高層建筑電氣與智能化設(shè)計探討

1、高層建筑電氣與智能化設(shè)計探討    摘要：一方面，是因為新技術(shù)新材料的引入，另一方面，是因為人口的增長和城市規(guī)模的進一步擴大，高層建筑成為了當(dāng)前以及今后城市建設(shè)中的主流。相對于普通的建筑物來說，高層建筑物具有建筑高度較高、樓層較多、樓層面積較大等特點。因此，其對電氣和智能化設(shè)計提出了新的要求。本文就結(jié)合了高層建筑的特點，對高層建筑電氣與智能化設(shè)計進行了一個探討。 關(guān)鍵詞：高層建筑；電氣；智能化；設(shè)計 Abstract: on the one hand, because of the introduction of new technology, new

2、material, on the other hand, is because of the growth of the population and the city of further expand the scale of the high-rise building became the current and future in the construction of city mainstream. Relative to the ordinary buildings for, tall buildings have building highly higher, the flo

3、or, the floor more with larger area etc. Characteristics. Therefore, the electrical and intelligent design puts forward the new requirements. This paper combines the characteristics of the high-rise building, of a high-rise building electrical and intelligent design a discussion. Keywords: high buil

4、ding; Electrical; Intelligent; design 中圖分類號：TU208.3文獻標識碼：A 文章編號： 進入新世紀后，我國的經(jīng)濟社會進一步發(fā)展。一方面，是因為新技術(shù)新材料的引入，高層建筑物開始如雨后春筍般出現(xiàn)；另一方面，隨著人口的增長和城市規(guī)模的進一步擴大，向空間要地成為當(dāng)前城市建設(shè)的一大共識。因此，高層建筑成為了當(dāng)前以及今后城市建設(shè)中的主流。然而隨著建筑的體型增大，層數(shù)增多，高度增加，其對電氣以及智能化設(shè)計的要求也有了新的變化?？偟恼f來，高層建筑對電氣以及智能化設(shè)計有著如下幾點要求：一是要求負荷的容量大，二是要求其供電的距離足夠長，三是要求通訊的距離足夠遠，最后對資

5、金的投入也要求較高。本文就此對高層建筑電氣與智能化設(shè)計進行了一個探討。 一、變電所的設(shè)置 高層建筑物的建筑高度較高，尤其是一部分超高層建筑物，其建筑高度已經(jīng)達到或是超過了250m。變電所的位置的設(shè)置，直接影響到了整棟建筑物的用電情況。一般說來，電纜線的電壓損耗同電力供應(yīng)的距離成正比，供電的距離越遠，其電壓的損耗就越高，最終導(dǎo)致供電接收端的電壓同供電端的電壓出現(xiàn)巨大的偏差。所以，通常要求的供電半徑應(yīng)該低于200m。同時高層建筑每一層的層面面積也較大，用電的需求度很高。因此，在變電所的設(shè)置上，高層建筑一般需要設(shè)置兩個到兩個以上才能夠完全滿足其用戶的用電需求。 根據(jù)相關(guān)規(guī)定的要求，變電所的位置應(yīng)該處

6、于用電負荷中心附近，所以高層建筑物中的總變電所多被設(shè)置在地下層中。這是因為高層建筑物的大量用電設(shè)備，例如水泵房、送排風(fēng)機組、中央空調(diào)冷凍機組等，多集中在地下層。同時，分變電機被設(shè)置在一些用電負荷相對較低的地方附近，如消防泵、風(fēng)壓機、電梯等，多為高層建筑物的中間避難層或屋頂避難層。 二、供電電壓等級 高層建筑的建筑面積較為巨大，部分超高層建筑物的建筑面積甚至達到了十多萬平米以上，其用電的負荷容量也是相當(dāng)巨大，最高可達幾兆伏安。而目前我國的大部分城市的高樓變電所大都使用的是傳統(tǒng)的供電電壓模式，即35/10/0.4kV。然而這種供電模式并不適合高層建筑的供電，一是因為其主接線的結(jié)構(gòu)形式較為復(fù)雜，在電

7、力供應(yīng)的可靠性上存在著一定的問題。二是因為其變電的層次過多，對資金投入的要求較高，經(jīng)濟效果不甚理想。三是因為變電的容量損耗很大，維持運轉(zhuǎn)的資金要求較高。而采用10/0.4kV的供電模式，則需要使用10kV專用線進行電力供應(yīng)。但是10kV專用線卻無法滿足高層建筑的電力需求，這是因為其的容量小、供電的范圍小、電壓損耗大、線路多。由此可見，常用的供電電壓模式是無法滿足現(xiàn)代化高層建筑的用電需求的。 因此，我國部分省市推出的供電方式20/0.4kV，一舉解決上述兩種供電方式帶來的種種問題。同35/10/0.4kV相比，20/0.4kV的變電層次以及變電容量損耗都得到了有效的控制和減少，使得投入的成本和運

8、行的成本大幅降低。同時，20/0.4kV還有簡化了35/10/0.4kV復(fù)雜的主接線形式，使得供電可靠性得到了有效保證。同10/0.4kV供電模式相比，20/0.4kV的供電質(zhì)量得到了顯著提升，電壓損耗相比于前者降低了75%。同時，更很好的解決了10/0.4kV容量小、供電的范圍小、電壓損耗大、線路多等幾大缺點。 三、電力智能監(jiān)控管理系統(tǒng) 高層建筑具有用電負荷大，變電所的數(shù)量較多，供電線距離長等特點。因此，整個供電系統(tǒng)具有一定復(fù)雜性。而要保證整棟建筑物的供電安全可靠，就需要對其內(nèi)部的供電系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，及時掌握各個變電所的情況以及線路電壓的參數(shù)。顯然，傳統(tǒng)的人工管理、人工監(jiān)控的方法已經(jīng)無法滿

9、足現(xiàn)代化高層建筑物用電管理的需要。因此，電力智能監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)運而生。目前，高層建筑物普遍采用的是RS485通信總線。然而傳統(tǒng)的RS485在信號的收發(fā)上采用的是以“差分電壓”為基礎(chǔ)的通信模式，這樣的模式會因為距離的原因產(chǎn)生衰變，甚至出現(xiàn)信號丟失的現(xiàn)象。因此，高層建筑物中，以“差分電壓”基礎(chǔ)的通信模式不再適用于RS485通信傳輸，取代其的是以“差分電壓的壓差區(qū)別”為基礎(chǔ)的通信模式。在以“差分電壓的壓差區(qū)別”為基礎(chǔ)的通信模式中，信號會因為差分電壓的不同，產(chǎn)生不同的衰減，而接收端受到的信號也會有相應(yīng)的區(qū)別。以“差分電壓的壓差區(qū)別”為基礎(chǔ)的通信模式在有效減少干擾的同時，增加信號傳輸距離，保證RS485

10、通信總線的穩(wěn)定運行。 四、消防水泵的直接啟動 高規(guī)（高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范，簡稱高規(guī)）規(guī)定，臨時高壓給水系統(tǒng)的每個消火栓處應(yīng)設(shè)直接啟動消防水泵的按鈕。在一般建筑中，消防水泵的啟動基本采取的是常閉觸點串接的方式。然而，這種方式并不適用于高層建筑。因為高層建筑的高度較高、樓層較多、樓層面積較大，因此消火栓的數(shù)量也很多。如果使用常閉觸點串接的方式，就會因為某處消火栓的誤啟動，導(dǎo)致整個消防系統(tǒng)和消防水管出現(xiàn)問題，影響到高層建筑內(nèi)正常辦公和生活秩序。同時，這種誤操作一旦出現(xiàn)，排查故障起來很困難，會消耗到大量的人力、物力以及時間。因此，在高層建筑中，消火栓的啟動方式，應(yīng)該設(shè)計成常開觸點并接啟泵接線的方式

11、，有效減少因誤操作引起的經(jīng)濟損失。 五、設(shè)備監(jiān)控 高層建筑中，各類建筑設(shè)備較多且分布在各個樓層之間，傳統(tǒng)的人工管理方式耗時耗力，并且效果不佳。因此，設(shè)備自動化管理成為高層建筑中一塊必不可少的部分。目前，建筑的設(shè)備自動化管理最常采用的通信協(xié)議為基于BACnet以及LonWorks的BAS。但這種通信協(xié)議并不適用于高層建筑，高層建筑應(yīng)該采用基于TCP/IP協(xié)議的BAS?；赥CP/IP協(xié)議的BAS通信傳輸速率高，數(shù)據(jù)的存儲和取用都十分迅速。此外，基于TCP/IP協(xié)議的BAS，控制器都是對等的，沒有級別之分。因此，一旦某處控制器出現(xiàn)問題，對整個網(wǎng)絡(luò)的正常使用影響較小。這一點對高度較高、樓層較多、樓層

12、面積較大的高層建筑來說，極為重要。 結(jié)語： 隨著時代的發(fā)展，高層建筑漸漸成為了城市建筑的主流。這種趨勢的出現(xiàn)，一方面是因為建筑工藝和建筑技術(shù)的進步，另一方面是也人口增長，城市擴張的必要要求。相對于普通的建筑物來說，高層建筑對電氣和智能化設(shè)計的要求有著諸多不同。在高層建筑實際的電氣和智能化設(shè)計中，我們要充分考慮到高層建筑物高度較高、樓層較多、樓層面積較大等特點，結(jié)合實際情況，完善設(shè)計思想，做好設(shè)計工作。 參考文獻： 1 常永東.高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計與線路安裝要點探析J.中小企業(yè)管理與科技,2009,(12):126. 2 管清寶.超(限)高層建筑電氣與智能化設(shè)計探討C./2010年超(限)高層建筑電氣設(shè)計高峰論壇論