隨著科學技術的不斷發(fā)展,智能建筑技術得以誕生,高層智能建筑作為智能建筑技術與新型信息技術的結合產物,不僅給居民提供了更加便利的服務,同時也極大的促進了建筑電氣行業(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)設計變得更加多元化。相對比傳統(tǒng)的電氣設計,高層智能建筑電氣設計要在滿足結構和功能的前提下,考慮更多的安全和經濟要素,例如防雷、防火和節(jié)能等。
相對普通的建筑電氣系統(tǒng),高層智能建筑中與電氣相關聯(lián)的設備較多,例如樓梯安全照明系統(tǒng)、電梯、消防設備、排風設備等,由于一些電氣設備處于高層上端,所以還需要單獨設置電源,這就大大增加了電氣設備的用電量。為了達到電氣設計的經濟性要求,在進行高層智能建筑電氣設計時,要在考慮穩(wěn)定性和安全性的基礎上,降低電氣設備負荷,從而達到節(jié)能設計的最終目的。另外,高層智能建筑不同于低層建筑,其對于高低壓配電系統(tǒng)以及防雷防火等要求較高,所以在進行實際電氣設計時,要重點進行優(yōu)化設計,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荷等級為二級負荷以上,為了保證供電可靠性,至少應有兩個獨立電源,具體數(shù)量應視用電負荷大小及當?shù)仉娋W條件而定。兩路獨立電源運行方式,原則上是兩路同時供電,互為備用。高壓電源進線采用電纜,進線電壓等級為10kv標準電壓等級。另外,還須裝設應急備用柴油發(fā)電機組,要求在15s內自動恢復供電,保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。
由于高層建筑所涉及的線路較多,所以在實際的高壓配電系統(tǒng)設計中,需要在本建筑物的一層或地下一層設置變配電室,每層樓豎井設層配電間。層間配電箱經插接自動空氣開關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)。配電設備中的主要部分是干線?,F(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,高層建筑需要進行分層供電,分別設置相應的變壓器,確保各部分供配電的正常運行。
除了上述分析的高低壓配電系統(tǒng)設計外,還需要重點考慮高層電氣防雷、防火和節(jié)能等問題。
4.1.1 外部防雷設計
對高層智能建筑電氣外部防雷的設計主要可以分為以下兩個方面:
1)接閃器設計。該裝置位于高層建筑最高端,當遇到雷雨天氣時,可以直接承接雷擊,達到保護建筑的目的。
2)引下線設計。該裝置主要是通過高層智能建筑自身的金屬結構以達到防雷的目的,相對比普通的建筑而言,高層建筑大都在30m以上。為了達到更好的防雷效果,在進行引下線設計時,要將高層建筑超出30m的部分按照三層為標準進行劃分,同時將其與均壓環(huán)連接,目的使雷電流更好的實現(xiàn)分流,從而減少對高層智能建筑內部電氣的干擾。
4.1.2 內部防雷設計
高層智能建筑電氣在進行防雷設計時,除了要考慮外部設計,還應當從內部進行防雷設計,以起到更好的防雷效果。通常情況下,建筑電氣內部防雷主要包括兩方面內容:
1)安裝避雷器。在遇到雷雨天氣時,高層智能建筑雖然具有外部防雷措施,但是當雷擊過電壓時,仍然會引起建筑內部配電、變壓器的破壞,從而給智能建筑電氣設備造成影響。因此,在配電、變壓器中應當安裝避雷器,避免雷擊過電壓對變壓器造成損害;
2)安裝浪涌保護器。由于電網周圍遭受雷擊會使得雷電電壓侵入到建筑電氣系統(tǒng)內部,對一些電氣設備造成影響,從而給居民人身安全構成威脅。而安裝浪涌保護器可以有效避免上述問題的發(fā)生,同時它還可以有效降低雷擊電壓產生的電磁脈沖,從而避免建筑電氣遭受電磁干擾。
相對比低層建筑而言,高層建筑一旦發(fā)生火災,控制難度較大,所以在進行電氣系統(tǒng)設計時,要重點考慮防火因素。高層智能建筑電氣防火設計主要包括以下兩點:
1)火災自動報警系統(tǒng)的設計。火災自動報警系統(tǒng)主要由火災探測器和警報器組成,其中火災探測器在設置時要綜合考慮建筑結構和人流量等因素,通常情況下,火災探測器安裝在過道、電梯前室和居民家中。另外,在進行探測器安裝前,相關人員要對火災探測器感煙和感溫的敏感度進行測試,確保高層建筑在遇到火災的第一時間發(fā)布火災信息。在完成火災探測器安裝后,要對火災報警系統(tǒng)進行設計,其材料通常選用防火材料,以確保在火災發(fā)生時不會影響信號的傳輸。此外,還需要對報警系統(tǒng)線路進行敷設,敷設時要重點考慮電磁干擾等因素,確?;馂膱缶盘柨梢哉鬏敚?/p>
2)消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計。消防聯(lián)動控制系統(tǒng)是電氣防火設計的核心,該系統(tǒng)屬于智能控制系統(tǒng)。當火災發(fā)生時,火災自動報警監(jiān)控系統(tǒng)檢測到火災信號,將信號傳輸給智能警報系統(tǒng),待智能警報系統(tǒng)識別火災信息號,觸發(fā)消防控制系統(tǒng)連接的一系列消防設備,從而達到緊急滅火的最終目的。
除了防雷和防火設計外,高層智能建筑電氣設計中需要考慮節(jié)能因素,在確保安全穩(wěn)定的前提下,使電氣設計實現(xiàn)良好的經濟效益。高層智能建筑電氣節(jié)能設計重點需考慮兩方面因素:
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,但是由于線路長度過長,使得出現(xiàn)大量的電耗和能耗,所以實際的電氣系統(tǒng)設計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備的負荷情況和供電距離,對線路的粗細進行篩選,盡量減少輸電線的長度,從而達到節(jié)能的目的;
2)照明系統(tǒng)的設計。在進行高層建筑照明系統(tǒng)設計時,要嚴格遵循節(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,照明燈具應當選擇綠色節(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計是一項復雜的工程項目,在進行實際的設計中,相關工作人員要根據(jù)實際情況,綜合考慮各方面因素,同時要嚴格考慮防雷、防火和節(jié)能等因素,確保電氣系統(tǒng)設計符合相關的標準和規(guī)范,提高居民舒適度的同時,有效地確保人身安全。
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