，小区内同一路径的公管电缆数量不超过12根时，宜采用排管敷设，超过12根时应采用电缆沟敷设。5）小区内自管电缆宜采用与公管电缆相同的方式敷设。但在场地条件受限制、能确保供电安全，检修时不致破坏绿化和不影响居民正常生活环境时，可酌情将少量电缆（含路灯电缆）穿管埋地或直接埋地敷设。4.2注意区分公管线路与自管线路4.2.1设计分工与基304.2.2两类线路的不同要求1）小区内的电缆线路基本分为公管线路和自管线路两类。由公管变电所引至各建筑物π接柜的电缆线路，以及由一栋建筑的π接柜再引至另一栋建筑物π接柜的电缆线路属公管线路，均由供电部门负责建设与管理。由自管变电所引出的电缆线路，以及由公管变电所供电的建筑物内部配电柜（光、力柜）转引至其他建筑物配电柜（箱）或用电设备的电缆线路属自管线路，均由用户负责建设与管理。小区内的路灯与景观照明的电缆一般由用户自管。2）供电部门规定，用户自管的电缆线路不允许穿用公管电缆排管的管孔敷设，也不得在公管电缆沟内敷设。3）在确定公管电缆线路路由的同时，应同时合理选择自管电缆线路的路由及敷设方式。4）应尽量减少或避免由公管变电所供电的建筑物内部配电柜（光、力柜）再出线至其他建筑物配电柜（箱）或用电设备的室外自管电缆线路。5）路灯和景观照明等少量自管电缆线路可根据现场情况采用穿管埋地或直接埋地方式敷设。4.2.2两类线路的不同要求314.3合理选择电缆的敷设方式（1）电缆沟选用要点：1）同一路径的电缆数量超过12根时应采用电缆沟敷设。2）电缆沟的尺寸为1.6m×1.9m（宽×高）。电缆沟应做防水，上面须设覆土层。3）电缆沟不允许其他专业的管线横穿。为了减少小区内各种管线与电缆沟平行、交叉敷设的困难，应尽量减少电缆沟的长度，合理选择电缆沟的路径。4）与小区无关的供电部门10kV市政电缆不宜在小区红线内设沟或排管穿越，以免造成小区各种管线综合布置的困难。4.3合理选择电缆的敷设方式（1）电缆沟选用要点：32（2）电缆排管选用要点：1）电缆排管是一种管加井的敷设方式，居住小区内同一路径的电缆数量不超过12根时，宜采用电缆排管敷设。2）排管管孔宜按发展预留适当备用。12孔的排管中通常留2孔作备用。3）电缆排管可选用Φ150的海泡石加筋纤维水泥管、聚氯乙烯管和混凝土管等。4）电缆排管顶部的覆土层厚度不宜小于0.7m。5）管道敷设宜有不小于0.5%的坡度，以利渗入管内的地下水流向人孔。6）与电信管路交叉敷设时，电信管线宜在电力管线上面敷设，距离不够时加钢管保护。（2）电缆排管选用要点：33

（3）电缆井选用要点：1）电缆管路在入户、拐弯、分支及接头处应设电缆井；在直线段上为了便于拉引电缆也应设置一定数量的电缆井。2）居住小区的电缆井宜根据电缆数量与敷设要求选择中、小型电缆井。具体选型由供电部门设计决定。方案设计阶段电气机房的设计要点ppt课件34（4）地槽敷设电缆的要点：1）在地下车库等建筑物内的公管低压电