对高层建筑电气设计的体会探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 对高层建筑电气设计的体会探讨 摘要：高层建筑的电气设计合理、 全面与否,直接关系到整个建筑的使用寿 命与安全,结合理论与实践,对高层建筑 的电气设计内容进行简单的探讨。 中国论文网 /2/view-12897248.htm 关键词：高层建筑；电气设计； 电气应用 Abstract: the high building electrical design reasonable, comprehensive or not, relates directly to the whole building service life and safety, combining theory with practice, the electrical design of high-rise building simple content are discussed. Keywords: high building; -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 Electrical design; Electrical application 中图分类号：TU97 文献标识码： A 文章编号： 1高层建筑电气设计的主要内 容 1.1 负荷的计算 电力负荷计算是供电设计极其重 要依据。其准确与否，对设备的选择， 安全可靠，是否经济运行，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。 1.2 高低压配电系统的设计 1.2.1 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。有些 地方供电部门又把空调设备的用电，全 部划入照明计价系统，一般做法是安装 总表及动力表，由总表减去动力表以后， 全部为照明电费。 1.2.2 现代高层建筑均是采用两路 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 独立的电源同时供电。一般高压采用单 母线分段，自动切换，互为备用。母线 分段数目，与电源进线回路数相适应。 只有当供电电源为一主一备时，才考虑 采用单母线不分段的结线。电源进线几 本采用电缆进线。 1.2.3 采用放射式系统配电方式对 高压系统及低压进线进行配电。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， 多采用电缆与竖井母干线联接。每层楼 竖井设层间配电小间。层间配电箱经插 接自动空气开关从竖井母干线取得电源。 当层数较多负荷数较大时，一般按层数 分区供电，或将变压器分散设在地下层、 中间层或最顶层。 1.2.4 为减少变压器台数，单台变 压器的容量选择一般都大于 1000kVA。 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。照明和 动力分开设变压器，当动力用电容量太 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 小时，动力变压器可不分开装设，而在 低压侧应对动力负荷分类计费。 1.2.5 所有电梯均要求采用两路不 同变压器引出的专用电缆进线。在电梯 机房的末端配电箱，设两路电源的自动 切换装置，互为备用。 1.2.6 功率因数按规定应补偿到 0.9-0.95。无功补偿都采用集中补偿方 式。为降低变压器容量，多集中装设在 低压侧，与配电屏放在一起，但必须采 用干式移相电容器。 下面结合笔者设计的工程对以上 几点做一下体会 御麓湾项目 39#楼，地上 28 层， 地下两层。地上部分使用功能为住宅， 本工程主体建筑高度 84.0 米，属于一类 高层建筑。计费方式采用高供高计，住 宅用电分户计量，集中设表。公共用电 在配电室低压进户柜内设总表计量。低 压供配电系统采用50HZ、380/220V 放射式与树干式相结合的配电方式，对 于单台容量较大的负荷或重要负荷采用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 放射式供电。一级负荷：（消防电梯等） 采用双电源供电，并在末端自动切换。 三级负荷：（一般照明等）采用单电源 供电。住宅部分的用电在变电亭低压侧 集中设功率因数自动补偿装置，公共用 电在配电室低压侧集中设功率因数自动 补偿要求补偿后的功率因数不小于 0.90。 1.3 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 秒内自动 恢复供电，保证事故照明、消防设备电 梯，电脑电源设备的事故用电。 1.4 电气照明设计 电气照明设计，包括光源选择、 照度计算、灯具造型及布置，眩光控制， 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， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 应该相互配合，在使用功能及艺术意境 方面求得统一。选用高光效电光源，可 以取得节能的明显效果，荧光灯镇流器 采用电子镇流器 1.5 主要设备的选型 1.5.1 高压开关柜 现代高层建筑的变配电室大部分 设在主楼地下层，按规定不宜采用油开 关。国外用于高层建筑的开关有三种类 型可供选用:高压空气断路器，SF6 开关 和真空断路器。其中高压空气断路器因 技术陈旧，SF6 开关尺寸数大，气体具 有毒性，故目前真空断路器应用的较为 普遍。因此，应根据高层建筑地下室的 标准，选用具有“ 五防” 功能的真空开关 手车式高压开关柜。 1.5.2 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。国内许多生产厂家的低压 配电屏也有引进技术做成抽屉式结构的， 其中有的主要技术指标已达国际先进水 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 平。低压配电屏多采用自动空气开关出 线。 1.5.3 电力变压器 根据防火要求，主楼内是不允许 装设大容量的油浸电力变压器的。应选 用国内外技术指标已达标的干式变压器、 SFe 变压器和硅油变压器等产品。 1.5.4 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。应急备用发电机组必须是 快速自起动的。按规定，应能在 15 秒 内恢复供电。从可靠性出发最好选用两 台，自动并车。容量较小时也可选用一 台。 1.6 微电脑在变电所中的应用 因为现代高层建筑规模很大，整 个供电系统很复杂，所以其变电所的规 模也较大。对这样一个供电系统，要用 人工值班，通过电话联系或人工巡视， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 保证供电可靠，并观察各种供电参数及 开关状态，变压器运行状态和各机房运 行状态，不但工作量大，而且速度也很 慢。因此设计人员在预留的控制室内使 用微电脑进行监测、管理，能迅速发现 故障，使设备作最佳工况运行，实现遥 控遥测，从而达到节约能源，减少人力， 安全、合理运行。 1.7 变电所位置的确定 现代高层建筑在确定变电所位置 时，需要考虑负荷的分布，地形地貌， 周围环境，交通运输等方面综合考虑， 尽可能使高压深入负荷中心，以减少低 一级电压的传输线路，节省线材，设备 及电能损耗。 1.8 防雷与接地 大多数高层建筑已接近雷云之中， 受雷击的可能性大，而且雷击也可能发 生在建筑物侧面楼层。采用一般建筑物 的避雷措施难于起到保护作用，针对高 层建筑受雷击的特点，可采取如下防雷 措施 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 1.8.1 防直击雷 高层建筑的屋顶宜装设避雷针和 避雷网。独立避雷针应有独立的避雷装 置，冲击电阻不宜大于 10 欧姆，接地 装置距离被保护建筑物及其联系的金属 物(如管道、电缆等) 之间的距离不得小 于 3m,避雷网的网格尺寸为对第一类防 雷建筑物小于 55m,对第二类防雷建筑 物小于 10m10m 1.8.2 防侧击雷 第一、第二类高层建筑层间应设 置避雷带、均压环，并与屋顶避雷网相 连，通过引下线与接地装置连接，当高 层建筑的侧壁是金属制品或钢筋混凝土 时，将全部金属体或钢筋连接成电气通 路，以保护建筑物侧壁不受雷击.建筑物 每三层，在结构圈梁内敷设一条 254mm 的扁钢与引下线焊成一环形水 平避雷带，以防止侧向雷击，井将金属 栏杆及金属门窗等较大的金属物体与防 雷装置连接. 1.8.3 关于均压环和等电位体 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 的连接 为了保证高层建筑物内部不产生 反击和危险的接触电压和跨步电压，应 当使建筑物的地面、墙板和金属管、线 路都处于同一个电位。因此，钢筋混凝 上建筑物应当在各层的适当位置预埋与 房屋结构内防雷导体相连的等电位连接 板，以便于和接地主干线相连接。 现代高层建筑的防雷设计，采用 传统的避雷方法简单可靠，更加经济合 算。但必须保证各层楼面钢筋、金属管 道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连 接，形成等电位层。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 1 欧姆以 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 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。 1.9 综合布线系统。 综合布线是一种模块化的，灵活 性极高的建筑物内或建筑群之间的信息 传输通道。它既能使语音，数据，图像 设备和交换设备与其它信息管理系统彼 此相连，也能使这些设备与外部通信网 络相连接。综合布线由于采用开放式体 系结构，应符合多种国际上现行标准。 1.10 火灾自动报警与控制系统 高层建筑通常是根据温度及烟雾 实行火灾自动监测，自动通知消防控制 中心火灾的准确位置，自动启动各种灭 火设备，包括喷淋，消火栓泵，二氧化 碳气体系统，防排烟及新风装置（包括 加压风机，排烟风机，送风阀，排烟阀 等）启动防火隔离装置（防火阀，排烟 阀，电动卷帘等）自动切除若干负荷 （空调，厨房，生活水泵等） ，电梯迫 降至首层。消防控制中心位于首层，并 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 需设置直接对外出口。 在具体设计中当联动控制器接收 到报警控制器的火灾信号后，自动或手 动接通着火区域的声光报警器，强制点 亮应急照明，联动相应的防排烟设备， 并将电梯迫降至首层。对于防、排烟风 机可以实现手动及自动控制。消火栓报 警按钮动作后，直接启动消火栓泵，消 防控制室能显示报警部位并接受其反馈 信号。