俞力
摘 要:伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,高層建筑更多地出現(xiàn)在城市之中,成為城市的主要亮點。在高層建筑的建造設(shè)計中,應(yīng)該把電氣設(shè)計作為重點,提高電氣系統(tǒng)的安全性,不斷的完善高層建筑的使用功能。同時,在倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能的現(xiàn)代社會,高層建筑的電氣設(shè)計也應(yīng)該遵循節(jié)能與環(huán)保的原則。本文將對高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容進(jìn)行分析,并且探討高層建筑電氣設(shè)計有關(guān)問題,為高層建筑電氣設(shè)計提供一些參考。
關(guān)鍵詞:高層建筑;電氣設(shè)計;主要內(nèi)容;有關(guān)問題
引 言
隨著經(jīng)濟(jì)與社會的不斷發(fā)展,高層建筑日益滿足了人們的需求和城市的發(fā)展需要,目前,我國的高層建筑正在不斷發(fā)展,施工技術(shù)也處于不斷進(jìn)步之中,但是高層建筑的施工設(shè)計還是存在著不足。尤其是在高層建筑的電氣設(shè)計上,存在著能源浪費的問題,這嚴(yán)重違背了現(xiàn)今社會的發(fā)展理念。所以在高層建筑的電氣設(shè)計施工時,應(yīng)該提高電氣系統(tǒng)的安全性,認(rèn)真貫徹節(jié)能環(huán)保的理念,設(shè)計出既安全又節(jié)能的高層建筑電氣系統(tǒng)。
1 高層建筑電氣設(shè)計的內(nèi)容
對于高層建筑而言,其電氣設(shè)備種類繁多,設(shè)計復(fù)雜,主要包括:電梯設(shè)備、照明設(shè)備、廚房設(shè)備、制冷設(shè)備、排水設(shè)備、鍋爐設(shè)備、消防設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)的送電設(shè)備。因此,高層建筑的用電設(shè)備繁多復(fù)雜,而且用電量極大。有的設(shè)備用電必須設(shè)計電源,比如電梯設(shè)備、消防設(shè)備和應(yīng)急照明設(shè)備等,這就更加給高層建筑的電氣設(shè)計帶來極大的挑戰(zhàn)。
1.1 高層建筑電氣設(shè)備的總負(fù)荷計算
一般而言,高層建筑整個電力系統(tǒng)的用電量都是非常龐大的,要想對高層建筑的電氣設(shè)備進(jìn)行全面的分析,就必須要認(rèn)真地對其進(jìn)行設(shè)計,完善電氣系統(tǒng),必須做好電氣設(shè)備總負(fù)荷的計算。目前高層建筑電氣設(shè)計中計算負(fù)荷的方法有兩種,一種是負(fù)荷密度法,另一種是需要系數(shù)法。
1.2 高層建筑電氣設(shè)備的供電的選擇
因為高層建筑具有巨大的用電,因此,一般情況下,高層建筑都會采用兩個電源,并且這兩個電源是相互獨立的,這兩個電源一般同時供電,直到其中一個電源停止供電,那么另一個電源就會充當(dāng)備用電源。如果兩個電源同時斷電,那么高層建筑中安裝的柴油機(jī)組就開始工作,柴油機(jī)組在停電后的十五秒內(nèi)恢復(fù)供電,保證高層建筑內(nèi)的電梯、照明和消防設(shè)備等一級負(fù)荷用電。這樣的設(shè)計不僅保證了高層建筑供電可靠性,也保證了供電居民的安全性。一般我國的高層建筑用電負(fù)荷和參數(shù)都是依據(jù)建筑的實際功能用電來設(shè)計的。
1.3 高層建筑供電配電設(shè)備的選擇
對于高層建筑而言,其供電配電的設(shè)備非常多,其中主要包括了變壓設(shè)備、低壓供電設(shè)備、高壓供電設(shè)備和應(yīng)急供電設(shè)備等。高壓供電設(shè)備的開關(guān)柜選用真空開關(guān)手車式柜,低壓供電設(shè)備的配電屏可設(shè)計為抽屜式的或固定式的,變壓設(shè)備不能用油浸變壓器,以避免火災(zāi)的發(fā)生。高層建筑的應(yīng)急設(shè)備采用以燃油為動力的發(fā)電機(jī),總的來說電氣設(shè)備的設(shè)計要注重安全。
1.4 高層建筑的照明設(shè)備的設(shè)計
照明系統(tǒng)對于任何一個建筑來說,都是非常重要的。照明設(shè)備的設(shè)計主要包括以下幾點:燈具的選擇、光源的選擇和照度的計算與控制等等。一般情況下,燈具的布置與選擇不僅要節(jié)能環(huán)保、安全合理,還有外表上的要求,大多數(shù)情況下要選擇較為簡單大方的燈具。選擇光源要依據(jù)不同的建筑需求而確定。在照明設(shè)備設(shè)計中,最為重要的是照度控制的環(huán)節(jié),照度的控制應(yīng)該最大程度做到節(jié)能與環(huán)保,節(jié)約電力。
1.5 高層建筑的高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計
在我國,高層建筑的配電計費方式多種多樣,一般情況下,采用高供高計法比較多。在電壓輸出端一般都裝有電度計費表,一般采用電價法計費。在高層建筑中一般采用大容量的變壓器,這樣可以減少變壓器的數(shù)量,大大節(jié)省占地面積,為了保證供電可靠性,一般在低壓母線之間裝有聯(lián)絡(luò)裝置。在高層建筑的配電線路選擇上應(yīng)該根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇電纜線路,還應(yīng)注意不同電壓線路敷設(shè)間距的考慮,在高層建筑的線纜選擇上注意應(yīng)根據(jù)負(fù)荷等級來選擇。
1.6 防雷與接地
對于現(xiàn)代高層建筑而言,防雷設(shè)計也是相當(dāng)有必要的。目前,我國的高層建筑防雷設(shè)計,除了采取傳統(tǒng)的針和接閃帶的做法之外,近些年還出現(xiàn)了放射性避雷針和消雷器。雖然這兩種防雷技術(shù)在工程中得到了較多的實際運用,但是關(guān)于這兩者的理論還是存在爭議的。現(xiàn)代高層建筑大多是鋼筋混凝土剪力墻,和樓板之間的連接非常可靠,因此關(guān)鍵是要做好金屬管線的接地。對于現(xiàn)代高層建筑而言,其電氣設(shè)備的保護(hù)接地與工作接地、防雷接地這些工作都是合在一起的,它們組合成了聯(lián)合接地系統(tǒng)。其接地電阻通常按照最小要求設(shè)計,一般都是1Ω以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求,為更好達(dá)到接地電阻要求,還可裝設(shè)水平的人工接地體,將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng),這對均衡電位,提高安全性都有好處。圖1為高層建筑接地與保護(hù)裝置系統(tǒng)圖。
1.7 電 梯
電梯對于高層建筑而言,是必不可少的關(guān)鍵性的電氣設(shè)備。通常情況下,電梯按照使用功能劃分,可以分為:普通電梯、消防電梯、服務(wù)梯、觀景梯、貨梯和自動扶梯等等;按照速度劃分,可以分為:超高速電梯、高速電梯、快速電梯和低速電梯;按照電流劃分則可以分為交流電梯和直流電梯。對于高層建筑電氣設(shè)備中的電梯而言,設(shè)計人員的主要任務(wù)就是確定電梯的功能與具體的臺數(shù)。至于電梯的造型與配置,并不是由電氣設(shè)計人員單方面就能決定的,必須與總建筑師或總體交通設(shè)計人員共同研究才能確定。
2 高層建筑的電氣節(jié)能設(shè)計
我國是資源緊張的國家,人口數(shù)量巨大,人均資源量非常少。目前,我國大力提倡節(jié)能減排,對于高層建筑電氣設(shè)備的設(shè)計而言,同樣應(yīng)該遵循節(jié)能的原則。在供配電器材上、供配電線路上和建筑照明上應(yīng)該做到減少器材投入,節(jié)省能耗,最大化的做到節(jié)能。
2.1 高層建筑在供配電器材方面的節(jié)能設(shè)計
高層建筑要實現(xiàn)其節(jié)能目標(biāo),應(yīng)該合理地設(shè)計變壓器的容量與數(shù)量,使得變壓器能夠靈活地切換,最大程度地節(jié)省耗能。高層建筑應(yīng)該采用就地補償?shù)臒o功補償裝置,采用集中補償,避免無功消耗。還應(yīng)該提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),提高設(shè)備利用率,節(jié)省能耗。
2.2 高層建筑在供電線路方面的節(jié)能設(shè)計
在高層建筑供電線路節(jié)能方面,其配電系統(tǒng)要盡量縮短供電距離,達(dá)到減少電能消耗和節(jié)省線材的目的。設(shè)計人員應(yīng)該選用電阻率較小的電線來進(jìn)行供電。在進(jìn)行大功率用電設(shè)備供電時,應(yīng)該選用截面較大的導(dǎo)線。同時還應(yīng)注重導(dǎo)線的質(zhì)量和選型,既要減少能耗,又要降低火災(zāi)系數(shù)。
2.3 高層建筑在建筑照明方面的節(jié)能設(shè)計
高層建筑的照明設(shè)計方面,要盡可能使用節(jié)能燈具,另外,還應(yīng)該對高層建筑的照明燈具進(jìn)行合理的布置,盡量減少重復(fù)照明的現(xiàn)象,否則會造成電能的浪費。在建筑設(shè)計上多借助自然光來進(jìn)行照明。要盡量采用節(jié)能開關(guān)。在燈光控制上盡量采用節(jié)能控制,比如分組控制、聲控和光控。
3 結(jié) 語
城市用地面積正在隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷變小,特別是城市人口的不斷增多,使得高層建筑在城市建設(shè)中發(fā)揮日益重要的作用。而電氣設(shè)計在高層建筑中起著舉足輕重的作用。要想完善高層建筑的電氣系統(tǒng),必須做好高層建筑的電氣設(shè)計。設(shè)計人員必須保證電氣系統(tǒng)的安全性、節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性。
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