大型工程建筑电气的探讨

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cs_200901
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  摘要:随着人们的生活水平逐漸提高,建筑电气也在随着时代的进步而不断的发展,所以建筑电气所包含的内容的也就越来越丰富,本文首先根据工程的建筑分布论述了工业区广场的特征,介绍了一下在我们在做广场初步设计的一些做法及心得体会。
  关键词:高压 低压照明
  1.工程概况
   本工程为工业区工业区广场,地下二层,地上五层,建筑面积约22,3619平方米,建筑高度为23.6米,属于一类公共建筑。其中地上面积14,8142平方米,其中首、二、三层主要为商业功能,四、五层除商业外另配置影院及溜冰场。本工程设有两层地下室,地下面积73517.2平方米,地下一层层高4.0m,除车库外另配置超市及设备用房,地下二层层高3.7m,主要功能为车库,共有机动车停车位1988个。
  2. 设计范围
   根据设计项目委托书要求,本工程具体设计范围如下:(1)高低压变配电系统及应急发电机供电系统。(2)动力与照明。(3)防雷及接地保护。(4)火灾自动报及消防联动控制系统。(5)弱电系统由甲方委托相关的专业设计单位。
  3. 供电及强电设计
  1)负荷等级:
   根据电气专业相关设计规范,本工程的一级负荷包括消防控制室、消防电梯、防烟排烟设施、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的卷帘、阀门等消防设备用电;二级负荷包括电梯、地下室照明、公共照明;三级负荷包括一级及二级负荷外的所有用电负荷。
  2)供电电源(变压器及发电机选择):
  本工程采用需要系数法进行负荷计算,本工程采用中央空调系统,空调专业及给排水的用电量按设备提资统计,餐饮动力等根据甲方提资统计、预留;此外百货、商场等照明部分负荷密度按35 W/m2设计,走廊及地下室部分按5 W/m2米设计,通过负荷计算,本工程变压器的安装容量为:17800KVA。本设计高压部分拟采用10KV电源两用一备,三回路高压供电的方式,即由邻近变电站引两回路10KV专线,主供大楼用电,两路专线所负担的变压器容量为8100KVA及8700KVA再由另外的一座变电站引一路10KV专线(负载9700KVA)作为本工程的备用电源。另外,本工程设有一台1200KW发电机组作为应急备用电源,作为火灾时大楼消防应急用电。在非火警时,若外电中断,则作为大楼照明及确保负荷的备用电源。
  3)供电系统:
  根据本工程的建筑分布,拟于地下室负一层设两个变配电所,按2个竖向大分区供电,总高压配电室设于地下室负一层的东角。
   <1>根据电气负荷计算(详见电气负荷计算表一),1#变配电所供电范围总的装机负荷为5145KW,计算负荷为3710KW,选用4台1250KVA干式变压器。其中1#变配电所的1号变压器与2号变压器、3号变压器与4号变压器分2组分列运行,分别设联络开关。另外该区域的商家麦德龙要求设置一台容量1600KVA的变压器单独供电。另1#变配电所的消防应急电源由2#变配电所的柴油发电机房引来。麦德龙商场自设一台600KW的发电机组作为备用应急电源。
  <2>根据电气负荷计算(详见电气负荷计算表二),2#变配电所供电范围总的装机负荷为11496KW,计算负荷为8368KW,选用2台1600KVA和 4台2000KVA干式变压器。其中大楼中央空调的装机负荷为5832KW, 计算负荷为4500KW,采用3台2000KVA干式变压器供电。其中2#变配电所的1号变压器与2号变压器、3号变压器与4号变压器,5号变压器变与6号变压器共3组两两分列运行,低压0.4KV母线分段,设联络开关联络。另2#变配电所设有一台1200KW发电机组作为整栋大楼的应急备用电源,作为火灾时大楼消防应急用电。
  (1#,2# 变配电间干线布置平面示意图分别如下:)
  
  
  4)继电保护与计量:
  a. 高压10KV电源进线设速断、零序、定时限过流、失压保护,变压器的高压侧设过流速断保护及超温保护。
  b. 变压器低压侧设短路瞬时、短路短延时、过载反时限保护。各出线回路装设自动空气开关作过载、短路保护。
  C. 电力、照明采用综合计费,在10KV侧设总电表计量(专用计量柜),其余在按需要经济独立核算的单位装设低压电度表。
  5) 功率因数及补偿:
  在变压器低压侧设置移相电力电容器自动进行无功功率补偿,经补偿后各变压器低压侧的功率因数达到0.92。
  6) 供电线路:
  10KV电源采用电缆埋地引入大楼的总开关房,由总开关房引出的10KV电缆沿桥架于地下室内架空敷设。低压配电线路由低压配电室引出后沿桥架水平敷设进入强电竖井并沿竖井引上至各层层配电箱。
  4. 接地系统
  1)低压配电系统的接地形式采用TN-S系统,且与防雷系统共用接地装置,并作等电位联结。
  2)所有外露的电气设备金属外壳、插座接地孔、金属电线管均采取接地处理。
  3)凡进出本建筑物的金属管道均应进行接地。
  5.配电设计
  1)电源:本大楼低压配电系统采用树干式与放射式相结合的配电方式,对消防设备、消防控制中心等的供电采用双回路供电,并在末端配电箱自动进行切换。
  2)配线方式:
   照明竖向主干线采用铜插接母线,其他的配电线路采用电缆、电线。根据地上建筑防火分区的分布,共设有7处电气竖井,由低压配电室引至竖井及竖井内的电缆、电线沿阻燃封闭式金属线槽敷设。各层由竖井引出的照明及动力线路均穿金属管保护。消防用电设备的配电线路采用有防火保护的封闭式金属线槽或金属管敷设。
  3)导线:一般动力、照明回路供电选用阻燃型电缆、电线。消防设备用电以及应急照明回路选用防火型电缆、电线。
  4)本工程中,电动机功率大于30KW时,采用降压启动方式。消防设备的电动机均采用直接启动的方式。
  6. 照明设计
  1)电源:交流380 / 220伏
  2)光源:公共场所、商业照明以及设备房照明以荧光灯和节能灯具为主。
  3)照度要求:
  
  
  4)在电梯前室、楼梯间、走廊、变配电室、风机房、车库、消防控制中心、以及各生产机房设蓄能式应急照明灯,电梯前室、楼梯间、车道以及走廊等人员密集通道设疏散诱导灯。大空间商业区域,拟利用正常照明的部分灯具附带蓄电池作为应急照明灯具,设高位疏散指示灯以及于柱上和地面设置疏散诱导灯。一般区域应急灯具的备用时间要求不小于60分钟,消防控制室、变配电房、弱电主机房、发电机房、水泵房、风机房等消防工作区域的应急灯的备用时间要求不小于180分钟,且这部分的应急照明的照度为正常照明照度。
  5)应急照明以双电源树干式配电,并于楼层应急配电箱实现双电源自动切换。
  6)照明、插座分别由不同支路供电,所有插座配电回路及电热水器均采用漏电开关保护,照明开关和插座均为暗装,开关的安装高度一般为1.3米,室内插座安装高度一般为0.3米,并采用安全型插座。竖井内的楼层配电箱采用挂墙明装,高度为1.3米,室内照明箱均为暗装,安装高度为1.8米。
  7)走廊等公共场所以及商业大空间的照明采用集中控制。
  7. 防雷与接地:
  1)经过计算,本建筑物年预计雷击次数为0.98,按第二类防雷建筑物设计。
  2)防直击雷措施:
  沿建筑物边沿设避雷带及短避雷针,并设不大于10米×10米的避雷网格作接闪器。利用结构主筋作引下线,相邻两条引下线的平均间距不大于18米。利用结构基础作自然接地体,防雷接地、安全接地、工作接地为共同接地体,接地电阻不大于1欧。屋面所有金属构架及金属管道需与屋面防雷装置连接。
  3)防侧击雷措施:
  每层利用建筑物圈梁内结构主筋设置均压环。所有外墙上的金属构架、门窗等较大金属物体与防雷装置连接。
  4)防感应雷及雷电波侵入措施:
  本建筑物电子信息系统雷电电磁脉冲的防护等级暂定为C级,在低压配电系统中采用2级电涌保护器进行保护。埋地敷设进出建筑物的电缆金属外皮和金属管道与就近防雷接地装置连接。变压器高、低压侧各相装置设避雷器,楼层总进线断路器后设置浪涌保护器(SPD)。弱电系统设防雷击电磁脉冲装置及等电位联结。
  5)本设计采用总等电位与局部等电位相结合的方式,建筑物内的金属管道就近与接地装置联结。
  8.结束语
   另外,本工程还进行了火灾自动报警及消防联动控制系统及电气节能的设计,鉴于篇幅有限,在此不再赘述。本工程为综合性工业区广场,功能分类较多,用电量较大,电气专业在设计时要考虑的因素较多,因此我们在设计初期通过跟甲方及设备等各个专业配合、沟通,确定了相关用电量、预留商场用电量及相关用电要求,以满足后期使用需要;总之为了适应现代社会不同建筑的功能需求,在配电设计方面,在初期设计阶段,我们设计人员在保证供电安全可靠的情况下,要综合考虑与电气专业相关的各种因素,既要考虑到现阶段的用电需求又要未来发展的需要,还要遵循技术经济合理的原则,尽量满足环保、节能等等的要求,同时也为后期做施工图做好了相关的准备工作。
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