隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能建筑技術(shù)得以誕生,高層智能建筑作為智能建筑技術(shù)與新型信息技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物,不僅給居民提供了更加便利的服務(wù),同時(shí)也極大的促進(jìn)了建筑電氣行業(yè)的發(fā)展。然而高層智能建筑的出現(xiàn),也使得傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得更加多元化。相對(duì)比傳統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì),高層智能建筑電氣設(shè)計(jì)要在滿足結(jié)構(gòu)和功能的前提下,考慮更多的安全和經(jīng)濟(jì)要素,例如防雷、防火和節(jié)能等。
相對(duì)普通的建筑電氣系統(tǒng),高層智能建筑中與電氣相關(guān)聯(lián)的設(shè)備較多,例如樓梯安全照明系統(tǒng)、電梯、消防設(shè)備、排風(fēng)設(shè)備等,由于一些電氣設(shè)備處于高層上端,所以還需要單獨(dú)設(shè)置電源,這就大大增加了電氣設(shè)備的用電量。為了達(dá)到電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性要求,在進(jìn)行高層智能建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí),要在考慮穩(wěn)定性和安全性的基礎(chǔ)上,降低電氣設(shè)備負(fù)荷,從而達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的最終目的。另外,高層智能建筑不同于低層建筑,其對(duì)于高低壓配電系統(tǒng)以及防雷防火等要求較高,所以在進(jìn)行實(shí)際電氣設(shè)計(jì)時(shí),要重點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),從而給人們的居住安全提供必要保障。
通常情況下,高層智能建筑用電負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)負(fù)荷以上,為了保證供電可靠性,至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源,具體數(shù)量應(yīng)視用電負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式,原則上是兩路同時(shí)供電,互為備用。高壓電源進(jìn)線采用電纜,進(jìn)線電壓等級(jí)為10kv標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)。另外,還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機(jī)組,要求在15s內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電,保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。
由于高層建筑所涉及的線路較多,所以在實(shí)際的高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,需要在本建筑物的一層或地下一層設(shè)置變配電室,每層樓豎井設(shè)層配電間。層間配電箱經(jīng)插接自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)從豎井母干線取得電源。高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難,多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。另外,高層建筑需要進(jìn)行分層供電,分別設(shè)置相應(yīng)的變壓器,確保各部分供配電的正常運(yùn)行。
除了上述分析的高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)外,還需要重點(diǎn)考慮高層電氣防雷、防火和節(jié)能等問(wèn)題。
4.1.1 外部防雷設(shè)計(jì)
對(duì)高層智能建筑電氣外部防雷的設(shè)計(jì)主要可以分為以下兩個(gè)方面:
1)接閃器設(shè)計(jì)。該裝置位于高層建筑最高端,當(dāng)遇到雷雨天氣時(shí),可以直接承接雷擊,達(dá)到保護(hù)建筑的目的。
2)引下線設(shè)計(jì)。該裝置主要是通過(guò)高層智能建筑自身的金屬結(jié)構(gòu)以達(dá)到防雷的目的,相對(duì)比普通的建筑而言,高層建筑大都在30m以上。為了達(dá)到更好的防雷效果,在進(jìn)行引下線設(shè)計(jì)時(shí),要將高層建筑超出30m的部分按照三層為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,同時(shí)將其與均壓環(huán)連接,目的使雷電流更好的實(shí)現(xiàn)分流,從而減少對(duì)高層智能建筑內(nèi)部電氣的干擾。
4.1.2 內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)
高層智能建筑電氣在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí),除了要考慮外部設(shè)計(jì),還應(yīng)當(dāng)從內(nèi)部進(jìn)行防雷設(shè)計(jì),以起到更好的防雷效果。通常情況下,建筑電氣內(nèi)部防雷主要包括兩方面內(nèi)容:
1)安裝避雷器。在遇到雷雨天氣時(shí),高層智能建筑雖然具有外部防雷措施,但是當(dāng)雷擊過(guò)電壓時(shí),仍然會(huì)引起建筑內(nèi)部配電、變壓器的破壞,從而給智能建筑電氣設(shè)備造成影響。因此,在配電、變壓器中應(yīng)當(dāng)安裝避雷器,避免雷擊過(guò)電壓對(duì)變壓器造成損害;
2)安裝浪涌保護(hù)器。由于電網(wǎng)周圍遭受雷擊會(huì)使得雷電電壓侵入到建筑電氣系統(tǒng)內(nèi)部,對(duì)一些電氣設(shè)備造成影響,從而給居民人身安全構(gòu)成威脅。而安裝浪涌保護(hù)器可以有效避免上述問(wèn)題的發(fā)生,同時(shí)它還可以有效降低雷擊電壓產(chǎn)生的電磁脈沖,從而避免建筑電氣遭受電磁干擾。
相對(duì)比低層建筑而言,高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi),控制難度較大,所以在進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要重點(diǎn)考慮防火因素。高層智能建筑電氣防火設(shè)計(jì)主要包括以下兩點(diǎn):
1)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要由火災(zāi)探測(cè)器和警報(bào)器組成,其中火災(zāi)探測(cè)器在設(shè)置時(shí)要綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)和人流量等因素,通常情況下,火災(zāi)探測(cè)器安裝在過(guò)道、電梯前室和居民家中。另外,在進(jìn)行探測(cè)器安裝前,相關(guān)人員要對(duì)火災(zāi)探測(cè)器感煙和感溫的敏感度進(jìn)行測(cè)試,確保高層建筑在遇到火災(zāi)的第一時(shí)間發(fā)布火災(zāi)信息。在完成火災(zāi)探測(cè)器安裝后,要對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),其材料通常選用防火材料,以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)不會(huì)影響信號(hào)的傳輸。此外,還需要對(duì)報(bào)警系統(tǒng)線路進(jìn)行敷設(shè),敷設(shè)時(shí)要重點(diǎn)考慮電磁干擾等因素,確?;馂?zāi)報(bào)警信號(hào)可以正常傳輸;
2)消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是電氣防火設(shè)計(jì)的核心,該系統(tǒng)屬于智能控制系統(tǒng)。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào),將信號(hào)傳輸給智能警報(bào)系統(tǒng),待智能警報(bào)系統(tǒng)識(shí)別火災(zāi)信息號(hào),觸發(fā)消防控制系統(tǒng)連接的一系列消防設(shè)備,從而達(dá)到緊急滅火的最終目的。
除了防雷和防火設(shè)計(jì)外,高層智能建筑電氣設(shè)計(jì)中需要考慮節(jié)能因素,在確保安全穩(wěn)定的前提下,使電氣設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。高層智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)重點(diǎn)需考慮兩方面因素:
1)供配電線路選擇。在高層智能建筑中,供配電線路是主要的電能輸送載體,但是由于線路長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),使得出現(xiàn)大量的電耗和能耗,所以實(shí)際的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要合理選擇供配電線路,具體是根據(jù)高層智能建筑電氣設(shè)備的負(fù)荷情況和供電距離,對(duì)線路的粗細(xì)進(jìn)行篩選,盡量減少輸電線的長(zhǎng)度,從而達(dá)到節(jié)能的目的;
2)照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行高層建筑照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要嚴(yán)格遵循節(jié)能理念,盡量采用自然光照明,例如選用透光率較好的門窗,降低照明系統(tǒng)的電能消耗。另外,照明燈具應(yīng)當(dāng)選擇綠色節(jié)能材料,一方面提高居民的舒適度,另一方面也起到降低能耗的作用。
綜上所述,高層智能建筑電氣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程項(xiàng)目,在進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)中,相關(guān)工作人員要根據(jù)實(shí)際情況,綜合考慮各方面因素,同時(shí)要嚴(yán)格考慮防雷、防火和節(jié)能等因素,確保電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,提高居民舒適度的同時(shí),有效地確保人身安全。
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