對高層建筑電氣設(shè)計主要內(nèi)容的研究

1、對高層建筑電氣設(shè)計主要內(nèi)容的研究             摘要：為了提高現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計質(zhì)量,結(jié)合規(guī)范和工程管理經(jīng)驗,詳細(xì)闡述了現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容,并提出了設(shè)計中應(yīng)注意的有關(guān)問題。 關(guān)鍵詞：高層建筑 電氣設(shè)計 內(nèi)容 節(jié)能原則 高層建筑越來越多，也逐漸為人們所認(rèn)可，但是高層建筑電氣設(shè)計質(zhì)量保證是比較復(fù)雜的一個課題，同時，高層建筑耗能浪費的現(xiàn)象也是一個迫在眉睫的問題。目前設(shè)計者應(yīng)該熟悉和掌握的與高層建筑電氣有關(guān)的設(shè)計規(guī)范主要有高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB 500

2、4595以下簡稱“高規(guī)”）、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB 5011698以下簡稱“報警規(guī)范）、民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范(JGJ/T1692以下簡稱“民規(guī)")等。前兩部是國家標(biāo)準(zhǔn)，后者是國家建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 1、高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容 1.1負(fù)荷的計算 電力負(fù)荷是供電設(shè)計的依據(jù)參數(shù)。計算準(zhǔn)確與否，對合理選擇設(shè)備，安全可靠與經(jīng)濟(jì)運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負(fù)荷計算，基本上采用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法。 1.2供電電源及電壓的選擇 為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個獨立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用

3、。另外，還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機(jī)組，要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復(fù)供電，保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。國內(nèi)高層建筑的供電電壓，都采用10kV標(biāo)準(zhǔn)電壓等級。 1.3高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計 （1）高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。（2）計費方式，采用高供高計。但在低壓側(cè)，仍裝設(shè)計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。（3）為減少變壓器臺數(shù)，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。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)。（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

4、系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線?，F(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)接等等。 1.4主要設(shè)備的選型 （1）高壓開關(guān)柜?，F(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)根高層建筑地下室的標(biāo)準(zhǔn)，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。國外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。（4）應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。過去大多是采用柴油發(fā)電機(jī)組做應(yīng)急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電

5、機(jī)。這種發(fā)電機(jī)具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快，故障率低等優(yōu)點。 1.5變電所位置的確定 現(xiàn)代高層建筑的用電量相當(dāng)大，在確定變電所位置時，應(yīng)盡可能使高壓深入負(fù)荷中心。這對節(jié)約電能，提高供電質(zhì)量都有重要意義。 1.6電氣照明設(shè)計 電氣照明設(shè)計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型,燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。照明設(shè)計與建筑裝飾有著非常密切的關(guān)系，應(yīng)該相互配合，在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。1.7防雷與接地 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

6、應(yīng)用，但在理論上一直是有爭議的?，F(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(hù)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4歐以下。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。 1.8電梯 電梯按使用功能分，有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務(wù)梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種；按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按電流分則有交流

7、和直流兩大類。設(shè)計人員的任務(wù)是要確定電梯臺數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和造型，不是電氣設(shè)計人員單方面所能決定的，必須與總建筑師或總體交通設(shè)計人員共同研究才能確定。 1.9消防自動報警和自動滅火系統(tǒng) 現(xiàn)代高層建筑的火災(zāi)自動報警滅火系統(tǒng)，包括：火災(zāi)探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分，實現(xiàn)報警滅火自動化。 探測器探測到火災(zāi)信號后轉(zhuǎn)換成電信號，進(jìn)入分區(qū)報警器和消防中心，發(fā)出聲光報警信號。消防中心負(fù)責(zé)整座大樓火災(zāi)的監(jiān)控和消防指揮。關(guān)于高層建筑中消防用電的設(shè)計問題，涉及到其他許多學(xué)科，而且規(guī)模越大，功能越多，控制內(nèi)容越廣泛，設(shè)計內(nèi)容也就越復(fù)雜。 2、建筑電氣

8、設(shè)計中的節(jié)能原則 由于人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機(jī)迫在眉睫。因此，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源電能，也就成為民用建筑電氣設(shè)計的焦點。建筑電氣設(shè)計節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅持以下三個原則： 2.1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。 2.2考慮實際經(jīng)濟(jì)效益 節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟(jì)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

9、時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進(jìn)行回收。 2.3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(jìn)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(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。 民用建筑的節(jié)能潛力很大，應(yīng)在設(shè)計中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設(shè)備上，應(yīng)具體了解其原理、性能、效果，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后，再選定節(jié)能設(shè)備，以達(dá)到真正節(jié)能的目的。 參考文獻(xiàn)： 李海安,黎文安.實用建筑電氣技術(shù)M.北京:水力水電出版社,1996. 徐文根.工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊M.北京:水力水電出版社,1996. 陳一才