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谈超高层建筑电气设计的关键技术

 论文栏目:高层建筑论文     更新时间:2017/6/2 15:31:45   

摘要:建筑电气是建筑工程施工过程中的重要组成部分。建筑工程作为我国工业生产行业的能源消耗大户,如何从各个环节实施节能减排,对于减少环境污染和缓解能源紧张的状况有着十分重要的意义。文章针对超高层建筑电气设计的关键技术分析进心里更详细的阐述,内容仅供参考。

关键词:超高层;建筑电气设计;关键技术;分析

1前言

随着国家经济的快速发展和人们利用科技开发能源的能力不断提升,社会的发展对能源的需求也在不断的增加,而有限的资源和无限的需求以及不断提升的资源开发能力,使得人们逐渐意识到能源危机的迫近,从而使得节能意识逐渐成为现阶段人类发展的共识。电气工程作为建筑项目施工领域的一个重要支撑,需要有源源不断的大量电力供应才能够正常的运行。在国家倡导构建节约型社会,纷纷出台各种相关政策的同时,人们也被逐渐引导着积极的参加社会节能减排活动。

2变压器的电气节能分析

由于民用35kV以下多以双绕组变压器为主,所以本文以双绕组变压器为研究对象,提出变压器的节能电气设计方法。

2.1节能型变压器的选择

GB20052-2013《三相配电变压器能效限定值及能效等级》中对三相10kV电压等级,容量30kVA~1600kVA范围内的油浸式变压器及容量30kVA~2500kVA范围内的干式变压器的能效等级进行了详细的划分。其中1级为节能效果最好、自身功率损失最低的产品,符合我国变压器设备节能的最高水平。在设备的实际选择中,不管所选用的设备类型是油浸式还是干式都应达到限定标准中的最低要求即第3级标准。而要使变压器达到节能标准,则两种类型设备的相关功率损失指标都不应高于限定标准中的第2级。电工钢也叫做硅钢片是变压器中普遍采用的软磁金属材料,而非晶合金是目前最有可能替代电工钢的金属材料,相比之下,非晶合金的有着良好性能指标,在导磁、抗腐蚀、磨损、强度、电流通过率等方面优势明显。若以热轧硅钢片单位损耗定为100%,则采用冷轧工艺处理后的产品其单位损耗只有32%,非晶合金仅为7%,所以在变压器中采用非晶材料已被国际公认为变压器未来发展的方向。目前,在非晶合金变压器的使用过程中,往往会出现在设备运行的最初几年里节能效果非常明显,但随着设备运行时间的逐年增加节能效果逐渐减弱的情况。该问题的出现为非晶合金变压器的发展带来了瓶颈,只有解决设备的使用稳定性,才能得到市场的认可,最终使产品得到客户的信赖。非晶合金变压器从90年代至今的二十多年中发展迅速,特别在民用配电领域的使用比例逐年增大,年增长率超过两成。由此预测,随着非晶技术的不断突破与成熟,必将对该领域的发展带来颠覆性的影响。

2.2变压器容量与台数的判定

变压器容量的选择不应仅仅考虑其在运行中的经济性,应该更加综合的考虑整个运行周期所产生的费用,根据用户的具体需求,选择适应用户使用的变压器容量。变压器台数的选择方法需要求出不同台数变压器的节电效果、经济效益、社会效益,然后进行比较,选择最佳变压器的最佳台数。

3超高层建筑电气设计的关键技术分析

3.1超高层建筑电气设备中配电站与避难层技术

建筑高度高是超高层建筑最主要的特点,在该特点的影响下,设计人员必须要重点考虑电气设计的供电半径。一般情况下,电气设计中,低压出线柜到末端配电箱的最佳长度应该控制在120m之内,并按照超高层建筑总电压5.0%的比例确定低压供电线路的要求。同时在设计中,需要采用分区域设计的方法处理变配电站,按照不同的功能清苦情况,对供配电站各个功能区进行划分,包括地下区负荷中心、超高区负荷中心等。高压配电室一般会设置在超高层建筑底部,而在建筑空间面积足够的情况下,可以设置独立变电站。在设计避难层中,需要充分考虑不同楼层人员的求生需求,其中第一个避难层与地面之间的高度要小于等于50m,以后所有避难层与前一个避难层之间的高度都应该小于50m。在供电系统设计中,所有避难层的交直流电采用单独供应的方法,保证供电稳定性。

3.2超高层建筑电气设计中应急照明系统设计

超高层建筑电气设计中的应急照明系统,必要充分靠考虑避难层照明的需求,因此在设计中,应该选择平均照度值大于等于3lx的灯具;而对于避难层走廊等特殊位置,所选择的照明系统灯具水平照度值应该大于等于5lx。对于具有特殊要求的应急照明层,其避难区、疏散走道的平均照度值应该大于等于10lx。而如果超高层建筑裙楼为大型商场,则需要采用一级负荷供电系统,保证照明供给水平。

3.3应急电源与备用电源设计

考虑到超高层建筑具有高度高、人员密集的特点,疏散时间较长。因此为了进一步保证居民的生命安全,除了要配置可靠的市电电源外,还需要在建筑内设置一组柴油发电机组,作为面对突发事件时的应急电源。在设计过程中,相关人员必须要重视以下几个问题:(1)由于超高层建筑中的主要负荷量较大,因此正常的电源在断电之后需要在较长的时间内持续供电,因此需要配置具有稳定功率的柴油发电机组作为应急电源。(2)建筑内电子信息系统机房需要设置柴油发电机电源,保证能随时满足建筑空调、制冷设备等重要电气设备运行要求。(3)在使用柴油机组过程中必须要认识到建筑高度因素的影响,要设置不同的柴油机组,并且接地方式要与市电电源保持一致。

3.4合理选择供电电压、电源

在超高层建筑中选择供电电压、电源的时候,必须要根据建筑负荷分析与用电容量等情况进行确定,一般可以按照1级负荷分级进行确定。同时,为了保证整个电气设计具有可靠性与安全性,在电气设计中可以至少选择两个电源供电方法,并且两个电源之间的运行电路联系不密切,保证在一条电路出现故障后,另一条电路也能完成正常供电。在电气设计中,需要根据建筑电气设备的不同功能以及用途,确定项目变压器总装机容量情况。一般而言,超高层建筑中的1、2级负荷在总用电负荷中所占的比例较大;建筑规模越大,其用电量越多,所产生的电压需求量也会有所增加。因此在设计阶段,应该对本地区市政电网进行咨询,在了解本次工程项目电源电压等级后,再做出比较选择。

4结束语

在进行超高层建筑电气设计时,应该要满足多种需求,需要综合考虑实际的经济效益与建筑电气设计中的节能措施,保证通过合理科学的方式实现减排的目的。

参考文献:

[1]卢禄.简析民用建筑电气设计的节能措施[J].建材与装饰,2016(47).

[2]李小花.公共建筑消防电气设计中的一些技术问题[J].低碳世界,2017(03).

[3]王蔚.现代城市高层建筑电气设计的要点研究[J].低碳世界,2017(3).

作者:王科 单位:安徽万代工程设计有限公司

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