高层建筑工程电气设计.doc

一、高层建筑电气设计重要内容 1.1负荷计算电力负荷是供电设计根据参数。计算精确与否，对合理选取设备，安全可靠与经济运营，均起决定性作用。高层建筑电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。1.2供电电源及电压选取为了保证供电可靠性，当代高层建筑至少应有两个独立电源，详细数量应视负荷大小及本地电网条件而定。两路独立电源运营方式，原则上是两路同步供电，互为备用。此外，还须装设应急备用柴油发电机组，规定在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备事故用电。国内高层建筑供电电压，都采用10kv原则电压级别。1.3高低压配电系统设计（1）高压配电系统：当代高层建筑均是采用两路独立10kv电源同步供电。普通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结线。电源进线几乎所有采用电缆进线。（2）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两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备用电，所有划人照明计价系统，普通做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表后来，所有为照明电费。（3）为减少变压器台数，单台变压器容量选取普通都不不大于1000kva.为限制低压侧短路电流，正常时变压器解列运营，中间设联系开关。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，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。（4）高压系统及低压干线配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中重要某些是干线。当代高层建筑竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层问配电小问。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线获得电源。当层数较多负荷数较大时，普通按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。（5）低压配电系统各级开关均采用自动空气开关（断路器），设立瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关保护整定，应注意选取性配合，防止越级跳闸。（6）所有电梯均规定采用两路不同变压器引出专用电缆进线。在电梯机房末端配电箱，设两路电源自动切换装置，互为备用。（7）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。为减少变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必要采用于式移相电容器。1.4重要设备选型（1）高压开关柜。当代高层建筑变配电室设在主楼地下层，按规定不适当采用油开关。国外用于高层建筑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，气体具备毒性，故当前10kv真空断路器应用较为普遍。因而，应根高层建筑地下室原则，选用品有“五防”功能真空开关手车式高压开关柜。（2）电力变压器。依照防火规定，主楼内是不容许装设大容量油浸电力变压器。国外有干式变压器、sfe变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。国内沈阳第二变压器厂、北京变压器厂、广东顺德特种变压器厂等厂生产干式变压器，重要技术指标已达到国际先进水平。 （3）低压配电屏。国外低压配电屏构造，几乎都做成抽屉式，特别是大容量出线，则做成手车式。国内许多生产厂家低压配电屏也有引进技术做成抽屉式构造，其中有（如多米诺组合式开关柜等）重要技术指标已达国际先进水平。低压配电屏多采用自动空气开关出线。当配电变压器容量为1600kva时，低压母线上短路容量已超过40ka，当前国内已能提供这样大容量产品（如多米诺组合式开关柜和yds型抽出式混合式低压开关柜等）。（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。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具备体积小、重量轻、反映速度快，故障率低等长处。应急备用发电机组必要是迅速自起动。按国外规定，应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最佳选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。（5）母线槽和电缆。插接式绝缘母线槽，具备容量大、构造紧凑、可靠性高、使用维护以便等长处。国外当代高层建筑，插接式绝缘母线槽已完全取代了电缆竖井。遵义长征电气控制设备厂研制密集型插接式绝缘母线槽，重要技术性能指标已达到国际先进水平，并在广州中华人民共和国大酒店、花园酒店及上海华亭宾馆、雁荡公寓等得到实际应用。绝缘母线槽有铜和铝两种。1.5变电所位置拟定当代高层建筑用电量相称大，在拟定变电所位置时，应尽量使高压进一步负荷中心。这对节约电能，提高供电质量均有重要意义。国外高层建筑变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右，大都集中在底层；60层左右，则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所。变电所数量及其位置分布，应通过技术经济比较决定。1.6微电脑在变电所中应用当代高层建筑规模很大，因此其变电所规模也较大。如湖南国贸中心大厦初步设计时，中心变电所设在地下三层，内设手车式高压开关柜14台，抽屉式低压配电屏近40台，电容补偿柜12台，40ah镐镍电池柜一套及中央信号屏，1600kva变压器二台，1250kva变压器二台，其建筑面积150+400m2左右；在第26层（主楼）设有变电所一种。在地下一层，设600kw自起动柴油发电机组二台。整个供电系统很复杂，对这样一种供电系统，规定供电可靠，各种供电参数及开关状态、变压器运营状态和各机房运营状态，若用人工值班，通过电话联系或人工巡视，工作量大，速度也很慢。设计人员在预留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营，实现遥控遥测，达到节约能源，减少人力，安全、合理运营。1.7电气照明设计电气照明设计，涉及光源选取、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和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关系，应当互相配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以获得节能明显效果。1.8防雷与接地当代高层建筑防雷设计，除采用避雷针和避雷带老式做法外，近年还出既有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上始终是有争议。广州花园酒店、南京金陵饭店都装设了放射性避雷针。但是也有人以为，从国外引进这种放射性避雷针，维护复杂，价格又不便宜，还是采用老式避雷办法简朴可靠，更加经济合算。但必要保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线柱筋有可靠连接，形成等电位层。当代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板连接是十分可靠。核心是做好金属管线接地。当代高层建筑防雷接地、电气设备保护接地和工作接地，都是合在一起，构成混合接地系统。接地电阻按最小规定而定，普通是在4欧如下。运用建筑物钢筋混凝土基本作接地板。尽管基本钢筋等自然接地体已能满足接地电阻规定，仍需要装设水平人工接地体，将重要建筑物基本连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性均有好处。 1.9电梯电梯按使用功能分，有高档客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许各种；按速度又分为低速梯、迅速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员任务是要拟定电梯台数和决定电梯功能。电梯配备和造型，不是电气设计人员单方面所能决定，必要与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才干拟定。当代高层建筑电梯，为了提高输送能力和缩短候梯时问，普通都采用高速或超高速电梯，分组实行电脑群控。为提高运营稳定性和舒服感，客梯都是选用直流电动机驱动。1.10经营管理电脑系统当代高层旅游建筑业务管理电脑，重要是数据解决和文字解决应用。旅馆经营管理系统普通划分为前台管理和后台管理两大某些。前台管理重要是负责接待、登记、订房、预约、查询、定票及房间状态显示；后台管理重要负责晚问经济核算，编制各种记录报表，进行成本分析，使经济核算和财务会计工作自动化。而经营管理电脑系统设计，重要是解决电脑选型，以及终端机配备和管线布置问题。1.11设备自动化监控电脑系统设备自动化监控电脑系统，能使所有设备在最佳状态下运营，迅速发现故障，达到减少人力，节约能源，提高经济效益目。当代化旅游旅馆设备管理电脑，可以对整座大楼空调、供热、供排水、变配电、照明、电梯、消防、闭路电视、通信、防盗、巡更等进行全面监控。1.12通信国外当代高层建筑通信设施，涉及普通电话连络、业务对话、国内外长途自动拔号，和附加服务功能，电传等，可以进行国际通信联系。1.13 广播音响系统高层旅游建筑广播音响设计涉及公众广播、客房音响、高档宴会厅独立音响、舞厅音响等。公众音响平时播放背景音乐，发生火灾时，则兼作事故广播之用。客房音响设立目，是向客人提供高档音乐享有，建立舒服休息环境。高档宴会厅普通都是多功能，必要设立专用音响室，配备一套高档组合音响设备，以适应各种宴会、记者招待会、演唱会、国际会议、时装表演等不同使用规定。餐厅、多功能厅、酒吧间等，为满足有也许举办各种晚会规定，可配备移动式音响设备。舞厅音响是独立系统。有豪华饭店还设立有音乐喷泉。1.14共用天线电视接受系统高层建筑普通都装有共用电视天线接受系统（简称catv系统或安装卫星通信电视接受系统）。共用电视天线接受系统是一种有线分派网络，除收看电视台电视节目以外，还可以在它前端配合一定设备，如：摄像机、录像机、调制器及其她附属设备等，依照顾客需要自己可以随意制作电视节日。向大楼顾客播放内部节目，因此又称之为“闭路电视系统”。当代旅游饭店都装设有闭路电视系统。每个客房都设有彩色电视机，电视机电源开关装在床头控制柜集控板上。 1.15 消防自动报警和自动灭火系统当代高层建筑火灾自动报警灭火系统，涉及：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个某些，实现报警灭火自动化。 探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾监控和消防指挥。某些高档旅馆消防系统设计，是与设备监控电脑系统相连接、借助设备监控电脑，实现消防监控自动化。关于高层建筑中消防用电设计问题，涉及到其她许多学科，并且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂，消防用电设备有如下诸多方面：（1）报警方面：火灾自动报警系统、火灾紧急广播、警铃、井笛、火警电话。（2）自动灭火方面：喷水系统、干粉灭火系统（1211、1301）。（3）手动灭火方面：室内消火栓系统。（4）防、排烟方面：正压送风系统，负压排烟系统，排烟口排烟阀，正压送风口送烟阀，切断空调器电源防火调节阀系统。（5）通讯设备：普通程控电话、对讲电话、火警专用电话。（6）避难方面：涉及应急照明、诱导灯、太平门、楼梯间等出入口显示标志灯、疏散用电梯、防火卷帘门等。（7）有关设备：消火栓泵、喷淋泵、汽压罐、消防电梯、双电源互投等。关于消防用电设备供电电源，规定在火灾时，能保持继续供电。在设计过程中，必要注意如下几点：供电电源可靠：在电源供应上，普通都是采用双电源一用一备，以放射式、末端自动互投方式向消防设备供电。高层若为一类建筑，则消防供电电源必要严格按一级负荷供电；若为二类建筑，也不应采用低于二级负荷供电。备用电源：可采用自备发电机组，照明电讯方面还可采用蓄电池来解决，但必要处在常年战备状态，与主电源切换时间不应超过15s，备用电源设计容量，应依照消防工艺来决定，满足消防需要。消防用电配线：应采用阻燃或防火导线，至少应采用铜芯耐热绝缘线穿钢管或难燃管在砼层内敷设，其讯号和控制管线不适当与强电管线共用竖井，以免火灾发生后来，其配电线路管热损伤，导致停电，使消防设备控制、运转不灵，引起不应有事故。在消防用电设计中，有一种重要问题，就是消防控制中心设立。在消防中心内设立火灾自动报警装置及消防联动控制装置，且有反映被保护对象模仿图，当火灾时，及时理解火情及其扑救状况。在消防中心，它可以让所有电梯迫降到一层，切断灾区电源，联动及显示消防水泵和防、排烟风机启、停及运营状态，开通火警广播，且与消防救火队联系救火，显示各消防设备运营状况并打印、记忆。普通消防中心设立在一层居多。二、高层建筑电气设计中应注意几种问题（1）高层建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运送设备多，给排水设备多，因此用电量特别大，且供电可靠性规定很高。（2）在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。（3）由于在构造上多数采用大柱距，形成大空间，使墙面安装设备增多，必然使地面管道增多。（4）由于建筑构件预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，并且顶棚普通采用原则化、系统化吊顶。 （5）电气设备管线应采用防火办法。 （6）空调设备等重要用电设备分散，多数规定集中管理，即规定采用电脑管理和监控系统。（7）采用防震办法。如配电屏、灯具等电气设备防震；管线层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝耐震解决等。（8）消防规定高。由于高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，装饰豪华，建筑自身火灾隐患多，故对消防规定很高。（9）节约能源是国内经济建设中一项重大政策，节约用电又是节约能源工作中一种重要方面，它直接关系到公司经济效益和人们寻常生活。在高层建筑电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析重要构成某些。节电设计方案，应依照技术先进、安全合用、经济合理、节约能源和保护环境原则拟定。采用合理配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等办法，减少电能损耗，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增长盏数。三、照明规定（1）混合照明：它是由普通照明和局部照明共同构成照明方式。混合照明中普通照明照度应不低于混合照明总照度5-10，并且其最低照度不低于20lx。否则，过低普通照明和过高局部照明所形成照度对比度过大，亮度分布不恰当而产生不应有眩光。（2）事故照明：当工作照明因故障所有熄灭后，供暂时继续工作或供人员疏散用照明称为事故照明。在下列场合应设立事故照明：a.在正常工作照明熄灭后，由于工作中断或误操作，将引起爆炸、火灾等严重危险厂房或场合；b.在无照明状况下，由于设备继续运转或人员通行，将导致设各、人身事故场合；c.高层建筑中疏散楼梯间（涉及防烟楼梯前室）、疏散走道、消防电梯室、消防控制中心、消防水泵间；公共建筑中旅游旅馆、礼堂、影剧院、展览厅、百货商店、体育馆等人员出入走廊、楼梯、太平门等处。事故照明应采用能瞬时点燃照明光源，普通采用白炽灯或卤钨灯。当事故照明作为工作照明一某些而经常点燃时，又在发生故障不得切换电源条件下，也可采用其他照明光源。事故照明灯具应布置在也许引起事故设备、材料周边和重要通道、危险地段、出人口等处，还应在事故照明灯具上明显位置涂以红色标记，以资区别。疏散批示标志可设在疏散走道距地面高度1m以内墙面上，以及楼梯口和太乎门顶部，并要安装在非燃烧构造或装修上。事故照明照度规定。用于暂时继续工作事故照明其工作面上照度不应低于工作照明总照度10。但原则较高旅游宾馆等建筑，其事故照明所占工作照明比例应当为：出口批示灯为100；楼梯照明为50；公共场合照明为20；客房走道照明为50；普通走道照明为20；总服务台、收款出纳、外币兑换等照明为100。用于人员疏散事故照明，其照度不应低于0.5lx。（3）警卫值班照明：在重要车间和场合或有重要核心设备厂房、重要仓库等处设立作为值班时普通观测用照明称为值班照明。值班照明宜运用工作照明中能单独控制一某些，或者运用事故照明中一某些或所有。警卫照明是用于警卫地区周界附近照明。与否设立警卫照明，应依照单位重要性和本地保卫部门规定来决定。警卫照明应尽量与室内或厂区照明结合。 （4）障碍照明：装设在高层建筑物尖顶上作为飞行障碍标志用或者有船舶通行两侧建筑物上作为障碍标志照明称为障碍照明。障碍照明应按民航和交通部门关于规定装设。障碍照明应采用能透雾红光灯具。装设障碍灯时，应符合下列规定：普通高层建筑物只在顶端装设。水平面较大高层建筑物或群集高层建筑物，除在其最高顶端装设障碍灯外，还应在其外侧转角顶端装设障碍灯。烟囱高度在100m以上者，除在顶端装设障碍灯外，还应在其三分之一和一半高度处装设障碍灯。为了减少烟囱顶端障碍灯污染限度，可在低于烟囱口4-5m处装设。为了保证障碍灯有一盏损坏时仍能从迈进方向看到灯光，应装设排成等边三角形三盏障碍灯。光阴无涯荒原，于一段温柔往事里，沉默不语。一幕风雪中捧花馈赠，默记下一种花笺语，深情，香软。韶华匆促，握不住指缝穿行流风，那一程隔山隔水商定，又岂是惧怕了沿途相迎风雨？！又岂是今生可以翻越遥迢？！旷寂无声世界，将自己放逐流年深处，循着隐约悠扬琴声，那一片花叶缤纷伏途迷津，终有个人来牵手引路，引入一处雪月圆满幸福。盈盈冬情开一朵风花，落雪凝香清冷，蛰伏在月光中，如鳞带殇剥落，是谁，在专心收藏。思路冉冉，挽起云影风歌手，冬雪藏不住风情，露出一角红藕娇俏。那年，那月情话，是经年凉不透月色，任时光沦陷，沧桑了容颜，依然，无约挂起。你用泪水打碎一杯月光，初一、十五都在水中，一种让人看到圆满，一种让人目睹残缺。铺一宣花颜色，写一首泪水研墨诗，托风，寄给远走背影，不需要任何人读懂。我写新词，你却说，是旧人言语。换一张面孔相见，为什么？依然恍若故人。人世半生，紫梦一卷。太多难舍眷恋，沦为荒芜记忆，又仿似格外平宁与安妥；太多未尽情意，缀成一种个封尘故事，染了风月沉香与古意。一纸淡描浅画书写，将饮露陈年收藏，雨水洗过明亮，花吹雪落清隽。看惯岁月中风云变幻，才明白，有人，不必太专心，有些事，不可太执意。嗔痴，虚妄，穿过迢迢千里冷冽，相遇了内心寂静山河。尘光潋滟心畔，遗忘了彼岸花繁邀约，徐徐千帆落影，无言，亦厚重。岁月无声流转，年年温馨刻画印记，风物明净普通，润一份清浅心境。花凝朝露，不染风尘，光阴永恒底色，一如初遇白。一座灵魂安逸神秘园中，执爱柔软触碰，不曾有丝缕伤害，默然陪伴温柔，恰如一抹轻暖坐拥春懿。一朵心花，为一人绽放，一种情怀，为一人启动。风浅唱，水清吟，一起挽手走过山山水水，织锦一袭素艳罗衣时光。生命恒长里，凭自己能力去背负。那些情深意重，那些被自己宽宥爱，深沉于打捞不起海洋。那个桃红李白春天，结出一季丰硕秋情，一片贫瘠旧年往事，开一朵雪花芬芳与感动。感谢岁月恩慈，曾觉得奢侈，无需卑微地祈求，都已意外地拥有。感谢光阴成全，曾专心许下承诺，都可以不失信地准时兑现。光阴无涯荒原，于一段温柔往事里，沉默不语。一幕风雪中捧花馈赠，默记下一种花笺语，深情，香软。韶华匆促，握不住指缝穿行流风，那一程隔山隔水商定，又岂是惧怕了沿途相迎风雨？！又岂是今生可以翻越遥迢？！旷寂无声世界，将自己放逐流年深处，循着隐约悠扬琴声，那一片花叶缤纷伏途迷津，终有个人来牵手引路，引入一处雪月圆满幸福。盈盈冬情开一朵风花，落雪凝香清冷，蛰伏在月光中，如鳞带殇剥落，是谁，在专心收藏。思路冉冉，挽起云影风歌手，冬雪藏不住风情，露出一角红藕娇俏。那年，那月情话，是经年凉不透月色，任时光沦陷，沧桑了容颜，依然，无约挂起。你用泪水打碎一杯月光，初一、十五都在水中，一种让人看到圆满，一种让人目睹残缺。铺一宣花颜色，写一首泪水研墨诗，托风，寄给远走背影，不需要任何人读懂。我写新词，你却说，是旧人言语。换一张面孔相见，为什么？依然恍若故人。人世半生，紫梦一卷。太多难舍眷恋，沦为荒芜记忆，又仿似格外平宁与安妥；太多未尽情意，缀成一种个封尘故事，染了风月沉香与古意。一纸淡描浅画书写，将饮露陈年收藏，雨水洗过明亮，花吹雪落清隽。看惯岁月中风云变幻，才明白，有人，不必太专心，有些事，不可太执意。嗔痴，虚妄，穿过迢迢千里冷冽，相遇了内心寂静山河。尘光潋滟心畔，遗忘了彼岸花繁邀约，徐徐千帆落影，无言，亦厚重。岁月无声流转，年年温馨刻画印记，风物明净普通，润一份清浅心境。花凝朝露，不染风尘，光阴永恒底色，一如初遇白。一座灵魂安逸神秘园中，执爱柔软触碰，不曾有丝缕伤害，默然陪伴温柔，恰如一抹轻暖坐拥春懿。一朵心花，为一人绽放，一种情怀，为一人启动。风浅唱，水清吟，一起挽手走过山山水水，织锦一袭素艳罗衣时光。生命恒长里，凭自己能力去背负。那些情深意重，那些被自己宽宥爱，深沉于打捞不起海洋。那个桃红李白春天，结出一季丰硕秋情，一片贫瘠旧年往事，开一朵雪花芬芳与感动。感谢岁月恩慈，曾觉得奢侈，无需卑微地祈求，都已意外地拥有。感谢光阴成全，曾专心许下承诺，都可以不失信地准时兑现。