时间:2023-03-13 11:09:55
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇建筑电气论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

电气设备的选择
变压器的数量要依据高层建筑的用电负荷来决定,当出现大量一级和二级负荷,用电季节性波动大,用电时间段集中性强时,往往需要两台甚至更多的变压器,单个变压器的容量要不超过1600kva,两台变压器同时工作时,若一台突发故障,则另一台的容量要足以满足正常情况下的用电负荷,同时还有满足变压器的承受力,在需要时可用风冷的方式来处理。在变压器的运行过程中,还用尽量限制三次谐波,在三相不平衡负荷过程每相容量的百分之十五时,应选用接线为D,Yn11的变压器。在选择开关柜时,要对电流、额定电压、绝缘能力、等进行综合考察,开关柜的进线与出线应尽量使用下进下出的方式。低压与高压开关柜的形式基本相同,均使用断路器与隔离到开关组合,但为了保证其安全性和检修的方便,要让它有明显的断点,变压器的低压总开关与母线分段开关可以使用选择式断路器。
高层建筑电气的施工
1.电气间的设置与施工
电气间由配电间与弱电间组成。所有的供电干线、配电箱以及配电柜都要安装在配电间内,减量缩短干线电缆。配电间作为供电系统的中心,应设置与负荷中心或其附近处,并尽量避开有水汽、热量的所在,无关管线要尽量避开电气间、电梯与楼道。强电间与弱电间要分开设置,若两者需要同时使用,则应分别设置与电气间的两侧,或用一定的方式将其隔开,为了避免两者相互影响,尤其是动力柜与动力箱内的电器元件的交流影响,电气间内的合用电缆桥架不应使用开放式,要尽量使用屏蔽电缆,并做好接地。出入电气间的各种管线,缝隙以及板间的孔、洞要采取密封防火措施,在电缆桥架附近楼板或者不同防火区时,一定要使用防火材料进行严格的密封与防火。
2.应急照明的施工
高层建筑的楼道内应采用专用的灯具自动延时熄灭开关,而不建议使用普通自动熄灭开关,否则不但容易造成电力的浪费,也会造成灯具的提前损坏,导致出现紧急情况时无法提供有效的照明,影响人员疏散。高层建筑的楼道内照明设施通常都要求具有应急照明的功能,为了保证长时间的必要照明,应采取以下措施:第一,使用专用延时熄灯控制系统,在通常情况下,可以采用普通的灯具使用,实现人走灯熄。应使用三线开关,设计消防触点,有专用线路连通到控制室,采用双线供电,当出现紧急情况时,供电线路自动切换为紧急供电模式,进行不间断供电,保证在意外出现时能够提供不间断的持续照明。而且设计简单,在施工时只需多设计一条控制线即可,目前的高层建筑楼梯间供电线路多采用此种方式。第二,在楼梯间内安装组合式应急灯,方法为,在一个灯具内安装两个光源,一个有控制室内的应急照明供电系统提供电源供给和控制室相连接,实现自动控制,通常不会亮,当出现紧急情况时自动点亮,另一个光源则通过普通的线路获取电力供给,用普通的自熄开关进行控制,不仅能够节能,还能够保证紧急情况下的供电。
3.排烟系统的电路施工
防烟与排烟系统在高层建筑的防火中起着不可替代的重要作用。一般有排烟机、风机、防火阀等设备构成。在设备运转时,能够及时排出由火灾引起的有害气体,保证建筑物内人员的呼吸,加快人员的疏散,控制火势的蔓延。由于防排烟系统的设计不能太过集中,因此,其供电线路在进行设计时,要充分考虑供电系统的主回线路,同时还要设计其联动控制线路。目前,很多国内的生产厂家都将相关设备的接线柱暴露在外面,导致供电和控制线路都暴露在接线处面,没有达到防火要求。在线路遇到火灾时,会导致其电气绝缘性变差,导致排烟系统不能正常的运作。笔者认为,在防、排烟系统的设计过程中应当遵循以下几点:首先,施工人员要努力学习并熟练掌握耐火配线的施工手法,在施工中达到其规范要求;其次,在购进相关设备时,要对生产厂家明确要求其产品须具有接线盒,防止线路安装后暴露在外面,造成火灾隐患;第三,施工现场的监理与技术人员应严格审查,一旦发现接线柱暴露的现象,要立即要求返厂或进行现场补工,加装接线盒;第四,防、排烟设备的供电线路和联动控制线路,要尽量缩短长度,避开防火区域,且要采用耐火电缆。
4.电视系统的施工
有线电视的供电与控制系统,是现在高层建筑电气应用的重要环节,是居民必备的设施,在其施工与安装中,要保证在主卧室与客厅都有有线电视终端插座,其设计位置要尽量考虑电视机柜的摆放和电视电源等问题。根据《规范》第6.5.5条,“在设计建造住宅楼宇时,要预先留有有线电视的接入口,一类型的住宅可安装一个电视终端插口,其他类型住宅可安装两个。”明确规定了住宅楼房内电视终端插座的数量,高层建筑的设计施工应对此进行参考。
1.1短路引发的问题。
不论是对何种的电子装置来讲,短路都是一个危险系数非常高的问题。就算是设备的运作功率正常的话,也会使得装置的部分区域的温度增加,此时也会导致问题。通常来讲,导致短路现象的缘由非常多,比如装置老化或是使用的时间过久,未合理的养护,导致内部破损严重。除此之外,没有把装置放到特定的干燥位置之中也会使得其受潮,亦或是机械受到高温的干扰导致绝缘层无法发挥意义,进而引发短路。结合相关的分析我们得知,就算是在非常低的电流下,一旦发生短路,装置同样会在短时间内生成高温,进而导致内部线路受损,有时候还会引发火情。
1.2线路接口导致的问题。
因为设备的线路接口处的品质较差,导致通电的时候电路不能闭合生成电流,或是接触区域太窄。由电阻的运算公式我们得知,如果接触区域太窄的话,就会导致电阻增大,进而导致电路的个别区域形成较大的热,此时就会导致设备的小区域形成较大的热,进而引发很多难以想象的问题。
1.3摩擦导致的问题。
很多的电气装置都会设置皮带之类的易于发生摩擦的零件。此类零件在运作的时候会因为摩擦而持续的生热,假如设备长久的运作的话,就会形成过高的温度,进而使得设备电路发生问题。最后,雷电导致的问题。我们都知道,雷电本身的电压和穿透水平都是非常高的。当设备和雷电接触的时候,电流就会在短时间内将设备摧毁。
2各种故障的检测步骤
2.1从总体上分析问题。
就像是诊断病号似的,我们在检查设备问题的时候先要做的就是观察。要检查其有没有损伤之类的,检查其发生问题几率较高的位置的零件固定得是不是牢靠,螺丝有没有紧固。同时还应该咨询有关的工作者是不是之前将设备放到潮湿或是温度过高的区域。只有这样我们才能够获取详细的信息,进而了解设备的运作状态,对于处理问题非常有帮助。
2.2对电气装置开展进一步的细化检测分析。
当我们初步了解设备的概况以后,要对其开展深入的检查。要结合工作者的分析大体上判断问题的方位和成因。有时候还要借助有关的设备来检测数据。或者也可将设备拆装以便更好的分析。不过在拆装的时候必须要细致严谨,不能随意进行,这主要是因为在拆装的时候处理不当会导致问题的成因无法得知。随便的拆装有时候还会导致问题变严重,所以我们必须在做好第一步工作之后才可以开展该项活动。
2.3明确问题的方位所在。
在上述两个步骤完成之后,要结合当前已知的信息合理的推论,进而明确问题的存在方位,明确问题的类型和成因,结合电路原理之类的内容,得知问题的根源。
2.4做好维修工作。
也许问题的方位比较易于发现,但是修复并不容易。在实际的工作中一定要牢记不可随意的拆装设备。因为一旦不按照规定来处理就会导致问题变严重。因此,在维修的时候必须秉承着严谨细致的精神,要按照步骤开展工作。很多人在处理的时候一开始就将全部的部件拆开,很显然这是不正确的。最好是按照步骤来拆卸,有目的先处理一部分区域,而且在维修之前的时候就要明白,先进行该部分的原因,该如何来进行。需要注意的是,在维修的时候必须注意安全,尤其是那些要通电进行的测试必须要高度注意。
2.5后续的检测工作。
当我们完成了维修之后,不能立刻离开,正确的作法是先检查设备是不是运行有序。假如检测得知设备的运作还不是很顺畅的话,就要再次对其研究分析找出问题所在,切不可忽略细节。
3针对故障的维修方法与策略
3.1观测电压
电压是电路的基本数据。一般来说,如果电气设备的电路没有问题,电压应该是处于一个正常的范围内。测量电气设备各部分位置电压,还可以快速确定是否是哪个位置出现短路、断路之类的比较常见的故障。
3.2温度探测
让设备在正常环境下工作一小段时间,检测电气设备各部分的温度,可以快速方便地确定是否设备内部存在局部温度过高的情况。由于任何物体都在时时刻刻向四周发射红外线,而温度不同的物体放射的红外线强度也不同,根据这个特点,借助红外探测仪,能轻松得出需要的温度数据。
3.3参考原件
收集可能出问题的某些数据并记录电气设备的相关资料,将其与正常的设备数据比较。
3.4逐个试触
如果电气设备的电路比较复杂,一般情况下设备的外部会出现明显的现象,比如产生火星,有橡皮烧焦的味道等。但是如果电气设备带有护罩的话,很难从外部直接观测到其他明显现象。这种情况下,可以去掉电气设备上坏掉的熔体,用新的质量好的熔体代替,然后把电路的各部分支路尝试着逐个从电路中断开,做通电测试。如果熔断器再次断开,那么故障很可能就出在断开的支路上。然后再次将这条支路的各条支路逐个从电路中去掉,再次更换熔断器重复检测,直到可以确定故障的位置为止。
3.5等效替代
如果从表面信息无法掌握产生故障的原因与位置,可以将可能是问题所在的部位零件更换,用确认性能良好的零件替代,然后让电气设备处于正常环境下工作,检测设备是否正常工作来确定此零件是否是出故障的位置。虽然有时候会产生因为无法确定需要更换的零件导致不得不逐个更换零件尝试的问题,导致检测工作量骤增,但在现有技术无法确定问题所在时,这个方法是最好的解决办法。
3.6手动操控尝试
假如我们通过大体上的检测没有明确问题的具体方位所在,当前也没有具体的设备可以供我们开展数据检测工作的话,此时为了方便工作开展,我们可以通过手动模式来控制一些线路的具体方位或是将个别的线路断开,进而结合电路的原理来分辨问题的潜在区域。
4结束语
现阶段,我国相关部门在建筑电气节能方面已经有所重视,但在执行力度上,还存在着很大不足,很多问题仍然得不到有效解决,最明显的便是在现阶段的建筑节能标准中,并没有将建筑电气节能纳入其中,另外,还存在着很多相关的技术问题,如电线铺设存在不合理性、变压器与用电中心的距离过远、变压器容量过大、负荷不均匀等。而想要真正意义上实现建筑电气的节能,便需要从技术角度提升产品性能,大体上讲,实现建筑电气节能的主要方法需要从动力、电源以及照明三方面入手。其中,实现建筑电气的动力节能需要以节能要点为基础,根据不同情况运用相应的电动机,提升电力使用效率;以电动机的不同磨损情况进行相应补救,以降低电动机的能源损耗;在电梯、水泵、空调等能耗较大的设备中,安装变频器,以实现对设备的良好控制。实现建筑电气的电源节能需要通过两方面来实现,分别为减少用电线路的损耗以及降低变压器的损耗。实现建筑电气的照明节能现阶段普遍运用绿色照明的方式,通过对自然光源的充分利用来提升建筑照明的总体效率。
2可拓理论概述
在可拓理论系统中,主要分为基元、可拓集以及可拓逻辑等三大理论分体系,其中,基元主要包括物元、事元以及关系元三个部分,用于对物体、事件以及关系的更系统描述;可拓集理论能够将事物变化过程中的是非转化清晰的表现出来,还能够对一个事物发生变量的整个过程做出系统描述,以达到解决集合论中矛盾问题的目的;可拓逻辑是以原有可拓问题为基础提出的一种新的解决方法,运用逻辑的相关特点以及事物的变化规律来解决变化与推理过程中所产生的矛盾。想要将可拓理论应用到实际专业中,便需要运用相应的可拓方法,其主要特征为能够转换、能够拓展、能够传导、能够收敛、具有模型化与形式化表现。在结构上,可拓方法主要分为以下六大方面:第一,拓展分析法,包括发散、相关、蕴含、可扩四种;第二,共轭分析法,包括虚实、软硬、浅显、正负四种;第三,可拓变换法,包括基本、传导、共轭三种,又可以衍生为论域、关联函数、元素等三种变换方法;第四,可拓集法,包括分类、聚类、识别三种;第五,优度评价法;第六,可拓思维模式,包括菱形、逆向、共轭、传导四种。
3以可拓理论为基础的建筑电气节能
自第二次工业革命以来,电能成为一种更加清洁的能源使人类的生活发生了巨大改变。在建筑电气中,电能的消耗量也非常大,而电气设计与应用的不合理会在很大程度上对电能造成浪费,在能源紧缺的现今社会,合理使用能源已经成为当前研究的主要课题。在建筑电气耗能中,起主要作用的有动力、电源以及照明三方面,针对不同情况,需要运用的节能措施也要有所差异。随着科学技术的不断进步,电气节能技术也得到了很大发展,很多新型的高效产品也逐渐投入市场,但由于价格方面的原因,用户的节能积极性得不到有效提升,节能成本与措施之间的矛盾是当前建筑电气节能过程中的主要矛盾。在可拓学的研究体系中,主要研究的是不相容问题以及对立问题两方面,在构建可拓模型的过程中,对矛盾问题的界定是其构建基础,包括对目标的界定:设定出相应主题—确定目标对象与类型—标志目标的上标极限并将其进行形式化处理—对目标进行分析—选择目标的下标极限—将目标按照顺序进行排列—界定目标;对条件的界定:收集资料—分析目标实现过程中所需的条件—对现实条件进行确定—分析条件之间存在的差别并确定条件形式—将现实条件运用基元的方式表现出来—选择其中的主要条件对其进行限制。可拓模型可表示为或,其中,g所表示的是目标,l所表示的是条件。
4结论
关键词:分支电缆、结构、性能、设计要求、规范
一、分支电缆的结构与性能
1、产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。由于现代文明的发展,都市的高层建筑越来越普及,在高层建筑配电系统电气设计中,供电可*性、工程经济性和施工便利性越来越重要,采用普通电力电缆供电,三者的矛盾总难完全统一,只能根据不同工程而有所侧重。按传统方法,在楼层配电设计中,通常采用的办法有三种:
(1)放射式,由地下配电间分别对各个楼层引电缆直接供电,却需要大量的电缆、桥架和较大的电缆井,造价高,经济性最差。
(2)链接法,由配电间引出电缆至底层配电箱,再由底层逐层向上链接供电,此法经济性最佳,但由于层数越多,安全系数越低(安全系数是逐级相乘)。
(3)分区树干式,把一座高层建筑划分成n个单元区,每个单元采用电缆接从配电室供电,然后再分配至单元区内各个楼层。经济性都比较好,经常被采用。
(4)干线电缆分支法,从配电室引出一根(或数根)主干电缆,每个楼层在干线电缆上供头分支,此法经济性最好,但施工却是最麻烦的,更麻烦的是在主电缆上做楼层分支头时,受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响,接头质量参差不齐,但这种方法却促使人们想到把接头与电缆一同制造,由此诞生了新一代的建筑配电电缆——分支电缆。
分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆,根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣,预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第(4)种方法中现场施工和管理的工作由专业制造厂完成,而且工艺一致性也带来了质量一致。
分支电缆较早出现于英国和日本,在技术标准方面,1980年,日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS376(1980),随着技术的发展与进步,在1992年对该标准进行了修订,放宽了对产品结构材料方面的要求,提高了成品技术指标,目前,国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。
2、结构分支电缆在结构上,分为单芯型和多芯绞合型两种,每根单芯分支电缆又可分为三部分:
(1)主干电缆;(2)支线电缆;(3)分支连接体。
目前,因单芯型分支电缆结构简单,便于生产和施工,已获得大量应用。按照日本标准的规定,多芯型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体,而不是传统概念多芯电缆的结构,多芯型分支电缆的每项导体外面都有单独的绝缘和护套,每根线芯有独立的分支连接体。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能,国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力,目前也已在推广应用中。
3、性能分支电缆是一种新型的电力配送电缆,其关键性能有两项:首先,一根具备良好品质的分支电缆,必须是性能优良的电力电缆,对于国内产品,其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB12706-91标准——电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。
第二,分支连接体的性能至关重要,这是分支电缆的关键性能。分支连接体把干线电缆与支线电缆的导体连为一体,并作绝缘防潮处理。从外观上看,无法知道内部接头质量,有两项重要的试验能够检测接头性能,即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言,分支连接体(含干线与支线导体)的拉断力应保持在连接前的80%以上,对电热循环试验而言,在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后,分支连接体的温度不得大于电缆表面温度的8℃。决定分支连接体的机械与电气性能的关键在于分支连接体的材料和工艺。对广大用户而言,应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。
我们讲,分支电缆更适合于现代建筑的配电系统,为什么?要分析这个问题,我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。
二、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求
1、建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有:
(1)GB50052-1995供配电系统设计规范
(2)GB50054-1995低压配电设计规范
(3)JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范
(4)GBJ16-87建筑设计防火规范(1997年版本)
(5)GB50045-1995高层民用建筑设计防火规范其中:《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范,主要内容参照采用了IEC标准。民用建筑电气设计规范》中供电系统和低压配电部分与其规定基本一致,但由于这是一个建筑行业的专业标准,建筑相关的部分规定更具体,如供电系统的负荷简等级,除规定分级原则外,更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。
由于上述规范在颁布实施时,分支电缆产品在国内还没有应用先例,因此在规范中并未提及分支电缆,但在众多条款中体现了设计指导方向,总的说来,有三种观点:
1、关于配电级数——越少越好;
2、关于配电方式,从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式;
3、关于安装敷设方式,应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。
(一)、关于配电级数:对配电级数而言,GB50052-95第3.07条规定:供电系统应简单可*,同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级,JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定:“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级,但对非重要负荷供电时,可超过三级。”上述规范体现了一个要领,那就是配电级数越少越好,越少可*性越高,技术越先进。
(二)、关于配电方式,GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出:“在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备为中小容量,但无特殊要求时,宜采用树干式配电”,“当用电设备为大容量,或负荷性质重要,或在有特殊要求的车间、建筑物内,宜采用放射式配电”,“当部分用电设备离供电点较远,而彼此相距很近、容量很少的用电设备,可采用链式配电,但每一回路环链设备不超过5台,其总容量不宜超过10kW”:“在高层建筑物内,当向楼层各配电点供电时,宜采用分区树干式配电,但部分较大容量的集中负荷或重要负荷,应从低压配电室以放射式配电”。
(三)、JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为详细的规定,如:“8.2.15居住小区的高层建筑,宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑,对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电;对于向多层配电间或配电箱配电,宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电,宜采用放射式与树干式结合的方式”,“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷,宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一:
(1)工作电源采用分区树干式,备用电源也采用分区树干式或首层至顶层垂直干线的方式。
(2)工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。
(3)工作电源采用分区树干式,多用电源取自应急照明等电源干线。
上述规定,是限于制定规范时,分支电缆尚未在国内推广应用,供电线路主要依赖普通电力电缆和母线。笔者认为,在应用分支电缆配电后,上述规定应该可以简化。放射式高于树干式,又高于链接式的观点。
(四)、关于电缆和母线安装敷设方式。
GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都规定“封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所。”
GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5规定“竖井垂直布线时应考虑下列因素:……。垂直干线与分支线的连接方法。”
GB50054-94中5.7.3竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆大容量线线作干线时,应满足下列条件:
1、载流量要留有一定的裕度;2、安装及维修方便和经济。
GBJ16-87《建筑设计防火规范》中10.1.4规定:“消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷时应敷设在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于3cm,明敷时必须穿金属管,并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延续燃性材料的电缆时,可不采取穿金属管保护,但应敷设在电缆井沟内。
GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》中对消防电源及其配电,9.1.4条也规定了相同内容。
上述规范说明:电缆配电比母线具有更好的环境适应性,安装敷设更便利。
在熟悉电气规范的相关规定后,让我们来分析分支电缆配电方法与规范的符合性与技术先进性.
三、分支电缆配电的技术先进性
1、分支电缆的配电方式分支电缆配电系统一般如图所示,在一个n层的大楼中,垂直竖井干线和各楼层供电由一根整预制的分支电缆完成,PG是总配电柜,PX是楼层配电箱,ZJX是转接箱,当PG与ZJX之间距离不远时,(满足载流量与起动运行压降要求)一般不予选用,这样可减少一个连接点,节约投资。
2、分支电缆配电的技术先进性从上述配电系统的分析中,可以知道分支电缆可以使楼层配电简化成二级配电,每个楼层都可以达到最简单的二级配电,符合规范中配电级数越少越好的原则,这是先进性之一。
分支电缆配电系统的实质是一种放射式配电系统,适用于各种重要场合甚至是特别重要场合的配电,这是先进性之二。
分支电缆是一种经过预制的电力电缆,其外形和结构特征仍然具备电缆特性,而且接头经过密封绝缘处理,在出厂时经受过水中耐压和绝缘电阻试验,因此对环境要求低,能适用于潮湿、盐雾酸碱等环境,而母线在规范中明确不能应用于这些环境,比母线适用范围广。而且,其安装方式简便,施工工期短,工费低,符合规范中设计应注重经济性的观点,这是其技术先进性之三。
四、分支电缆配电设计的注意点
1.工程概况及设计要求
某机关办公大楼,总面积21000m2,高60m,地面15层,地下1层,属一类高层建筑。按甲方提出的要求,需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求,还要简捷实用、便于操作、管理和维护,减少综合投资。
2.负荷计算和估算
广州市越秀建筑设计院主要进行本工程的一次设计,二次装修部分由专业装饰设计公司完成。这
就要求一次设计时预留供电电源,既要符合实际情况,又要留有发展变化的余地。本大楼内部功能分为:一般办公室、区领导办公室、大会议室、展厅、大堂、多功能厅(礼堂)、信息中心(计算机中心)、通讯中心(电话总机)、制水中心、空调机房、水泵房等。
在一般办公区按50~60W/m2考虑,在特殊办公区按50~80W/m2考虑。对于上述特殊装修场所,设计估算参数如下表所示。
电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小。总电力负荷需用系数Ks为0.75,功率因数0.8,总照明负荷需用系数Ks为0.85,功率因数0.8.
2.1三相负荷计算方法:
将三相用电设备的设备容量乘以一个需用系数Kx,得有功计算负荷,即:
Pjs=Kx•;Ps(kW)
无功计算负荷Qjs确定:
Qjs=Pis•;tgΦ(kVar)
最后,确定视在计算负荷Sjs:
Sjs=Pjs2+Qjs2(kVA)或Sjs=Pjs/cosΦ(kVA)
计算电流为:
Ijs=Pjs/3UecosΦ。(Ue三相设备的额定电压kV)
2.2单相负荷确定:
尽量将各单相负荷逐相均匀分配,以减少不平衡。计算时,当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时,全部负荷按三相对称负荷计算,当超过15%时,应将单相负荷换算为等效三相负荷,再同三相负荷相加,功率及电流计算公式同上。
3.10kV供电系统
根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)9.1.1条规定,一类高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明及消防用电按一级负荷要求供电。
按《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)3.1条规定,省部级办公建筑的客梯电力、主要的办公室、会议室照明属二级负荷。本办公大楼属一级负荷供电,通过传统的几种供电方案比较,选定了下面的供电方案。
即由不同区域变电站引来两路10kV电源,10kV系统设计为单母线分段,中间有联络柜,正常工作时,两路电源同时供电,互为备用,一路电源故障时,另一路电源供全部负荷。这样做既方便检修又可达到供电要求。此方案表面上符合供电要求,但实际很难做到,因为,国内各地区的大电网都是并网的,电力网内的各种故障均可能引起全部电源进线同时失去电源。多年来的实际运行经验表明,很多电气故障难以限制在某一范围内部,因此,即使设计中采用了两路市政电源,也很难保证一级负荷的供电要求。所以,为保证一级负荷别重要的负荷,必须增设应急电源柴油发电机作为第三备用电源。
4.220/380V配电系统
本建筑配电电压为交流220/380V,联结形式采用TN-S系统。
结合工程实际情况,通过负荷计算,考虑到空调用电负荷占建筑物总用电量的50%,耗电量很大。因此,空调系统合理的配电与控制方式,很大程度上决定了整个大楼的经济运行情况。设计时,选用一台1250kVA变压器供中央空调用电,照明及其它动力负荷。选用另一台1250kVA变压器,两个供电系统之间采用分段母线联络,在不使用空调的季节,可将空调变压器退出,减少变压器功耗,达到节电效果。同时,该变压器可作为另一台变压器检修时的备用设备。
4.1照明及其它动力配电系统。
办公楼的配电系统主要由配电变压器、低压主开关柜、垂直干线、各楼层的配电箱和其后的分支电路组成,变压器低压侧出线经低压主开关柜中的母线接至垂直干线,1~15层照明负荷采用额定截流量为1250A的密集型母线槽做主干线,各楼层设母线插接箱,由插接箱引至各楼层总配电箱,由总箱引至各室末端配电箱。末端配电箱是按照办公室的不同功能来分设的,目的是便于管理、检修。地下室其它动力设备,如水泵、电梯、风机等由低压配电屏单回路放射式配电,这些重要动力负荷要求在末端配电箱设双电源自动转化装置,使供电更可靠、更安全。
4.2空调机组的配电及控制系统。
4.2.1空调机组的配电
从变电所低压引一路电源至地下室机房控制中心配电屏,此段线路采用额定量为2000A的封闭式母线槽。主机、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等外部设备均采用独立回路供电,即放射式供电方式。保证了供电的可靠性。而首层以上空调机组(指风机弯管新风机)采用树干式配电,用一根ZR-VV3×95+1×50的电力电缆,引至电缆分接盒,由此引至楼层空调配电箱。
4.2.2空调机组的控制方式
分手动和自动两种控制方式。手动控制时,制冷机与外部设备以及外部设备之间无电气连锁关系,各设备均可单独启动和停止,此时,制冷机由内部保护电路进行保护,此种状态主要是为了机组的调试和维修。自动控制时,各设备之间有连锁关系,机组的启动顺序:冷却塔风机—冷却水泵—冷冻水泵—主机。停机时顺序与启动时相反,按照这个要求,设计空调系统的二次控制回路,在火灾自动报警方面,空调系统与火警信号也要求有连锁控制,当确定有火警发生时,消防值班室发出信号切断空调机的总电源,并将开关动作信号反馈回消防控制中心。
5.采光与照明标准。
为了减少动力设备用电对照明线路电压波动的影响,照明用电与动力用电线路尽量分开供给,本楼设有一般照明和应急照明。
5.1办公室照明设计
利用天然采光与人工照明相结合的方法,在天气允许条件下,充分依靠天然采光以节约能源,当阴雨天气时,工作面的照度不够,则利用人工照明,按《民用建筑电气设计规范》规定,办公室的一般照明照度的均匀度,按最低照度(100Lx)与平均照度之比确定,平均均匀度应在0.7以上,最低均匀度不得低于0.3.工作面上有无眩光,是衡量采光与照明质量的重要内容,按《民用建筑电气设计规范》,办公室工作面上可以有轻微眩光。为防止天然采光产生的眩光,按功能要求选好采光口的方向,采用减少窗亮度和提高背景亮度,这也是控制不舒适眩光指数的有效措施。而避免人工照明所产生的眩光,要选好灯具,着重处理好背景亮度。搞好灯具布置,灯具布置间距宜不大于所选灯具的最大允许距离比,选用半间接型照明灯具。本方案选用格栅高光效荧光灯,从而限制了眩光,满足了照明的照度、色温、显色指数,达到了节能效果。
5.2应急照明设置
地下室车库、电梯间、楼梯间、公共通信和主要出入口等场所设应急疏散指示照明及楼层指示灯,它们在正常及事故时均点燃。应急疏散、楼层指示灯均自带蓄电池。应急供电时间不少于20分钟。
地下室、电梯间、重要办公室(区长、副区长)、重要会议室(常务、纪委)、大堂、礼堂、变配电房、主机房、消防控制中心、水泵房、电梯机房、电话总机、信息中心,这些场所均设应急照明及工作照明,应急照明分别占工作照明的25%~100%。
5.3特殊场所照明
对于有特殊要求的场所,如大楼外墙,节日彩光等设有泛光照明和特殊照明,设计时按估算负荷预留电源。
6.防雷与安全
防雷设计按二类防雷建筑物处理,利用建筑物金属构件作防雷装置。屋面敷设避雷带,共用天线用避雷针保护,利用建筑物结构钢筋作引下线,并利用混凝土基础钢筋作自然接地体。为防侧击雷,从30m以上,每三层设均压环,所有金属门窗、建筑玻璃幕墙均应与作防雷引下线的钢筋连通。为了保证建筑物外立面的效果,所有防雷装置均采用暗装作法。
防雷接地、变压器中性点接地,电气安全接地以及其它需要接地的设备,弱电设备采用共用接地,共用接地体的接地电阻应小于1Ω。这样既保证了人身和设备的安全,也减少了由不合理接地引起的干扰。
为了保证人身设备的用电安全,设计要求建筑物内作总等电位联结。在地下室安装一总等电位联结端子箱,把总水管、煤气管、空调立管等所有进出建筑物的金属体及建筑物的金属构件等与电位联结端子箱连通。
在进行建筑电气安装施工过程中,对于电气线路安装、配电装置以及电缆安装的施工中施工技术的运用以及设计对于保证智能建筑质量以及建筑电气的安全运行都有很大的影响。下文主要对于建筑电气安装施工中电路管线安装清理、电缆敷设、电路开关接地连接以及电路管线预埋设等施工过程中施工技术的应用以及设计进行论述。建筑电气安装施工中电路管线的安装清理主要是将线路管道内的一些杂物用一些专门的清扫工具进行清理,在电气线路安装施工中,对于线路之间的连接不能进行打结连接,而且留在电气配电盒装置内的线路要留有足够的长度,对于线路管道的通畅检测可以利用线路的引线进行穿引检测。对于建筑电气安装中的电缆敷设安装要从上到下进行安装,在对于电缆安装的电压考虑上也应该是从高压向低压的顺序。建筑电气中电器开关以及电路插头的安装施工,既可以采用安装在墙体表面,也可以隐藏在墙体建筑中间。不管是进行安装在墙体表面,还是隐藏在墙体建筑中间的电器开关以及电路插头的安装施工,都要根据相关施工设计进行规范的施工,在进行施工的过程中对于开关位置的选择一般与建筑门框之间有一定的距离标准,如果建筑内部的电源开关设置较多,那么相互之间也要有一定的距离间隔。为避免建筑电气运行受到外界因素的影响以及保护建筑电气的电压、电路运行,建筑电气设计中一般会设置一些接地保护系统,一般情况下,建筑电气中的接地保护设置一般设置在电源开关处以及低压配电系统开关处,在进行建筑电气的接地保护设计时,还可以根据建筑情况以及建筑电气的设计进行接地保护的设置,以保护建筑电气的安全稳定运行。
2智能建筑电气安装质量控制
对于智能建筑电气安装的质量控制就是提高智能建筑电气安装质量,保证建筑电气安装整个工程的质量。提高智能建筑电气安装质量需要从智能建筑电气安装施工人员、电气安装施工的图纸设计与施工安装三个方面抓起,进行严格把关,以保证智能建筑电气安装施工的质量。
2.1做好工程设计图纸的审查和设计交底
从建筑电气安装工程的施工设计上保证建筑电气安装工程质量控制主要是从建筑电气安装工程设计交底以及工程施工设计图纸的会审上,保证建筑电气安装工程的质量。在进行建筑电气安装工程施工建设中,为避免施工过程中出现不必要的施工错误,同时也能够很好的理解建筑电气安装工程的施工要求,实现电气安装施工的顺利进行,建筑电气安装工程施工者应该对于工程施工图纸进行熟悉并与相关设计人员进行沟通,对于建筑电气安装设计中出现的问题及时发现及早更正,保证建筑电气安装施工顺利实施。
2.2做好电气安装施工过程控制
建筑电气安装施工过程控制是建筑电气安装工程质量控制的重要部分,在建筑电气安装施工过程中,不仅要做好建筑电气安装施工的巡视、检验以及验收等工作,对于建筑电气安装施工材料的质量以及使用也要进行严格的把关控制,其次就是关于电气安装施工中一些施工技术以及施工注意事项的控制等,严格按照相关要求以及规范进行操作,从施工过程中保证建筑电气安装的工程质量。
2.3提高施工人员的技能
电气安装工程施工人员是整个智能建筑电气安装质量的基础关键。尤其是电气安装施工人员的专业技术以及对于建筑电气安装施工人员的管理,更是对智能建筑电气安装的质量有着直接的影响与决定作用。在建筑电气安装工程施工中,安装施工人员是电气安装工程的直接参与者和工程施工者,那么同样建筑电气工程施工人员的电气安装技术水平与建筑电气安装工程对于施工人员的管理直接关系到整个建筑电气安装工程质量的好坏。因此工程监理部门应对于建筑电气安装工程中施工人员以及建筑电气安装工程的施工单位进行严格把关,一定要做到符合相关规定与标准,对于不符合相关标准或者规定的施工人员或者施工单位要坚决取消施工参与的资格。
2.4做好施工验收质量控制
最后就是对于建筑电气安装施工验收的把握,以保证建筑电气安装施工的工程质量。进行电气安装工程施工验收要注意按照相关验收标准进行工程验收。电气安装工程施工验收包括电气安装施工的施工分离验收、工程强化验收以及工程施工过程的控制验收等,对于建筑电气安装工程施工验收中对于建筑电气安装工程的质量控制问题也应进行把握。对于建筑电气安装施工验收中首先要进行验收的对于检验批的质量进行验收,对于不合格的批次一定不能通过验收。其次就是对于建筑电气中较隐蔽的工程施工进行验收,对应该项工程施工的验收一定要按照相关施工标准进行验收,以保证建筑电气安装工程的质量。
3结束语
(一)未遵循规范要求开展设计工作。
在对建筑电气工程的施工设计图进行查看时,时常会发现设计未遵循相关规范要求,例如仅仅运用TN-C低压的配电系统,不但未开展电气保护接地措施,而且也没有设计电位的连接,这些做法均无法有效保证工程的质量,同时也为将来的施工埋下了安全隐患。
(二)设计缺乏深度。
在建筑电气工程中,由于施工图的设计深度较差,设计的文件也缺乏足够的可实施性,给实际的施工带来了一定的难度,不但面对工程施工进度造成了一定影响,同时也难以充分保证建筑项目的质量。此外,普遍存在工程施工图的设计深度未能达到工程建设要求,或文件的编制深度难以满足实际施工需求,例如照明系统设计图中,未将详细的规格、型号备注出来等,进而导致了电力设备适用性缺陷的产生。
(三)各专业的不协调导致失误的出现。
在电气工程防雷接地处理过程中,防雷接地的设计图仅出现在电气图上面,且未按照规范要求进行电位连接装置,例如在施工图中,并没有将作为防雷接闪器的建筑物结构件钢筋的技术要求、连接点位置、搭接等内容进行详细标记等。在实际电气施工过程中,如果施工技术人员缺乏足够的经验,且因考虑不周到出现遗漏,均会使得电气配合及土建产生失误。其中,外引接地连接点漏设及接地钢筋网连接点出错为常见的电气配合失误。
二、建筑电气工程施工中质量管理改进措施
由上述可知,设计阶段为电气工程质量管理的重点,一旦出现设计质量问题,便会引起更多施工质量问题,因此必须采用有效的改进措施,加大电气工程设计与施工阶段的管理力度。
(一)加大电气施工图纸的会审力度。
工程正式开工之前,设计、承建单位,以及业主与监理人员均会参与施工图纸的会审,以期找出设计中存在的问题。因此,为有效避免施工中不必要损害的产生,就应加大电气施工图纸的会审力度,就工程的具体功能情况展开分析,明确建设方的需求及项目的定位;认真审图,在图纸会审过程中尽量解决对工程质量及工程造成影响的问题。在对电气图纸进行会审时,需对整套施工图进行通观、核对,检查图纸是否齐全,系统图、大样图、平面图是否统一,控制设计、动力配电与其他相关专业的要求相一致等。
(二)充分做好专业施工阶段的管理工作。
建筑电气工程管理人员在项目开工前,应对施工图纸进行分析,并与土建施工技术人员对土建及电气施工设计图进行查对,将存在交叉施工的部分列出,并在配合施工前制作好各种预埋件,同时做好防腐处理工作。电气施工阶段的质量管理工作包括以下几个方面:其一,把好材料质量关,推行质量卡措施,确保各种具备完整资料,只有经过建设及监理单位的签字方可进入施工现场;其二,做好基础施工阶段质量管理工作,配合土建单位及时做好预埋止水挡板及强弱电进户电缆穿墙管工作,并提前准备好需要预埋的吊杆基础螺栓、铁件、配电柜基础型钢,以及吊卡等预埋件,不得出现遗漏;其三,明确电气工程的重要环节,确定电力电缆、配电装置及配电箱三个重点设备的交接与协调环节,根据相关规范要求开展超前监管工作,并监控好重要环节的基础上,促进整个工程系统的质量控制;其四,加大对安装调试阶段的质量管理力度,首先对线盒及配电箱内压线做好样板,确保压接牢固,布线整齐,按规范要求连接接地线,预留好接地端子;在调试设备运行时,应遵循先单体,后联动,先空载,后带负荷的原则,并先对继电器等可调元件进行调整至规定值,再对机械及电气性能的可靠性进行验证,重点对导线穿管铺设及吊顶内线路是否符合规范要求进行检查。
(三)加强电气工程安全管理。
电气工程管理人员在控制质量的同时,还应加强安全管理,坚持安全施工原则,制定相应的安全组织及技术措施,与现场施工人员做好安全技术交底工作,同时专门设置专门持证上岗安全员一职。具体操作包括以下几点:首先,建立施工组织设计以及安全用电措施等审批制度;其次,制定技术交底制度,向施工单位及用电人员施工组织设计及安全用电措施的总体意图、技术、注意事项等进行了解;其三,建立完善的培训及安全管理制度,对用电人员及专业电工开展定期用电安全教育工作,严格坚持持证上岗原则。
三、结语
1.1工艺控制
制定一套完善、健全的建筑电气工程施工质量管理体系,相关的技术人员应规划出一套完善的工艺秩序。比如:建筑室内的照明系统,在施工阶段,不仅要对照明线路的连接加以控制,还应对照明监控系统进行针对性的设置。
1.2元件控制
对电气元件施工加以控制,可以为智能系统的运行提供安全条件,并且施工人员应对元器件组合安装的质量进行严格的控制。
1.3故障控制
减少电气故障的发生也是电气施工质量控制的要点之一,质量的控制不仅要防控常用的大型电气设备,还要对小型元器件的故障加以控制,以此确保电气工程施工的质量。另外,建筑带暖气工程施工可以建立自动化监控系统,发现问题时能够及时地反馈给施工人员。
2建筑电气工程施工质量控制的分析
2.1建筑电气工程准备阶段的质量控制
(1)建筑电气工程设计的质量控制。设计图纸作为建筑电气工程施工的依据,加强建筑电气工程施工质量的控制,应从图纸的设计阶段开始。在进行建筑电气工程图纸设计前,相关的设计人员应对电气工程作全面的调查,不断地了解电气工程的总体结构、供电方式以及生产技术等。在对各项因素进行综合考虑后,要制定一套切实可行的设计方案。同时,相关的设计人员必须要与电气工程技术人员多沟通、多交流。在进行建筑电气工程施工前,技术人员必须对电气工程的设计图纸进行熟悉、掌握,多所设计的配电原理进行深入的了解。另外,在进行图纸设计时,设计人员必须严格根据电气工程合同上所规定的质量目标进行设计,以此实现预期目标。(2)工程施工材料、设备的质量控制。在进行建筑电气工程施工前,必须要做好施工材料、设备的准备工作,一定要确保施工材料和设备的质量。同时,建筑电气工程施工材料、配件的采购必须对质量进行严格把关,还要严格检查每一种电气材料的质量,通过采用多家对比的方式,在一定程度上确保电气工程施工材料的质量、价格最优化。另外,电气工程施工机械进行施工现场前,必须要进行试运行,以此避免因设备质量问题对电气工程施工质量造成影响。
2.2建筑电气工程施工阶段的质量控制
(1)对施工全过程的材料和设备进行严格的检查和维修。在施工过程,建筑电气工程施工的材料和设备会不断地使用,可能会导致质量损伤问题的出现。因此,在进行建筑电气工程施工时,施工人员应对施工材料的质量进行不断地检查,这样以来发现材料质量受损时,可以及时地进行及更换。另外,施工人员还应对施工的机械设备进行定期的检查,当发现设备故障时,可以及时地进行维修。通过对建筑电气工程施工材料、设备进行检查和维修,不仅可以确保工程的整体质量,还可以提高工程施工的安全系数。(2)检查电气设备基础设备是否符合安装条件。当完成配电箱、配电柜等相关的基础设备安装就位后,必须进行固定,然后对箱柜内的电气接线进行严格的检查。当各个电气设备的线槽、线管进行敷设连接以及桥架时,必须要做好各金属设备的接地工作,这样就可以确保电气设备的正常运行。
3建筑电气工程施工安全管理的分析
3.1选取合适的绝缘导线
绝缘导线是建筑电气工程施工中的必备工具。由于建筑电气施工现场用电设备的电力负荷大小各不相同,这样以来所需要的绝缘导线也各不相同。绝缘导线的选择必须要对用电设备的负荷进行具体的测量,根据不同的负荷选取相应的绝缘导线。如果对相应绝缘导线的选择不加以注意,就会造成触电事故的发生。
3.2安装漏电保护器以及其他防护设备
由于建筑电气工程施工需要的配电箱以及开关箱等其他设备较多,在进行这些设备安装时,施工人员必须按照施工设计方案的标准要求进行漏电保护器的设置,以此确保漏电电流、漏电动作以及时间的安全性和可靠性。同时,还要对配电箱和开关箱的接地设施加以重视,照明配电系统、动力配电系统的设置要分开进行,这样以来就可以避免因动力停电对照明系统的运行产生影响。
3.3触电事故外的其他安全事故防御
在进行建筑电气工程施工时会存在较多的高空作业,这就要求安装人员必须系好安全带以及带好安全帽、手套和防尘口罩等,以此提高安装人员施工的安全系数。施工人员要不断地加强自身安全知识的学习,提高施工人员的安全意识,对老化设备进行及时的更换,这样就可以避免因设备故障导致安全事故的发生。
4结束语