论文部分内容阅读
【摘 要】目前,我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,随着我国经济水平的提高,城市建设规模不断扩大,高层建筑数量逐渐增多,受到这方面的影响民用建筑供配电需求比较大,对供配电设计要点提出更高的要求。因此,设计人员应该综合实际情况,制定合理、经济、可靠的供配电设计策略。下面文章主要从当前民用建筑供配电设计原则入手,探讨设计要点内容,希望能够为相关工作人员提供一些参考。
【关键词】供配电;民用建筑;设计要点;配电设计
引言
随着城市用地资源的日益紧张,提高土地使用率,实现建筑功能的集中化和多样化就逐渐成为了建筑的未来发展趋势。高层建筑作为现代建筑行业的一种重要类型,它的主要功能是为人们生产生活提供便利,由于其高度较高,在对其各项功能的设计上需要有针对性的考虑,尤其是在供配电系统中的电气设计中,更要结合工程实际,把握设计的要点所在,并在各个施工环节中予以体现,确保设计可以在功效上满足高层建筑的实际需求。
1民用建筑供配电设计原则
1.1可靠性原则
民用建筑主要为了满足人们的居住需求,供配电作为人们日常用电的基础保障对生活方面有着决定性影响。如果供配电系统在设计过程中存在漏洞或不合理现象,很容易导致电路故障问题,甚至威胁人们的生命、财产安全。为了避免安全事故的发生,建筑供配电设计需要秉持可靠性原则,严格按照相关规范要求与技术标准进行设计,提高民用建筑供配电的安全系数。另外,高层建筑结构模式下,建筑系统越发复杂,其中所涉及的低压、高压配电系统等不同形式,设计过程中需要明确可靠性标准,满足不同用电负荷的具体要求,保证各方面操作的连续性、稳定性,严格按照设计标准、规范进行设计工作,只有这样才能保障居民的用电安全,满足建筑物供电需求。
1.2持续性
持续性是民用建筑供配电的基础原则,只有保证电力系统连续运行,才能满足建筑系统的基础需要。设计人员要保证用电系统便于操作,应用直观的设计形式。直观的设计形式能避免工作人员在操作过程中出现失误,为供电系统的设计提供更为安全的保证。
1.3安全性原则
供配电设计直接关系到建筑物的用电安全,虽然电力是人们生活中不可缺少的一部分,但它的危险性也是很高的,供配电设计人员必须保证建筑施工及使用期间的安全性,在一个绝对安全的环境下进行电气设备的安装布线、维修管理工作,确保建筑物内所有用电设备都能够在额定电流与电压下正常运行。如果建筑物发生电力故障或安全事故,供配电系统还应该有紧急处理及备用电源,保证整个建筑物用电环境的安全。
2设计的要点阐述
2.1对于变压器的确定
民用高层建筑中的供配电系统设计的目的是提高建筑主体供电的稳定可靠,减少供电风险的产生,变压器作为调节电压的重要设备,在对其具体的属性的确定上就要综合多方面因素考虑,在设计和选型上需要结合配电变压器使用的具体年限和投资回收对变压器的具体型号要求来进行针对性确定,做好全过程的考虑分析,一般是通过投资变压器的价差和年耗电量的电费差来确定。除了这方面之外,在对变压器进行选择时,还要兼顾到变压器的节能环保特性,可以满足高层建筑对于用电负荷的多样化要求,不会产生较大的环境污染,最常见的做法是适当的高出变压器的最佳负荷。具体的型号确定,一方面要根据建筑使用的用途;另一方面還要考虑到造价成本因素,选择负载损耗和空载损耗最低的节能型变压器。
2.2供配电线路优化
供配电线路设计对整个系统的影响是非常大的,设计人员在设计供配电线路的时候应该结合民用建筑的具体情况,根据线路用电负荷分配、供电线路距离、供电半径、用电设备等多方面进行合理的设计,需要注意的是供配电线路所产生的能耗较大,为了提高民用建筑供配电节能效果,在设计过程中应该秉持简单、安全、节能等原则,避免设计问题所造成的电能损耗,从根本上提高民用建筑供配电运行水平,对于大负荷的配线设计应该尽量选择铜芯导线,而小负荷的配线设计可以选择铝芯导线,与此同时尽量减少导线长度,以满足使用需求为基础,降低成本费用的增加。
2.3高压和低压供电的设计要求
高压一般会使用单母线分段的设计方法,使他们能自动相互切换,各自都是对方的备用段。对于电源线的进入端使用的几乎都是电缆线。从高压配电室到变压器的转换,一般情况下都会使用放射式的方式进行电缆配电,变压器的高压一侧另设独立的开关,以保证检修时能与主电源断开,确保检修人员的安全。低压用电设计的标准是能够满足建筑正常的用电,在发生各种故障的情况下也能确保对不同负荷级别的设备正常供电。用户的照明用电和动力用电系统在设计时要分开,因为国家规定的这两种用电的电费标准是不一样的,这样就需要安装两块电表,照明和动力,分别计价;所使用的各级开关都应使用断路器,防止设备的越级跳闸。对于有电梯装置的建筑,电梯应使用专用电缆,且使用两路不同的变压器,两路电源能自动切换,互为各自的备用电源,防止电梯故障后人员被困,保证电梯正常运行。国家对供配电系统的设计也有一定的要求,除了一级负荷用电以外,其他两个负荷的供电系统必须保证用电的正常,不能两个供电线路同时发生故障,造成线路及设备的浪费;还规定同一个供电系统的变配电级数最好不超过2级,低压供电设备的总的容电量不能超过10kW,以免发生危险,对三相变压器的使用标准也作了相应的要求,可参考相关规定。
2.4合理设计电气系统
根据现有设计规范的要求,在基础设定的基础上要按照设计指标要求落实。从整个建筑全局入手,结合民用建筑本身特点,进行优化设计。考虑到可靠性、经济性的具体要求,要强调配电系统的设计要点,配电所采用放射式供电的形式,无形中增加了设备数量,也增加经济投入,重大事故出现后,经济损失严重,因此,工作人员要及时对事故出现原因进行分析,在现有可靠性指标前提下进行合理应用。高压配电系统是源头所在,在经济性设计阶段,需要选择可靠的电气产品,按照高压负荷开关设计形式进行,满足供电要求。环网供电的设备操作简单,对安全性和可靠性有一定的要求,一般是由树干式配电与放射式配电相结合而构成的,同样一栋建筑采用同一层次的产品,由于设计系统结构的不同,会产生很大的价格差,要结合计算参数进行评估和设定。 2.5楼盖体系的优化
楼盖的造价大约占结构总造价的9%~13%,其重量占房屋总重量的22%左右,所以,选择合理的楼盖体系非常重要。当前,钢筋混凝土楼盖体系在国外应用极为普遍。种类也比较多。包括:(1)现浇梁板式楼盖;(2)井字楼盖;(3)无梁楼盖;(4)预应力框架扁梁密肋楼盖;(5)无粘结预应力无梁楼盖。随着建筑行业的快速发展,楼盖类型也更加多样化,其结构体系的选择空间也越来越大。在相同条件,要经过计算比较并结合施工条件等其他因素,选择综合效益较好的楼盖体系。
2.6配电系统设计
配电所是供配电的重要部分,同时也是电路运行的关键所在。在设计阶段,要对各类问题引起重视,首先是地址选择,配电所由电容器室、变压器室和高压配电室等,但是由于组成部分不是固定的,因此,需要结合目标设定要求进行,如果配电和低压设备没有带有可燃油,设计人员需要结合设计规范以及要求进行设计,保证变电系统的完善性。具体设计流程,如图1所示。在具体设计阶段,节能设计形式经济性比较高,为了使其符合节能设计模式要求,需要注重建筑区消耗指标的落实,以全面技术经济分析案例为标准,如果存在过度消耗的现象,则对变压器、照明灯具等进行优化设计。以照明为例,设计人员可在楼道中使用声控灯,居民使用时會开启,检测楼道没有声音就会自动关闭,避免灯光长时间开启,从而产生额外的电量消耗,节约电能。为了提升节能效果,可以将容量提升到新的等级,增加数量,满足经济性和可靠性指标要求。配电室、变压器室、电容器室的顶棚及变压器室的内墙面应刷白,地面采用高标号水泥抹面压光或用水磨石地面。
结语
总而言之,供配电设计是民用建筑设计的非常重要的一部分,从近的角度考虑其直接关系到建筑成本费用支出,从远的角度考虑关系到人们日常生活与建筑物使用性能,同时还会对电网供电产生一定的影响。设计人员在进行民用建筑供配电设计的时候应该结合坚持可靠性、简洁性、安全性原则,充分考虑设计方案在具体施工中的可行性,满足民用建筑物配电方案中的经济指标要求,结合工程特点及本地用电情况,在保证使用需求的同时,降低建筑投资成本,提高民用建筑供配电设计的整体水平。
参考文献:
[1]洪飞.浅谈高层民用建筑供电系统的设计[J].中外建筑,2003(05):15.
(作者单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司)
【关键词】供配电;民用建筑;设计要点;配电设计
引言
随着城市用地资源的日益紧张,提高土地使用率,实现建筑功能的集中化和多样化就逐渐成为了建筑的未来发展趋势。高层建筑作为现代建筑行业的一种重要类型,它的主要功能是为人们生产生活提供便利,由于其高度较高,在对其各项功能的设计上需要有针对性的考虑,尤其是在供配电系统中的电气设计中,更要结合工程实际,把握设计的要点所在,并在各个施工环节中予以体现,确保设计可以在功效上满足高层建筑的实际需求。
1民用建筑供配电设计原则
1.1可靠性原则
民用建筑主要为了满足人们的居住需求,供配电作为人们日常用电的基础保障对生活方面有着决定性影响。如果供配电系统在设计过程中存在漏洞或不合理现象,很容易导致电路故障问题,甚至威胁人们的生命、财产安全。为了避免安全事故的发生,建筑供配电设计需要秉持可靠性原则,严格按照相关规范要求与技术标准进行设计,提高民用建筑供配电的安全系数。另外,高层建筑结构模式下,建筑系统越发复杂,其中所涉及的低压、高压配电系统等不同形式,设计过程中需要明确可靠性标准,满足不同用电负荷的具体要求,保证各方面操作的连续性、稳定性,严格按照设计标准、规范进行设计工作,只有这样才能保障居民的用电安全,满足建筑物供电需求。
1.2持续性
持续性是民用建筑供配电的基础原则,只有保证电力系统连续运行,才能满足建筑系统的基础需要。设计人员要保证用电系统便于操作,应用直观的设计形式。直观的设计形式能避免工作人员在操作过程中出现失误,为供电系统的设计提供更为安全的保证。
1.3安全性原则
供配电设计直接关系到建筑物的用电安全,虽然电力是人们生活中不可缺少的一部分,但它的危险性也是很高的,供配电设计人员必须保证建筑施工及使用期间的安全性,在一个绝对安全的环境下进行电气设备的安装布线、维修管理工作,确保建筑物内所有用电设备都能够在额定电流与电压下正常运行。如果建筑物发生电力故障或安全事故,供配电系统还应该有紧急处理及备用电源,保证整个建筑物用电环境的安全。
2设计的要点阐述
2.1对于变压器的确定
民用高层建筑中的供配电系统设计的目的是提高建筑主体供电的稳定可靠,减少供电风险的产生,变压器作为调节电压的重要设备,在对其具体的属性的确定上就要综合多方面因素考虑,在设计和选型上需要结合配电变压器使用的具体年限和投资回收对变压器的具体型号要求来进行针对性确定,做好全过程的考虑分析,一般是通过投资变压器的价差和年耗电量的电费差来确定。除了这方面之外,在对变压器进行选择时,还要兼顾到变压器的节能环保特性,可以满足高层建筑对于用电负荷的多样化要求,不会产生较大的环境污染,最常见的做法是适当的高出变压器的最佳负荷。具体的型号确定,一方面要根据建筑使用的用途;另一方面還要考虑到造价成本因素,选择负载损耗和空载损耗最低的节能型变压器。
2.2供配电线路优化
供配电线路设计对整个系统的影响是非常大的,设计人员在设计供配电线路的时候应该结合民用建筑的具体情况,根据线路用电负荷分配、供电线路距离、供电半径、用电设备等多方面进行合理的设计,需要注意的是供配电线路所产生的能耗较大,为了提高民用建筑供配电节能效果,在设计过程中应该秉持简单、安全、节能等原则,避免设计问题所造成的电能损耗,从根本上提高民用建筑供配电运行水平,对于大负荷的配线设计应该尽量选择铜芯导线,而小负荷的配线设计可以选择铝芯导线,与此同时尽量减少导线长度,以满足使用需求为基础,降低成本费用的增加。
2.3高压和低压供电的设计要求
高压一般会使用单母线分段的设计方法,使他们能自动相互切换,各自都是对方的备用段。对于电源线的进入端使用的几乎都是电缆线。从高压配电室到变压器的转换,一般情况下都会使用放射式的方式进行电缆配电,变压器的高压一侧另设独立的开关,以保证检修时能与主电源断开,确保检修人员的安全。低压用电设计的标准是能够满足建筑正常的用电,在发生各种故障的情况下也能确保对不同负荷级别的设备正常供电。用户的照明用电和动力用电系统在设计时要分开,因为国家规定的这两种用电的电费标准是不一样的,这样就需要安装两块电表,照明和动力,分别计价;所使用的各级开关都应使用断路器,防止设备的越级跳闸。对于有电梯装置的建筑,电梯应使用专用电缆,且使用两路不同的变压器,两路电源能自动切换,互为各自的备用电源,防止电梯故障后人员被困,保证电梯正常运行。国家对供配电系统的设计也有一定的要求,除了一级负荷用电以外,其他两个负荷的供电系统必须保证用电的正常,不能两个供电线路同时发生故障,造成线路及设备的浪费;还规定同一个供电系统的变配电级数最好不超过2级,低压供电设备的总的容电量不能超过10kW,以免发生危险,对三相变压器的使用标准也作了相应的要求,可参考相关规定。
2.4合理设计电气系统
根据现有设计规范的要求,在基础设定的基础上要按照设计指标要求落实。从整个建筑全局入手,结合民用建筑本身特点,进行优化设计。考虑到可靠性、经济性的具体要求,要强调配电系统的设计要点,配电所采用放射式供电的形式,无形中增加了设备数量,也增加经济投入,重大事故出现后,经济损失严重,因此,工作人员要及时对事故出现原因进行分析,在现有可靠性指标前提下进行合理应用。高压配电系统是源头所在,在经济性设计阶段,需要选择可靠的电气产品,按照高压负荷开关设计形式进行,满足供电要求。环网供电的设备操作简单,对安全性和可靠性有一定的要求,一般是由树干式配电与放射式配电相结合而构成的,同样一栋建筑采用同一层次的产品,由于设计系统结构的不同,会产生很大的价格差,要结合计算参数进行评估和设定。 2.5楼盖体系的优化
楼盖的造价大约占结构总造价的9%~13%,其重量占房屋总重量的22%左右,所以,选择合理的楼盖体系非常重要。当前,钢筋混凝土楼盖体系在国外应用极为普遍。种类也比较多。包括:(1)现浇梁板式楼盖;(2)井字楼盖;(3)无梁楼盖;(4)预应力框架扁梁密肋楼盖;(5)无粘结预应力无梁楼盖。随着建筑行业的快速发展,楼盖类型也更加多样化,其结构体系的选择空间也越来越大。在相同条件,要经过计算比较并结合施工条件等其他因素,选择综合效益较好的楼盖体系。
2.6配电系统设计
配电所是供配电的重要部分,同时也是电路运行的关键所在。在设计阶段,要对各类问题引起重视,首先是地址选择,配电所由电容器室、变压器室和高压配电室等,但是由于组成部分不是固定的,因此,需要结合目标设定要求进行,如果配电和低压设备没有带有可燃油,设计人员需要结合设计规范以及要求进行设计,保证变电系统的完善性。具体设计流程,如图1所示。在具体设计阶段,节能设计形式经济性比较高,为了使其符合节能设计模式要求,需要注重建筑区消耗指标的落实,以全面技术经济分析案例为标准,如果存在过度消耗的现象,则对变压器、照明灯具等进行优化设计。以照明为例,设计人员可在楼道中使用声控灯,居民使用时會开启,检测楼道没有声音就会自动关闭,避免灯光长时间开启,从而产生额外的电量消耗,节约电能。为了提升节能效果,可以将容量提升到新的等级,增加数量,满足经济性和可靠性指标要求。配电室、变压器室、电容器室的顶棚及变压器室的内墙面应刷白,地面采用高标号水泥抹面压光或用水磨石地面。
结语
总而言之,供配电设计是民用建筑设计的非常重要的一部分,从近的角度考虑其直接关系到建筑成本费用支出,从远的角度考虑关系到人们日常生活与建筑物使用性能,同时还会对电网供电产生一定的影响。设计人员在进行民用建筑供配电设计的时候应该结合坚持可靠性、简洁性、安全性原则,充分考虑设计方案在具体施工中的可行性,满足民用建筑物配电方案中的经济指标要求,结合工程特点及本地用电情况,在保证使用需求的同时,降低建筑投资成本,提高民用建筑供配电设计的整体水平。
参考文献:
[1]洪飞.浅谈高层民用建筑供电系统的设计[J].中外建筑,2003(05):15.
(作者单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司)