摘要:能源是社会发展的主要动力,而在各种能源中,电能成为支撑各个行业发展的重要根基。建筑行业作为我国的基础产业和能耗较大的产业,近年来随着人们办公需求增加和对办公环境要求的提高,使得办公商业综合楼这一办公空间逐渐走进人们视野。在对其进行设计时,要关注对电气系统的合理设计,通过设计提高电气运行安全性、稳定性和智能化程度,同时降低电能消耗。本文在分析办公商业楼综合电气设计时,从工程实际经验出发,深入探究有效的电气优化设计措施。
关键词:办公商业综合楼;电气设计;节能设计
办公商业综合楼为集商用、办公用等为一体的办公空间环境,较为关注办公人员的体验,因而需要通过多方面的优化设计营造良好的空间环境。在进行具体设计时,设计人员要以电气设计为基准,确保电气系统安全、稳定运行,同时要关注办公商业楼的电能消耗,结合现阶段办公商业综合楼电气设计现状来看,其在设计的合理性、节能性等方面还有待进一步优化。
1 办公商业综合楼电气设计实例分析
1.1 改造前电气设计情况
某建筑工程项目为改造办公商业综合楼项目,总建筑面积为7.65m2,建筑总高为113m,属超高层建筑范畴。由于其为改造工程项目,在进行具体的电气设计之前,需对原有的电气设计情况进行了解,具体应了解容量指标等参数。该工程的原有容量指标为按50VA/m2 配置装设容量,工程人员基于实际情况进行了容量预测,经测算后得知,总装设容量为3625kVA。改造前的办公商业综合楼所在区域有两所变电站,并在建筑内设置两处变电所,分别为地下2 层的总变配室和1 层分变配电室。在地上1层设置用电负荷变配电室,将两台1250kVA 干式电力变压器设置在总变电室内,当设备正常运行时,其为分列运行状态,当出现故障时,则能够实现两端低压母线间的自动和手动切换。针对地下供电需求,设置一台400kVA 干式电力变压器。总配电室内的电源形式为双电源,主电源和备用电源的供电分别由两处变电站提供。在进行电源线路规划时,对于10kV及以下电路,进行电缆埋地敷设,并进行穿管直埋。
1.2 改造后设计情况
该工程项目改造后为超高层办公商业综合楼建筑,在对其进行电气设计时,要结合《超高层建筑电气设计与安装》图集要求严加控制,在参照上述指标的前提下,该办公行业综合楼的变压器容量指标应处于80VA/m2 ~ 140VA/m2范围内,对总装设容量进行测算得到6120kVA这一数值。结合工程实际需求增设一台1250kVA 干式变压器,并对原有的地下工程用电400kVA 干式变压器进行增容,最终增至1000kVA。通过考虑区位条件和周边环境条件,设计人员将地上1层设置的变压器改之地下一层,以降低对该办公商业综合楼经济效益的影响。而从城市供电局要求出发,则对于原地下2层变配电室中的3 台变压器及柴油发电机房而言,要移动其位置,应移至地下1 层,在对环网柜进行布设时,要关注做好其与建筑物总变配电室的连接,应保持穿管埋地0.8m的埋设标准。经过改造,该办公综合楼商业建筑的电气设备具体见下表1。
表1 相关电气设备设置参数
1.3 电气设计要点
1.3.1 供电电源设计
在本工程中,电气设计人员在进行供电电源设计时,考虑到其较大的供电需求,采用双电源供电模式,由不同的变电站供电。分析该办公商业综合楼的电气负荷情况可知,其中一级负荷较多,基于此,设计人员采取与建设方多次沟通的方式,具体了解了各种定期负荷所需的持续供电量,并据此对柴油发电机参数如装机容量大小、储油间大小等予以确定。柴油发电机房在本工程中的作用较为重要,其为主要的后备电源,主要用来承担本工程部分消防负荷和特别重要的用电负荷。同时对于正常电源和应急电源,本工程设计人员严格避免其出现并列运行情况。使用的柴油发动机容量为500kVA,要能够根据供电变化自动启停。
1.3.2 配电系统设计
在对本工程配电系统进行设计时,要关注其存在的高压接线需求,设计人员将其设计成单母线分段形式,一般为放射性供电。尤其本工程具有较多的大容量动力负荷,设计人员均将其设置成放射性供电模式,采用放射式专线予以供电。同时,对于部分负荷相对较小的部位,在设置供电模式时,一般为树干式供电。对于照明系统和插座部位,要避免混合供电,具体应设置不同的供电支路。对插座回路进行设计时,要考虑到除壁挂空调插座外的普遍需求,即要对其设置漏电断路器,并严格控制保护动作时间和漏电开关动作电流,使其分别小于0.1s和为30mA。本工程中的消防风机、电梯以及应急照明部分,在进行配电系统设计时也要予以重视,应将其设计成双电源末端切换模式,对于非消防电动机而言,若其小于30kW,则采用全压启动方式,若其大于30kW,则采用软启动方式。
2 改善办公商业综合楼电气设计成效的注意事项
2.1 合理选用电气材料
在城市发展过程中,办公商业综合楼的出现是一种必然趋势,其关系到一个城市的发展水平。因而要充分重视办公商业综合楼的设计工作,尤其要重视对其进行电气优化设计。除常规的各种电气系统的设计之外,设计人员还要时刻关注对电气设备的合理选用。尤其在当前节能减排发展理念下,在进行电气材料选择时,除要保证质量达标、使用安全、性能优越外,还要时刻关注材料的绿色价值。尤其在进行较为精良以及性能较为特殊的材料的选用时,应进行相应的材料性能试验,确保选用的电气材料性能优良,为整个电气施工的开展以及电气系统的稳定、高效运行奠定根基。
2.2 加强电气保护设计
电气系统的首要效益即安全效益,设计人员基于此要做好充分的电气保护设计。设计人员在进行具体的电气保护设计时,要从实际经验出发,结合工程电气保护需求,从以下三个方面加强控制:一是要在设计之前,对工程电气系统情况进行全面排查,尤其要做到对电气安全隐患的针对性排查,确保及时发现和处理,奠定良好的电气保护基础;二是要根据不同部位和电气设备的保护需求,采用多样化的电气保护措施,避免电气保护手段过于单一,而不能满足实际的电气保护需求;三是要跟进电气保护工作,并阶段性的进行电气运行状态检测和形成安全分析阶段性报告,为后续电气设计和系统的稳定运行提供支持。
2.3 完善弱电系统设计
弱电系统在当前的办公商业综合楼建筑中为主要的构成系统,其作为一种智能化的电气控制系统,能够显著提高电气系统的运维质效。基于此,办公商业楼综合设计人员要提高对弱电系统的重视程度,通过合理的运用计算机技术、大数据技术等实现对电气系统的智能化控制。在具体进行弱电系统设计时,设计人员要确保联合专业人员布设完善的计算机控制系统,确保硬件、软件设施完备。在此基础上,可布设综合布线系统,该系统主要包括计算机系统、各类计算机外部设备以及传统电话通信系统等,且上述系统通过计算机网络实现有机互联。此外,在进行弱电系统设计时,还要关注智能识别系统和智能预警系统等,要不断完善智能化子系统,并注重设置综合式、智能化安防系统,当前较为常用的为电视监控系统、入侵报警系统、车库车辆出入管理系统等,通过上述弱电系统的设计,将能够显著提高办公商业综合楼的智能化管理和运维水平。
3 结语
办公商业综合楼对电气设计要求较高,作为设计人员,要了解办公商业综合楼的电气系统构成特点和运行需求,基于此合理的对电气系统材料进行选择,并更新设计理念,做到对配电系统、弱电系统等的充分优化设计。在具体设计过程中,则要注重时刻加强电气保护设计和电气节能设计,做到兼具安全效益和节能效益。
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