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高层民用建筑改造工程电气设计分析

发表时间：2021/4/21 来源：《基层建设》2020年第33期作者：马家辉

[导读] 摘要：高层建筑电气设计属于复杂工程，不管哪方面存在错误，建筑质量都会随之降低。

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        摘要：高层建筑电气设计属于复杂工程，不管哪方面存在错误，建筑质量都会随之降低。而低压配电系统又是这项工程不可忽视的内容，地位非常重要，设计不合理，很容易引起一系列重大安全问题。基于此，本篇文章对高层民用建筑改造工程电气设计进行研究，以供相关人士参考。
        关键词：高层民用建筑;改造工程;电气设计
        引言
        作为城市规划中的主要组成，住宅小区的建设成为规划工作中的一大重点。电气设计工作则是建筑施工中的关键组成，相关设计工作的效率不仅会对整个工程的质量产生反作用，同时也与我国经济社会的长期健康发展有着紧密联系。在建筑施工的过程中，要提高对电气设计工作的重视力度，同时及时推进相关的节能工作，一方面能够满足建筑工程行业的需求，另一方面也有利于我国经济社会的可持续发展。
        一、电气设计国家和行业标准规范要求及其变化
        GB50052—2009《供配电系统设计规范》规定，一级负荷需要设置双重电源供电，一个电源出现故障后，另一电源不受损坏；二级负荷供电系统需要采取两回线路供电。我国建筑供电电源的标准在不同的时期存在一定的差异，1995年之前设计依照的是GBJ52—83《工业与民用供电系统设计规范》，1995—2009年依照的设计标准为GB50052—1995《供配电系统设计规范》。两个标准对于一级负荷的规定要求基本上不存在差异，但是对于二级负荷，《工业与民用供电系统设计规范》的规定是：尽量做到电力变压器出现故障或是电力线路出现常见故障时，不会导致供电中断，或是中断之后能够实现迅速恢复。在这一规范要求下，此时期二级负荷为最高负荷等级的高层民用建筑采取的是一回线路供电，备用电源为柴油发电机组。此类较早的建筑，部分备用柴油发电机组不能继续使用，有的建筑则将发电机房另作他用，应急电源需要重新设计。部分执行GB50052—1995标准的高层民用建筑，尽管依照规范采取两回供电线路，但电量无法满足实际需求，变配电系统仍需要改造。
        二、民用建筑电气设计原则
        该小区开发面积大，人口集中，楼房之间存在较大空间，建筑与人居相统一，且位于繁华市区地段。可以看出，该小区电气设计除了应遵循民用建筑电气设计基本规范标准之外，还应区别于工业建筑、乡村建筑，其供电必须以新的配电思路和方式满足使用功能的需要，不仅要合理做到整体布局，使三相负荷分配基本平衡得到保障，还应达到配电合理、经济，服务于现代文明，避免重复建设，影响居民用电。因此，本设计应在城镇建设总体规划的基础上，基于宝贵土地资源、小区整体形象，将配变系统置于小区中心位置，提供质量安全、可靠的供电。通过三种方案比对，排除容易增加事故隐患的柱上变压器配电方案和当地供电局禁止住宅箱式变压器的使用，采用独立配电室配电方案，以达到提高现代住宅小区配电标准的要求。除了做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足规范外，本设计还应遵循节能降耗、减少综合投资的经济性原则，并适应时代发展需求，提高设计起点，采取如变压器运行节能、提高系统的功率因数、使用节能电气产品等方式来降低用电能耗，使电气设计从整体上符合以人为本和节约电能的原则。
        三、如何提高高层建筑电气设计
        3.1优化配电设计
        一般一级负荷接到两台变压器，一用一备，三级负荷接到一台变压器。为了保障配电工作的安全性和合理性，要对不同层次的用电需求进行把握。除此之外，还要对低压配电系统的配电方式进行把握，放射式的供电方式能够满足较大容量的设计用电负荷，因此大多数用电负荷基本上采用的都是树干式的供电方式。随着我国电力行业的发展，配电方式趋于多样化发展，一方面能够满足多种配电需求，另一方面也有利于配电效率的提高。

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        3.2合理选择变压器类型
        小区住宅区域的用电安全对于居民的日常生活以及人身财产安全而言有着重要的意义，因此住宅建筑的防火等级一般都比较高，应在二级及以上。所以，对于住宅建筑而言，应当格外重视变压器等供配电设备的选择和应用，尤其是变压器的合理选择更是直接关系着居民的用电安全。变压器有许多不同的类型，可以适用于不同的场合，发挥出不同的作用，从而保障人们用电的安全性和便捷性。干式变压器是较为常见的变压器类型之一，相对于其他变压器而言，这种变压器的防火性能和节能性能都比较强，因此很多住宅建筑都会采用干式变压器。而且，干式变压器还具有较为突出的环境适应能力，能够有效防止变压器本身被污染或者受潮，所以哪怕是处于较为恶劣的环境之中，干式变压器仍然可以正常工作。同时，干式变压器能够与金属封闭开关等设备共同协作，可以与其他设备共同放置于室内，减少对使用空间的占用。干式变压器还具有后期维护简单便捷的特点，能够最大程度上节约成本。
        3.3合理选择漏电断路器
        随着电力系统日益成熟，实际运行阶段，因为电气设备作用不断增强，承载电力负荷逐渐增加。所以系统安全性与稳定性有了更高标准。对于系统整体而言，漏电断路器的存在有着必要性，通过合理设置能进一步预防火灾事故，搭配接地保护情况下，将尽可能增强低压配电系统安全性与稳定性。再者，如何正确选用同样意义重大，必须充分掌握其漏电电流规范标准，借此选定型号种类，才能给电力系统稳定运行提供更大保障。
        3.4完善消防系统安全设置
        随着住宅小区电气设施量上升，火灾发生的概率也在升高，所以需要配置妥善的小区消防系统。在住宅小区电气消防设计过程中，重点关注以下情况。其一，应当在小区内部设置两种不同的供电电源，包括应急电源和市电电源，两种电源的供电末端还应当设置有效的切换设备，确保当一种电源无法使用时，另一种电源能够正常工作。其二，应当在恰当的位置安装应急照明灯，并建立起一整套应急照明系统，确保其供电时间能够满足人们的需要和相关规定的要求。其三，要安装相关的火灾报警设备，确保人们能够第一时间发现火灾状况，避免消防安全事故的发生。其四，应当严格按照要求，选择并安装符合消防安全规范的导线、开关、电线等电气设计施工材料。
        3.5落实节能建设
        大多数的建设单位为了保障自身的经济效益，在建设过程中都没有落实节能建设工作，这种建设观念具有很大的局限。因此在住宅小区的建设过程中，要落实相关建设工作，主要来说可以从以下几点进行把握。首先就是针对建设工作的具体需求推进节能建设，从而有效提高节能建设工作的针对性，针对建设的不同层面，包括水电暖通等多个层面，把握节能工作中的重点，对多种新型的节能措施进行利用，保障节能工作的效率和质量；其次就是制定完善的节能建设管理制度，通过相关的管理制度和条例为行业的发展营造一个较为稳定的外部环境。
        结束语
        对高层民用建筑改造工程进行电气设计时，需要从建筑的既有条件出发，针对性地采取科学的设计理念和方法，不断完善电气设计方案。此外，还应适当加大电气节能投入，优化民用电气网络布局，在设计中合理计算用电负荷，提高变压器的经济运行能力，减少线路的电能损耗，提高系统的功率因数、合理照明用电的节能等，在确保建筑电气功能的前提下，合理应用绿色节能技术，以此推动我国建筑电气设计的可持续发展。
        参考文献
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        [5]陈洁.酒店改建工程的电气设计[J].现代建筑电气,2017,8(08):62-66.