车库电气设计要点.docx

车库电气设计及要点分析近年来，伴随生活水平提高，汽车逐渐成为人们生活中必需品，然而初期规划室外停车位已经远远满足不了实际需求，汽车停放成为了项目开发之初就需要十分重视问题，因此大型地下停车场成为众多房地产及都市配套商业综合体建筑优先考虑建造模式。本文通过近期几种大型车库设计经历，浅谈对车库设计某些见解。供配电系统设计1.分析建筑布局一般来说，综合地下车库建筑功能并不是单一，也许会包括变配电所、空调制冷站、锅炉房、热互换站、生活及消防泵房等建筑设备用房，其他区域均为车库。当拿到一种大型地下车库平面布置图后，除去以上提到建筑辅助设备用房，首先要对车库布局进行分析。车库一般以不不小于4000m2为一种防火分区(设置自动喷淋)，车库防火分区一般以耐火极限不低于3h甲级防火卷帘进行分隔，一种车库防火分区一般分为两个防烟分区(不不小于m2)，每个车库防火分区基本上要设置一处送风机房，设置两台送(补)风机，送风和消防补风合用，一处排风机房，设置两台排风(烟)机，排风和消防排烟合用。其他区域就是车道和车位，建筑死角区域一般被定为库房，出入口部分被定为值班室，一种地下车库大体建筑布局就基本形成了。2.参照用电指标按照全国民用建筑工程设计技术措施规定，一般其车库单位面积负荷密度为815W/m2，变压器装置指标为1223VA/m2。以此在方案设计阶段可以按照面积指标进行总负荷估算。在初步设计阶段，仅进行总负荷估算肯定是不够，需要列出详细用电设备负荷登记表。在初步设计初期为了搭建低压配电系统，在其他专业未提供设备容量状况下，可以根据经验进行初期负荷记录，目前以地下汽车库一种防火分区举例阐明(面积4000m2，层高5.1m，双层停放120辆，出入频率一般)。1)电气设备按照建筑照明设计原则表5.4.1规定，车库照度为75(110%)lx，反推车库照明密度大体在34W/m2，按4W/m2计算，其中事故照明占20%25%。2)机械排烟及通风设备排烟量:1900m24.8m6次/h=54700m3/h，排风量:400m3/h120=48000m3/h(m2防烟分区，扣除约100m2附属用房面积，梁板扣除0.3m)。送风量:48000m3/h80%=38400m3/h，满足不不不小于排烟量50%规定。因此每个防烟分区排风(烟)机容量约为18.5kW，送(补)风机容量约为11kW。此外还需注意，北方地区车库采暖方式，若不设置暖气，送(补)风机还需计算电辅热容量。3)建筑设备防火卷帘容量查数据手册可知:5m洞口宽B8m，洞口高H5m，电动机容量P为0.75kW。机械车位容量查数据手册可知:两层升降横移式停车设备电动机容量P为(2.2+0.4)kW，两层液压悬臂式停车设备电动机容量P为(4.7+0.4)kW。以上数据可从国家建筑原则设计图集(D80013)中查找。根据以上参数，建筑设备容量可不依赖建筑专业，根据平面布置图自行估算。4)给排水设备:排水泵、电伴热等正常状况下，非最底层车库一般是不需要设置集水坑，除非下面是人防工程。最底层车库除去设备用房排水，每个车库防火防区设置12组集水坑，排水泵一用一备容量为1.52.2kW。此外在寒冷地区地下车库若不采暖状况下一般采用缠绕电阻丝方式处理管道冻裂问题，电伴热设备容量大体为23kW，需注意是此设备虽然为消防管道提供服务，也需要在负荷计算时记入，不能单纯地列为消防设备而不计。进行此区域负荷计算:照明Kx取0.7，Pj=11kW，动力Kx取0.7，Pj=42kW，机械车位Kx取0.2，Pj=7kW，本防火分区总Pj=60kW，负荷密度为15W/m2，与手册指标上限相靠近。以上数据记录是按照车库最大配置列举，在实际设计中有些项是不存在，还需区别看待。3.记录取电设备负荷在以上分析基础上，每个车库分区用电设备状况如图所示。1)电气设备:包括照明(一般照明、疏散照明、疏散指示及备用照明)、插座等。2)通风设备:包括送(补)风机、排风(烟)机等。3)建筑设备:防火卷帘、机械车位等。4)给排水设备:排水泵、电伴热等。4.末端配电设备划分对于每个车库分区，为了提供以上各类设备不一样负荷等级电源，也许要设置如下配电箱体。1)照明配电分箱AL:一般照明、插座。2)事故照明互投箱ALE:事故照明。3)风机配电互投箱PYAT:排风(烟)机。4)风机配电互投箱BFAT:送(补)风机。5)车库配电互投箱CKAT:排水泵、机械车位等。6)消防配电互投箱XFAT:防火卷帘、电伴热等。5.优化供电回路若按照以上每个箱体独立回路配电，那么这一种分区则需要11个回路，无论电源引自公用变电所还是专用车库配电室，显然都是无法接受，在此基础上，需要详细状况详细分析，争取做到配电箱体及供电回路优化。首先，假如车库规模较小，防火卷帘、电伴热设备电源可以引自事故照明互投箱，满足民用建筑电气设计规范13.9.9规定，不过对于大型车库，分区两侧防火卷帘也许会有十几种，此时提议两个分区设置一处消防配电互投箱，规定建筑将分区两侧卷帘设置在一种分区中，此时配电可不跨越防火分区，满足民用建筑电气设计规范13.9.8规定。另一方面，排水泵、机械车位等非消防重要设备，可以在车库中心区域，或是车库配电间内设置配电互投箱，放射式配电，保证分支线路不跨越防火分区，也可减少分区内配电箱体。最终，除一般照明分箱外，其他配电箱可以采用放射式与T接式相结合供电方案，根据民用建筑电气设计规范13.9.8规定“消防用电设备配电系统分支线路，不应跨越防火分区，分支干线不适宜跨越防火分区”，那么小容量双投配电箱体可以采用T接式，例如事故照明箱、卷帘配电箱。而对于容量较大风机配电箱，由于电缆截面较大，还是采用放射式比较合适，即便容量不大，T接式最佳也在一种分区内。此外若车库为多层，一般送、排风机房和楼梯间均在同一竖向平面上，假如配电箱体设置得合理，也可以采用上下层垂直T接式，由于水平相邻防火分区发生火灾时要比上下层防火分区更易互相影响，相比较而言，垂直T接式要比水平T接式愈加安全，愈加节省电缆。6.确定配电系统假如车库规模较小，例如双层四个防火分区，10000m2左右，车库区域配电回路可以直接引自建筑共用变配电所(低压配电室)，配电系统如图所示，负荷计算表如表所示。此配电方式17个回路基本上可以处理车库功能较为复杂配电系统，各系统独立，故障影响面较小，竖向T接电源，可合适减少配电回路数及电缆长度，电缆规格较小，在1070mm2之间，便于安装接线。假如车库规模较大，例如单层八个防火分区，30000m2左右，所有配电回路均引自变配电所显然不合理，尤其是小规格电缆很难通过热稳定效验，在此状况下，可以根据建筑布局，设置12个专用车库配电间。1)照明配电总柜ZAL:提供照明箱AL电源。2)应急配电总柜ZAPE:提供事故照明箱ALE、消防配电互投箱XFAT主电源。3)应急配电总柜ZALE:提供事故照明箱ALE、消防配电互投箱XFAT备用电源。4)车库配电互投柜CKAT(12):提供若干分区排水泵、机械车位电源。由于风机容量较大，提议直接引自变配电所，若车库为多层，采用竖向垂直T接式，若为单层，采用分区内水平T接式。配电系统如图所示，负荷计算表如表所示。 垂直T 接式 水平T 接式此外，由于事故照明和消防设备配电箱采用二级配电，则ZALE、ZAPE进线一定要用耐火级别最高A级电缆，同步做好防火保护，以此保证干线电缆安全。此配电方式，运用干线电缆二级配电处理了小容量设备配电，减少了变配电所一对一出线压力。车库照明车库照明应按防火分区进行照明配电，包括正常照明和事故照明，根据用单设备负荷登记表中数据可知，每个防火分区正常照明约为12kW，事故照明约为4kW，比较适合设置一组独立配电箱。车库照明布置相对比较简朴，灯具一般采用节能荧光灯，均匀布置，可以将车库分为三个区域来考虑。1.车道照明可在一种柱距内设置4盏灯具，为了灯具节能控制( 背面详述) ，把灯具分为3 组: 1 /4 应急照明、1 /4 一般照明、2 /4 一般照明，其中应急灯具兼作值班照明，间隔布置，以便控制。按规范规定，车道照度75 lx，工作面为地面，功率密度4 W/m2，此时需要考虑柱距尺寸和灯具安装高度，当柱距超过8. 1 m ( 停放3 辆车) 时，可以采用双管T5 荧光灯，当柱距低于8. 1 m 时，可以采用单管T5 荧光灯，此时照度和功率密度是可以满足规范规定，如图所示。布置灯具时，车道灯具长轴应同车行方向平行，采用吊装，由于车道管线较多，灯具可采用线槽敷设，在各专业管线综合时，线槽安装高度应放在最底层，若考虑到小型货车运送，高度需不小于2. 6 m。2.车位照明按规范规定，车位照度50lx，工作面为地面，功率密度3W/m2，可在一种柱距内设置2盏灯具，根据柱距实际尺寸来确定采用管荧光灯还是双管灯，一般来说与车道灯具一致，此时照度和功率密度是可以满足规范规定。由于立体车库及平层车库车位上方，管道较少，灯具吸顶，可采用线管敷设，以减少造价。3.辅助用房照明辅助用房重要包括车库风机房、库房及其他设备用房等，照明按照常规设计即可，需注意是，车库风机房属消防设备用房，其照明属于火灾备用照明，应从事故照明箱引接电源，一般每个机房都单独回路配电，风机房及其他设备机房管道较多，灯具宜采用壁装荧光灯。此外车库内设置库房，从使用上具有二次出租也许性，因此照明在有条件状况下，宜按照建筑分隔单独提供回路，便于后来低压计量。需要注意是，为了便于管理及控制，车道灯具、车位灯具与辅助用房照明需采用不一样照明回路供电，应防止灯具较少时，就近引接其他电源。(1)配电箱体设置位置大面积地下车库一般建筑内墙体较少，防火分区重要靠防火卷帘分隔，且每个防火分区至少有一部疏散楼梯。照明配电箱、事故照明箱尽量不要放置在外墙上，提议放在车库疏散楼梯区域建筑实墙上，最佳是楼梯中间部位，其原因是安装比较牢固、人员操作比较以便，另一方面不适宜受开门影响，此外以便上下层T接电源。(2)车流、人流导向标示人员进入到大型地下车库也许普遍都会面对分不清方向、无法用最短时间和近来距离抵达目地问题。为处理这一问题，目前基本采用导向标示方式来提供车辆、人员导流信息。需要注意是导向标示不一样于事故疏散指示，前者指向是不一样目地，而后者仅指向疏散出口。在设计过程中导向标示重要设置在车道、交通口等处，应尽量突出、明确，配电回路单独设置，集中控制，应按照最高负荷级别进行设计。节能控制按记录数字计算，车库功率密度值不是很高，一般为815W/m2，不过车库人员流动少，对于设备长时间运行依赖性比人员密集公共建筑要小得多，因此节能还是非常故意义。车库重要用电设备中，通风占50%60%，照明占15%20%，建筑及给排水设备占20%30%。给排水设备一般由自带控制箱自动控制，建筑设备一般有人员就地控制，因此相对而言，照明及通风这两大耗能系统节能控制是考虑重点。对于车库，尤其是大规模车库，若想做到节能，需要对车库管理方式和设备运行方式进行深入分析，还要对节能手段进行优化对比。首先，车库每个防火分区均有一套独立照明、通风设备，面积较大，尤其是多层地下车库不具有自然采光和自然通风能力，无论是照明还是通风设计都是按照24h持续运行设计，可实际车库运行方式是不也许24h人员和车辆大量流动，它只有几种饱和运行时间周期，例如7:009:00、11:0014:00及17:0020:00等，当然不一样性质商业、办公及住宅车库饱和运行时间段不一样，但有一点是肯定，非饱和运行时间段设备运行量和运行时间是可以成比例缩减，可以根据实际运行状况进行记录，从而得出精确数据作为时间划分根据。另一方面，从管理方式来考虑，车库每个分区均有一套独立照明、通风设备。常规状况下设备配电和控制都是在箱面上完毕，若分区过多，少数值班人员很难在每一种时间节点上去就地控制如此多设备，并且会在运行中增长人力和劳动成本，若监督管理不到位，会导致大量能源挥霍和设备磨损。最佳处理方式就是在值班室实行集中控制。目前集中控制方式从技术角度来说就是老式硬线控制及现今流行智能控制，从原理上来辨别，硬线控制就是通过电源线通断来进行启动、关闭等操作，而智能控制则是运用计算机通信技术，通过智能指令驱动具有处理器单元控制器来实现以上过程。对于现今大规模且业态归属相对复杂车库来说，为了得到最优化节能控制方案，老式硬线控制已经不能满足节能性、智能性、便捷性及可扩展性需求，相对而言智能控制是一种很好选择，作为多样化、组合化及数字化控制系统，其技术已经非常成熟，控制以便，扩展性好，网络通信合用性强且造价较为合理。车库设备控制方式较为简朴，重要就是开关控制，风机不需要调速，照明也不需要红外、调光、延时及对比控制，具有现场就地、消防联动、值班室集中手动及系统定期自动等功能就完全可以满足车库平常工作需要，如表4所示。以上这种智能控制规定可以采用诸多技术来实现，设置BA系统大型综合性建筑车库，可以设置基于BACnet或LonWorks协议子系统与BA系统连接，由楼宇控制中心来完毕车库管理工作;在没有设置BA系统中小型车库，可以设置基于EIB协议小型智能总线系统来实现，工作站可以设在值班管理室。无论最终选择哪种智能技术作为车库节能手段，还都应当从投资上经济性、运行中节能高效性、后期维护中便捷性及可操作性这三个方面来考虑。目前以地下汽车库一种防火分区举例阐明(面积4000m2，层高5.1m，双层停放120辆，出入频率一般)。首先，对车库照明回路进行划分，把所有要智能控制回路均设置独立地址，保证灯启动模式既可以随意组合又可以一对一单独控制，如图所示。另一方面，对风机二次控制回路进行调整，除手动、消防联动控制外，增长自控功能，控制原理详见03D30323常用电机控制电路图。然后，采用EIB协议组建一种小型智能控制系统，控制工作站设置在值班室、照明及风机控制箱就地设置控制器、控制器各回路设置电流监测功能(用于检测设备与否正常工作)、重要人员楼梯附近设置手动控制触摸屏，运用RS485总线与工作站联网。按表4提出控制规定，其中消防联动控制优先级最高，就地控制另一方面，集中模式控制最低，同步设置分时控制范围，如表所示。此方案是简朴可行，投入使用后具有从时间上均匀运行设备能力，能使设备平均使用寿命得以延长。在节能方面，可以做一种防火分区常规状况下车库年能耗记录以及在节能优化后年能耗记录，并进行对比，如表所示。由表可看出智能控制系统节能效果明显，每年减少耗能9.5万kWh，若按照系统投资150020(元/回路)计算，系统运行不到一年即可收回成本。结束语地下车库长处是显而易见，减少了对地面用地规定，改善了区域环境，防止了与绿化指标冲突;车库跨距为面积较大设备机房提供了较为有利布置条件;除去特有停车功能之外，地下车库还可以提供大面积库房、市政管线通廊等辅助功能，地下车库将成为现代生活不可缺乏一部分。本文未提及车库兼作人防工程设计措施，在此状况下，配电系统会有一定调整，但总体原则是，应尽量把车库区域内设备设计成一种独立系统，无论从经营管理还是内部计量、考核均有很大好处。需要强调是，运用智能系统对于节能控制是十分有效，从管理角度来说，建筑设备管理愈加智能高效，同步能源消耗量减少也使得物业经营愈加有利。不过系统建成后实际使用效果怎样不能简朴用这些数据来衡量，尚有诸多原因，例如人员管理水平，后期维护等，都将直接影响系统运行效果。