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随着社会的飞跃发展,建筑物越盖越多,为了减少建筑的占地面积,人们便增加建筑物的高度即建筑物向空中发展,这便有了现代都市的摩天高楼林立。但高层建筑由于其自身高度高、整体空间多且大等特点,对建筑设计与施工的各个方面都有更为严格的要求,在本文中主要谈到高层建筑电气设计和施工这块的相关内容,本文将从以下三个方面进行论述。
一、供配电系统设计中存在的相关问题及处理
(一)预付费电能表的安装与供配电系统的设计
目前,很多高层住宅建筑中在供电线路上会装有预付费电能表,装有这种电表的线路在用户的余额不足或缺费时便会自动断电。有的供配电系统的设计将这种预付费电能表装在低压配电屏消防设备的供电线路上,这样的设计会有一些安全的隐患,以下将做进一步说明:
因为在目前高层建筑中,消防设备的供电系统设计按照规范采用的是一、二级负荷两回路供电模式。即这样一种供电模式:在同时供电的两回路中,当一个电源发生故障时,另一电源不受影响正常工作。在多回供配电线路中,当一回路中断供电时,其余线路也要能满足全部一级负荷和二级负荷。所以如果将预付费电能表装在需要这样一种供电模式的消防设备供电线路上,当用户余额不足或缺费时就会断电,这也是间接的人为断电。继而造成消防设备不能得到连续、可靠的供电,如果发生火灾等突发情况就会给人员疏散和消防灭火带来障碍。
所以当我们设计供配电系统时,既要考虑系统的方便、性能等因素,同时也应考虑到一些潜在的隐患。
(二)变电所的位置选择中存在的问题以及改进措施
在现实高层建筑设计和施工中,有的将配变电所室设置在地下室,若配变电所安装时地下防水没做好或者预留孔洞未堵塞严密,这就可能造成变电所进水被淹。再则如果位于上层的楼层失火,火灾扑救过程中大量用水就有可能会流人最底层,就可能造成变电所进水,影响变电所安垒运行。
所以变电所的位置选择应考虑到多方面的因素,如避开剧烈振动场所;避开多尘、水雾或有腐蚀性气体场所;避开像厕所、浴室等经常积水场所的下方。以上等等因素都应该纳入考虑的范围。除此之外,还应考虑到一些突发事件的应急措施,如发生火灾、水灾、地震等突发情况的一些应急措施等等。且变电所配备耐火等级为一级的隔墙、甲级防火门、并配有公共走廊的门或从变电所可以直接通往户外的通道。
二、对高层建筑低压配电系统的研究
目前,高层建筑低压配电系统的配置存在许多有待完善的地方,如漏电问题,由漏电引起的火灾实例近年来不断增加,这种火灾失火后也难以找出真正的失火原因,也就是漏电引起的火灾更具隐蔽性,所以加大了防范的难度,危害性也更大。
由于我国目前的基本国情,还是发展中国家,各项工作还在不断的完善当中,对电气火灾防范工作这一块也是如此。我国目前对电气火灾防范工作大多只限于一般性的防火检查,这与许多发达国家侧重消除隐患的做法存在差距,许多发达国家侧重依靠完善电气系统的设计、安装和管理达到防息火灾于未然的目的,从源头上治理因漏电引起的电气起火事故发生。
目前我国对漏电的处理主要是采用的是保护接地法。这种方法的工作原理是通过重复的接地起到平衡电位、达到减轻故障程度的作用。它对接地电阻值要求较高,所以在土壤电阻率p值较大的地区很难实现。并且这种接零保护系统存在着如果保护零线断线后,不能保证安全的缺陷。
为提高安全系数,针对目前高层建筑低压配电系统的实际情况,我们可做如下改进:在高层建筑中加装漏电保护器。在现实应用中,比较常用的是电流型漏电保护器,这个与漏电保护的原理有关。
漏电保护是一种用来保护人身及设备安全的保护方式,它是以泄漏电流,人体触电等非金属性单相接地等故障为出发点考虑。并且它采用的是“差动”保护,即当配电线路中发生相一地故障或绝缘破坏时,故障电流或漏电电流的路径对漏电保护能否正常启动起着主要作用。故这时接地系统的形式与漏电保护有很大的关系。电流型漏电保护器的电流动作型的检测特性性能好这个优点就能充分发挥出来,这时它即可作垒系统的总保护也可作为各干线,支线的分级保护。
三、如何改进应急照明设计
高层建筑的电气设计与施工在应急照明这块存在的较普遍的问题是照明设施不齐全,如按照相关规定:楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用的前室和避难层(间)都应配备应急照明设计。还有就是照明灯不够亮且有的照明设备年久失修等情况。下面以楼梯问照明为例,说明应急照明设计中存在的问题以及改进措施。
应急照明按功能分为三类,即:疏散照明、安垒照明、备用照明。在现实应用中,应急照明的设计存在一些有待完善的地方,如有的楼梯间用的是正常照明,这种供电负荷设计是存在缺陷的,这也是不符合《住宅设计规范》GB50096一1999中第6.5.3条。住宅的公共部位应设人工照明,除高层住宅的电梯厅和应急照明外。均应采用节能自熄开关”的规定。
楼梯间的照明属于应急照明,规范的用意是在紧急的情况时(如火灾、地震等)必须保证楼梯间内的不间断的连续照明.所以不宜采用普通的延时自熄开关,但如采用普通的跷板开关.这样又会出现长明灯现象,既不节能且灯具因长期照明寿命减少,很易损坏。给维修带来压力,如果没有得到及时维修,当遇有突发事故就不能正常照明,影响人员疏散。所以基于以上几点,解决方法如下:
(1)选用特制延时自熄开关(高层建筑专用),这种开关带有消防触点且消防控制线引至消防控制室,整体上来说它是一个三线开关。在正常情况下,该延时自熄开关,人走灯灭起到节能作用和其他的延时自熄开关的功能一样。当发生突发事故时.由消防控制线强行点亮楼梯间内照明灯具。这个开关的原理是这样的:正常情况时,楼梯间灯具由双电源供电的事故配电箱供电,这时由延时自熄开关控制灯具。当发生事故时,开关带有消防触点牵引消防控制线强行点亮照明灯具,保证楼梯间内连续可靠的照明。况且这种开关的制作操作简单,只需在施工时多穿一根控制线,目前市场上也售有这种开关。
(2)采用组合式应急灯,这种方法就是装两个光源在同一个灯具内,其中的一个由消防控制室联动控制且由应急照明电源供电,平时这个光源不点亮,达到节能和保护该光源的作用。如果发生事故,消防控制室联动控制强行点亮,这时平时正常供电的光源则由普通延时自熄开关控制.这种方式同样也能满足节能和规范的要求。
四、结 语
高层建筑电气设计与施工包括的范围很广,我们无法一一谈到,本文主要从以上三个方面对相关问题进行了探讨,具体分析了供配电系统设计、高层建筑低压配电系统及应急照明设计中经常出现的一些问题、提供了一些事例、给出了一些出现这些问题的原因并提出了相应的防范措施,以供参考。
一、供配电系统设计中存在的相关问题及处理
(一)预付费电能表的安装与供配电系统的设计
目前,很多高层住宅建筑中在供电线路上会装有预付费电能表,装有这种电表的线路在用户的余额不足或缺费时便会自动断电。有的供配电系统的设计将这种预付费电能表装在低压配电屏消防设备的供电线路上,这样的设计会有一些安全的隐患,以下将做进一步说明:
因为在目前高层建筑中,消防设备的供电系统设计按照规范采用的是一、二级负荷两回路供电模式。即这样一种供电模式:在同时供电的两回路中,当一个电源发生故障时,另一电源不受影响正常工作。在多回供配电线路中,当一回路中断供电时,其余线路也要能满足全部一级负荷和二级负荷。所以如果将预付费电能表装在需要这样一种供电模式的消防设备供电线路上,当用户余额不足或缺费时就会断电,这也是间接的人为断电。继而造成消防设备不能得到连续、可靠的供电,如果发生火灾等突发情况就会给人员疏散和消防灭火带来障碍。
所以当我们设计供配电系统时,既要考虑系统的方便、性能等因素,同时也应考虑到一些潜在的隐患。
(二)变电所的位置选择中存在的问题以及改进措施
在现实高层建筑设计和施工中,有的将配变电所室设置在地下室,若配变电所安装时地下防水没做好或者预留孔洞未堵塞严密,这就可能造成变电所进水被淹。再则如果位于上层的楼层失火,火灾扑救过程中大量用水就有可能会流人最底层,就可能造成变电所进水,影响变电所安垒运行。
所以变电所的位置选择应考虑到多方面的因素,如避开剧烈振动场所;避开多尘、水雾或有腐蚀性气体场所;避开像厕所、浴室等经常积水场所的下方。以上等等因素都应该纳入考虑的范围。除此之外,还应考虑到一些突发事件的应急措施,如发生火灾、水灾、地震等突发情况的一些应急措施等等。且变电所配备耐火等级为一级的隔墙、甲级防火门、并配有公共走廊的门或从变电所可以直接通往户外的通道。
二、对高层建筑低压配电系统的研究
目前,高层建筑低压配电系统的配置存在许多有待完善的地方,如漏电问题,由漏电引起的火灾实例近年来不断增加,这种火灾失火后也难以找出真正的失火原因,也就是漏电引起的火灾更具隐蔽性,所以加大了防范的难度,危害性也更大。
由于我国目前的基本国情,还是发展中国家,各项工作还在不断的完善当中,对电气火灾防范工作这一块也是如此。我国目前对电气火灾防范工作大多只限于一般性的防火检查,这与许多发达国家侧重消除隐患的做法存在差距,许多发达国家侧重依靠完善电气系统的设计、安装和管理达到防息火灾于未然的目的,从源头上治理因漏电引起的电气起火事故发生。
目前我国对漏电的处理主要是采用的是保护接地法。这种方法的工作原理是通过重复的接地起到平衡电位、达到减轻故障程度的作用。它对接地电阻值要求较高,所以在土壤电阻率p值较大的地区很难实现。并且这种接零保护系统存在着如果保护零线断线后,不能保证安全的缺陷。
为提高安全系数,针对目前高层建筑低压配电系统的实际情况,我们可做如下改进:在高层建筑中加装漏电保护器。在现实应用中,比较常用的是电流型漏电保护器,这个与漏电保护的原理有关。
漏电保护是一种用来保护人身及设备安全的保护方式,它是以泄漏电流,人体触电等非金属性单相接地等故障为出发点考虑。并且它采用的是“差动”保护,即当配电线路中发生相一地故障或绝缘破坏时,故障电流或漏电电流的路径对漏电保护能否正常启动起着主要作用。故这时接地系统的形式与漏电保护有很大的关系。电流型漏电保护器的电流动作型的检测特性性能好这个优点就能充分发挥出来,这时它即可作垒系统的总保护也可作为各干线,支线的分级保护。
三、如何改进应急照明设计
高层建筑的电气设计与施工在应急照明这块存在的较普遍的问题是照明设施不齐全,如按照相关规定:楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用的前室和避难层(间)都应配备应急照明设计。还有就是照明灯不够亮且有的照明设备年久失修等情况。下面以楼梯问照明为例,说明应急照明设计中存在的问题以及改进措施。
应急照明按功能分为三类,即:疏散照明、安垒照明、备用照明。在现实应用中,应急照明的设计存在一些有待完善的地方,如有的楼梯间用的是正常照明,这种供电负荷设计是存在缺陷的,这也是不符合《住宅设计规范》GB50096一1999中第6.5.3条。住宅的公共部位应设人工照明,除高层住宅的电梯厅和应急照明外。均应采用节能自熄开关”的规定。
楼梯间的照明属于应急照明,规范的用意是在紧急的情况时(如火灾、地震等)必须保证楼梯间内的不间断的连续照明.所以不宜采用普通的延时自熄开关,但如采用普通的跷板开关.这样又会出现长明灯现象,既不节能且灯具因长期照明寿命减少,很易损坏。给维修带来压力,如果没有得到及时维修,当遇有突发事故就不能正常照明,影响人员疏散。所以基于以上几点,解决方法如下:
(1)选用特制延时自熄开关(高层建筑专用),这种开关带有消防触点且消防控制线引至消防控制室,整体上来说它是一个三线开关。在正常情况下,该延时自熄开关,人走灯灭起到节能作用和其他的延时自熄开关的功能一样。当发生突发事故时.由消防控制线强行点亮楼梯间内照明灯具。这个开关的原理是这样的:正常情况时,楼梯间灯具由双电源供电的事故配电箱供电,这时由延时自熄开关控制灯具。当发生事故时,开关带有消防触点牵引消防控制线强行点亮照明灯具,保证楼梯间内连续可靠的照明。况且这种开关的制作操作简单,只需在施工时多穿一根控制线,目前市场上也售有这种开关。
(2)采用组合式应急灯,这种方法就是装两个光源在同一个灯具内,其中的一个由消防控制室联动控制且由应急照明电源供电,平时这个光源不点亮,达到节能和保护该光源的作用。如果发生事故,消防控制室联动控制强行点亮,这时平时正常供电的光源则由普通延时自熄开关控制.这种方式同样也能满足节能和规范的要求。
四、结 语
高层建筑电气设计与施工包括的范围很广,我们无法一一谈到,本文主要从以上三个方面对相关问题进行了探讨,具体分析了供配电系统设计、高层建筑低压配电系统及应急照明设计中经常出现的一些问题、提供了一些事例、给出了一些出现这些问题的原因并提出了相应的防范措施,以供参考。