高层建筑智能供配电系统设计研究论文_陈献朴

高层建筑智能供配电系统设计研究论文_陈献朴

东莞市东胜电气有限公司 广东东莞 523000

【摘 要】随着城市高层建筑的增加,对高层建筑的经济、稳定、安全提出了更高地要求,而这其中尤以供配电系统的设计为最,给广大房产企业提出了难题。对此,本文从高层建筑智能供配电系统设计的难点出发,分析了高层建筑中电气系统的设计要点,以供参考。

【关键字】高层智能建筑;供配电系统

随着中国经济的发展和科学技术的不断进步,建筑的智能化建设越来越受到人们的重视。作为与信息技术结合的产物,它不仅给人们带来方便快捷的生活,同时也因为操作简便受到各个阶层的欢迎。而这其中,智能的供配电设备的引入功不可没。相比于传统的设计,高层建筑智能供配电系统的设计有着突出的特点。

1高层建筑智能供配电系统的设计要点

1.1降低用电负荷。

随着楼层的升高,对电力的需求的总量会随着增加,同时高层智能建筑中的相关基础设施的用电量会相应增加。比如建筑的电梯系统、楼梯的安全照明系统、消费系统等等,还有一些设备出现建筑的高层,需要单独进行测算,因此智能建筑的用电量量是很高的。因此在高层建筑智能供配电系统的设计中要考虑建筑成本及建筑的后续使用情况,在保障建筑的安全性和稳定性的基础上,通过合理化设计电气系统,降低用电负荷,达到经济环保的设计效果。

1.2用电线路设计。在高层建筑智能供配电系统的设计中,一个突出的问题是如何进行用电电路设计。首先是电源设计。一般情况,为了保证用电负荷,在高层建筑中电负荷的等级应该在二级以上。至少要有两个以上的独立电源和一个备用电源,以保证能够支撑用电的不中断使用。独立电源原则上可以保持独立使用,必要时互为备用。为了保证事故用电,必须装备柴油发电机,保证在遇到停电、雷击等突然情况是,能够快速的恢复供电,保证照明灯、消防设备、电梯等基本设施的基本用电。其次是楼层配电。高层建筑需要在地下一层设置专门的配电室,在每个楼层配置小型配电间。三是配线方式。现代高层智能建筑的配线都通过在竖井中安装插接式母线槽来实现,由于水平走线困难,楼层间的配电箱需经过竖井的母干线传递,获取电源,同时用全塑电缆实现与竖井母干线的贯通。四是变压器。由于高层建筑的电量需求大,一般会采用分层供电,因此每个楼层都必须配备一个变压器,以确保供电的安全稳定。

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2.高层建筑智能供配电系统的设计原则

2.1 节能原则。随着城市高层建筑的猛增,所带来的直接后果是用电量的大幅增加。考虑到住宅用户的经济利益和整个建筑的综合效益,在高层建筑的智能配电系统中,在满足建筑的基本功用(如日常照明、通风透气、温湿度调节、电梯等)的基础上,设计人员必须贯彻节能的原则,这不仅符合开发商和建筑用户的现实需要,同时也是实现“资源节约型、环境友好型”社会的有利举措,对于实现经济的可持续性发展大有裨益。

2.2 经济原则。在高层建筑智能供电系统中,设计要符合经济原则,既要保证建筑基本电力运行,同时也要做好节能减排,在两者之间达到一个平衡点。要做到这一点,首先要减少不必要的电能消耗,对一些关键性的能耗设备、大功率设备要通过专门的设计降低能耗。其次要加大节能技能的使用,做好新节能设备在这个供配电系统的运用。从而在真正意义上实现用最小的投入实现最大的产出。

2.3前瞻性原则。高层建筑智能供电系统的在设计上需要满足建筑物内部机电的运行,同时也需要用发展的眼光,综合考虑电力负荷情况和用电需求量,以保障整个系统在未来长期能够安全稳定的运行。

3 高层建筑智能电气设计要点

3.1 智能防雷设计

3.1.1防雷外部设计

对于高层智能建筑,其外部电气防雷设计,主要包括:一是设计接闪器。该装置设置在高层建筑的最高端,如果遇到雷雨天气,能承接雷击,进而保护建筑。

二是设计引下线。该装置主要利用高层智能建筑中的金属结构,实现防雷目的,相较于普通建筑,高层建筑的高度一般大于30米。为了能更好的进行防雷,在设计引下线时,要对其30米以上 的部分,以三层为标准实施划分,与此同时,使其和均压环进行连接,以便更好的对雷电流进行分流,进而避免干扰其内部电气。

3.1.2 防雷内部设计

对于高层智能建筑,在进行其电气防雷设计时,还需要进行内部的防雷设计,以便能更好的进行防雷。建筑电气内部防雷设计通常包括:一是避雷器的安装。如果遇到雷雨天气,虽然已经安装了外部防雷设施,但是,如果雷击过电压,仍然会破坏建筑内部的变压器及配电,进而影响智能建筑电气设备。所以,在变压器及配电中,应进行避雷器的安装,以防损害变压器。二是进行浪涌保护器的安装。如果电网附近遭受雷击,则雷电电压会侵入到电气系统的内部,而影响部分电气设备,进而威胁居民的人身安全。但是,通过浪涌保护器,能避免发生上述问题,而且它还能减少雷击电压的电磁脉冲,进而避免电磁干扰建筑电气。

3.2 智能防火设计

相较于低层建筑,如果高层建筑发生火灾,则控制难度会非常大,因此,在设计电气系统时,要对防火因素进行重点考虑。其电气防火设计主要有两个:一是火灾自动报警系统。该系统主要包括警报器和火灾探测器。在设置火灾探测器时,要对人流量和建筑结构等因素进行综合考虑,火灾探测器通常安装在居民家、电梯前室和过道中。此外,相关人员在安装探测器前,需要测试火灾探测器的感温和感烟敏感度,在高层建筑遇到火灾时,能及时对火灾信息进行发布。在安装完火灾探测器后,要进行火灾报警系统的设计,通常选用防火材料,以便在发生火灾时,不会对信号的传输造成影响。另外,还需要敷设报警系统线路,并对电磁干扰等因素进行重点考虑,保证能正常传输火灾报警信号。二是消防联动控制系统。该系统是防火设计的关键部分,它是一种智能控制系统。当发生火灾时,该系统会将检测到的火灾信号传给智能警报系统,进行火灾信息号的识别后,自动触发各种消防设备,进而实现紧急灭火。

3.3 智能节能设计

对于高层智能建筑的具体电气设计,还需要进行节能设计,在保证安全稳定的基础上,获得较高的经济效益。其节能设计需重点考虑以下方面:一是选择供配电线路。供配电线路在高层智能建筑中,是电能输送的主要载体,而线路长度一般很长,导致浪费掉大量的能耗及电耗,因此,在实际设计电气系统时,需要对供配电线路进行合理选择,结合其电气设备的供电距离及负荷情况,筛选线路的截面积,尽可能地缩短输电线长度,进而实现节能。二是设计照明系统。在设计高层建筑的照明系统时,要实施节能理念,尽可能用自然光进行照明,比如选用具有较好透光率的门窗,以降低电耗。此外,应选择绿色节能的照明灯具,既能提高居民的舒适度,又能降低能耗。

4.结束语

综上所述,高层智能建筑电气设计是一项复杂的工程项目,在进行实际的设计中,相关工作人员要根据实际情况,综合考虑各方面因素,同时要严格考虑防雷、防火和节能等因素,确保电气系统设计符合相关的标准和规范,提高居民舒适度的同时,有效地确保人身安全。

参考文献

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[2]侯慧敏. 高层住宅楼电气设计与研究[D].长安大学,2013.

[3]杨福亮.浅析当前高层建筑电气设计与节能[J].江西建材,2016(12):58+63.

[4]姜悦. 基于PLC的楼宇供配电系统研究[D].吉林建筑大学,2017.

论文作者:陈献朴

论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期

论文发表时间:2018/8/10

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