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浅谈超高层建筑电气设备用房设计

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发表于 2017-6-7 15:07:19 |显示全部楼层

山东同圆设计集固有限公司毛勤电机房,电气竖井,弱电设备机房〉的设计要点及注意事项关镊词超高层建筑变电所柴油发电机房电气坚井抗震AbstractThisarticledescribes一般高SK用建筑,根倨建设规模和使用功能,忠设H各种电气系统和电子岱息系统,要在建筑物内选择公适的位置,设置一定规模的强电和弱电机房等电气设备专爪房间。在工程设计时,电气专业必须根据凼家规范和有关规定,及时给建筑专业提,1丨丨要求,密切与上建、设济工种配合,合邱选择并确定各种强弱电用房的位H反规模,力求电H方案和建筑方案都能达到满意的效聚。

  而起高层建筑在电气设计方面S高层建筑相似的特点,也有和普通高M建筑不N的设i丨'理念,需在关键处做特殊设讣处理,以保证它的安全性和篼品质。

  现结合本人在以往设计屮的经验,谈一K高fi及超高层建筑中电气设备用房设计的几点体1变电所1.1设聊方式起高层建筑因为使用功能复杂,用电设备繁多,爪电容置大,而且建筑丨积大,供电距离K,线路电IE降增人,综合考虑盅设置多个变电所。在20m以下的超高层建筑屮,比较常见的做法足放射式供电,将10kV进线从地下M引进到10kV总变屺电所,然肟分Btl至各负荷中心的分变配电所。分变电所各变压器前面加U)kV隔离开关枳,优点是其地保护完整简咻,缺点是开关多、电缆多、电气设备房占用地下室面积人。

  1.2设置位置变电所的位置选择在10kV及以下变电所设计昏先要选择接近负荷中心的位置,超高M建筑一般处十城市繁华地段,为避免七爪昏层黄金位置,大容量的用电设济如空调机房,水S房等多设丁'地KS,因此总变电所一般设丁地;超高S建筑的塔楼部分结构梁比较大,朴:N布置相对密鬼,不g满足配电设备布置的要求,变电所多选择布置在裙楼位置,人容S设备处W设供制冷机房等使/11的专爪变电所,裙房柬积较大,m电设备多且分散,设计时4以将各电气贤井处作为负荷集屮点,变电所的位聊应选择到各配电竖井水平距离最小的位首。附近,负荷SR尽呈最小;变配电所可设置在建筑物的地下层,但不宜设置在最底层,因此起高层建筑的总变配电所一般设于地下二层或地下一M靠近塔楼的辟楼位置处。

  其次,变电所的设置还要劣虑进!丨!线方便,应有一而贴近外墙,以方侦进出线;还应方侦设济的运输或吊装,在方案阶段就应与建筑专业配合,考虑好设济的进出m道,在满足本专收的要求外,还应考虑小区室外管线综合的合理性和对袅观设计的影响。可在地下M靠外墙处设置不小十20m2的高ffi分界室,根据爪电总容量和负荷分布情况,合理设置1个10kvIE配电室和1座或多座10/0.4kV变电所。10kV高W配电室宜贴近高吒分界室,并应与主变配电所合建。

  此外,其他的设置要求还:不应设在所、浴室或其他经常积水场所的正下方、ri不宜qh述场所相贴邻;不应设在有剧烈袁动或高温的场所;应避丌建昌能建技TTv筑物的伸缩缝、沉降缝等位置i不应设在爆炸危险环境的正上厶或正下力不宜设在有火灾危险环境的正上力或正下力等等,4参见相关规范,不冉一一赘述。

  1.3上部变电所巾十超高M建筑的高度高,设十地下M的水泵等设备很难接供水到建筑物顶部,需在大楼中N的设备层增设消防水系统及生活水系统的加〗十:设条,以保址系统的iK常运行。另外在建筑物上部的避难层和尾顶层也设置了电梯,风机等较多的用电设备,可以认为h部是一个负荷集中点,当由下部的变电所直接供电不经济时,应考虑在上部设变电所。有资料提出高层建筑负荷矩不甘。大十3万kW m,否则有色金属消耗、投资及线路损失增多。考虑现实情况,全RK用建筑工程技术措施/电H规定,负荷超过500kW,供电距离超过2(X)m时宜考虑设置变电所,此时的负矩达到丨万kWm;在起高层建筑中,丰变电所多设于裙楼中,供Hi线路还有相当一段度的水f距离,在实际设计中,150m以上的超高运建筑宜考虑设置上部变电所;!虑是否设置上部变电所时,不应简单的将容量或供电距离割裂开来考虑,而宜将负荷矩10万kV m应作为考虑各种囚素沿的上限数值,+宜丙突破。

  h部变配电所一般设置在功能转换的地方或技术夹M、避难M,这也是用电设备较为巢中的地A.设置上部变电所时,除丫满足规范要求外,还应考虑变IE器t次吊装及口后设备维修史换的垂及水、卜运输通道,以及设济对楼板荷重的影响。由丁电梯井道尺寸及载量的限制,应避免采用墙外吊装方式。单台变乐器的容鼠不宜起过8(X)kVA,也可采用成套变电站小型化设备,以利于节省空间。配电进出线采用h进h出,不建议做电缆夹M.此外,上部变电所尽量避免与为办公,宾馆等使川功能的房N相邻,否则还应考虑采取防振动、噪声、电磁辐射等的措施。

  1.4变电所面积估算根据以往的经验,带高压配电室的中。变电所,设备2台变乐器时,变电所的建筑面积宜为300m2左右;4台变压器时官。为400m2.其他分变电所叶仅在变ffi器前设隔离丌关柜,变电所建筑刖积可按7590m2/ft估贯。变电所面积的确定还应考虑所选设备的外形尺寸,变电所内是否设首。电缆沟,电缆进出配电柜的位置等因素都会影响设备尺、,必要时应进行经济技术比较,合邱。选择设济。需耍注意的足,建筑区域形状和柱N设置不利于设备布置时,所盅面积将所靖加。

  2柴油发电机房2.1柴油发电机房设置作为超篼层建筑,安全件必然是供电系统设计所需要格外注意的地方,凡次是供电可靠性。在配电系统的设计h,考虑多回路供电及备用发电机组的配置。采用低压发电机时,应靠近变电所的低压配电室,以便接线,减少线路损耗,便十运行管理。当建筑物m电容量很大时,可考虑采爪m发电机。机房所需的建筑闹枳与机组的型式、奔量和布首。等因素有关。方案设计阶段,台机组机房面积约为60100m2. 2.2柴油发电机房的位置除f要满足变电所位置选择要求外,还应考虑机房的进风、排风和排烟。il少耍存面靠外墙,最好是在建筑物的非主入口面及背风面。尽量避开建筑物的中要出入口及主要尬道,以免机纟fl定期运行保养时影响人讲进出。机房不宜设在地下室的最底层,否则应采取有效的防涝、防潮措施,确保灭火期N应急发电机组、配电柜及消防设备不致因浸水而停电。

  3电气竖井(楼层配电间)3.1电气竖井的面积作为超高层建筑,楼层M多,配套的机电设备越多,各种设备竖并所占面积也越人,楼层使用韦就越低。关资料介绍,国外一些起高层智能建筑使用率人多在60%左右,国内M前建成及在建的智能型写字楼使爪率f均在65%左右,最能达70%左右。而对十业主方面,是希望训有尽可能多的使用空间,这样就会和我们的电气设备所占用的空间形成-个矛盾,这也是很多高层建筑物都会碰到的一个问题。根据经验,强电设备间的面积为楼层面积的5%.~ 10%.,起高层一般取10%n,还需要借H1走道空间,空间比较紧张,弱电相In. 3.2注意空间的节省在设计h,首先要满足规范要求,确保电气系统有很好的安装及维修空N.N时为Hh业上获得史多的使爪空N,需要设计人员在排布电缆和贤井力4丨合理布局,精细设计,采用新技术新工艺,在经济合理的苯础上选用先进设济,并且和业主、各个施工位进行紧密的丨办调配合,M鼠减少转换竖并和缩小竖并等所占用的空间,以便提供出更多的空间给、丨k中使用。

  3.3竖井的位置和数量应根据用电负荷性质,设备和管线数鼠、各支线供电十径,建筑物的沉降缝设置和防火分区等因素确定贤井的位置和数量。一般800m2左才f设一个电气贤井,电H竖井不应和电梯、管道井等共用同竖井,避免邻近烟道、热力管道及儿他散热量大或潮湿的设备,靠近用电负荷中心,尽蛩减少干线电缆的长度和电能损耗。对于起高层建筑,裙楼和塔楼面积人,使用功能多样,为便十管理,电气贤井应按使用功能设置,除r在塔楼上设置贤井外,还应群楼设配电N,分流与塔楼无关的管线。

  高M建筑内的电气贤井设置要考虑进出线力便,应位丁方侦安装、维护的公共部位,且上KS宜对齐。

  尺寸除应考虑敷设竖叫电缆、封闭母线、穿线钢管和线槽外,还应配电箱、电度表箱、分线箱及接线箱等占用的空间及操作维护距离。竖并的人小除满足布线间隔及安装箱体或设备等必需的尺、外,强电宜在箱体前m有不小十。8m、弱电甘。在箱体前衍有不小十0.6m的操作、维护距离。当受条件限制,利爪贤井外的公共走道作为检修面积时,强电井的净深尺寸不宜小丁0.8m,弱电井的净深尺寸不宜小丁。4m.竖井位聊选择时,还应考虑结构梁对垂直方向线路敷设的影响,应注意在h部墙体厚度减少时,尽昆使竖开内墙体对齐,便十线路敷设。为防止进水,贤井的地坪或门槛宜高Mi本在上部设有变电所的超M建筑中电气贤井内还应居虑高压电缆的敷设空N,In时敷设有ffilOkV和低+:0.22/0.38kV电源线路时,间距应大丁等丁500mm,并宜将高乐电缆线路敷设在金域线槽内,且竖并内高压电源线路应明从标忐。图I、2为一个塔楼为办公的你准层的电气竖井的简节布置图。

  3.6.1高层建筑的各种竖叫管井都是火灾延的途径。

  为了防IK火灾时管并被烧毁,扩人灾情,电气竖并的并壁应是耐火极限不低于1H的非燃烧体。楼层的电气贤井检修门(耐火等级不应低十内级)应外丌向公共通道。楼运N应有钢筋混凝土楼板或钢结构楼板做防火密闭隔离。在每层线缆穿过楼板(予留洞或金域管套管)处用进行防火封培,不得存有孔洞。超高层中凡起过5m2的房间均应设探测器。

  监控电姆桥架(三槽)有线综合布IR电柜两条插接母线插接箱消防接塍关资料介绍,在lm的高度上,摇摆偏差可达20em.为减低起高层建筑物在摇摆时对铜母线槽连接组件位聊的力,在竖向牛干线的设计h可以电缆连接母线槽配电,减少发生故障及维修的机会,也相对地增加f上干系统的A命。

  3.6.3为保障人夂安全,超高层建筑还需做好安全保护接地,即等电位连接系统,竖井内设有接地P线和接地端子箱。各层楼面钢筋及电气设备的所可沣电的金属外壳通过电气接线的方式可靠接地,形成等电位M.具体做法见阁3. 3.6.2由于起高层建筑物会一定的摇摆度,据智能屋盍电技4弱电设备机房在超篼层建筑屮,信总化程度较篼,需设置各类弱电机房,如消防拧制宰、安防控制中心、建筑设备监控室、述丨:中华人民共和国住房和城乡建设部。G16 2008民用建筑电气设计规范。北京:中国建筑工业出版社,2008.中国建筑标淮研究院。全国民用建筑工程设计技术措施-电气。北京:中国建筑工业出版社,2003.中华人民共和国电力工业部。GB50260-96电力设施抗震设计规范。北京:中国计划出版社,1996.中华人民共和国住房和城乡建设部。GB50011-2008建筑抗震设计规范。北京:中国建筑工业出版社,2008.吴正平。超高层建筑配电系统介绍。建筑电气,2008(5)


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