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浅析高层建筑的电气设计

浅析高层建筑的电气设计

PP真人-顶级(LHJ)平台 / 2022-06-21

内容提示:本文就高层建筑的电气设计主要内容和特点做了初步的探讨 ,同时还阐述了建筑电气设计中的节能原则、节能方法 。延伸阅读:电气设计 节能 高层建筑 摘要:本文就高层建筑的电气设计主要内容和特点做了初步的探讨,同时还阐述了建筑电气设计中的节能原则 、节能方法。 关键词:高层建筑;电气设计 ;节能 随着城市规模的不断发展,高层建筑越来越多 ,因此,高层建筑电气设计就成为设计者不得不面对的问题,同时 ,在能源紧张的今天 ,更要注重节能的设计。 一、 高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题 (一) 高层建筑由于照明、空调 、电梯、给排水等诸多设备,因此负荷多,用电量特别大, 且供电的可靠性要求很高 。 (二) 在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电, 与动力分开。 (三) 电气设备的管线应采取防火措施 。 (四) 空调等主要用电设备布局分散,多数要求采用计算机集中管理 。 (五) 采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震;管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。 (六) 消防要求高 。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备多,建筑本身火灾隐患多, 故对消防要求很高。 (七) 在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进 、安全适用 、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定 。采用合理的配电方式,采用高效率变压器、电动机和照明光源 、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约用电。 二、高层建筑电气设计的主要内容 (一)负荷的计算 电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备 ,安全可靠与经济运行,均起决定性作用 。高层建筑的电力负荷计算,基本上采用负荷密度法和需要系数法。 (二) 供电电源及电压的选择 为了保证供电可靠性 ,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式,原则上是两路同时供电 ,互为备用 。另外,还须装设应急备用柴油发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电 ,保证事故照明、电脑 、消防、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压,都采用lOkV标准电压等级。 (三)高低压配电系统的设计 1、 高压配电系统:现代高层建筑均是采用两路独立的lOkV电源同时供电 。一般高压采用单母线分段,自动切换 ,互为备用 。 2 、计费方式 ,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。 3、 为减少变压器台数 ,单台变压器的容量选择一般都大于lOOOkVA 。为限制低压侧的短路电流,正常时变压器解列运行,中间设联络开关。 4、 高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统 。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难 ,多采用全塑电缆与竖井母千线联接等等 。 (四)主要设备的选型 1 、 高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层,按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜 。 2、 电力变压器。根据防火要求 ,主楼内不允许装设大容量的油浸电力变压器。 3、低压配电屏 。国外低压配电屏的结构,几乎都做成抽屉式,特别是大容量的出线 ,则做成手车式 。 4 、 应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机 。这种发电机具有体积小 、重量轻、反应速度快,故障率低等优点。 (五)变电所位置的确定现代高层建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时 ,应尽可能使高压深人负荷中心。这对节约电能 ,提高供电质量都有重要意义 。 (六)电气照明设计 电气照明设计,包括光源选择、照度计算 、灯具造型,灯具布置 ,眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系,应该相互配合,在使用功能及艺术意境方面求得统一。现代建筑物中 ,使用定时器,传感器,或光敏元件来实现照明自动控制功能是普遍的 。选用各种建筑物自动化系统(特别是直接数字控制系统)来触发照明电路和接触器。同时 ,选用高光效电光源,是照明节能的手段之一。 (七) 防雷与接地 现代高层建筑的防雷设计,除采用避雷针和避雷带的传统做法外 ,近年还出现有消雷器和放射性避雷针 。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用,但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙,与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地 。 现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地 ,都是合在一起的 ,组成混合接地系统 。接地电阻按最小的要求而定,通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求,仍需要装设水平的人工接地体 ,将主要的建筑物基础连接成接地网,这对均衡电位,提高安全性都有好处 。 (八)电梯 电梯机房一般设置在井道上面。普通电梯的梯井可连通或设开口相连通。电梯按使用功能分 ,普通电梯、消防电梯等许多种;按速度又分为低速梯 、快速梯、高速梯和超高速梯等 ;按电流分则有交流和直流两大类 。现代高层建筑的电梯,为了提高输送能力和缩短候梯时问,一般都采用高速或超高速电梯 ,分组实行电脑群控。为提高运行的稳定性和舒适感,客梯都是选用直流电动机驱动。在进行电梯设计时一定要做好配电设计、主开关选择 、电气照明、通风装置和插座设置及控制等相关问题 。 (九) 消防自动报警和自动灭火系统 现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统,包括:火灾探测器、分区消防报警控制器 、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分 ,实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号,进人分区报警器和消防中心,发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥 。关于高层建筑中消防用电的设计问题 ,涉及到其他许多学科 ,而且规模越大,功能越多,控制内容越广泛 ,设计内容也就越复杂。 三、建筑电气设计中的节能原则 建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则: (一) 满足建筑物的功能 即满足照明的照度、色温 、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下 、左右的运输通道畅通无阻 ;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电 ,展厅的工艺照明及电力用电等。 (二) 考虑实际经济效益 节能应根据国情考虑实际经济效益,不能因为注重节能而过高地消耗投资,增加运行费用 。 (三)节省无谓消耗的能量 节能的着眼点 ,应是节省无谓消耗的能量 。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗 ,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则 。民用建筑的节能潜力很大 ,应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上 ,应具体了解其原理 、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备 ,以达到真正节能的目的。 参考文献: [1] 许琳. 高层建筑电气设计的主要内容及节能原则. 黑龙江科技信息[J].2007(5):207 [2] 罗建华. 建筑电气设计中的节能措施.建筑与设计[J]. 2007.1:66-67 [3] 龚国栋. 浅谈建筑电气设计的节能. 浙江建筑[J]. 2007(24):54-56 [4] 朱林根. 21世纪建筑电气设计手册. 北京:中国建筑工业出版社,2001:970-985 来源: 《建筑中文网》.

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