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谈小区地下车库电气设计的探讨

发布于:2015-07-31 23:10:31 来自:电气工程/建筑智能化 [复制转发]
随着我国经济发展,近些年,大中城市房价直线上升,可谓寸土寸金。小区的建设单位不愿把宝贵的地面空间浪费在停车场用地上,建小区地下车库就成为了主流趋势。这些地下车库少则几千平米,多则几万平米甚至十几万平米,基本将住宅小区地下空间“掏空”。小区地下车库平时停车,战时多为人防物资库或人员掩蔽所。在做地下车库设计时应充分考虑经济性,做到平战结合,减少临战期间拆除的设备。下面笔者以“空军西郊干休所改建工程”的地下车库为例,对地下车库电气设计进行简单分析。

1 设计前需明确的一些问题

(1)了解小区概况

整个小区建筑面积约7万平米,大小单体建筑物6个,其中地下车库约12000m2,分成4个防火分区,其中第一防火分区战时为人防物资库,第二防火分区战时为二等人员掩蔽所,第三、第四防火分区为普通地下车库。车库几乎占满小区整个地下空间。

(2)了解10kV供电方案

笔者协同建设单位与供电局相关部门接洽,了解了10kV电源进线的大致走向。由于该项目为部队工程,所以小区的变电站按“高基自管站”设计,这也是部队项目的一个特色。

(3)确定小区变电站位置

小区10kV变电站应靠近负荷中心,并且方便高压进线和低压出线,同时还要考虑低压供电半径。“局管站”一般不超过250m,“自管站”可放大到300m.笔者考虑可能的位置有三处,一是小区西侧绿地内建地面变电站,二是在西北角的物业楼地下一层建室内变电站,三是在地下车库西侧建变电站。显然建地面变电站为最佳选择,可惜该方案遭到建筑专业和建设单位的坚决反对,理由是破坏小区整体景观造型。笔者考虑到物业楼地下一层空间紧张,地下二层还设有水泵房和水处理间。电缆夹层若与其贴邻还需做双墙防水处理比较麻烦。第三,低压出线还要与水专业争抢位置,理所当然放弃此方案。所以最终选定与地下车库合建变电站。

(4)确定用电负荷等级

该地下车库拥有停车位255个,根据标准GB50067-1997《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》规定,为II类车库,应按二级负荷供电。按消防、非消防性质划分用电负荷(如表1所示)。

需特别说明的是,该工程部分风机采用双速风机。风机平时低速运行,火灾时高速运行。将该部分风机定为消防负荷,负荷等级二级。

该地下车库建有人防设施,与之相关的用电负荷为人防负荷。区域电源由地下车库西侧防爆波井引入。战时,第一防火分区转换为物资库,第二防火分区转换为二等人员掩蔽所。人防负荷分析如表2所示。

(5)确定弱电设计深度

设计之前应先与建设单位明确地下车库弱电(如闭路监控、移动通信、停车场管理等)的设计范围和深度。此次设计仅敷设路由,并预留电量,具体施工图由专业弱电公司进行二次深化。

2 小区变电站的设计

明确上面的几点问题后就可以展开正式的设计工作。小区变电站为“高基自管站”与地下车库合建。参考北京市供电局《居民住宅区入楼配电室设计细则》,分别对建筑、结构、暖通各专业提出设计要求。

2.1 对相关各专业提出设计要求

(1)对建筑专业的要求

变电站设备层净高不小于3.5m,梁下高度不小于3m,电缆夹层层高度不小于2.2m.需要设置2个独立的向外开启的大门,其中一个作为设备运输通道使用,门宽1.8m,高度2.4m,向车道开启。变电站的面积不小于150m2.由于是“高基自管站”,还需要设置高压分界室,作为与供电公司的产权分界点,分界室电缆夹层高度不小于2.2m.

(2)对结构专业的要求

变电站荷载为:1000kVA干式变压器2台,每台变压器4.5吨、环网柜每面0.3吨、 低压开关柜每面0.6吨。

(3)对暖通专业的要求

变电站需要机械通风,发热量按15kW进行考虑,进风按30℃,出风按40℃计算通风量。由于高压柜为SF6环网柜,所以设备层及电缆夹层分别设置进出风口。

2.2 高压进线和低压出线问题

两路10kV电源由小区西侧引入地下车库,按照供电局要求,预埋8根SC150和2根SC50,其中8根SC150为10kV线路穿管,2根SC50为自动化专用。电缆从室外电缆井要经过连续两次弯曲后方可进入到变电站电缆夹层。从电缆弯曲的角度考虑,低压电缆井越深电缆施工越方便,但从电缆井本身施工和日后维修的角度考虑,电缆井越浅越有利,供电局设计的电井通常超过3m.由于是“高基自管站”,建设单位与供电局产权交接点在分界室,分界室产权归供电局,分界室之后的产权归建设单位,所以,“高基自管站”低压出线敷设方式可以由设计自行决定。由于小区地下车库覆土平均深度不到2m,低压出线如走地面,只能采取直埋方式敷设,这种方式不利于日后的检修和维护。于是,低压出线引入地下车,梁下沿线槽敷设至各个单体建筑配电室。小区变电站布置平面见图1。

3 配电设计及线路敷设

3.1 配电设计

由于地下车库防火分区较多,这次设计的车库只有4个分区,相对较小,笔者做过的车库最多的有二十几个防火分区。如果各分区的低压电源都从小区变电站直接引出,就会占用很多低压出线开关,增加很多面低压柜,同时浪费很多电缆。工程上比较合理的做法是在靠近车库中心位置设一座车库配电室,由小区变电站入引照明电源和消防电源,如果有人防分区的话,再加上从防爆波井处引入的人防区域电源。此次设计从小区变电站引入1路照明电源和2路消防电源,加上人防电源共4路引入车库配电室。每路电源一面配电柜,再以放射式配电给各个防火分区相应配电柜。这样,每个防火分区都有3路电源进线,人防分区多进1路人防电源。此次设计的车库配电室位置见图2。

补充说明两点。第一,如果防火分区比较多,比如十几个,其中又有相当的人防分区,最好在人防分区和非人防分区分别设置车库配电室,以减少电缆穿越人防单元次数。如果防火分区整体数量很少,就像本次设计,人防、非人防各2个分区,可以只设一处车库配电室,但一定要设在人防区内。第二,各防火分区内配电箱宜集中设置(供电方便,减少低压电缆线槽分支),其位置应便于操作且不应妨碍行车;当配电箱集中安装于防排烟风机房的侧墙时,为进出线及操作方便,不宜安装于风道正下方。风机房内的配电箱应躲开风机和风道,避免安装以后不能打开箱门,同时位置应明显,以便操作。

3.2 线路敷设

车库内配电干线敷设方式一般采用电缆在电缆桥架内敷设,供电距离较近、供电回路较少时,可采用导线穿钢管敷设。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97的要求,为消防负荷供电电缆应采用耐火电缆敷设在耐火极限不小于1小时的防火金属线槽内。

在设计中,选用新型铝合金电缆。对比传统的YJV型铜缆,新型铝合金电缆是通过特殊工艺处理过的,其导电率是铜缆的60%.将合金缆截面加大一级就可得到与铜缆相当的电气性能,而电缆直接采购成本要降低30%,且合金电缆的重量也比轻,具有良好的机械性能,因而,使用合金电缆降低了运输和安装成本,进一步节约了施工费用。

需要强调的是,线槽在穿越人防防护结构时,要改为穿管敷设,且一线一管,同时要留足备用管线,一般预留6根SC80。具体做法参见国标图集《防空地下室设备安装》07FD02。

4 照明控制

4.1 照度要求

根据GB50034-2004《建筑照明设计标准》车库照度为75lx,功率密度为3W/m2.采用利用系数法,计算出灯具的数量。根据计算结果,每跨(8.4m×8.4m)需安装4盏28W T5单管荧光灯就能够满足规范要求。同等面积车位布灯数量减半,即只需要2盏28W T5单管荧光灯。车位照明自成回路,可以分区分片控制。车道照明取一半兼做应急照明使用,人防区平时应急照明兼顾人防应急照明。为了避免眩光,布置灯具方向应与车行方向平行,一般车道可按双排对称布置,停车位上的灯具单排布置。灯具布置见图3。

在车库出入口处还应考虑设置过渡照明,适当加大出入口处和过渡段的照度,并把单管荧光灯改为双管。

4.2 灯具安装

因车库内风道、水管、电缆线槽等设备较多,同时顶板为“井字梁”结构,若灯具吸顶安装,光亮会受到风道、线槽、大梁等的遮挡,地面照度无法保证。因此,灯具可以考虑在风道、电缆线槽等设备的下层安装,安装高度不宜低于2.4m,此次设计安装高度定为2.8m.灯具的安装方式可以采用管吊或者链吊,管吊虽比链吊美观,但考虑人防分区灯具的安装方式只能采用链吊的形式,所以整个车库全部统一为链吊。但在防空出入口处,为美观采用吸顶灯,战时加装防护网。

4.3 照明控制

车库内的照明控制主要采用配电箱直接控制照明灯具和智能照明系统控制灯具两种方式。配电箱直接控制照明灯具的优点是操作简单,一次性投资比较少,因此,目前大部分车库仍采用这种控制方式,其缺点是车库照明受人为因素影响较大,容易引发物管与业主之间的纠纷,且频繁操作配电箱内的电器元件,大大缩短其使用寿命。智能照明系统控制灯具一般是利用预先设定的程序或者是利用各种探测器接收到的信号控制灯具的开/关。智能照明系统控制灯具的优点是可根据车库的不同情况自动调节灯具开启的数量,有利于节约能源,降低运行维护费用,其缺点是一次性投资较高。在设计中最大的遗憾就是虽然设计了智能照明控制系统,但建设单位考虑到价格较高,要求修改设计,仍然使用了传统的控制方式。

4.4 灵敏度校验

当照明支路配电距离比较远时,应校验照明支路保护装置的灵敏度是否满足要求。当不能满足要求时,可采用增大导线截面或减小该回路断路器整定值的方法进行处理,处理后校验仍不能满足要求时,必须调整配电箱的位置或增加照明配电箱的数量以缩短照明支路的配电距离。

5 弱电

5.1 手机信号放大系统

由于地下室信号较弱,因此要设计手机信号放大系统。因为存在不同运营商,所以按两种情况进行管路预留(即移动和联通),并在车库内为其预留了机房位置,机房面积不到10m2,预留电源10kW,并单独加表计量。同时还在工程最高的单体屋顶架设信号接收天线,该天线与车库内机房采用弱电线槽进行连通。

5.2 停车库管理系统

该系统在车辆入口处安装数据采集器,自动记录车辆进入时间、数量,并将信息传送到管理主机,同时入口处安装信息显示屏,通过管理主机的反馈信号显示车库内的空余车位状况;车库出口处需设置数据采集器,收费终端及挡车器等,根据用户卡中的信息收取费用并控制挡车器的起落,同时将所有信号送至管理主机。根据上述要求,在地下车库的每一个出入口预留电源管线和相应的弱电管线。

6 结论

当前,大型地下车库的建设与应用越来越普遍,电气系统设计直接影响着大型地下车库的安全性、可靠性、先进性和完整性,设计人员在进行设计时,要充分考虑车库负荷情况和结构布局,综合运用各方面的专业知识和现代控制技术,科学合理的设计大型地下车库电气系统。总之,地下车库的电气设计并不复杂,但要做好也不容易,还需在今后的工程实践中进一步完善。
  • sven2
    sven2 沙发
    问下住宅楼下一次储藏室、车库的负荷怎么设定?谢谢
    2015-11-12 11:10:12

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这个家伙什么也没有留下。。。

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