現(xiàn)代建筑趨于多元化的風(fēng)格,高度大、面積大、功能復(fù)雜,電氣設(shè)計內(nèi)容也日趨復(fù)雜,項目繁多。建筑電氣設(shè)計從狹義上僅指民用建筑中的電氣設(shè)計,從廣義上講應(yīng)該包括工業(yè)建筑、構(gòu)筑物和道路、廣場等戶外工程。
傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)計只包括供電和照明,而今天一般將其設(shè)計的內(nèi)容形容為強電和弱電。將供電、照明、防雷歸類在強電,而其余部分,如電話、電視、消防和樓宇自控等內(nèi)容統(tǒng)統(tǒng)歸于弱電。這種分類以電壓的高低為依據(jù),強調(diào)了電氣設(shè)計中所增加的消防、電訊和自控內(nèi)容與傳統(tǒng)電氣設(shè)計內(nèi)容完全不同,容易理解,所以很快被人們所接受。
但是,這種按電壓高低進行分類的方法并不嚴謹,如:動力設(shè)備的二次控制回路,其電壓可能很低;而消防回路中的聯(lián)動也不宜與配電箱完全分割開。又如人防設(shè)計、防雷設(shè)計、保安設(shè)計等功能性設(shè)計,其內(nèi)容不僅僅是弱電信號的報警,也包含有動力、照明的連鎖反應(yīng)。又如防雷接地,強弱電都要求,而且有向等電位聯(lián)結(jié)發(fā)展的趨勢,實際上又很難分開。如果電氣設(shè)計僅僅以電壓高低進行分工,勢必造成強弱兩個子工種之間交叉過多,界限不清楚。
一、電氣設(shè)計的分類
本文中將嘗試一種新的分類方法,就是按功能分類。既然建筑設(shè)計是為業(yè)主的功能需要服務(wù)的,將滿足某一類需要的相關(guān)設(shè)計內(nèi)容放在一起考慮應(yīng)該是合情合理的。為此,小編對建筑電氣的要求進行了總結(jié),提出本帖的分類方法,愿意以一孔之見與各位同行做進一步的交流??紤]到防雷、消防等內(nèi)容都是出于對減少建筑物災(zāi)害的功能設(shè)計,特增加了電氣減災(zāi)一篇,并將保安監(jiān)控、防空襲、防爆炸等內(nèi)容歸并其中。而電訊和樓宇自控的出現(xiàn)不僅僅是減災(zāi)的需要,也是人們對理想生活環(huán)境的追求。出于對信息時代不斷發(fā)展的新技術(shù)考慮,建筑電氣的設(shè)計內(nèi)容應(yīng)能擴展,而信息正是其核心詞。減災(zāi)篇和信息篇中的內(nèi)容多是建筑電氣設(shè)計新增加的內(nèi)容,而傳統(tǒng)的供電篇和照明篇原本就有所界定。
這樣分類還有另外一個原因是出于工作量的考慮。對于大型復(fù)雜建筑物,以平面圖而言,傳統(tǒng)強弱電都不止一張。由于消防、電視、廣播、保安、綜合布線(網(wǎng)絡(luò)和電話)的要求并不相同,出于方便施工和報批的角度,往往要分別出圖。將傳統(tǒng)弱電改為減災(zāi)和信息,與傳統(tǒng)強電的供電和照明并列,可以更加真實地反映出變化后的工作量,也使建筑電氣的四個子專業(yè)能夠大體平衡。下面將進一步敘述建筑電氣四個子專業(yè)的具體設(shè)計內(nèi)容。
二、供電系統(tǒng)
建筑供電主要是解決建筑物內(nèi)用電設(shè)備的電源問題。包括變配電所的設(shè)置,線路計算,設(shè)備選擇等。
1、供電電源及電壓的選擇
供電設(shè)計:包括供電電源的電壓、來源、距離和可靠程度,如今供電系統(tǒng)和遠景發(fā)展情況;用電負荷的性質(zhì)、總設(shè)備容量和計算負荷;變配電所的數(shù)量、容量、位置和主接線;無功功率的補償容量和補償前后的功率因數(shù);備用容量和備用電源供電的方式;繼電保護的配置、整定和計量儀表的配置。
為了保證供電可靠性,現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個獨立電源。具體數(shù)量應(yīng)視當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式,原則上是兩路同時使用,互為備用。此外,還必須裝設(shè)應(yīng)急柴油發(fā)電機組,并要求在15s內(nèi)走道恢復(fù)供電,保證應(yīng)急照明、消防設(shè)備、電腦電源等用電。國內(nèi)高層建筑大都采用10kV等級,對用電量大而且有條件的,建議采用35kV深入負荷中心供電。
2、電力負荷的計算
電力負荷是供電設(shè)計的依據(jù)參數(shù)。計算準(zhǔn)確與否,對合理選擇設(shè)備、安全可靠與經(jīng)濟運行,均起著決定性的作用。負荷計算的基本方法有:利用系數(shù)法、單位負荷法等。
3、短路電流計算
計算各種故障情況,以確定各類開關(guān)電器的整定值、延時時間。
4、高壓接線
好的設(shè)計能夠產(chǎn)生巨大的效益,這是工程師設(shè)計的主要目的。如何因地制宜,保證高低壓接線的安全、合理、經(jīng)濟、方便,是我們的一個重要課題。
現(xiàn)代高層建筑一般要求采用兩路獨立電源同時供電,高壓采用單母線分段、自動切換、互為備用。母線分段數(shù)目,應(yīng)與電源進線回路數(shù)相適應(yīng)。只有供電電源為一主一備時,才考慮采用單母線不分段的型式。若出線回路較多時,通??紤]分段。電源進線方式多采用電纜埋地或架空引入。
高壓配電系統(tǒng)及低壓干線配電方式常采用放射式,樓層配電則為混合式?,F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接母線槽。水平干線因走線困難,多采用動力與豎井母線通過插接箱連接。每層樓豎井設(shè)層配電小間,經(jīng)過插接箱從豎井母線取得電源。當(dāng)層數(shù)較多或負荷巨大時,可按樓層分區(qū)供電或?qū)⒆儔浩鞣稚⒉贾?,但要進行經(jīng)濟分析。
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