Офисы, офисы, офисы – повседневная норма в жилых комплексах. Сейчас все магазины, парикмахерские и просто коммерческие организации как пирожки скупают помещения на первых этажах. Строительные компании понимая данный спрос, все чаще стараются расположить как можно больше коммерческих помещений в жилых комплексах. Понимая тенденцию, сегодня научимся верно подключать данные помещения, собирать для них вводно-распределительные устройства, распределительные щиты и счетчики, чтобы у экспертизы не возникало лишних вопросов.
Важная пометка: данный расчет актуален только для коммерческих помещений, расположенных внутри жилых комплексов. В случаях с бизнес-центрами, где априори тоже офисные помещения, расчет не актуален. Там все также считается освещение, розетки, подключается технология и оборудование по заданию смежных разделов (ОВ, ВК, СС, ПС), как и в любом другом общественном здании.
- Шаг 1. Рассчитываем полезную площадь и мощность
- Шаг 2. Узнаем токовое значение: по нему подбираем аппарат защиты и счетчик
- Шаг 3. Выбираем тип вводно-распределительного устройства, количество и место расположения
- Шаг 4. Считаем общую мощность, выбираем аппарат защиты на каждой из линий, подбираем сечение
Шаг 1. Рассчитываем полезную площадь и мощность
Прошли времена, когда внутри офиса было необходимо расставлять светильники, розетки, подключать вентиляционное и технологическое оборудование. Некоторые продолжают это делать, но сейчас заказчик оставляет данный вопрос на откуп людей, кто купит этот офис. Кто из нас заранее знает, что из себя будет представлять каждый конкретный офис? Будет ли это магазин или пекарня – согласитесь, это абсолютно разные помещения по нагрузкам. Поэтому весь расчет нагрузки офисов сегодня сводится к правильному суммированию полезной площади. Есть два документа, на которые вам необходимо полагаться при данном расчете: задание на проектирование (ЗНП) и СП РК 4.04-106-2013 «Электрооборудование жилых и общественных зданий. Правила проектирования».
Если обратимся к нормативу, то согласно таблицы 18 СП РК 4.04-106-2013 «Электрооборудование жилых и общественных зданий. Правила проектирования», мощность офиса принимается из расчета, что 1 м2 площади офиса равен 0,15 кВт. Но часто бывает, что заказчик, понимая, что мощности может не хватить, прописывает в задании на проектировании 0,2 кВт на 1 м2. В экспертизе закроют на это глаза, если у вас прописан данный пункт в ЗНП, поэтому вновь данный вопрос нужно уточнить у главного инженера проекта или заранее его туда внести. Если никто ничего не прописал, то уж извольте принимать 0,15 кВт.
Другой важный нюанс: не предусматривается ли данный офис для одного или нескольких владельцев. В проектировании бывают случаи, когда у офиса предусматриваются два этажа и более. Лично у меня был опыт и с трехэтажными офисами внутри жилого комплекса, у которого был один вход через лестничную клетку, но три разных владельца. А я посчитал, что владелец один – пришлось в спешном порядке вносить корректировки. Как перед любой работой необходимо знать нюансы, так и здесь необходимо владеть точной информацией. Если видите спорные моменты, то лучше уточнить. От количества владельцев будет зависеть, сколько распределительных шкафов нужно расставить и подключить.
Мы сегодня рассмотрим классический вариант: где внутри каждой жилой секции у каждого офиса есть отдельный владелец. Внимание на картинку: перед вами план 1-го этажа с тремя офисами. Как видите, я уже расставил распределительные щиты (ЩР-1, ЩР-2, ЩР-3) внутри каждого из тамбуров. И протянул кабель из подвала.
Где располагать шкафы возле или внутри тамбура – это полет вашей фантазии: кто-то ставит внутри, кто-то снаружи тамбура. А в случае, когда у вас в проекте два тамбура – возле того, который стоит ближе к паркингу. Большой вопрос: откуда вы будете поднимать кабель в распределительный шкаф? Будете ли прокладывать его через общий стояк или поднимитесь через подвал? Есть ли у вас подвал по проекту? Тут тоже есть нюансы.
Офисное помещение, с/у, тамбур, ПУИ – все это считается полезной площадью, единственным исключением являются лестничные клетки – их в расчет не берут. Но наш вариант без лестничных клеток.
Считаем нагрузку для шкафа ШР-1. Путем обычного сложения площади получаем: 104,19+6,69+5,06+8,16 = 124,1 м2. Полученную площадь умножаем на мощность, представим, что заказчик все-таки указал в задании на проектирование 0,2 кВт на 1 м2.
Итого: 124,1 х 0,2 = 24,8 кВт.
Шаг 2. Узнаем токовое значение: по нему подбираем аппарат защиты и счетчик
Имея на руках мощность, можно спокойно рассчитать ток для нашего распределительного щита:
I = P / (1,73*U*cosФ), где
I – это ток;
P – это мощность (высчитали по полезной площади);
U – это напряжение (принимается как 0,38);
cosФ – коэффициент мощности (принимается для офисов 0,93).
Тут нужно внести пояснение про цифру 1,73 – это √ 3 (корень из трех), который обычно учитывается в трехфазной сети. Распределительные щиты офисов воспринимаются как трехфазные приемники, поэтому мы предусматриваем для них соответствующее напряжение. В однофазной сети данная формула видоизменяется, напряжение считается без корня √ 3 и напряжение составляет 0,22.
Но вернемся к расчету, а получили мы следующее:
I = 24,8 / (1,73 * 0,38 *0,93) = 40,6 А
Теперь по току мы легко подбираем аппарат защиты на вводе и подходящий счетчик. В распределительных щитах офисов на вводе обычно применяют выключатели нагрузки ВН-32. Линейка данного оборудования имеет следующие номиналы: 20,25,32,40,63,80 и 100А. Исходя из полученного токового значения выбираете для себя подходящее. Если у вас ток выше чем 100А, то можно взять выключатель нагрузки ВН-99 (там номиналы доходят до 400А).
В нашем случае, поскольку по расчету получилось 40,6 А, то подходит ВН-32 номиналом 63А. Важно понимать, что при выборе выключателя нагрузки не используются никакие дополнительные коэффициенты как в автоматах – все выбирается из расчета 1 к 1. Получили бы из расчета 40А, взяли бы ВН-32 с номиналом в 40А.
С счетчиками такой же принцип: в Казахстане популярны две фирмы счетчиков, которые легко согласовываются, это Меркурий и Дала. Выбор счетчиков – это важная тема для обсуждения с главным инженером проекта и заказчиком. Иногда берется счетчик такой же марки, как и в проекте наружных сетей, иногда у вас есть официальное письмо, где все указано.
В целом счетчики различают по типу подключения: на прямого или трансформаторного типа. Есть еще разделение на однофазные и трехфазные, но опять же – это тоже все дело для отдельного текста. Пока сейчас для нас важны счетчики для офисов. Счетчик прямого включения также делится на 60 и 100 А. Трансформаторного включения выбирает только в случае, если токовое значение превысило 100А. Это заметно, когда мы будем считать общую нагрузку, но бывают случаи на отдельных отходящих линиях. Для этого и нужны счетчики на 5А, где через трансформатор тока понижается ваше значение до пределов 5А и позволяет снять показание счетчика.
Шаг 3. Выбираем тип вводно-распределительного устройства, количество и место расположения
Представим на секунду, что мы уже посчитали нагрузку не для одного блока, а для нескольких. Мы уже выбрали счетчики, выключатели-нагрузки для 7-ми блоков, в каждом из которых по три офиса. Самый лучший способ понять, сколько вводно-распределительных устройств необходимо – представить на секунду всю площадь как один большой офис. И проделать с ней все тоже самое, что мы делали ранее с нахождением мощности и тока (в шаге 2). И принять для себя одно важное правило: ВРУ не должно выходить за предел в 400А, таким образом определив их количество.
В моем случае для блоков 6,7,8,9,10,11,12 (если вы обратили внимание, что у меня на схеме блокировки именно такая нумерация блоков) суммарная полезная площадь вышла 2410,7 м2. Я умножил ее на коэффициент 0,2 и получил 482,1 кВт.
Далее вновь используем всю ту же формулу: I = P / (1,73*U*cosФ) и получаем:
I = 482,1 / (1,73 * 0,38 * 0,93) = 789 А
Помните? Предел в 400 А. Как видите в этом проекте можно было принять два ВРУ для всех офисов, но так как тянуть линию до определенных блоков слишком далеко, я разделил их на три ВРУ. Это не возбраняется.
Для себя в проекте принял, что буду объединять ближайшие секции 6-7, 8-9 и 10-11-12. Другой важный нюанс: где именно расположены ваши «Электрощитовые»? Можете ли так объединять секции? Все эти моменты решаются еще на стадии выдачи задания для архитекторов на размещение «Электрощитовых». Тут нужно немного смотреть наперед. Вдруг в моем примере помещения «Электрощитовых» были предусмотрены только в секциях 7, 10, 12. То тогда пришлось бы делить офисы по-другому: 6-7-8, 9-10, 11-12.
Теперь мы подходим к самому интересному – выбору типа вводно-распределительного устройства. По категории электроснабжения (у офисов III категория) для офисных помещений предусматривается один ввод. Есть два вида ВРУ, которые можно принять: стандартного или индивидуального изготовления. Если возможность поставить стандартную модель, то лучше принять ее – это ВРУ1-26-60. Он как раз подходит для наших шести распределительных шкафов секций 6-7. На отходящих линиях предусмотрены предохранители до 100А. Если хотя бы на одной из линий ток выйдет выше – то это вводно-распределительное устройство принять нельзя.
Но для секций 10-11-12 это вариант не совсем подходит, поэтому уже там нужно принимать шкаф индивидуального изготовления (см. картинку).
Как видите это металлический щит ЩМП-7-0 36 УХЛ3 IP31, к которому подключен один ввод. Выходить из ситуации можно и так.
Шаг 4. Считаем общую мощность, выбираем аппарат защиты на каждой из линий, подбираем сечение
Теперь сосредоточимся только на ВРУ для секций 10-11-12. С расчетом общей мощности больших проблем нет – это просто сумма всех мощностей на вашем ВРУ. Простая арифметика: 24,2 + 20,4 + 23,6 + 26,7 + 24,3 +17,9 + 25,0 + 20,6 + 24,7 = 207,4 кВт. Мы уже умеем высчитывать ток из формулы I = P / (1,73*U*cosФ), поэтому легко получим 339,4 А. По данному значению тока выбираем ближайший автомат – ВА88-37 как раз бывает на номинал в 400А.
У той же компании IEK, которая производит это оборудование, также существует номинальный ряд: 16,20,25,32,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400 А. Вам просто нужно выбрать ближайший и правильно написать его марку (их большое множество – ВА47-29, ВА47-100, ВА88-32, ВА88-33, ВА-88-35, ВА88-37, ВА80-40 и т.д). Точно также выбирается трансформатор тока: все зависит от производителя, лучше лишний раз проверить в интернете. Бывает большое количество вариантов: 150/5, 200/5, 250/5, 300/5, 400/5, 500/5 и т.д (в шаге 2 я объяснял, зачем мы закладываем трансформатор тока).
Если вы правильно посчитали мощность и ток на каждой из отходящих линий (гр1, гр.2 … гр.9 на ВРУо), то чтобы довести схему до финального завершения вам важно знать, сколько метров нужно тянуть до каждого из шкафов. Вам просто нужно замерить путь по подвалу (или первому этажу) от помещения «Электрощитовой» с запасом где-то 5-10 метров. Надо точно знать, где стоит ваш ВРУо до каждого из шкафов представленных на схеме (ЩР-1, ЩР-2 и другие).
Если бы мы считали потери напряжения по старинке (как это делали в 90-е или 00-е), то мы обратились бы к учебнику Кнорринг Г.М. «Справочная книга по проектированию электрического освещения». То согласно ей, чтобы высчитать потери напряжения, вам нужно было бы определить момент. Момент – это умножение вашей полученной мощности на длину: 24,2 х 65 = 1571. Далее нужно было бы обращаться к таблицам книги, и найти там подходящие потери напряжения и нужное сечение кабеля. И хотя момент давно уже никак сильно не влияет на общий расчет в нынешнее время, мы по сей день обязаны высчитывать момент в однолинейных схемах (см. картинку).
Но как быть если мы не знаем как высчитать потери?
В каждом из своих проектов я сейчас считаю через выведенную формулу, по большой части она актуальна только для определения потерь силового электрооборудования.
Формула выглядит следующим образом: ρ = (173 * I * l) / (k * 380 (220) * S), где
173 – неизменное значение равное √ 3*100,
I – это ваш высчитанный ток,
380 или 220 – выбирается исходя какое у вас напряжение,
l – это длина от ВРУо до одного из распределительных щитов (ЩР-1, ЩР-2 или др.),
k – коэффициент проводимости материала (для алюминия он равен 54, для алюминия 31,5),
S – сечение проводника, который вы выберете исходя из аппарата защиты на линии.
Поэтому для гр.1 потери получаются следующим образом: ρ = (173 * 39,5 * 65) / (31,5 * 380 * 16) = 2,3 %
Подводя суммарно весь Шаг 4 воедино, ваша логика расчета должна слаживаться следующим образом:
- Высчитаете ток (это мы уже проходили в шаге 2)
- По току выбираете аппарат защиты: согласно СП РК 4.04-106-2013 при выборе автоматов на линиях вы обязаны умножать ваш ток на добавочный коэффициент. В групповых линиях он составляет 1,1; на один приемник – 1,25. Например, для гр.1 с током 39,5 А его необходимо умножить на 1,25 . Выходит что нам хватает для этой линии автомата на 50А.
- Находим в ПУЭ РК 2015 таблицу с алюминиевым кабелем. Если бы у вас была медь, то нужно смотреть таблицу 6. И выбираем нужное сечение (ниже привожу вам таблицу с алюминием).
- Методом подбора выбираем сечение, при котором ваши потери составляют меньше 2,5%. В ПУЭ РК представлено самое нижнее сечение для каждого токового значения, которое вы можете выбрать, но если вы по потерям не проходите, то берете следующий кабель из номинального ряда.
В таблице мы берем токовые значения в колонке «в воздухе», но также учитываем примечание под таблицей для трехфазных приемников, согласно которому ваш ток нужно умножить на коэффициент 0,92.
На этом пока все: дальше вам нужно будет лишь правильно посчитать кабельную продукцию и трубы. Тут большого ума не нужно.
