高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計的論文
摘要：本文結(jié)合工程實例，詳細(xì)闡述了高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計時各系統(tǒng)負(fù)荷的分配措施，按照規(guī)范，通過科學(xué)負(fù)荷驗算，從設(shè)計上滿足各系統(tǒng)用電負(fù)荷安全性要求。并對建筑物強弱電系統(tǒng)管線敷設(shè)提出合理解決方案，以滿足建筑智能化要求；對其管線的敷設(shè)安裝施工工藝及注意措施進(jìn)行詳細(xì)探討。
關(guān)鍵詞：電氣；設(shè)計；安裝
1工程概況
某工程位于長沙市CBD商務(wù)區(qū)內(nèi)，占地面積9500m2，總建筑面積45000m2，地上19層，地下2層，為星級酒店和寫字樓于一體的綜合性商務(wù)樓宇。該工程電氣設(shè)計按供配電一級負(fù)荷設(shè)計，采用兩路10KV電源供電，供電線路采用電纜直埋方式，兩路10KV電源一用一備。通過母連接，兩路電源均能負(fù)載100%的負(fù)荷。供電制式為三相五線制TN-S系統(tǒng)，為滿足高層建筑防火要求和提高變壓器的過負(fù)荷能力，該工程選用二臺1600KV干式變壓器，變壓器的負(fù)荷率平時保持在70%左右。
2大廈電氣系統(tǒng)設(shè)計與驗算
2.1系統(tǒng)設(shè)計
2.1.1照明系統(tǒng)
2.1.1.1系統(tǒng)概述
本工程的照明系統(tǒng)分為正常照明和應(yīng)急照明。
正常照明主要包括舞廳照明，大廳照明，公共區(qū)域照明，客戶照明等。為減小動力負(fù)荷頻繁啟動對照明質(zhì)量的影響，設(shè)定了一專用變壓器為照明系統(tǒng)供電。自酒店的中心配電室出線后進(jìn)入配電豎井，經(jīng)低壓母線引至各樓層的總照明配電箱，然后由此分布到各區(qū)域配電箱。
因本工程為高檔星級酒店與智能化辦公樓，對供電要求較高，所以除配有自備發(fā)電機組外，樓層設(shè)有專用的應(yīng)急照明系統(tǒng)，系統(tǒng)主要覆蓋區(qū)域包括：酒店大堂，各餐廳、走廊、電梯間、樓梯間等。在設(shè)計時該系統(tǒng)的供電采用雙電源，其中大堂，餐廳區(qū)域選擇其中幾個支路兼做正常照明，供電從本層配電豎井應(yīng)急照明切換箱中出線。在此基礎(chǔ)上，在各公共區(qū)域及通道設(shè)置具有蓄電池的事故照明燈具，在沒有任何外供電源的情況下，該燈具能不間斷供電1h。
2.1.1.2照度的確定
星級酒店的'裝修檔次一般較高，為配合裝修效果，充分體現(xiàn)酒店及辦公氣氛，本工程對酒店中各重點區(qū)域的照度均采用利用系數(shù)法進(jìn)行計算。根據(jù)酒店各功能區(qū)的特點，各功能區(qū)的照度標(biāo)準(zhǔn)值見表1。
2.1.2動力系統(tǒng)
動力系統(tǒng)設(shè)備包括正常動力與消防電源兩部分。正常動力包括：空調(diào)制冷機組，空調(diào)水泵，冷卻塔，洗衣設(shè)備，污水泵，客用電梯，貨梯，各層空調(diào)器，開水器等。因動力設(shè)備在地下2層分布較多，所以該部分設(shè)備的配電自酒店總配電室出線后在地下2層設(shè)動力控制中心。
消防電源包括：消防水泵，水幕水泵，消防電梯，噴淋水泵，排煙風(fēng)機，正壓送風(fēng)機等。消防動力設(shè)備為雙電源供電，一路引自由兩路電源變壓器供電的消防供電專柜上，另一路引自自備發(fā)電機組，兩路消防電源分別由兩回線路引到各個消防用電設(shè)備點上實行末端自動切換，以確保消防設(shè)備的供電可靠性及安全性。
2.1.3負(fù)荷計算
電力負(fù)荷一般由各專業(yè)提供技術(shù)要求及負(fù)荷大小：
2.1.3.1三相負(fù)荷計算：
2.1.3.2單向負(fù)荷計算：
�、俦M量將各單相負(fù)荷逐相均勻分配，以減少不平衡，計算時，將線負(fù)荷換算成相負(fù)荷，將各相負(fù)荷相加，取其最大單相負(fù)荷的3倍作為三相負(fù)荷。
②當(dāng)回路中的單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谠摶芈啡鄬ΨQ負(fù)荷的總?cè)萘康?5%時，按三相平衡負(fù)荷計算。
�、壑挥芯�負(fù)荷時，將各線間負(fù)荷相加，選取較大的兩項進(jìn)行計算，現(xiàn)以Pab≧Pbc≧Pca為例：
按70%的負(fù)荷率，第二臺變壓器的容量為：1086/0.7=1552kVA,選用1600kVA變壓器。
2.2防雷與接地
本工程聯(lián)合接地電阻阻值要求小于1，利用鋼筋混凝土箱型基礎(chǔ)做自然接地體。鋼筋混凝土柱內(nèi)鋼筋做防雷引下線，在建筑物四角距室外地坪0.5m處做測試點。為防止側(cè)擊雷進(jìn)入酒店，酒店鋁合金鋼窗均與圈梁內(nèi)鋼筋可靠焊接。酒店中所有金屬管道均與混凝土中鋼筋焊接，以使整個大樓處于一種均壓狀態(tài)�？紤]到弱電系統(tǒng)對接地的特殊要求，而弱電接地裝置與強電接地裝置的間距無法滿足規(guī)范要求，不能設(shè)置單獨弱電接地系統(tǒng)，只能選用聯(lián)合接地。
3線槽敷設(shè)安裝施工
智能化建筑弱電工程是當(dāng)今建筑中很重要的一部分，衡量一個城市建筑的現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計形態(tài)和智能化是其中的兩個方面。智能建筑的弱電系統(tǒng)主要由以下各子系統(tǒng)組成：
(1)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；(2)辦公自動化系統(tǒng)；
(3)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)；(4)火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)；
(5)公共安全防范系統(tǒng)；(6)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)；(7)弱電電源及接地系統(tǒng)。
如此之多功能設(shè)施，布線設(shè)計方案也成為電氣設(shè)計的關(guān)鍵，因涉及專業(yè)多，施工時相互配合尤為重要。為保證大廈內(nèi)部的美觀，也為了更科學(xué)滿足設(shè)施智能化的要求，方案選用地板內(nèi)敷設(shè)地面線槽來達(dá)到各功能目的。
3.1地面敷設(shè)線槽的定義
地面線槽是一種封閉的、直接隱蔽于地面下的金屬線槽，可以靈活方便地提供電源、電話、電視、計算機、話筒等線纜傳輸電能和信號接口。其設(shè)計是根據(jù)建筑物近期和發(fā)展需要布置線槽的縱橫間距，根據(jù)穿線的根數(shù)、橫截面積和工藝要求確定線槽的規(guī)格及槽數(shù)。按槽數(shù)可分為單槽、雙槽、三槽，規(guī)格有50系列、70系列、100系列、230系列、300系列。
線槽適用于380/220以下強電和弱電的線路敷設(shè)。性能特點：地面線槽可供單一或多用途線纜、多回路敷設(shè)，終端元件布置平整美觀。地面線槽是由線槽、分線盒、各種連接件、密封件、附件及電源頭等組成。
3.2地面線槽規(guī)格型號設(shè)置與布線參數(shù)要求
內(nèi)外均熱浸鍍鋅，出線口處采用無螺紋接口，線槽標(biāo)準(zhǔn)長度為3m（可特殊加工），線槽出線口開孔尺寸：﹤48mm，線槽開孔間距分：3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。
主要配件有：線槽分線盒：線槽分線盒起到導(dǎo)線的相接、轉(zhuǎn)彎交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分線盒內(nèi)設(shè)有屏蔽分離板，以保證強電、弱電的隔離與屏蔽。
線槽支架：分為單槽、雙槽、三槽支架，它是用于線槽的支撐及高度調(diào)整，高度調(diào)節(jié)范圍一般為20mm～150mm的熱鍍鋅件。其它還包刮彎頭、封頭、出線圈等配件。具體穿線根數(shù)見表4。
3.3地面線槽的敷設(shè)安裝工藝
3.3.1彈線定位：根據(jù)設(shè)計圖紙確定線槽走向，從始端至終端找好水平線或垂直線，用粉線袋在線路的中心外進(jìn)行彈線，按照設(shè)計圖要求及施工驗收規(guī)范規(guī)定，分別找出分線盒、分線口及支架的具體位置，用鉛筆分別標(biāo)注。一般支架間距為1.0-1.5m。
3.3.2線槽敷設(shè)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)位置放置分線盒和支架，然后放置線槽和出線口，同時根據(jù)需要加各種配件，朝上的線槽不必立得太長，否則易被砸斷。連接完畢后，調(diào)整支架和塑料蓋，使出線口到適當(dāng)高度。達(dá)到位置正確，固定牢固，走向合理。線槽水平或垂直敷設(shè)部分平直度和垂直度允許偏差不超過5mm。為防止灰漿進(jìn)入，各連接處周邊抹專用膠，各分線盒、出線口盒蓋擰緊，并用鐵絲綁扎，未端加塑料封堵。澆筑混凝土?xí)r設(shè)專人看護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
3.3.3跨接地線焊接：依據(jù)施工規(guī)范，確定跨接線規(guī)格。地線兩端焊接面不小于該跨接線截面的6倍，焊縫均勻牢固。
3.3.4槽內(nèi)配線：首先清掃線槽，可先將帶線穿插至出線口，然后將布條綁在帶線一端，從中一端將布線條拉出，反復(fù)多次可將線槽內(nèi)的雜物和積水清理干凈，也可用空氣壓縮機將線槽內(nèi)的雜物和積水吹出。放線前應(yīng)先檢查管及線槽連接處的護(hù)口是否齊全，其放線和導(dǎo)線連接部分與其它管路敷設(shè)形式大致相同。敷設(shè)線纜應(yīng)注意以下基本原則：1、同一路徑不同回路絕緣導(dǎo)線設(shè)計于同一線槽內(nèi)，但同一槽內(nèi)強電回路必須能同時切斷電源；2、線槽內(nèi)導(dǎo)線總截面不應(yīng)超過線槽內(nèi)截面的30%；3、強弱電回路應(yīng)分槽敷設(shè)；4、不同電壓回路交叉時應(yīng)在分線盒處采用金屬隔板隔開。
3.3.5線路檢測：線路檢查及絕緣遙測按相關(guān)規(guī)范操作。
3.3.6面板安裝：配合裝修，依據(jù)各出線口用途，安裝相應(yīng)的終端面板。
3.4地面線槽安裝時具體注意事項：
3.4.1地面線槽表面混凝土厚度應(yīng)大于20mm；
3.4.2線槽內(nèi)外應(yīng)光滑平整，無棱刺，扭曲、翹邊等變形現(xiàn)象；
3.4.3支架與調(diào)整螺栓調(diào)整線槽高度一般以30-50mm為宜；
3.4.4線槽整體連結(jié)完畢后，應(yīng)按設(shè)計檢查確認(rèn)，無誤后對線槽及附件連結(jié)處用蜜封膠密封，對線槽首、末、分線盒、出線栓和未用出線孔用專用塑料防護(hù)蓋封堵。
4結(jié)語
綜上所述，現(xiàn)代高層建筑的電氣設(shè)計由于智能化的需要而變得復(fù)雜，用電設(shè)備越來越多，對供配電系統(tǒng)設(shè)計和線路安裝提出了許多新的要求，因此在電氣設(shè)計和線路安裝時，將供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、靈活性擺在突出位置，認(rèn)真按照設(shè)計和操作規(guī)范進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化和施工，從而將建筑智能化從設(shè)計和安裝上推至臻美。
參考文獻(xiàn)：
[1]建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范.GB50303-2002
[2]建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn).GB50034-2004.
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