高层建筑电气设计论文

2022-04-27

想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼,小编特意整理了一些《高层建筑电气设计论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。【摘要】高层建筑电气设计是非常重要的一项内容,因此,在高层建筑电气设计过程,必须要了解高层建筑电气专业的特点,并且掌握电气设计的要点内容,从而保证高层电气设计的水平得到提升。

高层建筑电气设计论文 篇1:

超高层建筑电气设计的关键技术研究

摘要:落实超高层建筑电气设计有利于给构建超高层建筑电力工程提供全面的技术统筹平台,避免建筑体系受到外界的影响,除此之外还可保障建筑结构的稳定性,避免侵害住户的生命安全。基于此,接下来本文从电气消防报警系统设计、超高层照明设计、防雷系统设计三个不同角度谈一谈超高层建筑电气设计的关键技术。

关键词:超高层建筑;电气设计;特点;关键技术

社会经济水平不断提升,扩大了城市化建设的规模,但是人口数量急剧增加,居民居住空间变得越来越紧张,超高层建筑应运而生。因此,超高层建筑电气设计工作人员应把握创新超高层电气设计关键技术,并在原有技术水平上不断优化,保障超高层建筑的安全,给用户较高的使用体验和居住环境。

1 超高层建筑特点

从字面上理解,超高层建筑指的是100m以上的建筑项目。超高层建筑的产生表明我国建筑设计与施工技术的进步乃至社会的发展,是城市人口数量增加和现代城市和建设的产物[1]。因为超高层建筑在高度方面的要求较高,且功能比较复杂,加注容量较大,因此超高层建筑电气设计中占据相当重要的地位,必须保证可以满足建筑容量的同时满足用戶的需求,比如说使用日常照明家用电器,无疑给电气设计提出较高的标准。一方面,超高层外部立体照明的使用有利于增加建筑物的形态美和色彩美,且照明又是建筑内部中必不可少的一种工具。另一方面,使用电梯有利于人们快速到达任意一层,因此电梯也是必不可少的一种电器设施。此外,使用安防设备如自动报警设备有利于保证超高层建筑用户的生命安全。

因为超高层建筑在功能方面提出较高的要求,加之体量较大,因此必须确保后期设备的使用安全[2]。此外,超高层建筑设备后期维护难度较大,超高层建筑电气设计人员应对实际情况进行掌握,加强实地考察,了解用户的需要,在此基础上科学进行建筑电气设计,推动超高层建筑电气设备的稳定与安全运行,尤其是超高层的内部设计必须配备较大功率的电气系统,因为输配电距离比较远,因此电力系统的总负荷远高于其他的建筑,这就要求设计人员保障电力设备的可靠性。

2 超高层建筑电气设计的关键技术

2.1电气消防报警系统设计

对消防报警线路敷设进行分析可知,在实际的工作中应以建筑功能环境为依据科学选择合适的线路导线,并采取金属软管保护措施,避免线路受到外部环境的损害,保障可以正常传导消防报警讯号,为引导消防统筹工作奠定良好的基础。此外,以建筑防火分区要求为基础设置电气消防报警系统,避免电力线缆穿过防火墙,从根本上杜绝火灾跨区蔓延的问题,保障超高层建筑的安全。

从利用探测元件的角度分析,需要以建筑功能环境对选材进行判定[3]。因为火灾具有不确定性的特点,工作人员应在们实验环境是确保探测元件具有良好的采集和传输数据的能力,便于火灾发生时把控火情,以此制定完善的灭火方案。安装报警控制器时应具有牢固的特点,保障控制器内缆线布置整齐,对不同区域设置专门编号,保证发生火灾时可以及时断电,保障人们的生命安全。

从设计消防设备的角度分析,自动喷水装置是主要的电器设备装置。这个过程中应由专门的管理人员审查元件质量和自动喷水装置感应,保障质量达到建筑灭火的标准,除此之外还必须具有完善的保护元件,从而迅速地对建筑空间内的火情进行反应。此外,应保证建筑空间内电缆线具有良好的耐热性,避免火源直接伤害线缆,保障消防设备的正常使用。

2.2超高层照明设计

每个超高层建筑都必须具有疏散区域,尤其是人员密度较大的城市,还必须加强超高层疏散区域的照明程度,且控制疏散照明度的用电时长在1.5h以上[4]。但是还必须注意,通常情况下超高层建筑物的大型商场备用照明需要按照一级符合标准进行,无需单独设计备用照明。设计障碍标志标识时需要在建筑物顶部设置,若最高点的位置宽阔,还必须在转角位置分别设置标志。无论是平行距离还是水平距离,其间距都必须控制在45m内。一般情况下,应使用白切电源装置系统的障碍标识灯光,并确保可以更换电源。

将节能设计应用于照明设计工作中也是人们关注的重点,尤其是超高层建筑。通过应用节能设计可降低超高层建筑的能耗,但还必须在满足人们基本需求的基础上提高能源利用了。对照明装置进行合理选择,促进照明设备与自然光线的结合,通过智能控制模式提高能源利用率,从而而实现节能和环保的电气设计模式。

2.3防雷系统设计

超高层电气设计中防雷系统设计是保障建筑物安全的关键。设计人员在实际工作中要对建筑物一年的预计雷击次数、防雷装置的拦截效率进行计算。因为超高层建筑物的高度远远超过滚球半径,雷击时概率较大,尤其是中上层更容易受到雷击。设计人员应设置相应的防护措施,并加强总等电位的连接[5]。此外,超高层建筑的智能化电子信息机房、强电机房都有很大的电压室内机房,需要采取相应的接地干线进行防雷保护。在实际的工作中超高层防雷措施可从三个方面进行:一是配置接闪器。接闪器主要作用在于拦截雷电闪击。因为超高层建筑的表面的顶层含有的金属量较大,且金属具有强导电性,因此可以将其当做接闪器,可将其直接和下方防雷阴险连接。其次,设置防雷引线。设置防雷引线主要在于将接闪器接收到的电流传导到接地设备,从而实现降低雷击闪络的负面效应。最后,防雷接地设备。防雷接地设备主要应用建筑金属结构,确保可以将电流引入到接地网中,保证遭受雷击时超高层建筑不会受损。

结束语

总之,将电气设计关键技术落实到超高层中除了可以保障电气系统之外还可避免电气系统受到外界环境的破坏,对超高层电力系统进行优化,促进电气系统可靠性和稳定性得到满足,从而保障居民的生命安全。由此可见,超高层建筑电气设计中设计人员应合理利用相应的技术,给用户提高良好的居住环境,推动的建筑企业的可持续发展。

参考文献

[1]温衍彬. 超高层建筑电气设计关键技术的相关研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2017(27):614-614.

[2]傅东辉. 超高层建筑电气设计的关键技术分析[J]. 科学技术创新, 2019(21).

[3]谢新龙. 超高层建筑电气设计关键技术解析[J]. 建筑与装饰, 2018(19).

[4]王科. 超高层建筑电气设计的关键技术分析[J]. 绿色环保建材, 2017(5).

[5]陈军. 浅析超高层建筑电气设计的关键技术[J]. 低碳世界, 2019, 9(10).

作者:张恒榆

高层建筑电气设计论文 篇2:

浅谈高层建筑电气设计要点分析

【摘  要】高层建筑电气设计是非常重要的一项内容,因此,在高层建筑电气设计过程,必须要了解高层建筑电气专业的特点,并且掌握电气设计的要点内容,从而保证高层电气设计的水平得到提升。

【关键词】高层建筑;电气设计;要点

引言

随着我国现代化发展的持续进行,城市化进程逐渐加速,很多城市都在加强高层建筑的建设施工,其数量也在逐渐的增多。随着现代化的高层建筑逐渐增多,其建筑电气设计中所暴露的问题也在逐步的增多。因为我国的高层建筑有着面积大、层数多、功能复杂等特点,所以在进行电气设计中有着更高的要求。下面将重点分析我国高层建筑电气设计的基本情况,同时也提出了电气节能技术的具体实施办法。

一、高层建筑电气专业的特点

高层建筑要想实现正常运行和功能的使用,需要安装比较多的用电与消防设备,这就导致了其耗电量比较大,并且各个电气设备的功能存在着明显的区别,在用电量方面也有着很大的区别,而用电量巨大导致了其系统运行的可靠性无法保证。有些设备在运行中就存在很大的危险性,所以为了保证其能够安全运行,设计了两个独立的电源进行设备供电,比如消防用电、应急照明、客梯电力等等方面。

二、高层建筑电气设计的主要内容

1、供配电设计

(1)负荷等级

超层建筑的层数比较高、高度较高,一旦发生火灾问题,就会导致人员疏散比较困难且火灾扑救不及时等问题出现,超高层建筑中消防用电设备主要包含消防水泵、消防电梯、排烟设备、应急照明与疏散系统、电子设备机房用电等这些都要按照一级负荷中特别重要来进行供电;普通电梯、生活水泵、排污水泵等都是按照一级负荷来进行供电,其他的普通照明、空调、动力等进行三级负荷供电。

(2)供电电源电压及主接线。

高层建筑的层数多、用电负荷大,要想保证其正常运行,就需要采用高压供电的方式,供电采用10kV。当前我国的很多高层建筑与工况企业都会使用母线制为供电线路的主接线,这种结构形式比较简单,且成本比较低,经济效果非常好。高层建筑电力负荷主要可以分为一级负荷与二级负荷两种,一级负荷是由两个独立电源来进行系统的供电,而二级负荷则主要是通过双回路来进行供电,也可以使用一回路专线供电的方式来进行。在高层的电气设计中进行供电方式的优化,可以保证系统运行的安全性与可靠性。因此,在线路设计的过程中,通常会使用内桥法来设计高压双回路与三回路的线路,并且在低压上采用单母线分段的方式来进行供电,此时可以安装母线开关结构,各个供电线路段中实施负荷的分配,对于重要设备的负荷分配,应该使用备用柴油机来完成系统的供电。高压双回路或者三回路的供电是通过不同的电源来进行的,这样就可以更好的保证供电接线的运行稳定性。但是这种设计方案,需要在供电线路中安装比较多的断路器装置,并且变压器的容量也需要适当的增加,要从工程整体的经济性方面来考虑。供配电的装置设计中,因为有些设备为充油设备,所以在使用中极易造成火灾事故的发生,所以需要进行合理化设计。

(3)低压配电系统

低压配电系统中主要包含了三级配电方式,即总配电、区域配电、终端配电。三级配电系统中的各级保护开关具备一定的选择性。低压系统中通常需要使用单母线分段另设一段应急母线的结构形式,级二路市电为母线供电,线路中间位置上安装联络开关,另设一段应急母线,从而可以给重要消防设施供电。消防水泵、消防电梯、排烟装置都都要设置两个供电回路,并且需要在最末一级中的配电箱进行自动切换。普通照明与动力配电照明可以采用树干式的配电方式,对于容量比较大的用电设备可以应用变电所的放射供电方式来进行。

2、防雷与接地

现代化的高层建筑中主要应用的是钢筋混凝土的剪力墙结构形式,其楼板的连接是非常的稳定可靠的,主要的问题就是需要做好金属接地。现代高层建筑结构中防雷接地、电气设备的保护接地与工作接地都是联系在一起的,形成了混合接地系统。虽然基础钢筋等都是通过自然接地体已经达到了一定的使用需求,但是仍然需要设计人工接地体装置,可以将建筑基础的结构形式建立成为接地网,此时可以形成均衡电位,对于保证系统的安全性有着直接的影响作用。

3、照明设计

超高层建筑中所设计的消防應急照明为消防用电负荷,要按照该建筑的最高负荷来进行供电设计。应急照明持续供电时间必须要达到消防安全运行的需要,其疏散时间供电至少应该满足t≥30min;避难疏散电源可以持续供电t≥60min,消防工作持续工作t≥180min。为了能够达到应急照明转换规范的需要,应急供电电源可以采用蓄电池与发电机组合的形式,在市电中断的情况下,可以利用蓄电池来进行应急照明,发电机开启之后,供电电源会自动的转换成为发电机电源,此时就能够延长其供电的时间。

高层建筑的总高度非常高,通常情况下都需要安装航空障碍等,需要从建筑结构的外侧转角顶端位置上进行设计,水平与垂直的距离都要在45m以下。对于总高度超过100m的建筑来说,需要在间隔30m的位置上就要安装一组中光强红色恒光等。障碍标志灯电源需要根据主体建筑的供电负荷最高的要求来设计。

屋顶中设计的直升机停机坪,为了可以方便飞行员在最短时间内就能够确定停机坪的精确位置,需要在停机坪的周边区域中安装不同色彩的照明与信号等,可以在发生火灾事故之后就会立即寻找出正确的位置降落。此时应该注意,停机坪的照明电源应该按照建筑主体结构的最高负荷要求来进行供电设计。

4、高层建筑的火灾报警系统

科学技术的发展和进步,火灾报警系统的设计也进一步的规范和安全,高层建筑防火系统也在逐渐的完善。在火灾自动报警灭火系统中,设计时应该使用中心报警系统将进行整体系统的设计,并且需要将整个系统都形成自动化的灭火系统,可以在火灾发生之后做出直接的反应。在自动化系统中,首先应该安装探测器可以检测中火灾的信号,然后将其直接转换为电信号,电信号进入到分区报警器与消防中心之后可以直接形成声光报警信号,及时作出必要的反应以保证建筑运行的安全性。

5、高层建筑电气的节能设计

全球能源形势逐渐严峻的现代社会,我国作为人口重点且地区发展严重不均衡的国家,高层建筑在设计中也更多的考虑到节能化的要求,而节能也是我国社会主义发展的重要一项基本要求。现代信息建筑与传统的工业化建筑实现了完美的结合,高层建筑电气设计中的节能化设计也逐渐的推动了我国的高层建筑的快速发展,高层建筑设计的复杂性在逐渐的升高且功能逐步增多,因此,高层建筑设计与管理都有着更高的要求。对于高层建筑中不同类型的设备来说,性能与功能都存在着直接的区别,如果一味的选择使用新型的技术,必须要保证其运行的安全性与可靠性,设计方案也应该从经济合理、操作简单等方面入手,可以满足人们正常使用的需要。

三、结束语

随着现代社会的发展,高层建筑技术水平得到很大的提升,高层建筑电气设计的要求也在逐步的增多,国家已经出台了很多的管理规范与制度,高层建筑电气设计人员需要充分的理解国家的规定,掌握其中的关键环节,切实提升建筑电气运行的安全性与可靠性,充分的保证人们的生命安全。

参考文献:

[1] 张钢钢.高层建筑电气设计的问题刍议[J].住宅与房地产.2018(12)

[2] 叶希娟.论当代高层建筑电气设计存在的问题及对策[J].居舍.2017(35)

[3] 翟光荣,王琪.高层建筑电气设计[J].电气时代.2002(05)

[4] 苏东芳.高层建筑电气设计特点及发展研究[J].城市建设理论研究(电子版).2017(33)

[5] 周工.高层建筑电气设计的要点[J].中国新技术新产品.2018(14)

(作者单位:武汉长凯物业发展有限公司)

作者:胡如兵

高层建筑电气设计论文 篇3:

超高层建筑电气设计要点

摘 要:本文从超高层建筑电气设计的节能性、安全性的角度,以供配电系统为切入点,对超高层电气设计的其它相关要点进行了一番细致分析,望以供参考。

关键词:超高层建筑;电气设计;供配电

随我国社会经济的不断推进,使得建筑规模也逐渐壮大起来,而随之超高层建筑也越来越多。但是对于超高层建筑而言,电气设计是其重要的组成条件之一,只要确保在建筑功能完全掌握的情况下去展开电气设计,才能使得其设计程序的科学性。因此,当前,需在追逐于安全、节能的前提下,对超高层建筑的电气进行科学合理设计,从而提升其科学性、实用性。

1 供配电系统

第一,供电电源及负荷等级[ 1 ]。一般情况下,一级负荷是国家对于消防用电设备供电的基本要求。而根据现阶段我国城市电网具体状况,通常所应用的电源电压是10kv。但若是从二路的10kv来说,其与通常的变电站是不同的,其也可是属于一个电站的不相同母线段。要知道,任何一个电源其均需对重要机房、消防、电梯等相关用电负荷的承担,而二路电源也具备运转电能。因超高等建筑,其本身对于供电要求是具有一定高度的,所以,必须要对柴油发电机进行安装,将其纳入为工程的备用电源,进而起到重要设备供电稳定性的确保作用。

第二,变配电所的安装设计。正常条件下,中央空调、水泵房等均是被安排在地表下层,而如果是一些对用电有较大设备需求的均是设计在楼层上面。而在设计中应当将变配电所安排在地下,并在其周围对柴油发电机房进行构建,进而达到让变压器尽最大限度贴近负荷中心带。而若超高层建筑≥200m,那需则避难层或顶层对众多设备进行添加。如果单个变电所供应电能不够经济实惠,可考虑在避难层外加一个变电所,降低供电范围。但这样做,需要注意的是,其一,要全方位对变压器的垂直运输通道设计进行构思;其二,对设备楼板荷重新分析给予高度重视,单台变压器容量应控制在800kv范畴以内。

2 火灾自动报警系统

与普通建筑比较,站在超高层建筑的角度来说,其对火灾自动报警设计标准是极为严格的,已完全具备特级保护对象标准[ 2 ]。不包括滑冰场、卫生间相关公共场所,其均要对系统进行设置。所以,需要对消防控制设备安装进行完善,比如火灾报警器、广播器等,一旦出现火灾,则立马发出相关指令,从而完成相对应的消防设施启动,从而可以让众多人群在一定的指挥下,切实保证安全。

超高层建筑物,其在消防设计方面必须是要根据国家相关规定而遵循的,要有科学的感温探测器设计;在大厅、走廊等地方均需安装感烟感应器;重视防火分区的手动报警按钮设计;对消防专用电话分机如备用发电机房、消防电梯机房、方水泵房等需进行科学设计;增加扬声器,这样在事故发生时,可以进行大力传播,助于对现场人员进行指挥疏散。

3 安全性

对于供电系统设计来说,其首先应当注意的是超高层建筑的安全可靠,接着是其用电需求的稳定[ 3 ]。配电系统其在设计方面需从多个角度去考虑,其中有备用发电机组及多回路供电等,基于在超高等建筑情况下,变配电房均应当在塔楼的中部地段进行设置。而柴油发电机应安装在地库层中,供电电压其输出值为10kv,经变压器后,再展开低压配电,从而使得楼顶也可获取到配电。

超高层建筑其在配电系统方面应从整体去考虑问题,会牵连到电缆长度、大小及供电距离等相关角度。还应当警惕的是,超高层其在强风作用下会出现轻微的晃动,而这种情况仅凭肉眼是察觉不到的。所以,为了对超高层建筑所发生晃动时出现的拉扯力度进行减小,对主干系统的正常使用进行确保,而需在主干线提升的设计基础上将电缆对铜母线槽进行连接进而起到配电的作用。随着超高层建筑,其高度扩大、楼层的增加,那么其相关机电设施量也会提升,而占用业主的使用场地也越来越多,而这是当下超高层建筑需要迫不及待处理的问题之一。

4 超高层建筑电气施工

现阶段,在超高层建筑里,最值得关注的则是其电气设计施工问

题[ 4 ]。因为超高层建筑,其本身具有一定的繁杂性,而会诱导施工阶段中会出现很多问题,那么这必须要与其它相关设计单位之间相互协调配合。此外,超高层建筑,其底层商场变化性达,如一个大型店面会转成几个小型店面,因此这样一来,其电气功能也必须进行相对应的调整,那么面对现况,相关设计单位要给予科学规划,反应快,对配电功能进行有效安全调整,进而符合业主的基本需要。应用母线槽来对不同层次租户里善变的用电负荷进行配合,可以使得对电荷给予灵活调节。

5 抗震

地震,其会给建筑物带来不可想象的灾难,所以供电系统在地震效果下是否会诱导下一步事故或危害,需要给予高度关注的。比如,供电系统会出现火灾、爆炸等,也有一些意外情况难以抵制,则这应当进行大力度的控制。 不僅如此,还要保证供电系统其的安全稳定性。超高层建筑面积居大、高度也大,那么其相对应的需要大电缆面积也是一定的。而当地震在发生的状况下,电缆也会跟随晃动,因此对于电缆的固定方法和长度应当给予强化设计。保证电缆富余量足,保证其不会受到地震的影响而让整个供电系统处在损害当中,与此同时,还要注意对母线槽的防护。

6 结语

总而言之,超高层建筑电气设计问题是相关设计者必须要面对的问题。其必须要从超高层建筑楼层多、高度大、人口多等多方面因素对安全消防系统及供电系统进行合理设计,确保其安全性,并对高低压配电系统给予科学控制,按照电负荷大小对变压器的运行量进行调节,进而落实电气设计的经济性、科学性。

参考文献:

[1] 何乙.超高层建筑电气设计要点[J].山西建筑,2015,28:124-125.

[2] 王晓民.超高层建筑电气设计要点[J].中国新技术新产品,2015,3:146-147.

[3] 张健.超高层建筑电气设计要点解析[J].山东工业技术,2014,36:118-119.

[4] 李平.超高层建筑电气设计要点简析[J].现代建筑电气(电气设计),2013,47:20-23.

作者简介:曹逸凡(1994-),四川江油人,大学本科在读,研究方向:电气工程及其自动化。

作者:曹逸凡

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