電氣系統(tǒng)在現(xiàn)代超高層建筑中的應用

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摘要：在高層建筑設計工作中，如何更好地在設計中完善建筑的使用功能，并提高電氣系統(tǒng)的安全性是建筑電氣設計人員的職責。通過筆者設計實踐及了解，總結(jié)了幾點體會，在此提出，以供探討。 

關鍵詞：高層建筑 ， 建筑電氣，設計的概念  abstract: in the high-rise building design work, how to better in the design perfect building use function, and improve the safety of the electrical system is building electrical design personnel duty. through the design practice and understanding, summarized some experiences, present here, for discussion.  keywords: high building, building electrical, design concept  中圖分類號：tu976+.1 文獻標識碼：a文章編號：  1建筑電氣設計的概念  設計是一個構(gòu)思表達、再構(gòu)思表達、反復推敲、不斷深入發(fā)展和進行評價的過程?；旧峡梢愿爬椴┯[、創(chuàng)意、構(gòu)思、表達等幾個階段。設計過程從一開始到深入下去，各階段思維的廣度、深度都不同，表達方式、工具也可能是多樣化的。表達方式和工具要適應思維的速度，推動思維發(fā)展成熟。  2高層建筑供電系統(tǒng)設計  2.1 電力負荷的確定  電力負荷是供電設計的主要依據(jù)。國家現(xiàn)行規(guī)范，一類高層民用建筑的消防用電設備（如消防水泵、消防電梯、噴淋泵、排煙風機、消控控制中心、應急照明）、電梯、生活水泵用電、電話機房、安保設備和航空障礙燈等應按一級負荷要求供電，其它用電負荷分別為二級或三級負荷；二類高層民用建筑的消防用電、通道及樓梯間照明用電、電梯電力、生活水泵用電、排污泵等應按二級負荷要求供電，其它用電負荷為三級負荷。電力負荷預算時應分別計算動力電和照明電。電力負荷預算正確與否，對電氣設備的選擇、配置，保證電氣設備系統(tǒng)安全、高效運行，對整體工程的經(jīng)濟分析和相關設計，都有重要的指導意義。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。  2.2 電源及電壓的選擇  至少設兩個獨立電源，采用10kv標準電壓雙回路供電。兩路各帶一半負荷同時供電、互為備用。10kv雙回路供電電源分別來自不同的變電站，或來自雙回路超高壓變電站的兩段獨立母線。  某些超高層公共建筑可選擇10kv三回路電源引入，采用兩路使用一路備用的運行方式。針對高層建筑中存在大量的一級負荷，還需備用柴油發(fā)電機組，要求在15s內(nèi)自動恢復供電，應付意外情況的發(fā)生。  2.3變配電所的布置。  對于高層建筑的用電設備來說，它們的負荷是比較大的，一般來說很大的一部分是一、二級負荷，所以常常變電所的規(guī)模一般來說會比較的大?？偱潆娝詈檬窃O置在地下層內(nèi)，因為變配電所應靠近用電負荷。對于高層建筑的總變配電所來說，管線進出的程度會比較多，有高壓也有低壓的電纜。  2.4高低配電系統(tǒng)的設計  2.4.1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。母線分段數(shù)目，與電源進線回路數(shù)相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結(jié)線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。  2.4.2計費方式，采用高供高計。但在低壓側(cè)，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。有些地方供電部門又把空調(diào)設備的用電，全部劃人照明計價系統(tǒng)，一般做法是安裝總表及動力表，由總表減去動力表以后，全部為照明電費。  2.4.3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，中間設聯(lián)絡開關。照明和動力分開設變壓器，當動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設，而在低壓側(cè)應對動力負荷分類計費。  2.4.4高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線。現(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。每層樓豎井設層間配電小間。層間配電箱經(jīng)插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數(shù)較多負荷數(shù)較大時，一般按層數(shù)分區(qū)供電，或?qū)⒆儔浩鞣稚⒃O在地下層、中間層或最頂層。  3注意高層建筑電氣設計中的幾個問題  3.1高層建筑由于照明及空調(diào)負荷多，電梯等運輸設備多，給排水設備多，所以用電量特別大，且供電的可靠性要求很高。  3.2 在高層建筑中，照明與動力基本上不共用干線。動力負荷多采用放射式供電，照明負荷則多采用母線槽配電，與動力分開。  3.3由于在結(jié)構(gòu)上多數(shù)采用大柱距，形成大空間，使墻面安裝的設備增多，必然使地面管道增多。  3.4由于建筑構(gòu)件的預制裝配化及干法施工；縮短了施工周期，而且頂棚一般采用標準化、系統(tǒng)化的吊頂。  3.5電氣設備的管線應采取防火措施。  3.6空調(diào)設備等主要用電設備分散，多數(shù)要求集中管理，即要求采用電腦管理和監(jiān)控系統(tǒng)。  3.7采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設備的防震；管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。  4建筑電氣設計中的節(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計的焦點。建筑電氣設計節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應堅持以下三個原則:  4.1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施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。  4.2考慮實際經(jīng)濟效益 節(jié)能應按國情考慮實際經(jīng)濟效益,不能因為節(jié)能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。  4.3節(jié)省無謂消耗的能量 節(jié)能的著眼點,應是節(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,宜采用先進技術使其能耗降低。  因此,節(jié)能措施也應貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術先進的原則。民用建筑的節(jié)能潛力很大,應在設計中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設備上,應具體了解其原理、性能、效果,從技術、經(jīng)濟上進行比較后,再選定節(jié)能設備,以達到真正節(jié)能的目的。  5智能化發(fā)展  在科學技術日新月異的今天，隨著微機自動檢測及控制技術、計算機網(wǎng)絡技術、通訊技術的發(fā)展，樓宇智能化的實現(xiàn)已成為可能。未來的住宅樓應有一個由檢測單元、執(zhí)行單元、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和微機組成的智能監(jiān)控系統(tǒng)，由該系統(tǒng)對樓宇內(nèi)的設備運行、電氣故障、火災、盜情等進行集中監(jiān)控。再設置綜合布線系統(tǒng)，將一定區(qū)域內(nèi)的樓宇按星型拓樸結(jié)構(gòu)建成小區(qū)局域網(wǎng)，進而所有局域網(wǎng)連接，同時與公安、消防、電訊、廣播住宅管理等部門連網(wǎng)從而建成城市住宅管理信息網(wǎng)絡，實現(xiàn)住宅的全天候、全方位監(jiān)控和管理。  6結(jié)語  隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，因此，高層建筑電氣設計就成為設計者不得不面對的問題，同時，在能源緊張的今天，更要注重節(jié)能的設計。