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中圖分類號:TU97文獻標識碼: A
1 建筑電氣設(shè)計的概念
1 .1 設(shè)計的概念
設(shè)計是一個構(gòu)思表達 、再構(gòu)思表達 、反復(fù)推敲、不斷深入發(fā)展和進行評價的過程。基本上可以概括為博覽、創(chuàng)意 、構(gòu)思 、表達等幾個階段 。設(shè)計過程從一開始到深入下去 ,各階段思維的廣度 、深度都不同 ,表達方式 、工具也可能是多樣化的。表達方式和工具要適應(yīng)思維的速度 ,推動思維發(fā)展成熟 。
1 .2 服務(wù)的對象
設(shè)計是為甲方(業(yè)主)的功能需要服務(wù)的,也是為施工單位的施工需要服務(wù)的。在滿足國家有關(guān)規(guī)定的前提下,設(shè)計人員應(yīng)樹立服務(wù)意識、樹立合作觀念 、樹立敬業(yè)精神 。對建筑電氣專業(yè)的設(shè)計人員而言 ,妥善處理與各個專業(yè)之間的關(guān)系是十分重要的事情 ,在協(xié)調(diào)上所用的時間甚至可能超過埋頭設(shè)計的時間。部分工程(特別是規(guī)模較小的工程)不按建設(shè)程序辦事 ,私雇資質(zhì)等級不符合要求的設(shè)計人員及施工單位(或個體戶)設(shè)計或承包工程 。由于設(shè)計和施工人員技 術(shù)水平有限 ,致使一些安裝工程達不到規(guī)定指標的要求 。
2要注意高層建筑電氣設(shè)計中的幾個問題
高層建筑由于照明及空調(diào)負荷多,電梯等運輸設(shè)備多 ,給排水設(shè)備多 ,所以用電量特別大 ,且供電的可靠性要求很高 。在高層建筑中,照明與動力基本上不共用干線 。動力負荷多采用放射式供電 ,照明負荷則多采用母線槽配電,與動力分開。由于在結(jié)構(gòu)上多數(shù)采用大柱距 ,形成大空間,使墻面安裝的設(shè)備增多,必然使地面管道增多。由于建筑構(gòu)件的預(yù)制裝配化及干法施工 ;縮短了施工周期 ,而且頂棚一般采用標準化 、系統(tǒng)化的吊頂 。電氣設(shè)備的管線應(yīng)采取防火措施 。空調(diào)設(shè)備等主要用電設(shè)備分散 ,多數(shù)要求集中管理 ,即要求采用電腦管理和監(jiān)控系統(tǒng) 。采取防震措施。如配電屏 、燈具等電氣設(shè)備的防震 ;管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。消防要求高 。因為高層建筑高度高 ,體量大 ,人員密集 ,設(shè)備多 ,裝飾豪華 ,建筑本身火災(zāi)隱患多,故對消防要求很高 。節(jié)省能源是我國經(jīng)濟建設(shè)中的一項重大政策 ,節(jié)約用 電又是節(jié)省能源工作中的一個重要方面 ,它直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟效益和人們的 日常生活。在高層建筑的電氣設(shè)計中,要把電能消耗指標作為全面技術(shù)經(jīng)濟分析的重要組成部分 。節(jié)電的設(shè)計方案 ,應(yīng)根據(jù)技術(shù)先進 ,安全適用 、經(jīng)濟合理 、節(jié)約能源和保護環(huán)境的原則確定。采用合理的配電方式 ,采用高效率變壓器 、電動機和照明光源 、無功功率補償裝置和設(shè)備監(jiān)控電腦系統(tǒng)等措施 ,減少電能損耗 ,節(jié)約用電。采用壁燈時需將容量提高一級或增加盞數(shù) 。
3高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容
3 .1 設(shè)計的內(nèi)容
現(xiàn)代建筑趨于多元化的風(fēng)格 ,高度大 、面積大 、功能復(fù)雜 ,電氣設(shè)計內(nèi)容也日趨復(fù)雜 ,項目繁多 。建筑電氣設(shè)計從狹義上僅指民用建筑中的電氣設(shè) 計 ,從廣義上講應(yīng)該包括工業(yè)建筑、構(gòu)筑物和道路 、廣場等戶外工程 。傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)計只包括供電和照明 ,而今天一般將其設(shè)計的內(nèi)容形容為強電和弱電。將供電、照明 、防雷歸類在強電 ,而其余部分 ,如電話 、電視 、消防和樓宇自控等內(nèi)容統(tǒng)統(tǒng)歸于弱電 。這種分類以電壓的高低為依據(jù) ,強調(diào)了電氣設(shè)計中所增加的消防 、電訊和自控內(nèi)容與傳統(tǒng)電氣設(shè)計內(nèi)容完全不同 ,容易理解 ,所以很快被人們所接受。但是 ,這種按電壓高低進行分類的方法并不嚴謹 ,如 :動力設(shè)備的二次控制回路 ,其電壓可能很低 ;而消防回路中的聯(lián)動也不宜與配電箱完全分割開 。又如人防設(shè)計 、防雷設(shè)計 、保安設(shè)計等功能性設(shè)計 ,其內(nèi)容不僅僅是弱電信號的報警 ,也包含有動力、照明的聯(lián)鎖反應(yīng) 。又如防雷接地 ,強弱電都要求 ,而且有向等電位聯(lián)結(jié)發(fā)展的趨勢 ,實際上又很難分開 。如果電氣設(shè)計僅僅以電壓高低進行分工 ,勢必造成強弱兩個子工種之間交叉過多 ,界限不清楚 。
3 .2 設(shè)計步驟
在項目決策以后 ,建筑工程設(shè)計一般分為初步設(shè)計和施工圖兩個階段 。大型和重要的建筑工程 ,在初步設(shè)計之前應(yīng)進行方案選優(yōu)。小型和技術(shù)要求簡單的建筑工程 ,可以將方案設(shè)計代替初步設(shè)計 。當接受建筑工程設(shè)計任 務(wù)時 ,首先應(yīng)落實設(shè)計任務(wù)書和批準文件是否具備 ;檢查需要設(shè)計的項目、范圍和內(nèi)容是否正確 。上述手續(xù)齊備后就可辦理設(shè)計委托文件 。設(shè)計人員在開展設(shè)計工作前 ,應(yīng)進行調(diào)查研究 ,收集必要的資料 ,把相關(guān)的基本條件搞清楚 ,這是保證設(shè)計質(zhì)量 、加快設(shè)計進度的前提條件 。然后 ,按照設(shè)計各階段的深度要求 ,編制設(shè)計文件 。經(jīng)過審核后 ,報請有關(guān)主管部門審查批準 ,交到施工單位 。施工開始前 ,設(shè)計人員要向施工單位的技術(shù)人員或工程負責(zé)人作工程技術(shù)交底。施工過程中應(yīng)對有關(guān)設(shè)計方面出現(xiàn)的技術(shù)問題 負責(zé)處理 。工程竣工后 ,參加工程竣工驗收 。對于大型建筑工程 ,如果技術(shù)要求高的 、投資規(guī)模較大的建設(shè)工程項目及大型建筑工程設(shè)計 ,在初步設(shè)計之前還要根據(jù)有關(guān)部門或建設(shè)單位的要求進行方案設(shè)計 ,對設(shè)計工程作出一個或若干個設(shè)計方案 ,交到相關(guān)部門或建設(shè)單位的要求進行設(shè)計 ,這樣可避免在初步設(shè)計中一些重大原則問題作出較大的改動或造成返工 。對于工藝上比較復(fù)雜而又缺乏設(shè)計經(jīng)驗的工程 ,可以增加工藝設(shè)計階段 。小型建設(shè)工程設(shè)計可用方案設(shè)計代替初步設(shè)計 。對于一般的工程項目 ,設(shè)計單位需要將編制初步設(shè)計的文件交建設(shè)單位報請上級及有關(guān)主管部門批準后 ,方可根據(jù)正式審批意見進行施工圖設(shè)計 。對于建筑電氣設(shè)計有關(guān)部門一般有 :城鄉(xiāng)規(guī)劃部門、供電部門、郵電部門、消防部門、人防部門、環(huán)境保護部門和文物部門等。
4 建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能原則
4 .1 滿足建筑物的功能
即滿足照明的照度 、色溫 、顯色指數(shù) ;滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量 ,也就是舒適衛(wèi)生 ;滿足上下 、左右的運輸通道暢通無阻 ;滿足特殊工藝要求 ,如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電 ,展廳的工藝照明及電力用電等 。
4 .2 考慮實際經(jīng)濟效益
節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟效益 ,不能因為節(jié)能而過高地消耗投資 ,增加 運行費用 。而是應(yīng)該讓增加的部分投資 ,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收 。
4 .3 節(jié)省無謂消耗的能量
節(jié)能的著眼點 ,應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的 ,再考慮采取什么措施節(jié)能 。如變壓器的功率損 耗 ,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗 ,又如量大面廣的照明容 量 ,宜采用先進技術(shù)使其能耗降低因此 ,節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實用、經(jīng)濟合理 、技術(shù)先進的原則 。
5結(jié)束語:
隨著各國政治 、經(jīng)濟 、文化事業(yè)的發(fā)展 ,高層建筑幾乎遍布世界各大城市和游覽勝地 。并且 ,高層建筑把多種功能合并為一體 ,在同一建筑內(nèi)具備了住宅 、辦公室、旅館 、超級市場,醫(yī)院、餐廳 、文化和體育設(shè)施等各種必需的設(shè)施 ,已成為高層建筑中最有意義的趨向。由于高層建筑的快速發(fā)展 ,高 層建筑內(nèi)用電量也是越來越多 ,因此高層建筑電氣設(shè)計變得越來越重要 ,只有 充分了解高層建筑用電特點以及主要設(shè)計內(nèi)容 ,才能更好的做好電氣設(shè)計工 作 。要將高層建筑電氣設(shè)計做好并非易事 ,對年輕人來講 ,培養(yǎng)起對設(shè)計的感情 ,熱愛這個行業(yè)是很重要的 。
參考文獻:
[1] 汪七一.淺論高層民用建筑電氣設(shè)計有色金屬設(shè)計與研究,l8 ,4 .
【關(guān)鍵詞】高層建筑;電氣設(shè)計;節(jié)能;特點
一、高層建筑電氣設(shè)計的特點
與高層建筑電氣關(guān)聯(lián)的用電設(shè)備品種繁多。室內(nèi)、樓梯過道、安全照明等屬于電器照明設(shè)備;貨梯、客梯等電梯設(shè)備;生活水泵和消防泵等給排水設(shè)備;冷卻塔風(fēng)機以及水機組等制冷設(shè)備;引風(fēng)機和鼓風(fēng)機等鍋爐房設(shè)備;排風(fēng)機、電冰箱等廚房用電;包括送風(fēng)機、回風(fēng)機、風(fēng)機管盤在內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)送電設(shè)備;包括正壓風(fēng)機、排煙風(fēng)機等在內(nèi)的消防設(shè)備。另外,不同用處的高層建筑在用電量上也存在差別,不過總的來說耗電量比較大,再加上高層建筑的消防用電、客梯電力、應(yīng)急照明等還要有分別獨立的電源。
二、高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容
(一)電量負荷的計算
高層建筑供電設(shè)計的重要參數(shù)依據(jù)就是電力負荷,其計算的準確程度對選擇合理設(shè)備并確保電力安全可靠的運行,都能起到重要作用,并發(fā)揮節(jié)能功效。一般電量負荷的計算方式主要采取負荷密度法與需要系數(shù)法。
(二)高低壓電的配電系統(tǒng)
在高層建筑中,高壓配電系統(tǒng)的組成是兩路的10kV 電源,兩路電源同時供電。一般來說,高壓配電采用的形式是單母線分段,自動切換的同時起到相互備用的目的。為了在電氣設(shè)計中使變壓器臺數(shù)盡量減少,一般單臺變壓器都采用容量大于1000kV?A 的,正常狀態(tài)下的變壓器能夠解列運行,中間設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān),來控制低壓時短路電流的情況。另外,高低壓配電的計費方式,多采取高供高計,仍然需要安裝設(shè)計費電度表,將照明和動力兩方面分開的方式計價。
(三)供電電源以及電壓的選擇
為保證現(xiàn)代高層建筑的供電可靠性,設(shè)置兩個相對獨立的電源是必須的,而電源的具體數(shù)量則可以根據(jù)負荷的大小以及實際的電網(wǎng)條件來定量。盡管兩路電源獨立運行,但它們實際上仍然同時供電,彼此相互備用。此外還要安裝柴油發(fā)電機組以應(yīng)急備用,確保能夠在15s 之內(nèi)正常恢復(fù)供電。為了保障照明、電腦、電梯、消防等設(shè)備的事故用電,我國國內(nèi)的高層建筑,其供電電壓都是用的標準電壓,為10kV。
(四)接地和防雷設(shè)計
在現(xiàn)代高層建筑的接地設(shè)計中,由于高層建筑多選擇鋼筋混凝土剪力墻,與樓板之間有較為可靠的連接,重點在于金屬管線工作的保障。另外,高層建筑一般采取避雷針與避雷帶的傳統(tǒng)方式,隨著技術(shù)的發(fā)展已出現(xiàn)放射性避雷針與消雷器等設(shè)備。雖然這兩種技術(shù)已經(jīng)在很多工程中得以應(yīng)用,但卻在理論上始終存在爭議,仍需要更多實踐的支持。
(五)電氣的照明設(shè)計
高層建筑的電氣照明設(shè)計,主要包括燈具的造型設(shè)計、燈具的布置、照明度的計算、光源類型選擇等。電氣的照明設(shè)計實際上與建筑的裝飾密切相關(guān),因此二者之間應(yīng)相互照應(yīng)、相互配合,應(yīng)確保藝術(shù)意境與使用功能的統(tǒng)一。在現(xiàn)代高層建筑中,普遍采取傳感器、定時器或者光敏元件來實現(xiàn)照明的自動控制作用,并通過各種建筑物的自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)照明電路與接觸器。另外,采取高光效的電光源,也是節(jié)能照明的重要手段。
(六)消防自動滅火與報警機制的設(shè)計
隨著科技的進步,高層建筑在火災(zāi)自動報警滅火機制方面也逐漸統(tǒng)一,目前主要包括五個部分:火災(zāi)探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心、自動灑水滅火器和氣體自動噴射,以保證報警滅火自動化系統(tǒng)。在這個過程中,由探測器探測火災(zāi)信號,并自動轉(zhuǎn)為電信號,電信號進入分區(qū)報警器以及消防中心,轉(zhuǎn)為聲光報警信號。而整個消防指揮與監(jiān)控由消防中心完成。由于高層建筑消防用電設(shè)計跨多學(xué)科,規(guī)模、功能和控制范圍都日趨復(fù)雜,因此設(shè)計的復(fù)雜程度也越來越高。
(七)電梯的用電設(shè)計
電梯機房一般在井道的上方。普通電梯的梯井能夠連通或者設(shè)置開口相連通。電梯根據(jù)使用功能多分為客用電梯與貨用電梯等;而按照速度劃分可分為超高速、高速、快速與低速電梯;按電流可分為直流和交流兩種。在現(xiàn)代高層建筑中使用的電梯,為了縮短等待的時間并提高運輸能力,多采用超高速或者高速的電梯,分組采取控制。為了提高運行的舒適性與穩(wěn)定度,客用電梯多采取直流電動機作為驅(qū)動。另外,在進行電梯的電氣設(shè)計時,需要做好各項配電設(shè)計、電氣照明、選擇主開關(guān)、設(shè)置插座、裝置通風(fēng)及控制等相關(guān)問題。
三、高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計
隨著我國人口的加劇、工業(yè)的不斷發(fā)展,對能源的消耗也不斷增加,正面臨能源危機問題。因此各行業(yè)都已提出節(jié)能的需求,這也是高層建筑電氣設(shè)計中的重要特點之一。
(一)滿足建筑物的使用功能
高層建筑的電氣設(shè)計在使用功能方面要滿足照明在色溫、照度、顯色指數(shù)這幾方面的要求,空調(diào)溫度和風(fēng)量也要得到滿足,使用舒適度和衛(wèi)生狀況應(yīng)得到保障;運輸通道上下和左右都要暢通無阻;一些特殊技術(shù)方面使用的要求要滿足,如在娛樂場的用電、展廳的工藝照明以及電力用電等。
(二)經(jīng)濟效益需要充分考慮
節(jié)能的同時也要充分考慮到經(jīng)濟因素,建立在過分增加成本和投入基礎(chǔ)上的節(jié)能是不建議的。節(jié)能的焦點應(yīng)該在電氣設(shè)計當中體現(xiàn),能在較短時間內(nèi)通過節(jié)能而得以費用回報。
(三)以減少無謂耗能為主
應(yīng)明確哪些電量消耗是與建筑物的功能無關(guān),再考慮采取的具體措施。在設(shè)計過程中,節(jié)能措施應(yīng)遵循“經(jīng)濟合理、價值實用、技術(shù)先進”等原則。由于高層建筑耗電量大,節(jié)能空間也相對較大,應(yīng)在設(shè)計過程中充分考慮。因此,在選擇電氣節(jié)能的設(shè)備時,應(yīng)對其性能、原理、效果等多方面因素給予考慮,無論是從技術(shù)上還是經(jīng)濟上,都要反復(fù)比較,在最后定選節(jié)能設(shè)備,以實現(xiàn)真正的節(jié)能功效.
四、結(jié)束語
高層建筑的電氣設(shè)計工作是一項復(fù)雜的工程,在設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮其特點,并注重節(jié)能的功效,才能滿足現(xiàn)代高層建筑的各項需求。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:住宅建筑;電氣設(shè)計;配電設(shè)計
Abstract: along with the rapid development of economy in China, the real estate market in China has made a great progress, residential construction growth especially in the development of residential area piece is given priority to, with multilayer, small high-rise residential group distribution and match with club, square, fitness place, supermarket, kindergartens, schools, perfect supporting facilities.
Keywords: residential building; Electrical design; Distribution design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
引言
隨著建筑智能化水平的不斷提高,高層建筑電氣設(shè)計增加了很多弱電部分系統(tǒng),包括數(shù)字電視系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng),保安監(jiān)控系統(tǒng),電腦的管理系統(tǒng)等。弱電設(shè)備占基建投資比率越來越高,所以設(shè)計好弱電各個系統(tǒng),對于節(jié)約投資、提高智能化水平都有非常重要的意義。
一﹑高層建筑電氣設(shè)計的特點
與高層建筑電氣關(guān)聯(lián)的用電設(shè)備品種繁多。室內(nèi)、樓梯過道、安全照明等電器照明設(shè)備; 貨梯、客梯等電梯設(shè)備; 生活水泵和消防泵等給排水設(shè)備; 冷卻塔風(fēng)機以及水機組等制冷設(shè)備;引風(fēng)機和鼓風(fēng)機等鍋爐房設(shè)備;排風(fēng)機、電冰箱等廚房設(shè)備;包括送風(fēng)機、回風(fēng)機、風(fēng)機管盤在內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)送電設(shè)備;包括正壓風(fēng)機、排煙風(fēng)機等在內(nèi)的消防設(shè)備;另外,不同用處的高層建筑在用電量上也存在差別,不過總的來說耗電量比較大。再加上高層建筑的消防用電、客梯電力、應(yīng)急照明等還要有分別獨立的電源。
二﹑高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容
(一) 用電負荷的計算
高層建筑供電設(shè)計的重要參數(shù)依據(jù)就是電力負荷,其計算的準確程度對選擇合理設(shè)備并確保電力安全可靠的運行,都能起到重要作用,并發(fā)揮節(jié)能功效。一般用電負荷的計算方式主要采取負荷密度法與需要系數(shù)法。
(二)高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計
①高壓配電系統(tǒng)。一類高層建筑是采用兩路獨立的10kV市電電源同時供電; 二類高層建筑可采用一路10kV市電電源供電。一般高壓采用單母線分段,自動切換,互為備用。母線分段數(shù)目,與電源進線回路數(shù)相適應(yīng)。只有當供電電源為一主一備時,才考慮采用單母線不分段的結(jié)線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。
②計費方式,采用高供高計。居民負荷與其他負荷(商業(yè)、非居、動力) 分開設(shè)置。居民負荷的高供高計為參考計量。居民的表計為IC卡智能電表。其他負荷在高壓部分的高供高計一般為商業(yè)計量。在低壓側(cè),裝設(shè)非居與動力計費電度表,分開計費。商業(yè)總計量扣減非居和動力后,再按商業(yè)電價計費。
③變壓器宜選用干式變壓器,加金屬屏蔽罩,采取減振、防潮措施。應(yīng)采用節(jié)能環(huán)保、低損耗、低噪聲( 如非晶合金變壓器、三維立體卷鐵芯變壓器) ,接線組別一般采用D•yn11。單臺變壓器的容量一般都不大于1250kV•A。相同容量和相同接線組別的兩臺變壓器可以并列運行。為限制低壓側(cè)的短路電流,正常時,變壓器解列運行,中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。嚴禁三臺及以上變壓器并列運行。
④高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)和樹干式系統(tǒng)相結(jié)合。配電設(shè)備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難,多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設(shè)層間配電小間。層間配電箱經(jīng)插接自動空氣開關(guān)從豎井母干線取得電源。當層數(shù)較多負荷數(shù)較大時,一般按層數(shù)分區(qū)供電,或?qū)⒆儔浩鞣稚⒃O(shè)在地下層、中間層或最頂層。
⑤低壓配電系統(tǒng)的總進線斷路器,設(shè)置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。其余各級斷路器的保護整定,應(yīng)注意選擇性配合,防止越級跳閘。
⑥所有電梯均要求采用兩路由不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱,設(shè)兩路電源的自動切換裝置,互為備用。
⑦功率因數(shù)按規(guī)定應(yīng)補償?shù)?.9 ~ 0.95。為降低變壓器容量,多集中裝設(shè)在低壓側(cè),與配電屏放在一起。采用智能型免維護無功補償裝置,配備自愈式干式電容,具備自動過零投切、分相補償?shù)裙δ堋o功補償大于180kvar及以上時應(yīng)使用發(fā)熱量小的電容器,接觸器應(yīng)采用無接點接觸器,過零投切,無合閘涌流。
(三)供電電源以及電壓的選擇
為保證現(xiàn)代高層建筑的供電可靠性,設(shè)置兩個相對獨立的電源是必須的,而電源的具體數(shù)量則可以根據(jù)負荷的大小以及實際的電網(wǎng)條件來定量。盡管兩路電源獨立運行,但它們實際上仍然同時供電,彼此相互備用。此外還要安裝柴油發(fā)電機組以應(yīng)急備用,確保能夠在15s之內(nèi)正常恢復(fù)供電。為了保障照明、電腦、電梯、消防等設(shè)備的事故用電,我國國內(nèi)的高層建筑,其供電電壓都是用的標準電壓為10kV。
(四)主要設(shè)備的選型
①高壓開關(guān)柜。現(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層,按規(guī)定不宜采用油開關(guān)。應(yīng)根據(jù)高層建筑地下室的標準,選用具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜。
②電力變壓器。根據(jù)防火要求,主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。
③低壓配電屏。國內(nèi)外低壓配電屏的結(jié)構(gòu),幾乎都做成抽屜式或固定分隔式。
④應(yīng)急備用發(fā)電機組。過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應(yīng)急備用電源的。近年來國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快、故障率低等優(yōu)點。
(五)變電所位置的確定
現(xiàn)代高層建筑的用電量相當大,在確定變電所位置時,應(yīng)盡可能使高壓深入負荷中心。這對節(jié)約電能、提高供電質(zhì)量都有重要意義。
(六)接地和防雷設(shè)計
現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計,除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外,近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術(shù)雖然在工程上得到不少實際應(yīng)用,但在理論上一直是有爭議的。現(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻,與樓板的連接是十分可靠的。關(guān)鍵是做好金屬管線的接地。現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護接地和工作接地,都是合在一起的,組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定,通常是在4Ω以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求,仍需要裝設(shè)水平的人工接地體,將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)。這對均衡電位、提高安全性都有好處。
(七)電氣的照明設(shè)計
高層建筑的電氣照明設(shè)計,主要包括燈具的造型設(shè)計、燈具的布置、照明度的計算、光源類型選擇等。電氣的照明設(shè)計實際上與建筑的裝飾密切相關(guān),因此二者之間應(yīng)相互照應(yīng)、相互配合,應(yīng)確保藝術(shù)意境與使用功能的統(tǒng)一。在現(xiàn)代高層建筑中,普遍采取傳感器、定時器或者光敏元件來實現(xiàn)照明的自動控制作用,并通過各種建筑物的自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)照明電路與接觸器; 另外,采取高光效的電光源,也是節(jié)能照明的重要手段。
(八)消防自動滅火與報警機制的設(shè)計
隨著科技的進步,高層建筑在火災(zāi)自動報警滅火機制方面也逐漸統(tǒng)一,目前主要包括5 個部分: 火災(zāi)探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心自動灑水滅火器和氣體自動噴射,以保證報警滅火自動化系統(tǒng)。在這個過程中,由探測器探測火災(zāi)信號,并自動轉(zhuǎn)為電信號,電信號進入分區(qū)報警器以及消防中心,轉(zhuǎn)為聲光報警信號。而整個消防指揮與監(jiān)控由消防中心完成。由于高層建筑消防用電設(shè)計跨多學(xué)科,規(guī)模、功能和控制范圍都日趨復(fù)雜,因此設(shè)計的復(fù)雜程度也越來越高。
(九)電梯的用電設(shè)計
電梯機房一般在井道的上方。普通電梯的梯井能夠連通或者設(shè)置開口相連通。電梯根據(jù)使用功能多分為客用電梯與貨用電梯等; 而按照速度劃分可分為超高速、高速、快速與低速電梯; 按電流可分為直流和交流兩種。在現(xiàn)代高層建筑中使用的電梯,為了縮短等待的時間并提高運輸能力多采用超高速或者高速的電梯,分組采取控制。為了提高運行的舒適性與穩(wěn)定度,客用電梯多采取直流電動機作為驅(qū)動; 另外,在進行電梯的電氣設(shè)計時,需要做好各項配電設(shè)計、電氣照明、選擇主開關(guān)、設(shè)置插座、裝置通風(fēng)及控制等相關(guān)問題。
三、結(jié)束語
綜上所述,現(xiàn)代高層建筑的電氣設(shè)計由于智能化的需要而變得復(fù)雜,用電設(shè)備越來越多,對供配電系統(tǒng)設(shè)計和線路安裝提出了許多新的要求,因此在電氣設(shè)計和線路安裝時,將供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、靈活性擺在突出位置,認真按照設(shè)計和操作規(guī)范進行設(shè)計優(yōu)化和施工,從而將高層建筑電氣設(shè)計和安裝上推至臻美。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】高層建筑;電氣設(shè)計;防雷設(shè)計
1引言
隨著城市的發(fā)展,高層建筑逐漸成為城市建筑的主體。為了滿足高層建筑日益增多的功能,需要在建筑中安裝各種電氣設(shè)備,如通信設(shè)備、消防設(shè)備等,每一種電氣設(shè)備都有其對應(yīng)的功能,對發(fā)揮建筑物整體功能有著非常重要的作用。如果電氣設(shè)備受到雷擊,其功能將會失效,影響到高層建筑的整體功能效果,因此在進行高層建筑電氣設(shè)計時,必須要對防雷技術(shù)進行研究,并應(yīng)用到實際中。
2雷擊的危害及高層建筑的防雷要求
2.1雷擊的危害
雷電作為一種威力巨大的自然現(xiàn)象,主要是通過以下四種方式對高層建筑進行破壞的:①直擊雷、側(cè)擊雷。直擊雷是帶電云層中的雷電直接在高層建筑頂部發(fā)生的快速放電現(xiàn)象,側(cè)擊雷則是雷電從側(cè)面打到高層建筑上,這種雷擊會在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生強大的電流,若是沒有采取有效的防雷措施,將會導(dǎo)致建筑物損壞、發(fā)熱甚至發(fā)生火災(zāi);②雷電波入侵。雷電可以通過建筑物的線路、天線等傳導(dǎo)出巨大的電流,對電流經(jīng)過的地方造成破壞,嚴重時還會發(fā)生觸電事故;③感應(yīng)過電壓。雷電發(fā)生時,建筑中露在外面的線纜和金屬管道會感應(yīng)到雷電壓,造成周圍電磁場劇烈變化,導(dǎo)致建筑內(nèi)的電子設(shè)備發(fā)生故障;④地電位反擊。雷電打在建筑物的避雷裝置上之后,使接地網(wǎng)在短時間內(nèi)承受到極高的壓力,會對電氣設(shè)備造成了一定的危害。
2.2高層建筑對防雷的要求
隨著城市化的發(fā)展,高層建筑越來越多,且其功能也變得復(fù)雜化,大部分都是集居住、商業(yè)及辦公于一體,其配套設(shè)施較多,而隨著人口增多,高層建筑物的人員密度也變得越來越高,而這些特點也表明,高層建筑物的安全性是至關(guān)重要。因此就必須在高層建筑電氣設(shè)計時做好防雷工作,保證在雷電天氣下,防雷設(shè)備能夠發(fā)揮作用,保護高層建筑不受傷害。另外,在設(shè)計階段應(yīng)盡可能選擇簡單又有效的防雷裝置,以便于施工單位施工。如今的高層建筑大部分都是鋼筋混凝土或是鋼結(jié)構(gòu),將這些結(jié)構(gòu)作為防雷裝置的一部分來利用,既安全又經(jīng)濟。隨著高層建筑功能變得復(fù)雜化、人口增多,其用電需求量也越來越大,因此為了保證高層建筑物電力的充足和用電安全,要用到兩個電源路徑為高層建筑供電,并且每一路徑都采用一級供電,一些超高層建筑物則至少需要三個電源路徑。然而在實際供電工作中,很多的高層建筑并沒有采用一級負荷供電的方式,也沒有在建筑內(nèi)設(shè)置發(fā)電機組,這樣就為高層建筑埋下了一定的安全隱患。
3高層建筑電氣設(shè)計中的防雷技術(shù)
3.1建筑外部防雷設(shè)計分析
3.1.1接閃器
接閃器位于防雷裝置的頂部,利用其高出建筑物的突出部位把雷電引向自身,承接直擊雷的放電,由避雷針、避雷網(wǎng)及金屬屋面等部件任意組合或單獨作為接閃器。為了進一步避免高層建筑被直擊雷擊中,避雷針要足夠高,但當避雷針的高度太高又會增加雷擊的概率,因此為了平衡避雷針的高度和雷擊概率,可以增加避雷網(wǎng)或是避雷帶來防護直擊雷,如果只用避雷針,則應(yīng)該盡量短針多針來進行保護,以降低雷擊概率。鋪設(shè)避雷網(wǎng)時要將建筑外部易受雷擊的部位包含在內(nèi)。需要注意的是屋面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高層建筑,要將避雷帶形成閉合環(huán)路,突出的金屬器件要增設(shè)避雷針保護。
3.1.2引下線
引下線是連接避雷網(wǎng)與接地裝置的金屬導(dǎo)體,將雷電流引入地,以保護建筑物。雷電流的分流效果由引下線的數(shù)量和安裝位置所決定,引下線多、間隔小,雷電流就會分布均勻。因此,對引下線的條數(shù)、間隔距離、位置安排等都要進行合理安排。
3.1.3接地裝置
接地裝置由接地線和接地體組成,將建筑受到的雷電流分散到大地深處。常見的接地裝置方式是周圈式,其技術(shù)要點是要將接地網(wǎng)形成環(huán)形接地體,其接地電阻值、設(shè)備和布置等都要符合相關(guān)規(guī)范要求。當選擇采用建筑物的基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)作為自然接地體時,應(yīng)嚴格檢查其安全距離和鋼筋利用情況,圖1為接地裝置示意圖。
3.1.4防側(cè)擊雷
將高層建筑外墻的空調(diào)外機、金屬門窗、金屬構(gòu)架等金屬物連接起來形成均壓環(huán),與引下線組成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),通過建筑的外表面網(wǎng)狀防雷裝置將雷電流引至地下,以達到防止建筑物受到側(cè)擊雷的傷害。同時,這種結(jié)構(gòu)形成的法拉第籠結(jié)構(gòu),具有屏蔽作用,可以避免建筑內(nèi)部的設(shè)備感應(yīng)到過電壓,造成設(shè)備損壞。
3.2建筑內(nèi)部防雷設(shè)計分析
3.2.1等電位聯(lián)結(jié)
等電位聯(lián)結(jié)是將防雷空間內(nèi)的防雷物體、金屬物、外來導(dǎo)體、電氣和電信裝置用導(dǎo)線連接在一起,以減少或消除電位差,使電位處于平衡狀態(tài),降低接觸電壓。現(xiàn)在住宅建筑電源中大多采用的是TN-C-S系統(tǒng),當采用等電位聯(lián)結(jié)時,便可以將故障狀態(tài)下的接觸電壓降到最低。因此,在建筑高樓時,要在各層預(yù)先埋設(shè)和建筑內(nèi)的防雷導(dǎo)體相連接的等電位連接板,并將其與接地主干線連接。
3.2.2屏蔽措施
這里的屏蔽主要是保證微電子設(shè)備處于無干擾的工作環(huán)境中。由于高層建筑中心位置受雷電磁場的影響最小,將電氣線路的主干線鋪設(shè)在該位置,可以減小干擾范圍。電氣線路最好采用金屬管布線,這樣不僅能防雷電的反擊,耗能屏蔽各種電磁脈沖。另外還可以在建筑內(nèi)部加裝屏蔽網(wǎng),將微電子設(shè)備的電源線和信號線的接口整理規(guī)整。
3.2.3防過電壓
感應(yīng)雷電流容易通過高層建筑中的線路及金屬管道等進入建筑內(nèi)部,造成設(shè)備產(chǎn)生的電壓短暫超出額定電壓,一旦超過設(shè)備的耐壓值,將會擊穿設(shè)備,導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此為了防止這種情況發(fā)生,可以在線路進線的位置設(shè)置避雷器(如圖2所示)或是浪涌保護器(SPD),阻擋高壓進入設(shè)備內(nèi)部,損壞設(shè)備。
4高層建筑防雷注意事項
4.1不銹鋼管作為避雷帶的承受力
避雷帶是指在建筑物外易受雷擊的突出部位設(shè)置的帶形導(dǎo)電體,以承受雷電流,一般選用的是鍍鋅圓鋼。但有些工程需要美觀度,就以不銹鋼管來替代鍍鋅圓鋼,這就對使用的不銹鋼管有一定的要求,必須嚴格滿足《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求,保證管壁厚度不小于2.5mm,不銹鋼管的對接部位要跨接處理,保證不銹鋼管滿足避雷帶承受雷電流的要求。
4.2鋁合金幕墻與避雷網(wǎng)的連接
一般情況下,為了更好地實現(xiàn)屏蔽和均壓效果,會在高層建筑用避雷帶、引下線及接地裝置聯(lián)結(jié)成籠形避雷網(wǎng)。但如今的高層建筑外墻大多采用鋁合金幕墻來作裝飾,這些幕墻若是不與避雷網(wǎng)連接,就會遭受雷擊,因此就必須將幕墻與建筑的防雷裝置連接成一個防雷整體。
4.3接地體材料的防雷性和防腐性
普通鋼材的導(dǎo)電性能雖高,但其防腐性卻不佳,埋在土壤中容易被氧化腐蝕,因此接地體的材料要選擇那些經(jīng)過防腐蝕處理的鋼材。另外,鋁、銅、石墨等其他導(dǎo)電性能穩(wěn)定的非金屬材料也可以替代鋼材作為接地體。
5結(jié)束語
雷電對高層建筑的危害非常嚴重,因此對于高層建筑,要加強電氣設(shè)計中的防雷工作。在進行防雷設(shè)計時要綜合考慮高層建筑的外部和內(nèi)部,注重等電位連接、接地系統(tǒng)等方面的設(shè)計,根據(jù)實際情況采取不同的防雷措施,不斷提高設(shè)計的安全性和科學(xué)性,以消除雷電對高層建筑的影響。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:民用;高層;建筑;電氣設(shè)計;要點
0 前言
在國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展的帶動下,我國高層建筑事業(yè)得到了持續(xù)發(fā)展,民用建筑質(zhì)量的高低直接影響到人們生活質(zhì)量的提高,社會的穩(wěn)定發(fā)展,所以在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵時期做好民用高層建筑電氣設(shè)計工作,實現(xiàn)高層建筑電氣使用安全、節(jié)能意義重大。我們知道,電氣設(shè)計是新時展下建設(shè)施工的重要環(huán)節(jié)之一,為了保證整個建筑設(shè)計的質(zhì)量與功能,需要不斷地提高電氣的設(shè)計與安裝的施工技術(shù)和施工工藝。對此,我們作為新時展下的民用高層建筑電氣設(shè)計工作人員,要不斷提高自己的建筑電氣設(shè)計水平,解決現(xiàn)階段民用高層建筑電氣設(shè)計存在的不足,有效的推動推動民用高層建筑電氣設(shè)計向著高質(zhì)量、高水平的方向發(fā)展。
1 民用高層建筑電氣設(shè)計的特點
(1)建筑高度與傳統(tǒng)建筑相比明顯增高。高度高是新時展下高層建筑最為顯著的特點之一,由于城市化水平的提高,城市用地逐漸緊張,為了保護土地面積的同時,有要提高建筑的使用面積,建筑物只能增加高度向高空發(fā)展,具了解現(xiàn)階段高層建筑最高可達幾百米。
(2)高層建筑另一特點就是建筑面積大。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的突飛猛進,大量的新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用到建筑施工中去,給高層建筑的發(fā)展提供了巨大空間,具了解現(xiàn)階段高層建筑的面積可達幾十萬、幾百萬平方米。
(3)建筑中使用的電氣設(shè)備多。由于民用高層建筑高度高,使用面積大,因此要想使高層建筑各部分都發(fā)揮出應(yīng)有的功能,就必須配備大量的電氣設(shè)備,如消防設(shè)備,交通設(shè)備,預(yù)警設(shè)備等,據(jù)了解高層建筑設(shè)備要比普通建筑的電氣設(shè)備多出好幾倍。
2 對民用高層建筑電氣設(shè)計要點分析
(1)要注意民用高層建筑避雷系統(tǒng)的設(shè)計。我們知道,高層建筑高度比較高,在雷雨季節(jié),做好防雷工作對于建筑的安全意義重大,在避雷方面做好雷電直擊,防感應(yīng)雷和防高電位入侵。在頂層板鋼筋作為避雷網(wǎng),設(shè)計將主鋼筋引入地下,基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置;另外,可設(shè)計在樓頂安裝專業(yè)的避雷裝置。對弱電機房、消防控制室等設(shè)備接地LEB 板,采用專用接地體引至基礎(chǔ)接地。樓內(nèi)所有電氣設(shè)備運行情況下,不帶電的外露導(dǎo)電體及單相三孔插座的保護接地裝置均與PE 保護接地線連接。室外高出金屬欄桿也應(yīng)要求接地,各層金屬桿、金屬窗都要與防雷接地體連接,實現(xiàn)高效率避雷,保障高層建筑的安全。
(2)消防系統(tǒng)的規(guī)范化高層建筑電氣設(shè)計的要點之一。消防系統(tǒng)的規(guī)范化可以為高層建筑的安全保駕護航,在建筑物發(fā)生火災(zāi)時可以最大限度的縮小破壞范圍,所以,在民用高層建筑電氣設(shè)計中我們要不斷完善消防系統(tǒng)的設(shè)計。由于高層建筑高度高,人口相對于密集,對供電的可靠性以及消防等的要求必須安全可靠,對高低壓配電系統(tǒng)應(yīng)能靈活控制,滿足在不同的區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時都能準確啟動相應(yīng)的消防水泵,供水滅火。
(3)工作照明系統(tǒng)。高層建筑存在面積大,電力設(shè)備多等實際因素,為了使動力電氣設(shè)備用電對照明線路電壓不造成波動影響,應(yīng)該使照明用電與電力動力用電線路要分開設(shè)計,構(gòu)成一般照明和應(yīng)急照明系統(tǒng),設(shè)計上要一分為二:淤為正常使用;于為應(yīng)急使用,保證安全照明燈和其他電氣設(shè)備的正常工作。
(4)合理的供配電系統(tǒng)的設(shè)計。不斷優(yōu)化高層建筑供配電系統(tǒng),不僅有利于高層建筑的用電穩(wěn)定,同時也有利于電力系統(tǒng)運行中的節(jié)能降耗,實現(xiàn)高層民用建筑電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。所以,在供配電系統(tǒng)設(shè)計中我們要注意以下幾點,首先供配電系統(tǒng)設(shè)計要簡單、可靠,這樣就可以避免線路繁瑣而造成的能源損耗。其次,要選擇科學(xué)合理的供配電電壓,同時在根據(jù)高層民用建筑用電負荷來選擇數(shù)量、容量相適應(yīng)的變壓器。
(5)節(jié)電節(jié)能設(shè)計.節(jié)電設(shè)計,根據(jù)技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理、節(jié)約能源和保護環(huán)境的原則為出發(fā)點,采用合理的配電方式,采用高效率變壓器、電動機和照明光源、無功功率補償裝置和設(shè)備監(jiān)控電腦系統(tǒng)等措施,減少電能損耗,節(jié)約用電。照明光源選擇應(yīng)從發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長、啟動可靠、方便快捷、性能價格比高等方面選擇高效光源。所以,根據(jù)高層建筑內(nèi)部不同場所,合理科學(xué)的選擇照明系統(tǒng),不僅可以提高照明效率,還可以實現(xiàn)節(jié)能效果。
3 結(jié)語
總之,建筑電氣設(shè)計水平直接影響到高層民用建筑的發(fā)展水平,因此在新時展下我們一定要將高層建筑電氣設(shè)計工作重視起來,并結(jié)合高層建筑自身的特點,找到適合本高層建筑電氣設(shè)計的方法與舉措,推動高層建筑事業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展。
參考文獻: