摘要:近年来随着我国房地产行业的迅猛发展,高层建筑逐渐受到越来越多的关注,高层建筑电气设计中的问题也逐渐的突显出来。高层建筑与多层建筑相比其不同之处在于楼层多、人口密度大、供电系统复杂、安全系数低,因此,设计师在对高层建筑的电气进行设计时要充分考虑安全性、可用性与方便性。并且要在不影响用户对电气正常使用的前提下尽量保证节约能源,本文我也将针对高层建筑近年来在电气设计方面所遇到的问题进行高层建筑电气设计的原则、以及设计要点分析。
关键词:高层建筑;电气设计;要点
高层建筑的电气设计相对其他建筑的电气设计而言其自身的复杂性与安全性较低,也正因为这两个特点所以在进行高层建筑的电气设计时要对建筑中所用的用电设备以及所需电压、电功率等进行充分了解,还要对电梯、楼道照明设备等公用用电设备进行合理设计。
1 高层建筑设计的基本原则
1.1合理配置
每个单元内的用电负荷因为高层建筑人口多且相对密度较大,所以在进行电气设计的初期要对整个小区内的用电负荷有一个初步的统计,合理的配置每一个单元内的用电负荷,这样就有助于选择合适的变电设施,在不影响小区住户正常生活质量的前提下满足小区用电需要并适当的降低建筑工程成本,在节约资源的同时节省投资。
1.2提升供配电系统线质量并合理控制有功损耗
在合理配备各单元内用电功率的前提下要设计中融入减少有功损耗的元素,可以通过将电所位置深入负荷中心的手段来减少有功损耗,还可以通过提升供配电系统线质量的提升来弥补有功损耗造成的电线损伤,减少有功损耗并提升供配电系统线质量才能保证高层用户不间断用电。
1.3有效降低无功损耗
除了上述所说的有功损耗会对电线造成损坏,无功损耗也会对电线造成损坏,要想有效防止无功损耗,就要采取谐波防治措施,所谓的谐波防治措施就是有效控制谐波电流值和电源内阻的装置,之所以要采取谐波防治措施是因为电流值和电源内阻越大对谐波的影响就越大,而谐波对电压造成的伤害也就越大,所以要有效降低无功损耗就要采取谐波防治措施。
1.4在选用设备时尽量选择节能设备
因为高层建筑层数较高,且内部功能以及区域分工相对复杂,所以相对其他建筑群体而言,高层建筑在成本制造上会非常高,而一般建筑商的资金运转相对紧张。因此要想保证民用高层建筑顺利完工,且能顺应节能减排的时代潮流,就要在建筑中尤其是在电气设备中在不影响使用质量的前提下尽量降低生产成本,且一定要在建筑中尽可能的强调对可再生资源的利用。
2 高层建筑电气设计要点
2.1高层建筑负荷分级
高层建筑的使用功能比较多样,一般包括酒店、商场、写字楼、商业公寓等,都属于人员密集并且疏散难度大的建筑功能。对于这种功能较多,消防难度较大的建筑,其用户负荷分级需要针对其特别的重要用户进行针对性的设计,从而保证在关机时刻重要功能的顺利实现,稳定运行。
2.2提高供电源的安全性和可靠性
高层建筑的供电来源应该至少有两个,并且这两个电源的联系不应该太大,以免两个电源同时断电,让建筑陷入停电的风险。一般而言,当一路电源出现故障,中断供电,另一路电源能够为建筑用户提供二级及二级以上的负荷供电,从而提高建筑的用电稳定。另外,能保证用户正常用电的有效措施还有安装柴油发电机作为备选电源,这样在电源受到损害或是由于不知名原因不能正常供电时,可以在不借用任何电力的情况下进行发电,这就是柴油发电机的优点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总之为了给用户提供可靠的电源供应,电气设计者要通过选用双电路供电或是选用柴油发电机当作备用发电装备。
2.3高层建筑变配电站设计
高层建筑由于建筑高度高、建筑密度大、用电量多的原因,其电气的供电半径较大。一般而言,低压配电线路的长度不超过 250m。从而对于建筑高度在 200m 以上的建筑需要对其供配电方案进行特殊的设计才能保证建筑的正常用电。通常的设计方案是超过 200m 高度的建筑设置多出变电站和配电站,从而使得变配电站设置在建筑用电负荷的中心位置,高压电配电室设置在建筑物地下。并且设置独立的变电站、配电站,根据建筑中电气负荷的分布设置。
2.4高层建筑的防雷接地设计
建筑应该按照当地雷雨云的生成频繁程度、雷暴平均强度,建筑物具体高度以及形状,设计相应的防雷等级。一般可设置法拉第笼式保护,屋面设置避雷带结合避雷针的联合保护方式。并采用联合接地的方式降低接地电阻。对大楼进行电磁屏蔽设计,防止雷暴时电流浪涌对楼内重要电子设备造成损坏。
2.5对消防电路进行合理的敷设
民用高层建筑的电气设计最复杂的地方在于消防线路的敷设,因为高层建筑人群密集,遇到火灾自主逃生几率小,所以消防线路的敷设就显得尤为重要,它在遇到火灾的时候担当接收信号、报警、并提供消防设备的功能,在进行消防电路的敷设时要在消防线路上穿一层金属管,保证在发生火灾时该消防线路保持绝对的畅通,并能完成接收信号以及报警的任务。还要在金属管表面涂抹防火材料,起到保护钢管的作用。安全高于一切,消防电路的敷设是高层建筑电气设计的主要涉及内容之一,更是对楼层发生火灾的有效保护措施之一,所以消防电路进行合理的敷设在电气设计中起着十分重要的作用。
2.6对消防水泵的有效应用
在高层建筑中一旦由于电气等发生火灾,其后果十分严重,上文中所说的合理敷设消防电路能够有效发挥报警、接受信号、提供消防设备等作用,而真正的应急救护措施是对消防水泵的有效应用,在发生火灾之时消防水泵能自动的进行启动是对高层建筑电气设计的新要求,设计师要在消防设计系统中设立独立的电源以及总线,以满足在发生火灾时将电从变配电房送到水泵控制柜,从而使消防水泵系统能够进行独立自主的启动,已达到发生火灾时进行应急救援的目的,有效地保证了住户的安全。
2.7要设计对供电系统的保护设备
在民用高层建筑中,由于建筑商想尽一切可能节约成本,导致了某些建筑商将干线末端导线截面变小的现象出现。而这种行为不仅会导致电线中存在的火灾隐性因素增大,还会导致供电系统的一定程度的损伤,所以要想避免这一现象的出现,就要在建筑的初期对干线末端导线进行正常的安装,还要在供电系统中设计相应的保护措施,以保证单元用户的正常用电。所以说设计对供电系统的保护设备是电气设计的必要措施。
3 结语
随着我国社会的进步以及科技的发展民用高层建筑中存在的问题逐渐都会被解决,电气设计也会随着建筑科技的更新达到一个更加安全更加稳定的状态,但无论科技发展到一个什么样的水平,电气设计都要求设计师的知识水平能跟上时代发展的步伐,也就是要求设计师要与时俱进,不断丰富自己的知识储备量,为民用高层建筑中的电气设计贡献自己的一份力量。
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论文作者:张雪婷
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/7
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