谈某轻工业厂房电气设计

　　[摘要]结合轻工业厂房的电气设计经验，依据国家相关规范和设计手册，针对工程的特殊性，谈轻工业厂房的照明系统、动力配电、防雷接地以及火灾自动报警系统设计思路及方法。

　　中图分类号：TM文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）35-0384-01

　　1前言

　　正常环境下的轻工业厂房电气设计包括照明系统、动力配电、防雷接地，且满足应设置火灾自动报警系统的条件时，还应增设火灾自动报警系统的设计。通常做设计时，设计人员要清楚厂房的性质并向业主了解厂房内部动力设施情况，掌握需要配电的动力设备电气参数资料，从而可以进行较为完整和合理的设计，但某些情况下，业主无法提出满足设计要求的动力配电设备的电参数，设计任务还要按期完成，如何解决这一矛盾，本文也有所涉及。以下的内容根据工程实例，谈一谈对厂房电气设计的一些体会。

　　2厂房建筑情况概要

　　本厂房地上二层，长88.1m，宽20.3m，总高9.75m，厂房跨度6m，建筑面积3576.86m2，结构形式为钢筋混凝土框排架结构，厂房为轻工业厂房，具体操作工种不定，动力设备具体情况不详，故本次动力配电仅预留动力电源。

　　3厂房照明系统设计

　　3.1照明方式的选择

　　该厂房层高为4.8m，属于层高较低的厂房，而且对于作业的照度要求不高，宜采用一般照明方式。

　　3.2照度标准

　　根据国家标准GB50034-2013《建筑照明设计标准》工业建筑一般照明标准值，结合厂房非精细加工的特点，确定本厂房内照度标准值为200lx。

　　3.3照明质量

　　照明质量是衡量厂房照明设计优劣的标志，做设计时主要从以下方面进行衡量：

　　1.选用效率高和配光曲线合适的灯具，根据灯具在厂房房架上悬挂高度按室形指数RI值选取不同的配光灯具。本厂房的室形指数RI=3.9，宜选用宽配光灯具。

　　2.选用色温适当和显色指数负荷生产要求的照明光源。本厂房层高低，设计时要求光源点距地4m，照明手册中建议这样的情况宜选用细管荧光灯，但考虑到厂房空间较大，还是采用金属卤化物灯。

　　3.达到规定的照度均匀度：作业区域内一般照明照度均匀度不应小于0.7，作业区邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。通过对三雄.极光照明设计软件的应用得到相应的计算结果。

　　4.满足照明直接眩光限制的质量要求：统一眩光值（UCR）按GB50034-20013之规定，即一般允许值为22。

　　5.采取措施减小电压波动、电压闪变对照明的影响和防范频闪效应。

　　6.照明系统是否节能，在保证照度的情况下，还应考虑如可充分节能。节能思路应贯穿设计始终，从照明光源的选取、照明灯布置方式和控制方式的确定、照明配电线路路径的选择等等都需要考虑节能。

　　3.4照度计算

　　厂房照明设计常用利用系数法进行照度计算，目前许多照明设计软件中的照度计算已经很完善，通过软件计算即可较为精确的算出照度值。

　　3.5照明灯具的布置

　　照度计算完成后，就可以确定厂房内需要的灯具计算数量，一般厂房的顶棚投影平面为矩形，所以灯具布置时，是以矩阵方式排列的，但计算出来的灯具数量如果以矩阵形式布置，往往会比灯具计算数量多几个或是少几个，这时就需要通过实际灯具发生量反计算照度值，校验照度值是否达到照度要求，即设计照度值与照度标准值相比较，可有-10%～+10%的偏差。如果无法达到照度要求，就要考虑更换灯具的功率，保证既要满足照度要求，灯具的布置方式还要美观。

　　3.6照明配电系统

　　3.5.1厂房照明系统主要采用放射式系统配电。

　　3.5.2厂房空间大、布置方式对称，所以照明配电箱摆放时，考虑两点：一、距总配电箱的位置不宜大于20m。二、因厂房大，照明配电箱以区域照明划分，应布置在区域的负荷中心。

　　3.5.3在应急照明与普通照明没有条件分别设置配电箱时，即两者共用配电箱时，应在说明里注明“应急照明与普通照明共用配电箱时，应做防火隔离并有明显标识。”

　　3.5.4三相配电干线的各相负荷宜分配平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不宜超过三相负荷平均值的85%。

　　3.7厂房照明线路的敷设方式

　　本厂房属于结构形式为钢筋混凝土框排架结构，照明支线一般采用绝缘铜芯导线穿阻燃型硬质塑料管沿（或跨）屋架明敷，插座回路可穿阻燃型硬质塑料管沿墙或地面暗敷。照明干线采用绝缘铜芯导线穿阻燃型塑料线槽沿墙明敷。

　　4厂房动力配电设计

　　本次厂房设计由于厂房内操作工种无法确定、动力设备未到货、业主又要求按期完成施工图，在这种情况下，设计考虑以预留动力电源的方式解决问题，当然，动力设备电源预留大小应是有根据的，本次设计预留电源依据初设60w/m2和《民用建筑电气设计数据》中的轻工业厂房用电负荷数据即80w/m2定的，最后定为厂房负荷按70w/m2来考虑，厂房的建筑面积3576.86m2，那么厂房总负荷250kW，除去照明负荷24kW和监控电源12kW，剩下的就作为动力设备的预留电源。200kW的预留电源通过合理分配动力配电箱较为平均分配以防止区域用电不足的现象。本次设计将电热水器和热风幕都作为动力设备进行配电，含有这两个动力设备的动力配电箱预留20kW的负荷，其它动力配电箱都按10kW负荷来配电。由于厂房建筑面积大，每层预留8个动力配电箱。

　　4.1动力配电系统

　　厂房动力配电系统主要采用放射式系统配电，当厂房内用电设备的布置较为均匀、容量不大并且为减少配电箱配出回路时，可采用与链式配电方式相似的树干式系统配电。4.2动力配电线路的敷设方式

　　因为动力设备未到位，故动力配电干线均采用电缆穿阻燃型塑料线槽的方式沿墙或沿屋顶明敷，现场可根据实际情况进行动力配电箱位置的调整。

　　5防雷接地

　　通过防雷接地的计算，确定本厂房属于第三类防雷建筑物，需设置防雷装置，具体的防雷措施按民规进行，这里无需详述，需要指出的是，防雷接地利用自然接地体，采用框架柱作为引下线，引下线与基础主筋可靠焊接，这样做不仅接地可靠、也减少了投资。

　　6火灾自动报警系统设计

　　根据《建筑设计防火规范》火灾自动报警系统设置条件，本厂房应设置该系统。

　　6.1火灾自动报警系统的选择

　　该建筑的保护等级属于三级，因此选择区域报警系统。

　　6.2火灾探测器的选择与布置

　　厂房内的探测器以感烟探测器为主，一层顶板梁结构形式为网状式，梁高500mm，梁对探测器保护面积是有影响的，根据规范中的附表，查得一只探测器保护的梁间区域个数为3个，满足此条件后，也需满足保护半径R=5.8m的条件，然后进行探测器的布置，布置要对称和均匀，在楼梯间和库房都应增设感烟探测器。手动火灾报警按钮应设置在出口处，楼梯口和明显便于操作的位置。声光报警器设在楼梯出口处。

　　6.4火灾自动报警系统供电

　　厂房内的火灾报警系统应按二级负荷的两回线路要求供电，两回电源线路分别来自2#预装式变电站和柴油发电机低压配电室，在最末一级配电箱处自动切换。

　　6.5火灾自动报警控制系统

　　本厂房的火灾报警控制系统设计较为简单，在现场施工时会由消防专业厂家进行安装、调试，这里就不在详述。

　　7结束语

　　本文涉及的内容较多，但主要还是在照明配电和动力配电部分，防雷接地和火灾自动报警系统做简要讨论，设计步骤还是根据规范一步步来的，其中有些设计经验通过项目积累起来的，可供电气设计工程师参考。

　　参考文献 

　　[1] 照明设计手册（第二版）. 北京照明学会照明设计专业委员会编 北京：中国电力出版社，2006. 

　　[2] 民用建筑电气设计数据手册（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2006. 

　　作者简介：作者： 程嬛（1979―― ），女，硕士，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市，电气中级工程师，现就职于新疆煤炭设计研究院有限责任公司电力所，主要从事电气设计方面的工作，本文来自《上海轻工业》杂志