科技创新与皿用Ｉ ２０１２年８月（中） 建筑科学 住宅小区建筑低压配电系统的设计 朱威 刘文刚 （１、通用电气能源（沈阳有限公司），辽宁沈阳１１０１６８ ２、沈阳筑诚国际设计有限公司，辽宁沈阳１１０００１） 摘要：随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、网络等系统的要求越 来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。本设计主要阐述了某市某 小区各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本设计主要内容包括低压配电系统的设计，其中包括负荷计 算、照度计算等。 关键词：配电系统；照明；负荷 本文是针对某小区的电气设计，工程概况：本工程为某住宅小区８＃ 配电干线计算负荷：Ｐ Ｐ；Ｑ Ｑ；ｓ 、／ 一；Ｉ产— ： ３８０ｘ／３ 住宅楼，共两个单元，地下一层，层高２．７０米，主要为储藏室，一到 六层 层高Ｚ８５米。均为住宅。主体层高为ｌ７．６０米。总建筑面积２７７５．５平方 式中ｋ 是同时系数；ｋ 为需要系数；Ｑ为用电设备组无功功率 米，其中地下室建筑面积，３９６５平方米。标准层建筑面积１９８２．５平方 （ｋｖａｒ）；Ｐ是用电设备组有功功率（ｋｗ）。 米，顶层建筑面积：３９６．５平方米。按“高规”划分，属三类。设计需￣Ｊ：ｈ－ 本住宅楼有两个单元，三种户型。Ａ户型建筑建筑面积６５．８８ｍ￣，住 案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于 宅用电负荷标准选负荷为４ｋｗ；Ｂ户型建筑建筑面积６２．２ｍｚ，住宅用电 操作、管理和维护，减！ｊ殇 合投资。 负荷标准选负荷为４ｋｗ；Ｃ户型建筑建筑面积８７．２７ｍ２，住宅用电负荷标 １设计内容 准选负荷为４ｋｗ；由于Ａ，Ｂ，ｃ三户型负荷相同，所以其计算电流亦相同 针对该小区工程概况，该小区各系统电气设计主要是低压配电系 即：用户配电箱ＡＬｚ；Ｐｅ＝４ｋｗ Ｋｘ＝ｌ ｃｏｓ￣＝０．８５；Ｐｊ＝ＫｘＰ￣ｌｘ４＝４ｋｗ 统，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求，负荷计算以及配电方 墨 ：！ ！ ：２１，．： ￣￣ｃｏｓ ｑｏ ‘４Ａ ｊ一４３￣Ｕ４Ａ 式等内容的相关原理、原则、方法等，并用单位容量法进行了负荷计算， 确定各个系统照明负荷的容量、计算电流，以此选择出了断路器，导线。 单元配电箱ＡＬｌ；Ｐｅ＝４ｋｘｘｌ７＋２ｋｗ＝７０ｋｗ；Ｋｘ＝０．９５；ｃｏｓｑ￣＝０．９；Ｐｊ＝ＫｘＰｅ ２配电系统设计 ５ 嘶 ｗ； ＝ ＝ ２ ２．１负荷等级分类 电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济Ｅ所造成的 损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。 总负荷计算：由于住宅楼两个单元对称负荷为均为７０ｋＷ，故总负 级负荷： 荷为１４０ｋｗ。 Ｋｘ－￣．５ ｃｏｓｑ￣：０．９ （１）中断供电将造成人身伤亡者。（２）中断供电将造成重大政治影 ，： ：一０．５ｘ１４０．１）０响者。（３）中断供电将造成重大经济损失者。（４）中断供电将造成公共场 １１８．２Ａ ３８０４３ｃｏｓ￣ ３８０４３×０．９ 所秩序严重混 ．者。 对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、 ２．４设备选型 国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用 ２．４．１电缆选择原则 （１）根据计算负荷电流选断路器整定值；（２）根据断路器整定值选电 于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重 要负荷。中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中 缆；（３）导线及断路器选择时要前后级之间相互配合，前一级断路器整定 断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负 值至少比下一级断路器整定值高一级；（４）动力设备考虑自启动影响，断 路器整定时要选高一级数值。 荷。 二级负荷： ．２４．２选择结果 断路器的选择；根据以上负荷计算，设备选型如下： （１）中断供电将造成较大政治影响者。（２）中断供电将造成较大经 用户配电箱内断路器的选择 济损失者。（３）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。 三级负荷：不属于一级和二级的电力负荷。 （１）照明回路断路器选ＢＭＮ—３２，１Ｐ＿Ｃ１６。（２）普通插座回路断路器 选ＢＭＮ－３２ＩＪｌＰ＋Ｎ－ＣＩ６ ３０ｍＡ／ｔ￣Ｏ．１ｓ。（３）厨房插座回路断路器选 ２．２供电要求 ＢＭＮ－３２Ｕ１Ｐ＋Ｎ＿Ｃ２０ ３０ｍＭｔ＜０．￣１ｓ。（４）卫生间插座回路断路掰 ＢＭＮ一 根据《民用建筑电气规范》，该小区需要满足以下供电要求： －／１Ｐ＋Ｎ－ｃ２０ ３０ｍＡ／ｔ＜０．￣Ｉｓ。（５）空调插座回路断路器选ＢＭＮ一３２／１Ｐ－ ２２＿１一级负荷的供电“应由两个电源供电，当一个电源发生故障 ３２ＩＣ２０。 时，另—个电源应不致同时受到损坏”。但在实际设计中为了满足一级 住户配电箱进线处断路器选ＢＭ＿６３／２Ｐ＿ｃ３２＋ＭＶ＋ＭＮ。 负荷的供电，可以采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设 单元配电箱内断路器选ＢＭ－６３／２Ｐ－Ｃ４０。 自备发电机，故可以采用一路高压电源加一路备用电源—一应急柴油 单贞 趟绒总电缆－处断路器选ＳＢＬ－－２００Ｃ／４３０－１５０Ａ ３００ｍＡ／ｔ＜０．￣４Ｓ。 发电机组供电，当一级负荷容量较大时，应采用两路高压供电。对于特 地下室进线处断路器选ＢＭＮ－３２／１Ｐ－Ｃ１０。 别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源 线缆的选择： （应急柴油发电机），并目该电源中严禁接＾其他负荷。 室内导线：照明ＢＶ－２ｘ２５－ＰＶＣ１６；插座ＢＶ－３ｘ４．０－ＰＶＣ２０ ２．．２２二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发生电力变 单元配电箱到终端箱导线选ＢＶ－３ｘ１０．０－ＳＣ２５。 压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。设 进线电缆选ＹＪＶ２２－４×５０＿ＲＣ１００。 计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源 配电箱的选择 （柴油发电机组），但当负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回６ＫＶ 住户强电配电箱选８００＊８００＊２００。 及以上专用架空线供电。 单元楼配电箱选３００＂２００＂１５０。 ２２３三级负荷对供电无特殊要求。此外，根据《建筑设计防火规范》 局部等电位端子箱选２００＊１２０＊６０。 以及《高层民用建筑设计防火规范》对消防用电设备进行负荷等级划 ２５配电方式 分，对于二类高层建筑的消防用电按二级负荷要求供电并且消防用电 本工程配电采用分区放射式。住宅低压配电系统的确定，应满足计 设备应采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄 维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不 电池作备用电源，其配电设备应明显标志。本工程为三类民用建筑，照 量、同的配电系统；对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放 明用电均为为三级负荷。 射式配电；对配电间的配电宜采用下列方式之一： ２．３负荷计算 ２５．１工作电源采用分区放射式，备用电源也采用分区放射式。 负荷计算采用需要系数法；照明负荷计算： ２．５．２工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。 每层配电箱有功功率Ｐ＝－ｋＸ ；计算电流，．： ３８０４３ｃｏｓ￣ ２．５．３工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干 线。 ‘ 用电设备组计算负荷：Ｐ＝－ｋ￣Ｐ ； ．Ｐｔ ；Ｓ 、／Ｐ Ｑ 建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创 ．一：．． 一２４８一 建筑科学 ２０１２ ８月（中）ｌ科技创新与应用 浅析坡地建筑结构设计问题与柑应防护措施 彭玉萍 （重庆大学建筑设计研究院，重庆４０００４５） 摘要：重庆地处四川盆地东南，属山区丘陵地域，重庆市范围内的大多建筑工程，都是依山而建，或离山很近，建筑结构设计时，需 要解决山体的边坡稳定性和滑坡问题。本文简单阐述了坡地建筑挡土墙的设计与应用，可以有效的解决山体滑坡及稳定性问题。 关键词：坡地建筑；挡土墙；设计 前言 坡地建筑的结构设计重点是对山体边坡的处理与维护，挡土墙 的设计是保障山体稳定的重要方法，它已成为建筑工程、道路桥梁 工程中成熟应用的一种结构。本文介绍了挡土墙设计中的种类选 择、各种挡土墙的适用性分析，并结合实际工程对挡土墙设计进行 了浅要分析。 １挡土墙在坡地建筑结构设计中分类 目前工程设计中常用的挡土墙型式有：重力式、悬壁式和扶壁 式。 １．１重力式挡土墙一般用块石、砖、混凝土筑成，靠挡土墙所受 到的重力保持稳定性能。其结构简单，施工方便且工期短，可以就地 取材，但是重力式挡土墙对地基承载力要求高比高。 根据重力式挡土墙墙背的坡度可分为三种类型，即仰斜、俯斜、 直立式。仰斜墙背的主动土压力最小，俯斜墙背最大。挡土墙开挖 时，仰斜墙背可与开挖的临时边坡相结合，而俯斜墙背后需要回填 土。墙前地形比较平坦时，选用仰斜墙比较合理；若地形较陡宜采用 垂直墙或俯斜墙。 １．２悬壁式挡土墙通常是由钢筋混凝土建造，其截面尺寸小、施 工方便并且对地基承载力要求不高，其工作面较大，多用于市政工 程项目中。悬臂式适应范围为地基土质差且墙高ｈ＞５ｍ的重要工 程。 料与墙背摩擦角８＝１０。，基础顶面埋深ｈ＝０．３㈤；地基土为砂岩，重 度 ＝２１（ＫＮ／ｍ ），地基土承载力特征值ｆ＝４５０（ｋＮ），基底与岩土摩擦 系数０，１＝０．５，地基土摩擦系数０，ｎ＝０．５。 ２．２．３块石砂浆砌体强度设计值 砂浆强度为Ｍ７．５，块石强度为ＭＵ３０，砌筑材料的重度 。＝２３ （ＫＮ／ｍ￣），圬工砌体间的摩擦系数 ＝Ｏ．６０，抗压ｆｅｄ＝２．６７ｘ１．２（ＭＰ＆）， 轴心抗拉ｆｔｄ＝Ｏ．０７３（ＭＰａ），弯曲抗拉ｆｌｍｄ＝０．０８６（ＭＰａ），直接抗剪ｆｖｄ＝ ０．０７３（ＭＰａ）ｏ ２．２．４设计对砌筑石块的选择要求 砌筑石块形状应大致方正，上下面大致平整，厚度应大于０．２ｍ， 宽度的选择宜为厚度的１．５倍，长度为厚度的２．５倍左右。砌体中石 块应相互错叠、大小搭配，并考虑挤浆填缝用石块，即备好各种尺寸 的大小石块，挤浆的时候，用小锤将石块轻轻敲人缝中。 墙面块石应由外露面四周向内加以修凿，为便于砌筑，内端宽 度可略小于墙面端的宽度，镶面石应一丁一顺排列，灰缝宽度为 ２０—３０ｍｍ，上下层横竖缝错开距离大于８０ｒａｍ。并在砌筑前，将石料 表面泥垢清洗干净。 ２．３锚杆立柱设计 本次设计挡土墙顶部为区规划为道路，因施工工艺存还未确 定，设计中采用锚杆立柱对挡土墙予以加固。锚杆钢筋截面面积应 满足下式的要求：．、７０７口Ｎａｋ １．３扶壁式挡土墙的受力性能较好，但是综合造价高，工艺复 一 已 杂。扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其主要特点是 ０：１．０，＿ｙ０＝１．３０，￡２＝０．６９，Ｎａｋ＝１００ｋＮ。经计算，锚杆钢筋采用 构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好的发挥 ｄＰ２８ＨＲＢ３３５钢筋制作，锚杆钢筋连接采用专用钢筋连接器连接，其 材料的强度性能，能适应承载力较低的低级。 连接强度不得低于钢筋设计强度。 随着行业大发展，目前有许多新型结构，如锚杆挡土墙、锚定板 锚固段长度设计： 挡土墙等，这类挡土墙具有结构轻便且经济的特点，适用于地基承 锚固段长度设计公式为： Ｎａｋ 载力不大的软土地基中。 ２工程实例分析 。 矗７ｒ・Ｄ・ｆｒｂ ２．１工程概况 锚固段主要设在粉土中，Ｄ＝Ｏ．１３ｍ，ｆｒｂ＝３５ｋＰａ，《ｌ＝１．０。经计算，锚 本楼盘是重庆某中高档大型楼盘，地处半山半丘陵区。用地边 杆长度为１２．０ｍ，锚孔内灌注Ｍ３０水泥砂浆。采用全粘结型。锚杆立 线不规整，地势高差很大，总体规划方案设计时，因地制宜＇△理的将 柱４００ｘ４００ｍｍ，混凝土强度为Ｃ３０，钢筋保护层为５０ｍｍ。 上体作为小区特色，道路沿山体等高线设计，把划分用地划分为几 ３结束语 个不同高度的区域。 合理利用地形是对地形资源的有效利用和提升，坡地建筑不仅 本项目总用地面积，２５２００平方米，总建筑面积：７９７００平方米。 可以满足人们基本居住性能外，优美的环境，较强舒适度、娱乐性还 地上总建筑面积：５６７００平方米，其中住宅面积５１３０５平方米；商业 可以给业主带来视觉、生活上的享受。挡土墙设计是坡地建筑的有 用房建筑面积４７７５平方米；物业管理用房（０．３％）：１７０平方米；物业 机组成部分，运用广泛，类型的选择应需因地制宜，根据荷载的大 经营用房（Ｏ．８％，包括增配０．４％）４５０平方米；地下建筑面积（不计入 小、方向、基础埋置的深等条件确定。 容积率）：１８０１５平方米。 参考文献 ２．２重力式挡土墙设计 ［１］东南大学等．土力学【Ｍ】．中国建筑工业出版社，２００５． 挡土墙的基础设计埋置深度为嵌人中分化岩层１ｍ以下，挡土 ［２］盖汀涛．城市景观美学［Ｍ］．长春：东北师范大学出版社，１９９８． 墙的设计参数如下： ［３】张珊珊，王恩栋．探求城市环境中的和谐共鸣——高层公共建筑底 ２．２．１墙身及基础参数 部空间设计［Ｊ］．建筑学报，２００１（４】． 挡土墙类型采用仰斜式，墙高Ｈ＝７．５Ｏ（ｍ），墙顶宽为０．８００（ｍ）；设 ［４］雷春浓．高层建筑设计手册［Ｍ】 匕京：中国建筑工业出版社，２００２． 计采用１个扩展墙址台阶：墙趾台阶ｂｌ＝Ｏ．８００（ｍ１，墙趾台阶ｈ１： ［５］朱颜鹏．特种结构［Ｍ】．武汉理工大学出版社，２００４．３． １．２００（ｍ）；墙趾台阶与墙面坡坡度相同，墙底倾斜坡率为０．２：１；设计 ［６］李彦明，王红宇．混凝土结构设计的一些常见ｆ＊－Ｉ题分析［Ｊ］．科技创 地震烈度８度，抗震基底容许偏心距为Ｂ／５，容许承载力提高系数为 新导报，２００９，（２２）． ． １．２；坡面坡度为１：０．２５，基地坡度为０．２０。 ２．２．２填料种类及相关参数 填料为砂类土，＾ｙ取值为２０（ＫＮ￣／／ｍ，），填料内摩擦角‘ｐ＝３０￣，填 造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的 门跨学科的综合性的技术科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机 结合。随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供 配电、照明、消防、防雷接地、通信、网络等系统的要求越来越高，使得建 筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合 应用方向发展。 一参考文献 ［１］予Ｊ喊群全国民用建筑工程设计技术措施＿电气中国建筑工业出版社． ［２］刘国林．综合布线 甸．北京：机械工业出版社． ［３］程大章．智能住宅小区工程建设与管理 ．上海：同济大学出版社． ［４］游浩，沈从周．智能建筑工程嗍．北京：中国建材工业出版社． ［５］林福光．民用建筑电气设计与安装图集． 一２４９—
