当前民用高层建筑供配电系统电气设计 曹金立

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:曹金立
[导读] 摘要:民用建筑供配电系统设计的目的,就是要采用一切可能的、恰当的技术手段,在数量上、质量上满足各种用电设备在正常事故状况下的不同用电要求,保证供电的安全和可靠,同时考虑技术与经济的统一。
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        摘要:民用建筑供配电系统设计的目的,就是要采用一切可能的、恰当的技术手段,在数量上、质量上满足各种用电设备在正常事故状况下的不同用电要求,保证供电的安全和可靠,同时考虑技术与经济的统一。为保证电气设计的合理性及系统的安全运行,建筑师除了应向电气专业提供正确的设计基础资料外,设计中更应结合电气专业的要求和特点,为设备、线路的安装配置及运行维护提供必要的安全空间和通道,选择恰当的位置和相互关系,并在建筑结构上采取必要的措施,防止电气部分与建筑的其他各部分在检修或事故情况下相互影响。
        关键词:民用建筑;供配电设计;问题;解决对策
        一、民用建筑配电工程设计中存在的不足之处
        依据我国《民用建筑电气设计规范》中的明文规定:在对民用建筑中的电缆及导体的截面积进行选择设计时,必须要严格考虑到远距离供电、用电设备的端电压等客观因素,它们对民用建筑中配电工程质量的好坏与否起着关键性的制约作用,所以,禁止出现考虑欠周全这一人为失误。一般情况下,国家电力局对用电设备端电压的偏差不能超过百分之五正负值这个数据(适用于普通工作场所的照明情况、电动机等),而对于警卫照明、应急照明这类距离变电所非常远且面积较小的各种照明来说,最低值不能低于负值百分之十。需要注意的是:在电能传输到用电设备端时,一定要仔细的选择电缆及导体的截面。当消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时,宜采用双回路树干式供电,并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时,可由单回线路树干式供电,并按防火分区设置应急照明配电箱。但是,在实际设计中,由存在着在理解上的偏差,民用建筑供配电设计人员、民用建筑的审查人员、校对人员经常会要求在住宅楼消防电梯前室的一两个应急灯也要求单独设置双电源切换箱。从设计的经济性考虑,这样做很明显比较浪费。如果在民用建筑的每一层的每个防火分区都设置应急照明配电箱,那就更不合理了。
        在实际操作中,很多设计人员会在自己的供配电设计中说明,电梯的井道照明供电及检修用插座的设置有电梯厂家来成套设计完成,很显然这是不合理的,电梯厂家并不完全了解建筑中的供配电设置情况,不了解建筑中的电路分配情况,只能凭借经验或工程图纸来分析。设计人员的不负责任设计将给用户用电带来安全隐患。
        二、民用建筑供配电工程的总体电气设计
        1.民用建筑电气设计的原则
        民用建筑电气设计必须贯彻执行国家有关工程的政策和法令,应当符合现行的国家标准和设计规范。电气设计还应遵守有关行业、部门和地区的特殊规定和规程。在上述的前提下力求贯彻以下原则:应当满足使用要求和保证“安全用电”;确立技术先进、经济合理、管理方便的方案;设计应适当留有发展的余地;设计应符合现行的国家标准和设计规范。
        2.电气设计的程序
        民用建筑电气设计主要包括初步设计阶段与施工图纸设计阶段。

其中初步设计阶段的主要工作是:了解和确定建设单位的用电要求;落实供电电源及配电方案;确定工程的设计项目;施工图纸设计阶段,根据对比与遴选出的最终设计方案,其中涉及设计方案中规定的设计目标、规范、技术细节等供配电工程设计文本,开展下一步可执行的施工程序与步骤设计,进行基础性的用电负荷计算;确定供配电设备容量与类型;编制出施工图设计文件等。
        民用建筑中的供电中枢往往是变配电所,它在民用建筑中的配电工程设计中起着至关重要的作用,它包括以下几个方面的内容:①进行变配电所负荷计算与无功功率补偿计算,进而确定无功补偿的容量;②在建筑高度非常高与较大容量负荷相对分散的情况之中,在经过技术经济的确认后可以分散布置多处变配电所;③还要进行负荷分级,即凭借参考变配电所供电的负荷性质及其对供电可靠性的要求等等。变配电所的设计是民用建筑中的配电工程设计所不可或缺的,因此,要重视到变配电所设计的重要性,进而保证建筑物有一个安全可靠与完善的供电系统,促进经济的健康快速发展。
        三、民用建筑供配电设计中注意事项及相关问题的解决方式
        随着我国社会主义市场经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,大部分民用建筑中居民用电量逐年增加,特别是近年来,随着全球变暖及其他环境问题的出现,冬季和夏季人们的采暖及纳凉基本依靠空调来实现,很多家庭中安装了大功率的中央空调、电热水器等电气设备。值得注意的是,家庭用的小型中央空调中系统是由风机盘管及空调主机共同构成的,风机盘管的电压为220V,空调的主机电压为380V。那么供配电设计人员在设计时就必须注意此时住宅的电源应选择三相电源进线,而出现的回路也应选择设置成一路三相断路器作为中央空调的主机电源。
        现代民用建筑的防雷设计,除采用避雷针和避雷带的传统做法外,近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用,但在理论上一直是有争议的。广州花园酒店、南京金陵饭店都装设了放射性避雷针。但是个人认为,从国外引进的这种放射性避雷针,维护复杂,价格又不便宜,还是采用传统的避雷方法简单可靠,更加经济合算。只要保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接,形成等电位层。现代建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙,与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地,都是合在一起的,组成混合接地系统。
        结论:随着我国改革开放的不断深入与人民生活向小康社会的全面迈进,我国城市化建设发展的同时,更促进了我国建筑业的快速发展。各类建筑工程的与日俱增中,民用建筑工程项目在整个建筑工程中所占的比例越来越大。因此,民用建筑供配电系统的安全性、可靠性、经济性就显得尤为重要。但是在实际民用建筑供配电设计中还存在一些问题,这些问题严重影响了民用建筑供配电设计。本文就目前民用建筑供配电设计中存在的问题进行分析,并找出相应的对策。
        参考文献:
        [1]谢燕林,曾盛敏,曹平.浅谈民用建筑工程低压配电系统无功补偿[J].黑龙江科技信息,2014(2):135~136.
        [2]张维,王志红,李文军.浅析当前民用高层建筑供配电系统电气设计[J].城市建设理论研究(电子版),2013(16):217~219
        [3]赖庆林,王后学,郑国明.浅谈民用住宅建筑供配电安装施工过程中的质量控制问题[J].建筑工程技术与设计,2015(11):39~41.
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