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摘要:目前电气设计综合服务已经提上日程,设计单位提出设计质量保证措施,阐述工程特点和设计难点,分述本项目的各项设计方案,并提出不同于传统设计的优化措施,能够高质量和更好地完成建筑电气设计。
关键词:电气,设计,优化,措施,服务。
Abstract: Currently the electrical design Comprehensive
services have been put on the agenda, the design unit designed the quality assurance measures on the engineering characteristics and design difficulties, described the design of this project, and provide design optimization measures which is different from the traditional design, and can accomplish high-quality and better building electrical design.
Keywords: electric, design, optimization,measures, services.
中图分类号:TU855文献标识码:A 文章编号:
随着设计市场的竞争加剧,目前设计投标已经从方案说明逐步过渡到设计服务措施竞争,由于设计在传统项目设计在后期服务上的有待加强,使得设计服务综合措施,已经成为设计单位相互竞争的重要筹码。以下结合某大型公共建筑电气设计服务措施予以简要介绍,限于篇幅,某些系统略去。
一、设计质量保证措施
为保证电气设计质量,需要认真做好设计前期的工作准备,有针对性地提出本专业所需条件,由建设方确认,并提供本专业所需资料及本项目的设计任务书。
设计师将充分熟悉现场条件、建设方提供的设计资料和任务书,以及本工程建筑、结构、给排水、暖通等各相关专业的资料和意图,充分优化本工程的电气专业设计,提供良好的服务,概括如下:
(一) 设计依据完备、可靠;
(二) 设计程序严谨、合理;
(三) 设计内容正确、详实;
(四) 设计深度满足本工程各阶段的需要;
(五) 设计文件规范、工整,符合国家规定与技术标准;
(六) 设计变更原因清楚,责任分明,依据确凿;
本工程的设计后期设计服务工作须与建设单位、施工单位、监理单位等经常协调,并得到这些单位的支持。
二、工程特点及设计难点
本项目总建筑面积约6.8万平方米,大厦东西140多米,形状较为狭长。除地上为高层建筑外,还设置有两层地下室,作为变配电房、水泵房、冷冻机房、人防及车库等用房,并设有人防单元。
建筑层数多、建筑跨度大、建筑功能广、建筑结构复杂,又由于本建筑对供电的可靠性要求很高,对弱电系统设计要求也高,由于本建筑是指挥调度大楼,所以对弱电系统设备及通讯设备的供电要求需要可靠。
所以本建筑的供配电系统是设计重点之一,应该简单、安全、可靠,分级要少但是要非常明确,保证供电质量、便于管理、便于维护,同时还要节约建设投资、提高用电效率、减少设备运行时的电能损失。
强电部分的设计主要包括高压配电系统、低压配电系统、动力照明干线系统、配电箱系统和导线电缆的敷设等,这一部分设计的基本要求是可靠性、灵活性、安全性。总体而言,本项目建筑用电可归纳如下:
可靠性——本项目为一类高层建筑,用电负荷为一级,需保证在各种运行方式下提高供电的连续性,故考虑由两个市政变电所各引来一路10KV电源,两个电源等级相同。并在变配电房内设置一套应急柴油发电机组。当一路市电停电或发生故障时,由另一路市电负责供电,本设计方案力求可靠供电,充分考虑了供电的可靠性较高。
灵活性——主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备;投入或切除某些设备或线路力求操作方便。这样可以尽可能地避免误操作,同时提高设备运行的可靠性,处理事故也能更加简单迅速,此外灵活性还表现在具有适应将来增加和改造的可行性。
安全性——保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全,以及能在安全条件下进行维护检修工作。
三、变、配电系统
(一) 设计原则
本工程为一类高层建筑,供电负荷等级为一级的设备有:所有消防设备(包括消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机、火灾自动报警及自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动防火卷帘、电动防火阀等);非消防客梯、生活水泵、地下室照明及通风为二级负荷;其他负荷为三级。
(二) 计量方法
采用在变电所低压侧计量的方式。变压器出线处设有总计量装置,按供电局要求对各类负荷进行分项计量。
(三) 功率因数补偿
采用在变电所低压侧集中设置电容柜自动补偿的方式。补偿后的功率因數在高压侧达到0.9以上。
(四) 应急配电系统
当两路市电因故全部停电时,柴油发电机组自动启动,并在15秒内向应急负荷供电。在变电所低压侧设有应急母线段,该母线段由市电或发电机组供电,两者间设有电气和机戒联锁,防止误操作。
(五) 供电控制
较大容量的设备由变电所直接供电,其它用电设备均由各层(区)配电箱供电。一般设备由就地控制箱自动或手动控制,消防设备由消防控制室控制,并均可就地进行手动控制。
(六) 应急照明电源
由于本工程为调度大厦,对弱电系统设备及通讯设备供电要求可靠,即通讯是不能中断的,否则在中断电源情况下,难以进行指挥调度,为保证通讯及计算机系统和应急照明系统连续工作,设置UPS系统和EPS系统,保证电源不间断。
(七) 设备安装和线路敷设
设备房和竖井内的动力或照明配电箱明装,其他箱体暗装;竖井内的电缆线路沿桥架明敷,其他线路穿管暗敷或沿金属耐火线槽在走道吊顶内敷设。大楼插座回路设30mA漏电开关以保护人身安全,本楼楼层照明总箱设300mA漏电开关以防火灾。
(八) 低压配电系统
本工程低压配电系统采用树干式与放射式相结合的供电方式。消防等重要负荷供采用双电源供电,并在末端自动切换。
本建筑采用二路高压进线,采用二台变压器,本建筑内有水泵房、冷冻机房等其他重要设备房,采取做法是高压采用单母线分段运行手动联络(自动联络或不联络)。
低压为母线分段运行,联络开关设自投自复、自投不自复、手动转换开关,自投时应自动断开非保证负荷,以保证变压器正常工作。
主进开关与联络开关设电气联锁,任何情况下只能关闭其中的两个开关,并且为避免动力负荷的启动干扰照明负荷,通常一台变压器的低压出线主要供给照明负荷,而另一台变压器的低压出线主要供给动力、空调负荷。
降低电气设备的成本从两个方面考虑解决,第一减少低压柜的出线回路,第二在设计的过程中选择好需要系数、同时系数以及功率因数。
四、闭路电视监控传统设计优化措施
本建筑的闭路电视监控系统的主要功能,是辅助调度系统对整个调度大厦建筑物内外现场实况、工作状况进行监视。该系统是由各个监控现场的摄像部分、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。
数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警。
这种全屏幕报警系统的最大特点是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后值班维护管理人员可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统与报警系统合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行。
而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器。使用者根据屏幕上的软件提示操作,建议建设方考虑这种“全屏幕报警系统”,对整个调度大厦内外现场实况、工作状况进行监视,使用安全、方便、不易漏报。
五、照明节能传统设计优化措施
科学选用电光源是本建筑照明节电的首要工作。单端的紧凑型荧光灯(俗称节能灯)其光通量一般为50Lm/W,采用一只9W寿命3000~5000h的节能灯完全可以替代40W的白炽灯泡。
双端直管荧光灯T12型的光通量为55 Lm/W,寿命为3000~5000h,而现在的T5型则达到90~110 Lm/W,寿命可达8000~10000h,所以采用T5的荧光灯替代传统的T12,T10甚至T8型的荧光灯,不但可以节约高达50%的电能,还会改善灯光的显色性。
除以上光源外,还有高强气体放电灯,如高压钠灯、金属卤化物灯、微波硫灯、无极灯、发光二极管和半导体照明灯等,在选择光源时要根据场所的特点和电光源的特性进行合理科学的照明设计优化。
各种气体放电光源中均需要有电器配件,如旧的T12荧光灯的电感镇流器要消耗其20%的电能,而节能的电感镇流器则耗电小于10%,甚至只耗电2~3%,选择节电的照明电器配件,也能节约一笔不小的用电费用。
在照明系统上加装节电控制设备,安装照明系统节电器是最方便的照明节电途径之一,目前已经得到了较为大力的推广,目前国内市场上照明控制节电装置已有较多种类。
参考资料:
[1]全国勘察设计注册电气工程师供配电专业考试复习教材[M].中国建筑工业出版社,2006
[2]智能建筑电气设计手册[M].陈一才,中国建材工业出版社,1999-08-01
[3]建筑電气设计手册[M].韩风,中国建筑工业出版社,2001
作者简介:胡宏国(1977-),男,河南洛阳人,湖南大学设计院深圳分院,学士,注册工程师,研究方向:建筑设备设计。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:电气,设计,优化,措施,服务。
Abstract: Currently the electrical design Comprehensive
services have been put on the agenda, the design unit designed the quality assurance measures on the engineering characteristics and design difficulties, described the design of this project, and provide design optimization measures which is different from the traditional design, and can accomplish high-quality and better building electrical design.
Keywords: electric, design, optimization,measures, services.
中图分类号:TU855文献标识码:A 文章编号:
随着设计市场的竞争加剧,目前设计投标已经从方案说明逐步过渡到设计服务措施竞争,由于设计在传统项目设计在后期服务上的有待加强,使得设计服务综合措施,已经成为设计单位相互竞争的重要筹码。以下结合某大型公共建筑电气设计服务措施予以简要介绍,限于篇幅,某些系统略去。
一、设计质量保证措施
为保证电气设计质量,需要认真做好设计前期的工作准备,有针对性地提出本专业所需条件,由建设方确认,并提供本专业所需资料及本项目的设计任务书。
设计师将充分熟悉现场条件、建设方提供的设计资料和任务书,以及本工程建筑、结构、给排水、暖通等各相关专业的资料和意图,充分优化本工程的电气专业设计,提供良好的服务,概括如下:
(一) 设计依据完备、可靠;
(二) 设计程序严谨、合理;
(三) 设计内容正确、详实;
(四) 设计深度满足本工程各阶段的需要;
(五) 设计文件规范、工整,符合国家规定与技术标准;
(六) 设计变更原因清楚,责任分明,依据确凿;
本工程的设计后期设计服务工作须与建设单位、施工单位、监理单位等经常协调,并得到这些单位的支持。
二、工程特点及设计难点
本项目总建筑面积约6.8万平方米,大厦东西140多米,形状较为狭长。除地上为高层建筑外,还设置有两层地下室,作为变配电房、水泵房、冷冻机房、人防及车库等用房,并设有人防单元。
建筑层数多、建筑跨度大、建筑功能广、建筑结构复杂,又由于本建筑对供电的可靠性要求很高,对弱电系统设计要求也高,由于本建筑是指挥调度大楼,所以对弱电系统设备及通讯设备的供电要求需要可靠。
所以本建筑的供配电系统是设计重点之一,应该简单、安全、可靠,分级要少但是要非常明确,保证供电质量、便于管理、便于维护,同时还要节约建设投资、提高用电效率、减少设备运行时的电能损失。
强电部分的设计主要包括高压配电系统、低压配电系统、动力照明干线系统、配电箱系统和导线电缆的敷设等,这一部分设计的基本要求是可靠性、灵活性、安全性。总体而言,本项目建筑用电可归纳如下:
可靠性——本项目为一类高层建筑,用电负荷为一级,需保证在各种运行方式下提高供电的连续性,故考虑由两个市政变电所各引来一路10KV电源,两个电源等级相同。并在变配电房内设置一套应急柴油发电机组。当一路市电停电或发生故障时,由另一路市电负责供电,本设计方案力求可靠供电,充分考虑了供电的可靠性较高。
灵活性——主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备;投入或切除某些设备或线路力求操作方便。这样可以尽可能地避免误操作,同时提高设备运行的可靠性,处理事故也能更加简单迅速,此外灵活性还表现在具有适应将来增加和改造的可行性。
安全性——保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全,以及能在安全条件下进行维护检修工作。
三、变、配电系统
(一) 设计原则
本工程为一类高层建筑,供电负荷等级为一级的设备有:所有消防设备(包括消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机、火灾自动报警及自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动防火卷帘、电动防火阀等);非消防客梯、生活水泵、地下室照明及通风为二级负荷;其他负荷为三级。
(二) 计量方法
采用在变电所低压侧计量的方式。变压器出线处设有总计量装置,按供电局要求对各类负荷进行分项计量。
(三) 功率因数补偿
采用在变电所低压侧集中设置电容柜自动补偿的方式。补偿后的功率因數在高压侧达到0.9以上。
(四) 应急配电系统
当两路市电因故全部停电时,柴油发电机组自动启动,并在15秒内向应急负荷供电。在变电所低压侧设有应急母线段,该母线段由市电或发电机组供电,两者间设有电气和机戒联锁,防止误操作。
(五) 供电控制
较大容量的设备由变电所直接供电,其它用电设备均由各层(区)配电箱供电。一般设备由就地控制箱自动或手动控制,消防设备由消防控制室控制,并均可就地进行手动控制。
(六) 应急照明电源
由于本工程为调度大厦,对弱电系统设备及通讯设备供电要求可靠,即通讯是不能中断的,否则在中断电源情况下,难以进行指挥调度,为保证通讯及计算机系统和应急照明系统连续工作,设置UPS系统和EPS系统,保证电源不间断。
(七) 设备安装和线路敷设
设备房和竖井内的动力或照明配电箱明装,其他箱体暗装;竖井内的电缆线路沿桥架明敷,其他线路穿管暗敷或沿金属耐火线槽在走道吊顶内敷设。大楼插座回路设30mA漏电开关以保护人身安全,本楼楼层照明总箱设300mA漏电开关以防火灾。
(八) 低压配电系统
本工程低压配电系统采用树干式与放射式相结合的供电方式。消防等重要负荷供采用双电源供电,并在末端自动切换。
本建筑采用二路高压进线,采用二台变压器,本建筑内有水泵房、冷冻机房等其他重要设备房,采取做法是高压采用单母线分段运行手动联络(自动联络或不联络)。
低压为母线分段运行,联络开关设自投自复、自投不自复、手动转换开关,自投时应自动断开非保证负荷,以保证变压器正常工作。
主进开关与联络开关设电气联锁,任何情况下只能关闭其中的两个开关,并且为避免动力负荷的启动干扰照明负荷,通常一台变压器的低压出线主要供给照明负荷,而另一台变压器的低压出线主要供给动力、空调负荷。
降低电气设备的成本从两个方面考虑解决,第一减少低压柜的出线回路,第二在设计的过程中选择好需要系数、同时系数以及功率因数。
四、闭路电视监控传统设计优化措施
本建筑的闭路电视监控系统的主要功能,是辅助调度系统对整个调度大厦建筑物内外现场实况、工作状况进行监视。该系统是由各个监控现场的摄像部分、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。
数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警。
这种全屏幕报警系统的最大特点是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后值班维护管理人员可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统与报警系统合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行。
而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器。使用者根据屏幕上的软件提示操作,建议建设方考虑这种“全屏幕报警系统”,对整个调度大厦内外现场实况、工作状况进行监视,使用安全、方便、不易漏报。
五、照明节能传统设计优化措施
科学选用电光源是本建筑照明节电的首要工作。单端的紧凑型荧光灯(俗称节能灯)其光通量一般为50Lm/W,采用一只9W寿命3000~5000h的节能灯完全可以替代40W的白炽灯泡。
双端直管荧光灯T12型的光通量为55 Lm/W,寿命为3000~5000h,而现在的T5型则达到90~110 Lm/W,寿命可达8000~10000h,所以采用T5的荧光灯替代传统的T12,T10甚至T8型的荧光灯,不但可以节约高达50%的电能,还会改善灯光的显色性。
除以上光源外,还有高强气体放电灯,如高压钠灯、金属卤化物灯、微波硫灯、无极灯、发光二极管和半导体照明灯等,在选择光源时要根据场所的特点和电光源的特性进行合理科学的照明设计优化。
各种气体放电光源中均需要有电器配件,如旧的T12荧光灯的电感镇流器要消耗其20%的电能,而节能的电感镇流器则耗电小于10%,甚至只耗电2~3%,选择节电的照明电器配件,也能节约一笔不小的用电费用。
在照明系统上加装节电控制设备,安装照明系统节电器是最方便的照明节电途径之一,目前已经得到了较为大力的推广,目前国内市场上照明控制节电装置已有较多种类。
参考资料:
[1]全国勘察设计注册电气工程师供配电专业考试复习教材[M].中国建筑工业出版社,2006
[2]智能建筑电气设计手册[M].陈一才,中国建材工业出版社,1999-08-01
[3]建筑電气设计手册[M].韩风,中国建筑工业出版社,2001
作者简介:胡宏国(1977-),男,河南洛阳人,湖南大学设计院深圳分院,学士,注册工程师,研究方向:建筑设备设计。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。