高层民用建筑改造工程电气设计的应对策略

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2019年第36期   作者:曾波
[导读] 摘要:随着当今社会国民的生活水平在不断的提升当中,对于周围的条件和居住环境的要求也在持续的提升,在进行建设的整个过程当中对电气工程进行应用,对于相关的建筑项目来说十分的重要。
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        摘要:随着当今社会国民的生活水平在不断的提升当中,对于周围的条件和居住环境的要求也在持续的提升,在进行建设的整个过程当中对电气工程进行应用,对于相关的建筑项目来说十分的重要。本文基于高层民用建筑改造工程电气设计的应对策略展开论述。
        关键词:高层民用建筑;改造工程;电气设计;应对策略
        引言
        随着中国社会经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,部分建筑原有功能或格局已不能满足现在的使用需求,大量的改扩建工程涌现。特别是上世纪90年代建设的高层民用建筑,使用年限大约20年左右,推倒重建代价高,仍具有极高使用价值,只需对局部进行改扩建。
        1国家相关规范标准
        根据GB50052-2009《供配电系统设计规范》第3.0.2条:一级负荷应由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。第3.0.7条:二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电。1995~2009年,供电电源的设计标准是GB50052-1995《供配电系统设计规范》;1995年以前,设计标准为GBJ52-83《工业与民用供电系统设计规范》。对于一级负荷供电电源的要求,从规范编制之初至今要求基本相同,而对于二级负荷,GBJ52-83第2.0.3条规定:二级负荷的供电系统,应尽量做到当发生电力变压器故障或电力线路常见故障时不致中断供电(或中断后能迅速恢复)。故在此期间很多最高负荷等级为二级负荷的高层民用建筑采用了一回线路供电,配备柴油发电机组作为备用电源的供电方式。对于此类建筑的改扩建工程,根据现场调研发现:随着时间推移,管理的差异,有的柴油发电机组已无法使用或无法确定是否可用,有的柴油发电机房由于使用期间的各种原因已另作他用,应急电源需重新考虑。亦或执行GB50052-1995的高层民用建筑,虽采用两回供电线路,但用电量已然不能满足实际用电量的需求,需要对变配电系统进行整体或局部改造。下面将综合分析既有建筑改造工程需考虑的因素,并制定相应的对策。
        2电气设计要点
        2.1 负荷等级设定
        在针对这一高层建筑进行电气设计时,工作人员需要切实结合国家相关标准要求及建筑物本身,对项目负荷等级进行明确设定。一般情况下,极为重要的计算机系统、弱电系统用电等负荷等级为一级特别重要负荷。消防控制室与火灾应急照明灯消防负荷的等级应设定为一级负荷,而办公楼层与商场中的一般照明或是建筑物内一般空调采暖系统等负荷,需设定为二级负荷。楼层通风空调与景观照明以及其他相关负荷等则需被统一划分至三级负荷范畴中。在计算具体负荷值时,相关工作人员需要对各业态负荷需求进行充分考量,一般我国高层建筑的变压器单位容量基本为100~130VA/m3。在该高层建筑中,变压器总负荷率超过70%,设计负荷密度为101VA/m3,变压器总负荷率达到55%,基本能够满足高层建筑的实际需求。
        2.2照明系统节能设计
        1)应用节能照明系统。在住宅小区中应该大力推广各种类型的节能型灯。根据相关机构的研究在相同的照明亮度和时长条件下节能灯具对能源的消耗仅仅为白炽灯的10%~20%。除此之外在小区中也要推广应用太阳能照明灯,这种灯具的能量来源是太阳,在使用的过程中不会消耗任何的电能。可以预见的在未来的住宅小区中公共区域的照明将大面积地应用太阳能灯具。在实践之中太阳能灯具具有成本高、维护和保养难度大的缺点,限制了太阳能灯的应用范围。

设计人员在进行设计的过程中要合理控制节能型灯具和太阳能灯具的比例,进而在保证整个小区照明的情况下,有效降低照明的过程中损耗的电力资源。2)对住宅小区中公共区域的照明亮度进行合理的控制在住宅小区中各种区域的使用状况和用途存在较大的差别。在电气设计的过程中应该根据各种类型的区域的使用实际需要选择合适的灯具,并对灯具的照明亮度进行适当的控制。在住宅小区的室内公共区域应该尽可能使用声控和光控照明系统,实现对照明时长的有效控制,避免造成电力资源浪费。在住宅电气系统设计过程中应增强自动调光技术在住宅小区的照明系统中的应用,这一技术能够根据公共区域实际的需要进行灯光亮度的调节进而实现能源的节约。
        2.3供电电源设计
        考虑到高层建筑往往建筑规模与用电需求十分庞大,但单路各级电压线路供电能力相对有限,相关工作人员需要充分结合建筑物本身的用电量、楼内各用电设备具体负荷等级等实际情况,合理设计供电电源。在该高层建筑工程项目中,市政变电站为其提供4组具有良好独立性的10kV电源作为工程电源。每两路10kV电源的运行方式为单母线分段运行。工作人员通过严格按照相关电气设计规范要求设置母联开关,并在一般情况下由两段母线分别作为对方的备用进行分列运行。即便某一路出现电源故障问题,相关工作人员只需对母联开关进行手动操作,则所有负荷均可由备用电源完全承担。此外,工作人员还将电气和钥匙联锁设置在母联开关和两路进线之间,这也使得无论何种情况,处于闭合状态的开关数量不超过2个,能够有效保障整体建筑电气设计安全的同时,不影响其电气的正常运行使用。
        3相关措施
        3.1不断完善设计方案
        在设计过程中,设计方案主要起指导作用,在制定设计方案的过程中,相关工作人员需要结合施工现场的实际情况,对各类电气设备的分布进行合理的规划。在设计过程中,需要充分考虑细节问题,这些都需要在最终的设计方案中呈现出来。在制定设计方案的过程中,需要工作人员深入现场进行实地调查,对施工地有充分的了解,在此基础上进行电气设计工作。设计图纸或施工方案制定完成后,需要交给专家进行审核,根据专家的意见,对设计图纸以及施工方案进行修改和优化,之后再投入使用。
        3.2应用智能化技术进行工程设计
        现代社会应用的一些智能化的技术整体的精准度和计算效率都有非常大的提升,在实施计算的过程当中能够通过相关的高级算法,从而使得计算效率可以进行提升。并且通过相关的职能系统的分析和采集数据,进而能够高效、精准的对复杂的电气施工进行计算,保证能够得到电气施工有关设计方案是健全的。对于一些工程设计施工的时候,应用智能化技术有着非常重要的一个位置,可以使得施工质量和效率都得到提升和增加。
        结束语
        在现在的高层建筑中的电气工程中最基础的组成部分就是供配电系统,以使用效果为分类标准分类的话,它可以分为区域变电站、用户变电站两部分,主要是控制建筑中电能的分配与使用环节,供配电系统的使用与设计要符合它的使用对象的要求,供配电系统的使用对象主要是用户以及以它为基础的电气工程,因此供配电系统的整体设计要符合用户以及电气工程的要求。这样既可以提高用户的满意度又可以在很大程度上保障电气工程的安全性。
        参考文献
        [1]廖清均.医院建筑电气节能改造中的重点与方法探讨[J].建材与装饰,2016(17):40-41.
        [2]张元,建筑电气节能改造适宜技术体系集成与示范.重庆市,重庆星能建筑节能技术发展有限公司,2015-10-18.
        [3]林学山,罗小锁,张元.建筑供配电系统节能改造适宜技术研究及应用[J].建设科技,2014(24):77-79.
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