浙江诸安建设集团有限公司 浙江诸暨 311800
摘要:建筑电气在设计中质量的好坏,对建筑物在使用中的性能和用电的安全性有着直接的影响。目前,建筑电气设计中前瞻性极度缺乏,同时,设备的使用不具备合理性,电路设计缺乏合规性,进而阻挡了实现建筑物电气正常使用的目标。因此,在进行电气设计时,对原则一定做到严格的遵循,同时,与现状进行有效的结合,制定出具有一定针对性的改进方案,在建筑物质量得到提升的同时,达到使用标准的要求。
关键词:超高层住宅;建筑电气;设计要点
1超高层建筑的电气设计要点探究
1.1供配电系统
超高层住宅建筑电气设计中配电系统设计是核心内容,在超高层建筑建设发展过程中,为了保障配电系统设计的科学性、安全性,在设计时要综合考量建筑内部各级系统的运行情况,确定用电系统的符合等级,一般来说,供电源会采用10kV的独立供电系统。而在确定供电方式时,则是要采用单母线的分段设计,同时引入电气自动化技术,通过混合系统设计,提高超高层建筑电气设计的科学性、安全性。
1.1.1负荷等级的划分
(1)一级负荷
在超高层住宅建筑中,一级负荷主要指消防负荷、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、电子信息设备机房、客梯、排污泵、生活水泵用电。此类负荷用电一般均为单独的干线,在末端设置切换装置。除在避难层做好应急照明设计外,各楼层竖向每相隔6层,就要设置一个应急照明箱,供上下三层应急照明灯具电源。
(2)其他负荷干线
其他负荷此处指除一级负荷外的用电,在超高层住宅建筑中基本上均属于三级负荷,如:住宅照明用电、住宅动力用电、泛光照明用电等。此类负荷一般采用分区树干式配电系统,这样设置的好处是在干线停电检修或故障时,不会导致大面积停电;另外,对专用设备采用独立干线,如屋顶设置泛光照明电源箱等。
1.1.2配变电所及自备电源
一般超高层水泵房与中央空调控制室都会设置在地下,大部分用电设备会安置在1~5楼,保障变压器可以充分发挥功效,并且尽可能接近负荷中心。变配电室会设置柴油机,如果高度超过200m,那么就需要在避难层或者屋顶设置电气设备,单个变电室是无法满足实际需求的,因此,往往需要增设一个变电室,缓解变电室供电压力。
1.1.3低压配电
居民用电与非居民用电的线路,都是从变电所中引入的,如果同一层的住户少于9户,那么,同层住户则可以采用单相电源供电,并且要综合考量三相平衡,一般来说,采用三层的整数倍,供电局要求干线供电户数不适宜过多,为了保障供电稳定性,可以通过干线不选用母线、选用电缆的方式,确保同一层供电安全。
超高层都会设置避难层,避难层是发生突发事件时,供人员紧急避难的场所,避难层可以隔离有害气体和火灾,因此,避难层必须要做好电气设计,在突发事件发生时,避难层内的用电设备要不受外界影响,可以持续、稳定地满足避难人员用电需求。超高层避难层的低压配电设计中要采用单线干线配电,这样在发生突发事件时,消防风机房、避难走道以及避难区域可以为避难人员提供安全的休息和避难空间,另外,要设置单独的应急照明箱、消防风机配电箱。
1.1.4电力电缆的选择与敷设
电力电缆一般选用铜芯电缆,根据相关设计规范规定,超高层住宅建筑中,消防设施供电的电缆应选用矿物绝缘电缆;明敷电缆采用低烟、低毒的阻然类电缆;并且在敷设电缆时,如果普通电缆与消防电缆在同一电井进行敷设,其间距应保持0.3m以上;如果实际施工中普通与消防设施电力电缆强电井分开难度比较大,在低压配电设计时,为了保障电缆选择符合规范,提高其安全性、可靠性,基本都会采用矿物绝缘电缆。
1.2接地防雷系统
1.2.1接地防雷系统概述
超高层建筑楼层多、高度高,因此,遭受雷击的可能性很大,超高层接地防雷设计非常关键,通常属于二类防雷建筑。雷击一般会以两种方式作用于建筑物,分别是雷电感应与直接雷击。一般采用安装避雷针以及接地装置的方式释放电能,从而减少雷击对建筑物的伤害。
1.2.2防雷设计
防雷设计要符合直射雷击、侧面雷击、感应雷电等预防要求,防雷装置一般包括接闪器、防雷引下线、接地装置等。以接闪器为例,它可以有效拦截雷击,超高层建筑上设置这样的装置,能够有效防止雷击。
1.2.3等电位联结
高层住宅建筑因其体型庞大,按规范规定需做总等电位连接,同时在装有淋浴或浴盆的卫生间进行局部等位联结。总等电位联结的导线截面积当选用铜导线时,应不小于6mm2,局部等电位连接线截面积有机械保护时不小于2.5mm2,无机械保护是不小于4mm2。
1.3火灾自动报警系统
火灾报警系统是超高层建筑电气的重要组成部分,在火灾报警系统设计中要对其基本形式与设备设置进行科学设计,电气设计人员首先要对建筑形式、规模、分类与个体分布等多种因素进行综合分析,再结合分析结果确定火灾报警系统形式。
根据国家相关标准以及超高层建设相关设计要求,可以将火灾报警系统划分为区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统等三种基本形式。在技术不断发展和优化的过程中,火灾报警设备与相关元件也在不断更新,但是,设计中要斟酌使用,并且报警系统设备设置不适宜太过复杂,太过复杂不仅维护和操作不便,而且容易降低系统可靠性;另外,设计也不应该太简单,太过简单不能达到报警联动要求。因此,必须要在满足超高层火灾报警要求的基础上,坚持经济性、可靠性原则,既要保障消防技术先进性,又要充分结合实际情况与维护便捷性。
1.4电气照明系统
住宅建筑中,照明器具应选用节能光源、节能附件、绿色环保材料。超高层住宅建筑中照明系统按功能区分为:公共照明:如航空障碍标志灯、门厅、前室、公共走道、楼梯间等部位设置的人工照明系统。应急照明:如前室、公共走道、楼梯间等部位设置的超过20min的应急照明;疏散出口标志灯(由蓄电池组作为备用电源)。套内照明:每套住宅内部作为房间功能性的照明,如起居室、餐厅、卧室、书房、卫生间等。在照明系统设计时考虑照度要求、节能控制要求、三相负荷平衡,尤其要考虑中线谐波电流是否满足导线温升要求,必要时加大中线截面积,以降低温升,确保运行安全。
1.5智能化系统
智能化系统通常包括信息设施系统、信息化应用系统、BAS系统、公共安全系统、机房工程系统等。上述系统按照建设标准及使用需求选取,一般按照满足近期需求,适当预留后期改造条件的原则进行。通常是建设单位将机房、公共部位的管线通道(如管井、套管、洞口等)预留,后期根据需求逐步完善积木式的堆叠系统。这样做的好处是既避免初期投资加大,资源浪费,又能满足后期需求提升后的必要施工条件,减少对主体建筑的打凿破坏,缩短改造工期,降低施工噪声扰民。
2结语
随着超高层建筑的增多,建筑电气设计的相关研究也逐渐成为领域内研究的热点,电气设计包括众多环节,超高层电气设计难度更大。为了能够保障电气设计的科学性、合理性,相关设计人员必须要综合考量各种干扰因素,并能够从实际情况出发,根据设计要求以及国家标准,做好设计规划,确保设计的科学性、合理性。
参考文献:
[1]王扬,童昕宏,陆柏庆.超高层住宅建筑电气设计要点[J].建筑电气,2020,39(12):49-52.
[2]林超凡.超高层建筑电气设计的关键技术探讨[J].新型工业化,2020,10(10):118-119.
[3]张红丽.超高层住宅建筑电气设计要点研究[J].智能建筑电气技术,2016,10(05):47-52.
[4]田自龙,郑怡.浅析高层住宅建筑电气设计要点[J].中华民居(下旬刊),2014,(03):52.