弱电机房设计要求十篇

发布时间:2024-04-26 06:57:31

弱电机房设计要求篇1

关键词:智能建筑 弱电系统 系统集成 接地系统

1、弱电机房

弱电机房是弱电系统的心脏,是建筑智能化系统的监视控制中心。几乎每项弱电系统都有各自的控制中心。常见的弱电机房有消防控制中心,公共广播机房,楼宇自控机房,保安监控中心,网络管理机房,计算机中心,不间断电源机房,配线机房,卫星电视接收机房。并不是每种系统都要求有单独的机房,许多弱电系统根据不同的管理要求是可以合用的。多个控制机房可以集中在一起建立大楼智能化系统的控制中心。

从弱电环境的角度考虑,机房应按国家的有关标准和规范要求进行设计和施工。不同类型的机房,国家的标准和规范要求不同,机房的需求也不同,应进行综合考虑。机房是各弱电系统的中心,在建筑平面的设计中必须首先得到体现,弱电系统的设计和综合管路的设计都必须在机房确定的前提下进行。

2、弱电竖井和弱电管理间

弱电竖井的安排是弱电应用环境系统的一项重要内容。传统的弱电井仅仅是弱电系统的过线通道,即使安装设备,也是少量的墙装设备。由于计算机系统在智能建筑中的广泛应用,弱电井道已不再是传统意义上的线路过道。更重要的是,为高效利用建筑平面及弱电系统安装考虑,弱电井往往用作计算机的二级网络管理机房。因此,间作网络管理间的弱电竖井,在建筑设计时应考虑其在建筑体内的合适位置、面积及内部应用环境三个方面的问题。

计算机网络对各种数据通信线路都有一定的要求,包括长度限制。在智能建筑中,计算机系统的水平线路往往采用铜质双绞线(Utp)。Utp和网络传输的带宽有密切关系。综合布线的标准和规范,要求pCi作站到网络交换机的Utp线路长度不能超过100米(布线设计时应考虑在90米以内,其余为网络跳线长度)。考虑到管路的竖直、弯度因素,建筑物的最边缘至弱电间的距离不应超过60米,因此,间作网络管理间的弱电竖井位置在建筑平面设计时的位置相当重要。占地面积很大的建筑物,弱电井的数量就不应只有一个。

网络管理间还有另外一些重要的因素应在建筑平面规划时给以考虑。网络管理间内将安装网络机柜,周围需有安装和维护空间,再加上墙装的弱电设备等,网络管理间的面积一般在6~10平方米之间,最少不应小于4平方米。

3、弱电系统的综合管路

弱电系统需在建筑物内布置大量的桥架和保护管,以保证弱电连接线路按一定的要求连通。弱电系统的综合管路包括墙体的预留空洞、弱电管路的预埋、弱电桥架、线路保护管以及管路和桥架的接地。因此在施工图设计中,应根据系统要求进行综合性的管路设计。

在智能建筑中,由于线路和规模扩大以及建筑体内其他管路更加复杂等多方面原因,弱电桥架的设计和安装已相当普及。弱电桥架的采用,可以大量减少预埋管路,方便建筑施工,并且可避免预埋的盲目性造成的损失,修改线路和维修都很方便。桥架规格的设计是根据整个系统可能走线容量进行确定的。桥架的走向是根据机房的位置、弱电井的位置和公共走廊的走向确定,整个建筑物的桥架必须连通并具有合理性。

在弱电功能比较确定的管路设计中,应尽可能采用预埋管。预埋管应尽量避免穿越建筑物的沉降缝、伸缩缝;如必须穿越时,穿越线管应做相应的处理。弱电系统的预埋管最好采用G25管,因为弱电线路较粗,往往不只一根,线较弱,空间余量尽量大。预埋管应尽量短,平直,直角弯不超过两个。铁管内必须穿好拉线铁丝。在易受重压的地段和电磁干扰影响的场所应采用钢管并有良好的接地。管内穿线,管径利用率一般为40%,管内穿放绞合导线时利用率一般为20%~25%,管内穿放平行导线时,利用率一般为25%~30%。穿线管的弯曲半径,在放线缆时不小于线缆外径的10倍,在穿入普通导线时不小于导线外径的6倍。弱电桥架和弱电管线都必须相互安全接地,通过焊接方式或铜线交接方式,保证可靠接地。

4、弱电系统的接地系统

建筑物的共用接地方法目前国内外已达成共识。它不但可以节省大量投资,而且非常科学合理,切实可行和施工方便,同时可以得到极佳效果。常用方法是接地体利用大楼基础地梁内主筋,防雷接地、保护接地及各弱电设备接地利用同一接地体。其接地电阻应不大于1欧姆。建筑物接地系统的设计应由建筑设计单位根据弱电系统的要求进行设计,为弱电系统在应用部位提供响应接地端子。弱电系统的接地基础是大楼总的接地系统。弱电系统要求建筑物接地系统在相关位置,如弱电机房、弱电管理间等位置按系统的要求提供相关的接地端子。

5、弱电系统的供电

弱电系统的供电往往在电气设计时被忽略,把此部分供电设计和施工交给弱电工程商,这不符合电气工程规范要求。弱电系统供电往往采用子系统单独供电,了解整个弱电系统的供电要求在电气设计和施工上很有必要。

弱电系统的设备正常运行需要强电系统的支持,弱电系统的供电线路不能和照明、动力等线路共用,且多数弱电系统有单独供电的要求,其目的是保证设备供电的安全性。如安全防范系统采用单独回路集中供电,尤其是与消防联动的系统应保证紧急情况下能正常供电。

弱电机房设计要求篇2

关键词:智能大厦楼宇控制自动化(Ba)综合化配电模式防扰机柜模数化电源插座

近年来,建筑智能化技术发展很快,尤其是网络通讯技术发展突飞猛进。现在很多高层建筑竞相引进各种弱电集成系统以提高大厦智能化管理水平,实现建筑设备管理自动化(Ba),通讯自动化(Ca),办公自动化(0a)。这是现代高层建筑发展的趋势,但在目前的操作实现过程中,还存在许多问题有待于完善和解决。比如:现在许多高层建筑中,各弱电子系统的核心一机房配电及布线的设计和施工就存在许多问题:最新国标图集《智能建筑弱电工程设计施工图集》(图集号97X700)和《建筑电气安装工程图集》(第4集)等,除了对消防、保安监控、电话站房、电子设备间等的配电和布线作了较详细的标准做法阐述外,对其它诸如计算机机房、楼控设备机房和闭路电视机房等的配电和布线标准做法阐述不尽详细和全面,部分做法描述过于模糊。近几年出版的一些智能建筑设计技术手册(如华东建筑设计研究院,东北建筑设计研究院等编写的)和建筑弱电设计工程技术手册(如刘国林、梁华、陈一才等编著的)等也均未对这一问题作详细和深入的探讨。现行的《民用建筑电气设计规范》(JGJ/t16一92)对这一问题的规定也不够详细和明确。所以,现在大多数建筑设计院、专业弱电设计安装公司对弱电机房的设计都较为粗略,出图大多类似原理模式图而不是施工图。目前具备强、弱电各系统安装技术水平和能力的施工安装公司非常少,而且由一家电气安装公司承接智能大厦的所有强、弱电设备系统安装是不可能也不现实的。即便是弱电系统集成也不可能由任何一家安装公司单独完成,因为弱电设备种类很多,各产品安装公司都有各自的产品优势和技术优势,智能大厦建设方在综合考虑质量、价格和售后服务等因素后必然将弱电系统集成工程按系统功能划分,分成若干弱电子系统项目:大的弱电安装公司可承包整个楼宇控制自动化系统工程项目,如:美国Honeywell(霍尼威尔)Johnson(江森),英国Satchwell(萨切维尔)等在中国的安装公司;小的弱电安装公司可承包到闭路电视监控,电子防盗等项目,这样的安装公司举不胜举。这样就造成了在实际智能大厦弱电系统集成过程中,强电安装公司、各弱电子系统安装公司各行其责,相对独立地进行设备和管线安装的现状,而各设备系统之间因缺乏技术安全规范约束,相互配合、协调做得不好(有关建管监督部门因此管理不力)。所以笔者参观和调研的一些智能大厦的弱电设备机房几乎无一例外地存在着:不同电压等级、频率的信号线在机房内交叉排布和在设备背面接口处相互穿绕,电源配置不合理,电气火灾、漏电和信号相互干扰等隐患;系统运行可靠性差,机房设备维护和管理不便等问题。

为此,笔者提出了智能大厦弱电机房的综合化配电和布线模式问题。智能大厦弱电机房按性质和功能大致可分为:计算机机房、楼控设备管理机房、程控交换机房、消防报警和控制机房、闭路电视机房和保安监控机房等。考虑到上述各弱电机房基本上都有计算机设备,本文着重对有计算机设备的机房进行探讨,以供同行及专家参考。

1电源

弱电机房设备属于一级负荷,应采用两条专用干线寻|进两路独立电源在末端互技。对用电容量较小的可就近从一级照明负荷干线弓|进电源,当电源故障率高时,可考虑在机房附近设置自备发电机或增加蓄电池容量。计算机设备对电源要求质量较高,不仅要求采用不间断供电系统,而且要求电源电压波动在±10%以内才能正常工作。一些网络数据传输设备甚至要求电源电压波动在±5%以内。而智能大厦弱电系统集成过程一般处于大厦竣工精装修阶段,各类建筑设备使用频繁,电源电压很难满足上述要求。智能大厦技人使用后,在上下班时间段内,供电系统电源电压也经常超出土10%波动范围。大量实测资料可以说明这一点。所以,在设计选取不间断供电电源(UpS)时:

(1)应使其输出功率大于用电设备额定功率之和的1.3~1.5倍,额定放电时间应为10~30分钟。

(2)应满足抗电压波动指标,否则应在UpS电源前设置电源稳压器。

(3)用电设备中整流器负荷较大时,在UpS电源前配电回路上设置谐波吸收器来吸收高次谐波,使输出电压,总波形的失真度不超过5%(单相输出允许10%),电网质量较差的地区应在UpS电源装置前设置频率偏差保护器。

(4)根据用电设备对供电可靠性和连续性的要求,选取UpS电源工作方式:单一式、并联式、冗余式和并联冗余式。其旁路电源应满足负荷容量和特性要求。旁路上设置滤波器,自备发电机不作旁路电源直供负荷。

设计单位和施工安装公司必须像设计安装配电房时充分了解掌握供电对象和环境资料一样充分搜集弱电机房设备和系统资料才能做好电源设计和布置,从而合理满足弱电机房用电需要。弱电机房应设单独电源管理间,用防火墙与弱电设备隔离,避免电源管理间噪声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾等事故传播到弱电设备机房内。弱电设备机房与电源管理间设单扇朝电源管理间方向开启的连通门,可考虑在弱电设备机房与电源管理间之间设置玻璃观察视窗。电源管理间应做水泥地面,为防潮防湿可砌0.3~0.5m高水泥平台搁置UpS电源。对于发送和接收数据信号任务繁重,网络服务器较多的计算机机房和楼控设备管理机房,应考虑选取智能UpS电源,要求其将因主电源故障、自身充电故障或其它原因等使其蓄电能力不足,不能正常供电这一情况发送给上述机房系统监控主机,系统监控主机应具备相应硬件接口和电源监控处理软件,对系统内各数据处理机和服务器等进行顺序设置,强制存储各自当前数据信息、备份文件、进入睡眠状态和执行关机操作等,避免数据传送紊乱和计算机控制系统误操作等。智能UpS电源故障排除、恢复供电后,应发送信号给系统监控主机,使其重新启动,由它激活和重启系统各数据处理机和服务器等动态实时工作设备。

2接地

弱电机房电气接地有三种:(1)直流地(包括逻辑量及模拟量信号系统的接地)(2)交流工作地(3)安全保护地。以上三种接地的接地电阻值均要求不大于4Ω对于智能大厦,可靠而又经济可行的接地方法是采用共同接地方式,和防雷接地共用一组接地装置,采用tn一S接地系统。交流工作地和安全保护地分别取自电源供电线上的n线和pe线。智能大厦统一接地体的电阻一般都小于1Ω,笔者考察和调研过北京、上海、重庆、深圳和海南的一些高层建筑项目,它们的统一接地电阻大都为0.2~0.5Ω,某些高层建筑个别测试点接地电阻值最大不过0.8Ω。当然,统一接地电阻不应大于1Ω的要求是一个最低限值,在具体工程中应越小越好,如达不到要求应增加接地体数量或采取人工降阻措施来满足实测要求(宜选用高效率且对接地体无较大腐蚀的降阻剂)。这里略作强调的是:引进弱电机房UpS电源管理间的两路电源时,主电源采用三相五芯(3L+n+pe)绝缘防火电缆,备用电源采用兰相四芯(3L+n)绝缘防火电缆。用主电源电缆pe线在电源管理问互投切换箱内作辅助等电位接地端子排。需要做直流地的弱电机房(如程控交换机房和计算机网络设备机房等)应邻设于计算机机房,电源交流工作地和安全保护地取自计算机机房电源管理间,单独从大厦变配电房总等电位接地母排寻|上两根截面积不小于16mm2的绝缘防火电缆(如:单芯16mm2、三芯6mm2和四芯4mm2等),在有直流接地的弱电机房设专用金属接线箱汇接它们,做直流接地端子排供直流地设备端接使用。大厦变配电房总等电位接地母排应设避雷器、放电间隙或浪涌电压抑止器等保护装置,以防雷击时接地装置电位升高,通过接地线反击电气设备,引起直流地电位较大波动而导致电子设备工作失常。

弱电机房内防静电活动地板距地面0.3m高。沿机房四边墙线用20x4mm扁钢或中6mm钢筋将活动地板金属支撑管脚做多点重复接地焊接,在近电源管理间一侧用6mm2以上的铜芯绝缘线穿钢管或pVC管接人电源管理间内的辅助等电位接地母排,使弱电机房地板面既成为安全可靠的等电位平面,又屏蔽保护了地板下各种信号线路免受电磁干扰,还隔离了地板上、下不同电压和频率信号线路间的相互干扰。

3 配电和布线

弱电机房电源管理间电源进线注意采取防雷击措施,不宜使用铠装电缆,否则将电缆的金属外皮与接地装置连接。从大厦外引入的铠装信号电缆和屏蔽信号线进入弱电机房前应注意采取防雷击措施,避免沿建筑外墙或靠近防雷引下线敷设,以免遭受雷击,以及避免在雷击建筑物时,受到防雷装置引来的高频电磁干扰。上述线缆进入弱电机房后,应设金属接线箱(盒)在其内将线缆金属(屏蔽)外皮接连避雷器或浪涌电压抑止器,然后与弱电机房辅助等电位接地母排用截面积不小于6mm2铜芯绝缘线连通,穿钢管保护敷设。这样做还可以抑制上述线缆在传输路途上接收到的其它邻近干扰源产生的高频电磁干扰信号,从而有效可靠地保证信号传输的质量。从弱电机房弓|出的信号线路应用金属线槽沿墙并在吊顶内敷设,避免与其它电气管路平行紧贴敷设。尽量避开空调、消防、暖气和给排水等管道,与它们的间距大于0.3m。

弱电机房UpS电源出线接设金属配电箱,底边距地1.4m暗装,若有困难亦可挂墙明装,根据弱电机房内设备负荷容量和分布情况分设单、三相回路,用小型真空断路器如C45n、DZ47等线路保护开关,箱内设置辅助等电位接地母排。对于兰相输出的负荷不平衡度,最大一相和最小一相负载的基波均方根电流之差,不应超过UpS电源额定电流的25%,而且最大线电流不超过额定值。弱电机房照明负荷和空调负荷不由UpS电源供电,应由电源、管理间互投切换箱设置照明供电回路和额定功率,总和小于2kw的风机盘管或分体空调机配电回路供电。在机房出入口附近墙面方便位置暗装照明开关箱或开关面板,空调插座设置在机房活动吊顶内墙面上或距地1.8m的墙面上,额定功率总和大于2kw的空调负荷应由弱电机房所在楼层附近的动力或照明配电箱配电,照明负荷和空调负荷线路均沿吊顶内或墙面敷设,避免在弱电机房内活动地板下穿越。另由该互技切换箱配置电源管理间内的单相检修电源回路,在电源管理间各墙面距地0.3m设置检修电源插座,禁止使用2kw以上大功率电感性电动工具,确需使用这类工具以及三相检修设备,应使用施工移动式配电盘从弱电机房所在楼层附近的动力或照明配电箱接取电源。弱电机房设备桌、机柜和配线架三种方式布置。

这里以电源管理间在机房右侧为例,其它情况可类似处理。如图2所示,从UpS电源配电箱寻|出的配电线路穿薄皮钢管或阻燃pVC管从弱电机房活动地板下敷设至各排设备桌、机柜和配线架的背面,从带穿线孔的活动地板(可选购或定制这类活动地板,穿线孔一般为φ20~φ32mm)引上穿管保护接进金属导轨式插座线槽、机柜或配线架。金属导轨式插座线槽用螺栓固定安装在设备桌背面距活动地板0.1~0.3m为宜。一般电源插接件设备自带电源线为1.0~2.0m,而设备桌高度一般在1.0m以下,完全可满足电源插接距离要求,这里需作说明的是设备桌上设备一般为单相负荷J若有三相设备应为落地摆放,设专线回路用地面插座盒(接线盒)配电。金属导轨式插座线槽内卡装模数化电源插座,未卡装插座部位用金属盖板(每块0.2m长为宜)卡扣,起到安全保护和电磁屏蔽的作用。模数化电源插座分端接件和中联件两种。

这种插座的插座孔(如图3所示,正面)对二、三极外接设备插头兼容通用,根据需要还可作附带开关或防护罩,可方便扩展和拆装,卡装在金属导轨式插座线槽内牢固、可靠和安全,并按设备桌上设备位置和数量分组配置模数化电源插座,组间用与供电电源线同型号的线连接,尽量使设备桌上的设备电源插头线垂直跨越桌边接进模数化电源插座,使设备桌背面电源接线整齐、安全、美观且便于检修。

信号线缆在活动地板下从机柜、配线架至各设备应用金属线槽沿设备桌或机房主平面内纵横敷设,从设备桌背面的活动地板穿线孔弓l上接进设备(注意不得与电源线路共用活动地板穿线孔,且间距大于0.1m)。信号线缆避免沿机房墙边敷设以防与强电线管交叉等。桌上设备之间的信号连线是短线的(长度小于3m)沿设备背部桌面明敷,但不得悬吊在设备桌背侧空中;是长线的(长度大于3m)应从活动地板穿线孔翻下(上)穿薄皮钢管在活动地板下敷设。

上述做法较科学地保证了弱电机房供电的可靠和安全,各种不同电压和频率的信号线缆敷设安全、相互隔离度好、整齐、美观并方便维护管理。

4防扰机柜的设计构想

弱电机房的机柜、单侧有源配线架(单面设接线排,柜内上部设搁板放置有源设备如路由器和集线器等)合理布线才能保证电气安全、相互隔离度好和维护检修方便。目前大多数成品机柜和单侧有源配线架存在电气隐患:强、弱电线路在机柜背面交叉严重,机柜内配电没有统一规范标准。目前做法大多是利用机柜背面、底部或上部空余地方任意摆放保护开关和电源插线板,有的甚至把电源插线板悬吊在空中(有时对机柜进行操作管理时也会无意地造成这种情况),这样很容易导致接触不良或漏电使设备发生掉电故障,甚至寻|起电气火灾。为此,笔者进行了防扰机柜设计构想(即改造目前具有上述问题的成品机柜和配线架):首先从外形上,应设计机柜宽度大于0.5m,使机柜能横跨活动地板的两根支撑横担(活动地板块一般为0.4x0.4m2和0.5x0.5m2正方形板),从而保证支撑牢靠,下进出线穿越活动地板方便。机柜高度不大于2m,以便于操作和维护。进深宽度可按最大内置设备进深宽度+0.3m设计。机柜底部支撑脚采用滑轮使机柜成为可移动式的,这样便于安装调整和检修,面门设计为单扇拉开式,门面为有机玻璃镶嵌金属边框以便于观察和监护。其次,在机柜内顶部或侧面安装1~4个嵌入式冷却排气扇(功率在100w以下),从而保证机柜内温升符合电气使用标准,使内置设备不受电热影响保持正常工作。第三,按内置设备数量和大小设计分层搁板,按进出线对数量和种类设计接线端子排、过线架和分线器等。一般设计机柜上部摆放有源设备,下部做配线架和进出线缆接口。在机柜上部有源设备的背侧安装金属隔板,由机柜顶部至最下层有源设备,金属隔板将机柜分为前后两部分,在有源设备的电源接口处开孔(孔径以φ40~φ60为宜),弱电信号线缆、线对、各类跳线及设备间的信号连线在金属隔板前敷设。有源设备电源线穿孔后在金属隔板后面敷设。在金属隔板后侧壁上安装金属导轨式插座线槽和模数化电源插座供单相设备(包括柜内冷却风扇)插接。线槽未卡装插座部位用金属盖板卡扣好。在金属隔板后侧壁上安装三相五极(兼容插接四极)插座或三相保护开关供三相设备插接或端接,机柜背门采用单扇外开式金属门。对机柜外壳及金属构件进行喷漆处理,以防脱漆和生锈。

5 结束语

随着智能大厦的迅速发展,弱电系统多元化及其集成技术均给现有的电气系统和技术模式带来了许多新的问题和课题。本文根据当前智能建筑设计和安装中存在的一些问题,提出弱电机房综合化配电模式以及防扰机柜的设计构想。力求解决电源配置、交直流隔离、接地和信号线防扰等问题,从而优化弱电机房的布置和配线,保障供电可靠、用电安全和各种信号线传输质量,消除失电、漏电、交扰及火灾隐患等。

参考文献

[l]智能建筑弱电工程设计施工图集、图集97X700.中国建筑标准设计研究所出版.1998年9月第1版

[2]民用建筑电气设计规范JGJ/t16-92

[3]吕光大.建筑电气安装工程图集(第4集).中国电力出版社.1998年9月第1版

[4]刘国林.综合化布线系统工程设计.电子工业出版社,1998年10月第1版

弱电机房设计要求篇3

关键词:建筑设计;设计前期;智能化;需求分析

随着人们生活水平的提高,在建筑方面的要求也越来越严格,建筑设计也应该顺应时代的发展,满足新需求。在这个告诉时代,在建筑设计中除了传统的环境要求,还需要各种设备的快速使用,方便人们,而新功能的实现就需要对智能化加强。智能化可以表现在多种方面,我们在许多建筑中也实现了智能化,比如说办公大楼里的自动化、通讯化设施,这都是完善建筑的表现,方便了人们的工作。

一、现状

在我国传统建筑风格理念中,主要是针对人们传统需求,忽视了现代智能设备需求。随着技术的发展,在建筑中假如智能化元素是非常有必要的。在建筑设计之初,我们就应该根据实际情况将智能化融入到设计中。目前许多建筑公司都涉及到了智能化,但是由于建筑前期的设计不足,所以在施工中不能顺利进行,这就导致施工的延缓,在这些问题出现的同时,我们也意识到了相关的漏洞。根据我国建筑行业现状来看,将智能化设计加入到建筑设计前期是值得研究的,许多专家也开始投入到相关研究,并取得了一定的成果。

二、建筑设计前期突出问题

在建筑设计前期设计不完善,后期施工许多层面出现偏差,难以实现,所以我们应该对建筑设计前期突出问题进行了解。

(一)智能化机房面积小

智能化机房一般包括中央控制机房、通讯机房等等,但是目前智能化机房普遍较小,而且不能满足智能化管理的要求,机房面积过小,许多系统考虑不全,容易发生事故,在建筑设计中没有考虑给机房预留位置,所以这也是造成智能化机房较小的原因。智能化机房作为实现智能化的重点区域,面积过小许多功能不能实现,位置也不对。机房内布局不能满足各方面需求,我们应该尽早改进。

(二)弱电间面积、位置不能满足智能化设计

在弱电间的设备需要分别设置,如果弱电间面积过小将无法实施。由于弱电间面积和位置不能满足智能化需求经常造成后期智能化建筑不能正常进行。由于弱电间需要防止机柜,所以对于弱电间的预留空间是非常有必要的。除了弱电间需要说明,还有就是走廊过道。走廊过道的空间在早期建筑设计中往往被忽略,这就导致除了高度要求外,还有智能化系统需要占据的空间不足。在走廊上的空间考虑中缺乏对风道、水管等位置的预留,还有就是大量的弱电综合布线。由于这些预留空间的不足,经常会影响之后的建筑工程和使用。我们不能为了节省空间就忽略各种空间预留,这也是为了保证空间之间有着一定的通道和建筑内部的环境。

(三)智能化系统需求考虑不周全

首先强调的是停车场入口,在建筑设计时没有考虑到系统安装需求,读卡器安装装置考虑不周全,有许多安装在坡道上,导致停车不能安全进行,还会导致因为环境因素的破坏。许多特殊的智能化子系统都没与相应的制作室,设计不完善。在许多拥有媒体会议系统的办公室中,可能会造成技术参数不足等问题,从而影响之后的使用。建筑空间设计中不能合理考虑智能化需求已经给我们带来了极大的不便,所以应该重视这一点问题。

三、解决方案

针对上述问题,我们经过分析研究提出了以下三点解决措施。

(一)扩大机房面积,增加预留

智能化机房需要多方面考虑布局,针对防火防盗和其他运用系统进行合理性布局,这就要求我们对机房面积的要求是不少于八十平米。机房各部分面积妥善安排,根据不同使用功能进行不同的安排。将各种因素综合考虑后,可以根据各房间所需要的面积形状进行不同调整,尽量减少相关占地面积的使用损失,增加对建筑设计前期设计理念的相关概念,对机房进行空间预留。机房需要保持绝对的安全,安全设施上不能有任何偏差,争取做好全面保证。这些都应该在建筑设计前期进行整体考虑,避免在之后出现意外。总之,智能化的真正实现就要求建筑师设计时进行研究确定。

(二)弱电面积的综合考虑

针对弱点面积,我们应该重视在建筑设计前期的弱电面积空间设计,这在以后的使用中有很大的影响。在弱电间还是走廊,有关弱点使用方面的设计都应该保持整体布局。在智能化上,首先就要考虑安全报警装置的合理布局,还要考虑吊灯的美观等,这都要求我们在建筑早期设计时对智能化有关的需求进行分析,尤其考虑以后维修时是否方便。在吊灯的安装上,一定要确保节省空间,保证空间的整体结构和人们的视觉效应,这都是对弱电面积的有效措施。

(三)周全考虑智能化需求

这里可以提出的改进意见有很多,我们经过研究也有许多工程都已经融入了新的设计理念,这也说明智能化元素加入到建筑早期设计是正确的。在停车场入口不光考虑系统安装位置,还针对安全问题和方便出行将读卡器安装在坡道下面。在任何场合都有可能用到智能化设备,我们的生活越来越不能离开智能设备,比如说大屏幕显示系统,在会议室还是学生教室都能用到。由于很多系统设置不足也会出现许多问题,但是在建筑设计前期,如果能够结合智能化需求就会达到更好的效果,进行更多智能化方面的设计处理。

四、结语

信息化时代下,无论是哪个行业都应该开始对智能化进行研究,在建筑行业也是,只有在建筑设计中融入智能化,考虑智能化需求才能顺应时代的发展。目前,建筑设计中对智能化考虑还不足,这就需要我们继续在这方面进行努力,这不是单项考虑,需要综合考虑,只有将各个专业很好的融入进来,认真思考相关问题,不断做出分析研究才能更多的解决其中遇到的设计问题,顺利发展出新的智能化大厦。

参考文献:

[1]王健.医院智能化系统设计需求分析[J].智能建筑电气技术,2009(7):4-5.

[2]郭旭生.智能建筑智能化网络设计的几点思考[J].商品与质量,2015(3):46-47.

弱电机房设计要求篇4

关键词:计算机;网络;布线

计算机机房做为普通高校重要的教学实训场所,综合布线是否合理直接影响到机房的使用安全,甚至影响到教师的教学质量。一套合理的综合布线方案更有利于提高机房的安全性与实用性,是未来的发展趋势。

一、传统机房布线及其问题

在机房建设中,强弱电的布线方案一般可根据线缆的位置分为上走线(桥架)和下走线(地板)两种类型。其中上走线是指通过位于机房上方的桥架走线方式,下走线是指通过地板下的管槽走线的一种布线方式。一般高校机房建设都采用下走线方式,直接按网线、强弱电电源线放入同一线槽进行铺设。这种布线方式建设成本低、施工简单,后期便于扩展与维修。但该种布线方式也存在一定的安全隐患,一旦线槽发生漏水事故,渗入的水不易排出,可能会引起短路,产生火花造成起火,严重危害机房使用安全。采用普通式电脑桌排列的机房,其电脑设备的电源和网线安全都存在着隐患。计算机电源线、排插线、网线等均露在电脑桌的后部,学生使用电脑时可能碰触、踩踏、绊扯到排插网线等,存在严重安全隐患,而且各种线裸露在外也不美观。

二、机房布线基本要求

建设机房时,针对机房布线主要有强电布线和弱电布线。为防止线缆相互之间产生电磁干扰,强电布线和弱电布线均需放在独立金属布线槽内,金属布线槽的尺寸大小需根据线量的多少制定并预留一定的余量。强电线槽和弱电线槽之间的距离应保持至少5cm以上,互相之间不能穿越。进行强电布线时应根据整个机房的布局来安排采用分组点接方式进行电源布设,避免使用若干个多孔插座相互串接的方法。在规划中的每个电脑桌和其它设备附近,安排相应的独立电源插座,插座的容量应根据接入设备的功率来定,并留有一定的冗余。机房弱电布线中主要包括同轴细缆、超五类网线和电话线等,布线时应注意在每个机柜、设备后面都有相应的线缆,并应考虑以后的发展需要,各种线缆应分门别类用扎带扎好。

三、机房布线的改进

针对传统布线的缺点以及机房布线的要求,建议可采用自带线槽式电脑桌用来替换传统机房布局模式。如图1所示:该带槽式电脑桌集电脑桌面、电线线槽、电源插座及网线线槽为一体,不仅解决了电脑安全、人员安全还改善了机房整体美观。电脑桌背部集成两个独立的线槽,通过把电线线槽和网线线槽分开可以避免电线电流对网线信号的干扰,其中电线线槽更是预留了电源插座面板来替换传统的电源排插,集成度更高使用更方便。多功能电脑桌一定程度上更能有效減少机房的安全隐患,同时对电脑桌进行科学全理的排列也会影响到机房的整体美观。机房电脑排列方式一般采取“直排式”或“横排式”,不管使用哪一种方式,采用多功能电脑桌走线更方便,都不会出现线祼露在外的情况,机房看上去整洁有序。

弱电机房设计要求篇5

一、负荷容量的确定

在以前的学生宿舍中,除了必需的照明电器外,基本上没有任何改善生活的家用电器,对电能的需求也比较小。随着国家经济的高速发展,人们的物质生活水平不断提高,大量的家电设备随之进入了学生的生活中,以前的电气设计容量和设施已不能满足今天的用电需求。因此,在当前学生公寓的电气设计中,有必要在电力负荷容量确定时,既满足目前的负荷需求,又保证今后5―10年内不落后的原则下适度超前。以下按四人标准间学生公寓列出主要电器设备(见表一),作为电力负荷容量确定的依据。

根据上表所列,四人标准间学生公寓家电配置的总功率约为7―8kw左右,综合各种家电的正常同时使用情况,一般每间公寓设备使用系数为K=0.4―0.5之间,每间公寓平均负荷容量约为3―4kw,综合功率因数取0.80为宜。下面以一栋七层的学生公寓(22间/层)为例进行负荷计算:每间公寓容量:pe=3―4kw,cosФ=0.8,Ue=0.22kV,则系数为K∑p=0.8,cosФ=0.8,Ue=0.38kV,ie=∑pe/(1.732×Ue×cosФ)=100―133a,每层公寓的进线采用70―进线。上述负荷计算的依据是适度超前,考虑到现阶段的外部用电不足的实际情况和投资方对一次投资的控制,笔者认为设计人员在设计中宿舍和楼层干线进线截面按超前值预留,每栋总进线和变压器选型可以适当地减小,但应考虑远期总线和变压器的增加或调整的可能性,为适应今后的发展留有余地。

二、用电管理

学生公寓的用电管理包含电费的收费管理、用电容量的控制管理和限时供电控制管理。高校学生公寓的用电管理问题,一直是摆在高校学生公寓管理者面前的一道难题。在以前的电气设计中,大多数设计人员采用传统的电表分散或集中布置的方式,这样势必给学生管理人员带来以手工操作为主的学生公寓用电管理方式,信息反馈慢,工作效率低,管理质量差等缺陷。为了弥补上述设计缺陷,我们可采用三种解决方案。方案一:采用iC卡电度表来进行电费管理,采用预付费管理方式,可解决电费收缴问题但无法实现用电容量控制和限时供电控制管理。方案二:采用远传电表管理系统,通过计算机控制系统来完成电耗量的收费和未付费的用户报警及切断,该系统能解决上述的缺陷,但存在投资相对高和布线量大等不足。方案三:采用智能集中电能计量管理系统所提供的一体化解决方案,该系统集电能计量、负荷控制、双重保护、收费管理、用电资料统计分析功能于一体、使抄表和收缴电费等工作被省略;采用信用卡技术进行预收费,实现了用户“先交钱、后消费”的现代消费模式,并可以通过用电资料统计分析来提高管理水平,在布线方面只需一控制线将所有的各层管理机柜和管理室主机相连。经过上述比较,笔者认为采用方案三最适合学生公寓的用电管理,能很好地弥补传统管理中的不足。

三、接地及防雷保护

学生公寓一般都属于三类防雷建筑,防雷保护一般均采用在屋面安装避雷带和避雷小针作为接闪器,利用结构柱内二根大于?16或四根?12的主钢筋作为引下线,上与接闪器焊接连通,下与基础地梁及桩基内的钢筋相互焊接连通,基础地梁及桩基内的钢筋相互焊接连通作为基础接地体,要求接地电阻小于1欧姆。

每栋学生公寓楼均应在底层设置一―二个总等电位联结端子箱(meB),所有进出建筑物的各种金属管道、铠装电缆的金属外皮、弱电系统的接地、pen线等均应与总等电位联结端子箱联结,并通过总等电位联结端子箱与接地系部等电位端子箱连接,实现卫生间内的局部等电位联结。对于局部等电位端子箱位置,笔者认为应该设在卫生间的台盆柜下或门后较为隐蔽和便于检修的部位。此外,近年来随着信息技术的飞速发展,智能型学生公寓的出现,多种弱电系统纷纷在学生公寓中出现。因此,在设计中我们应充分考虑弱电系统的防雷接地工作,在电源方面要求总电源、楼层电源、机房电源均分级设有过电压浪涌保护装置。弱电机房内应设置等电位端子箱,由等电

四、智能系统

随着信息技术的飞速发展,学生公寓已经变成了课堂学习之外的生活、工作、学习、娱乐中心,智能型学生公寓的出现正好适应了这个社会需求。作为智能型学生公寓的基本硬件设施,每间学生公寓内应包含以下三种弱电子系统,分别为电话通讯系统、有线电视系统、计算机网络系统(或互联网宽带接入系统)。整栋公寓楼还应包含以下几个系统:背景音响广播系统、楼道监控安防系统、电能计量管理系统、火灾自动报警及联动控制系统等。

五、与建筑和结构专业之间的配合要求

1.在设计中我们应向建筑专业提供智能化子系统弱电机房和强电相关的变配电设备用房的配置要求。在工程设计中应考虑的弱电机房有2个,一个是用于监控系统、广播控制系统、有线电视系统、电量计量管理系统的物业管理用房,它可以和公寓中底层的值班室合用,面积考虑30―40m2;另一个是用于计算机网络、电话交接机间,作为信息控制中心的设备间,一般设置在二、三层,面积考虑20―30m2。在工程设计中应考虑的强电设备用房是变配电室和配电间,一般位于自行车库层和底层,设备用房面积大小在设计中应按具体工程的设备布置情况和建筑平面来确定。

2.在设计中我们应向建筑专业提供强、弱电竖井的设置要求,根据规范要求强、弱电竖井应分开设置。弱电竖井的位置应保证至平面任何一点位置的计算机信息点的线缆距离不大于90米,每个竖井的面积一般按综合布线规范的要求定,通常弱电竖井并不是单纯的用于敷设弱电电缆桥架,而要考虑放置网络机柜,弱电竖井的门应选用防火门并向外开启。考虑到学生公寓楼层用电量的增加,以前通过由底层直接埋管引至楼层配电箱的做法已经不适合,我们建议在设计中考虑强电竖井,主要用于敷设强电电缆桥架和有利于今后的管线调整,其尺寸根据具体设计的管线布置来定。

3.我们向结构专业提供有关设备用房的荷载情况、进出建筑物管线穿越地下层剪力墙孔洞大小、数量和位置,另提供竖井内的楼板留洞尺寸和定位。

六、结语

笔者仅对大学生公寓电气设计作了一些粗浅的探讨,水平有限,不足之处敬请赐教。

参考文献:

[1]民用建筑电气设计规范(JGJ/t16-2008).中华人民共和国建设部,2008-01-31.

[2]建筑物防雷设计规范(GB50057-942000年版).北京:中华人民共和国建设部,2000.

弱电机房设计要求篇6

关键词:弱电系统;防雷;保护

一、雷电和弱电系统

雷电是一种很常见的自然现象,雷电是雷云层接近大地时,地面感应出相反电荷,当电荷积聚到一定程度,产生云和云之间以及云和大地之间放电,迸发出光和声的现象。雷电可分为直击雷、感应雷(包括静电感应和电磁感应)和球形雷。

雷电波入侵智能建筑的形式有两种,一种是直击雷,另一种是感应雷。一般来说,直击雷击中智能楼宇内的电子设备的可能性很小,通常不必安装防护直击雷的设备。感应雷即是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压,过电流形成雷击。感应雷入侵电子设备及计算机系统主要有以下三条途径:雷电的地电位反击电压通过接地体入侵;由交流供电电源线路入侵;由通信信号线路入侵。不管是通过哪种途径入侵形式,都会使电子设备及计算机系统受到不同程度的损坏或严重干扰。

厂区智能建筑主要由建筑自动化系统(bas)、办公自动化系统(oas)、信息通信系统(cas)三个系统组成,并利用计算机网络技术、通信技术将此三个系统进行系统集成。即将智能建筑管理系统,以语言、数据、视频、监控等不同信号的配线系统经过统一的规划设计,综合成一套标准的布线系统,作为建筑物内部之间的传输网络的综合布线系统,又名弱电系统,可分为建筑物内综合布线、建筑物群内部之间的综合布线。

以弱电系统的防雷而言,除雷电直击外,最具有破坏作用的是二次效应,也就是静电感应雷和电磁感应雷,由于雷电具有高电位、大冲击电流、瞬时性的特点,强大的闪电产生静电场、交变电磁场和电磁辐射,以雷电波侵入、地电位反击等形成雷电电磁脉冲,产生强大的变电磁场、使周围的金属产生感应电势和感应电流。信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(传输线等)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。

二、弱电系统防雷保护设计

防雷系统设计应满足的原则:保护器不影响被保护设备的正常工作;雷击产生冲击波时,所采用的防护器件应有低阻抗,将冲击电流直接导入大地而不产生危险的冲击对地电位差;防护器件应有较高的承受冲击能量的能力,并有规范的接地系统。为了防止雷电产生的感应过电压和过电流,在所有监控设备的电源线入口、信号线连接的设备两端均安装相应的避雷器。

防雷系统设计依据是gb50057-94《建筑物防雷设计规范》,qx3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》d562《建筑物、构筑物防雷设施安装》,gb7450-87《电子设备雷击保护导则》,ga173-1998《计算机信息系统防雷保安器》,vde0675《过电压保护器》的gb50174-93《电子计算机机房设计规范》等规范。

弱电防雷的综合因素,要求将外部防雷装置和内部防雷装置统一考虑,着眼于全方位的雷电综合防护,把机房建筑物的防雷、雷电电磁脉冲(lemp)防护、设备防雷、电源系统防雷、线路防雷、接地系统、保护装置等综合因素考虑在内。建筑群子系统,设备间子系统,管理子系统,垂直干线子系统和水平干线子系统的工作区子系统各系统之间的综合关系,任何方面的遗漏带来的危害都是不能低估的。

在雷击发生时,产生巨大瞬变电磁场,在1km范围内的金属环路,如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击,将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络方面的防雷工作是较易被忽视的。

三、弱电系统防雷原则和保护器选择

多级分级保护原则,根据电气、微电子设备的不同功能及不同受保护程序和所属保护层确定防护要点作分类保护;根据雷电危害可能侵入的电气路径,实现对各系统从电源线到数据通信线等进行多级、多层次的保护。外部无源保护,在0级保护区即外部作无源保护,主要有避雷针(网、线、带)和接地装置(接地线、地极)。保护原理:当雷云放电接近地面时,它使地面电场发生畸变。在避雷针(线)顶部,形成局间电场强度畸变,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针(线)放电,再通过接地引下线,接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免受雷击。

内部防护,电源部分防护,雷电侵害主要是通过供电线路侵入。“电源防雷器”并接在电力线路上,可遏制瞬态过电压和泄放浪涌电流。从总进线到用电设备端通常配置三级防护,经过逐级限压和放电,逐步消除雷电能量,保证用电设备的安全。过电压保护按国家规范应分三部分:建议在高压变压器后端到楼宇总配电盘间的电缆内芯线两端应对地加避雷器,作为第一级保护;在总配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端应对地加装避雷器,作为第二级保护;在所有重要的、精密的设备以及ups的前端应对地加装避雷器,作为第三级保护。信号部分保护,对于各类信号系统,应分为粗保护和精细保护。粗保护量级跟据所属保护区的级别确定,精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。“信号防雷器”接入信号线路后,一方面要能切断雷电进入设备的通路,同时要能迅速对地放电,另一方面要能确保在正常状态下,通过防雷器的信号不受损害,使设备能正常工作。

按地处理,在计算机房及各类弱电机房的建设中,一定要求有一个良好的接地系统,因所有防雷设备都需要通过接地系统把雷电流泄入大地,从而保护设备和人身安全。如果机房接地系统做得不好,不但会引起设备故障,烧坏元器件,严重的还将危害工作人员的生命安全。另外还有防干扰的屏蔽问题及防静电问题等都需要通过建立良好的接地系统来解决。

电源浪涌保护器的选择,gb50057-94(2000版)和iec61312指出:二类保护要求,应按总雷电流150ka(10×350€%es波)来考虑浪涌保护器选择,按照其建议的雷电流分配方式其中50%即75ka是通过接地系统(水管、铠装电缆外皮或导线的保护管等)直接入地;另外50%通过安装在相线和中线上的电涌保护器入地。所以,对电涌保护器通流容量的要求最好为75ka以上。另一方面,若采取三级保护方式,要使过电压的残压于到达终端设备前能限制至1500v以下(按3c的标准要求),需要好几套第二级防雷器的同时每台电脑前加装质量较好的第三级防雷器。这样,这部分的成本就相当大了。由此,可以选择一体化的高性能电源浪涌保护器。

四、弱电系统防雷措施

多级防电源防雷措施:一级防雷,作为系统电源进线端的主级三合一防雷器,在雷击多发地带至少应有100-160ka的通流容量,可将数万甚至数十万伏的雷击过电压到数千伏,防雷器可并联安装在厂房总配电柜内的电源进线处或配房低压输出端。配电房低压输出端并联安装壹套b级电源防雷箱cn-b4p-100,用于机房整体设备的电源第一级的防雷设备初级保护。或采用cn电源防雷模块cn-tp-100b,并联安装在配电房低压输出端。二级电源防雷,ups电源防雷器,对通过电源初级防雷器的雷电能量进一步泄放,可将几千伏的过电压进一步到1点几千伏,雷电多发地带需要具有40ka的通流容量,防雷器可并联安装在ups处。具体措施:在电源总进线处,并联安装一套电源二级二合一防雷器cn-b4p-40用于中心机房内设备的电源第二级防雷保护。或采用cn-tp60b/4电源防雷模块。

三级防雷系统,即用电设备的末级防雷,这也是系统防雷中最容易被忽视的地方,现代的电子设备都使用很多的集成电路和精密的元件,这些器件的击穿电压往往只是几十伏,由经过一级防雷而进入设备的雷击残压仍将有千伏之上,这将对后接设备造成很大的冲击,并导致设备的损坏。作为第的二合一防雷器,要求有10ka以上的通流容量。

同时,如线路尽可能短、尽可能不要架空走线、有条件穿管埋线、电源线与信号线尽可能分开布划。雷电波侵入的防护主要是在线路上安装相应的防雷装置并有效接地,利用合适的线路衰减来达到防雷的目的。

针对监控设备,由于供电、控制及信号线路电压等级低,而很多设备又是安装在室外等特点,一般都采用在设备前安装三合一防雷装置并有效接地。联合接地时接地电阻值取弱点系统和防雷系统要求的最小值,比如防雷系统要求小于10欧姆,弱点系统要求小于4欧姆,联合接地就取小于4欧姆。防雷系统要求小于1欧姆,弱点系统要求小于4欧姆,联合接地就取小于1欧姆。

工厂配电网中性点电阻接地方式的可行性,中性点电阻接地方式有效地解决了单相接地过电压问题,有关资料表明,当电阻电流与故障点的电容电流相近或略大于电容电流,可以有效抑制弧光接地过电压幅值,并对继电保护有利。

提高供电的可靠性和安全性,采用电阻接地后,当发生单相接地故障时线路要立即跳闸,不能保证用户的连续供电。但化工系统的配电网,不是过去的单电源的辐射系统或树形系统,而是双电源供电系统。因此,在这种情况下,提高供电可靠性就不再单靠要求带单相接地故障运行几个小时来保证,而是靠bzt装置和短时停电再启动技术来保证。bzt装置是保证系统可靠性的重要技术手段,石化系统的配电网中几乎百分之百使用,起到了很好效果。在工厂中广泛应用的保证用电连续性的“智能型快速切换装置”可以较好地提高企业供电系统的可靠性。

短时停电再启动技术在系统的配电网中应用广泛,较好地保证了化工装置的安全连续运行。

弱电机房设计要求篇7

关键词:火电厂;混凝土框架厂房;抗震设计;措施

abstract:inthethermalpowerplant,theconcreteframestructureseismicdesignhasveryimportantsignificance.thispaperstudiedyearsofexperienceonseismicdesignofcommonconcernproblems.

Keywords:powerplant;concreteframestructure;seismicdesign;measures

中图分类号:tU2献标识码:文章编号:2095-2104(2012)12-0020-02

1主厂房布置特点

火力发电厂主厂房属于热力生产车间,工艺布置要求尽量紧凑,厂房结构选型和结构体系首先要根据工程工艺布置特点,并结合工程地质和抗震设防等要求综合考虑,以保证实现工程项目“安全经济、技术进步、控制工程造价、提高经济效益”的最终目标。

多年来火电厂主厂房主要采用四列式前煤仓方案。该方案汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房顺列布置,汽机房、除氧间、煤仓间形成所谓的“四列式”主厂房联合结构体系。经过工艺专业设计优化比较,近几年主厂房布置出现三列式前煤仓方案和侧煤仓方案。

三列式前煤仓方案:汽机房、煤仓间、锅炉房顺列布置,汽机房、单跨煤仓间形成所谓的“三列式”主厂房单跨框-排架结构体系。取消除氧间的三列式主厂房布置方式,主厂房体积明显减小,设备布置紧凑,初期建设投资效益是显著的。对于循环流化床锅炉发电机组的厂房更有必要性。但三列式前煤仓运行检修通道及场地相对较小。

侧煤仓方案:煤仓间采用集中侧煤仓,布置在2台锅炉之间。与前面的汽机房及除氧间脱开布置,各自形成独立结构。汽机房和除氧间顺列布置,也形成所谓的“三列式”主厂房单跨框-排架结构体系。

2主厂房钢筋混凝土框架结构抗震性能的薄弱环节

火电厂主厂房钢筋混凝土单跨框-排架结构布置和构件截面尺寸选择,主要取决于工艺系统和设备布置,经常出现楼面标高错层、平面布置不规则、纵向不等跨、高度方向布置不规则,与抗震概念设计有较大距离。所以钢筋混凝土框架结构出现一些抗震概念设计方面的先天性薄弱环节。

1)火电厂主厂房钢筋混凝土框架结构由于结构布置特点,存在“强梁弱拄”、“短柱”、“异形节点”的薄弱环节,结构在强震时不能实现“大震不倒”,是严重违背结构抗震设计原则的,在结构抗震概念中是不允许的。

煤斗大梁截面往往比柱大得多,结构体系中必然出现“强梁弱柱”。“强梁弱拄”结构体系在强震时柱上先出现塑性铰,不能实现“大震不倒”,楼面标高错层造成框架柱出现“短柱”,“短柱”在强震时会出现脆性破坏,引起结构体系倒塌。

楼面上工艺设备的严重不均匀,造成框架同一个节点上的柱和梁断面差异大,节点的刚域很难准确量化,在强震时会首先出现破坏。

上述薄弱环节是主厂房钢筋混凝土框架结构避免不了的,目前还没有找到明确的解决办法,只是默认了过去的经验和研究成果,过去建成的主厂房钢筋混凝土框架已经经过多种强震的考验是安全的,在工程设计和审核中目前不作深究。

2)主厂房钢筋混凝土框架结构高度超限。对于600mw/1000mw机组主厂房的煤仓间框架结构高度一般为50~55m,主厂房钢筋混凝土框架属乙类建筑,按抗震规范的规定,可能出现钢筋混凝土框架结构高度超限。

但是,规范的条文说明指出:超过表列高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。在工程设计中,只要说明采取的有效加强措施,也就无可非议了。

3)平面布置不规则对结构抗震特别不利。供热机组的主厂房,a列外有披屋时,工程设计中往往单从管道布置经济一些而采用披屋和汽机房连在一起,每一个结构单元的平面严重不规则,在高烈度地震区对结构抗震非常不利。采用主厂房每台机一个结构单元,披屋单独一个结构单元,对结构抗震肯定好一些。

4)主厂房钢筋混凝土单跨框-排架结构体系。

汶川大地震后,针对震区学校、医院等民用房屋采用单跨钢筋混凝土框架结构体系,在此次强震作用下破坏较多,《建筑抗震设计规范》特别补充了“……高层的框架结构不应采用单跨框架结构,多层框架结构不宜采用单跨框架结构。”严格控制钢筋混凝土单跨框架结构适用范围的要求。甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨框架结构,高度不大于24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。

钢筋混凝土单跨框-排架结构体系在主厂房,钢筋混凝土单框架结构在输煤栈桥、转运站中是避免不了。在立交桥和桥梁桥墩工程中还经常出现单榀单跨或单柱混凝土结构体系。在工程审查和设计中如何理解,上述规定在主厂房钢筋混凝土单跨框-排架结构体系中能不能采用,如何控制结构的安全度,如何确定抗震构造措施?

3钢筋混凝土框-排架结构体系抗震设计规定的合理判断

在电力结构工程和其他工业建筑中不可避免地会遇到钢筋混凝土单框架结构体系。

1)现行建筑抗震设计规范的适用范围。

按照规定,行业有特殊要求的工业建筑,其抗震设计应按照有关专门规定执行。工业建筑中,一些因生产工艺要求而造成的特殊问题的抗震设计,与一般建筑工程不同,需由有关的专业标准予以规定。

规定中的“高层”和“多层”是指房屋建筑。而工业厂房在该规范中只提到“单层工业厂房”和“多层钢结构厂房”以及现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的高度限制。发电厂主厂房现在采用的三列式单跨框架结构体系,实际上是多层框排架钢筋混凝土工业厂房,而且在B-C框架结构中增加了相关的柱间支撑,加强了楼面和汽机房屋面的刚度,在抗震能力方面优于纯框架体系,所以发电厂主厂房结构一般不要机械地按高层钢筋混凝土房屋的抗震要求对待。

电力土建行业在《火力发电厂土建结构设计技术规程》中,考虑到火力发电厂主厂房的结构特点,对规范条文深入理解合理判断,没有简单机械地套用建筑抗震设计规范的有关条款,而在抗震部分增加“发电厂多层及以上建(构)筑物不宜采用单跨框架结构。当采用单跨框架结构时,应采取提高结构安全度的可靠措施”。

2)单框架与双框架结构在承载能力设计控制

弱电机房设计要求篇8

关键词:智能建筑建筑环境

一、建筑智能化的子系统配置

建筑智能化一般是指该建筑物内具有楼宇设备自控系统(BaS);办公自动化系统(oaS);通信网络系统(CaS)。这三大系统是大项,每个系统中标还有许多不同的子系统。如楼宇设备自控系统中包含有:火灾自动报警与消防联动控制系统,公共安全管理系统等。按细分,楼宇设备自控系统有冷冻室调的监控、热源设备的监控、供配电设备监测、给排水设备的监控、电梯设备的监测、照明设备监控等。公共安全管理系统又有闭路电视监视系统、防盗报警系统、出人口控制系统、电子巡更系统、访客和报警系统,停车场管理系统等。

办公自动化从广义上讲即计算机取代人进行办公业务处理,办公自动化的具体内容工作性质的不同而不同。这里仅指办公自动化系统,即采用计算机网络技术,承担一般常规的办公业务活动,如一般文字处理、文档资料管理、电子邮件、统计数据处理等。至于部分经营管理系统等则由建设单位根据自身需要而自主开发应用软件。

通信网络系统内容繁多,实际上包含各种语音、文字。图象、信息的通信网络系统,与语音与传真服务系统、数据消息处理系统、可视图文定位、可视电话定位、会议电视系统、数字无绳电话系统、楼宇电视系统、数字无绳电话系统、有线电视系统、卫星电视接收系统、扩声系统、公共广播系统、音响系统、同声传译系统、多媒体教学系统等。

可以说建筑智能化系统工程设计涵盖了弱电系统的所有范围,涉及专业面广,是一项庞大的系统工程。具有智能化系统的建筑物对建筑师的建筑设计要求也高了。智能建筑的设计需要智能化设计人员与建筑、暖通、电气(强电)、给排水、结构等各工种设计人员的密切配合。

二、建筑智能化设计针对建筑的要求

智能化建筑物是建筑技术与信息技术相结合的产物,它向人们提供一个高效、舒适、便利、安全的工作、学习、生活环境。一系列高新技术的发展,正在改变人们的工作和生活模式,先进设备和系统的进人生活正在迫使建筑环境与这种变化相匹配。

建筑智能化设计与建筑师的关系是十分密切的,智能化系统进入建筑物,改变了传统建筑设计的一些做法。具体有:

l、各个智能化子系统有各种不同的设备,如楼宇自控设备、火灾自动报警及联动控制设备、闭路电视监控设备、通信设备、计算机设备等。需要各种设备机房设置。

2、各个智能化子系统有各种不同的管线,如光纤、同轴电缆、通信电缆、控制电缆等,需要有竖井作为垂直通道;需要有吊顶作为水平通道;需要有架空地板、网络地板、线槽等作为室内布线通道。

建筑师在进行建筑设计时,在方案阶段就要考虑到这些机房的布局,面积大小;弱电竖井的配置;吊顶、架空地板等则需考虑层高。如果建筑未提供智能化系统足够的空间,则智能化设计要满足功能的要求也是困难的。

三、智能化建筑的设备机房设置

设备机房设置的数量、面积大小因各建筑物规模功能不同而不同。现以一幢2万平方米左右的高层办公建筑为例来说明。

1、消防控制室

一般需要设置火灾自动报警及联动控制系统的建筑物均有消防控制室。目前采用较多的是集中报警系统,在消防控制室内设置一台火灾自动报警控制器、联动控制装置、消防广播装置、消防电话装置、手动直接控制装置等,还有直流24V电源。消防控制室面积15-20平方米左右,3×5或4×5(宽×长)即可。这既考虑到消防设备的安放,保证消防值班人员有一个应有的工作场所,还要根据实际需要考虑到值班人员休息和设备维修的面积。

消防控制室是火灾扑救时的信息、指挥中心,其重要性是不言而喻的。一般消防控制室设置于建筑物底层,门向外开启,最好直通室外,门应为防火门,建议为外开双扇门,门宽1200mm-1500mm.

消防控制室周围不应布置电磁干扰较强及其它影响消防控制设备工作的设备用房。

建议消防控制室采用防静电活动地板,架空200mm.最好设吊顶。对于一个建筑群,则设置消防控制中心,其面积适当扩大。

2、BaS中央控制室

设置楼宇设备自控系统的建筑物要设置BaS中央控制室。BaS中央控制室的位置应尽至靠近控制负荷中心,主要指冷冻机房。注意远离变电所等电磁干扰源,并注意防潮、防震。BaS中央控制室面积一般为15平方米左右,并应适当考虑工作人员值班、维修及休息所需的面积。

BaS中央控制室采用防静电活动地板,架空200mm.当BaS中央控制室长度大于7m时,要设两个外开门的出口,门宽小于1m.建议采用防火门。

如果建筑物中所有智能子系统设备均集中设于一处,形成控制信息中心,则该中心面积为40-120平方米不等。

3、计算机网络(中心)机房

在具有计算机网络的建筑物内设置计算机网络(中心)机房,内置网络交换机、网络互联设备、主配线架。机房一般设置于地上

一、

二、三层,尽可能靠近建筑物电缆引人区和网络接口。机房内应有足够保证设备运输方便,门应向外开启,建议采用防火门,采用防静电活动地板,架空200mm.其楼板荷载可按5.10~7.5Kn/m2设计。

由于各建筑物计算机网络要与因特网相联,所以机防要靠近外墙面,及靠近接入网引人方向。

4、通信机房

一般建筑物均有电话系统。对于电话用户较多的建筑物要设置虚拟交换机,其机房20平方米左右。对于宾馆则设置程控交换机,其机房面积20平方米左右。当电话用户不多的建筑物单体可在底层设置电话交接间,其面积一般不小于10平方米。

通信机房、包括电话交接间一般设于具有外墙的房间,以利于进出线。通信机房门应向外开启,建议采用防火门。机房可与计算机网络中心机房设置在一起,其共同面积约40平方米。

5、闭路电视监控室

设置闭路电视监控系统和防盗报警系统的建筑物要设置监控室。监控室当设置在环境噪声较小的场所,其使用面积根据设备容量确定,一般为12-50平方米。根据目前举例的建筑物,监控室面积小于20平方米即可。

监控室门宽不小于0.9米,高度不小于2.l米。门向外开启,建议采用防火门。监控室采用房架空200mm.

对于设置火灾自动报警及联动控制系统的建筑物具有消防控制室,其监控室一般与消防控制室合用一室,面积则为40平方米左右。

6、电视机房和卫星电视机房

电视机房的设置较为复杂,现分几种情况说明

*具有自办节目的前端,应设置单独的前端机房,其使用面积宜为20平方米;具有自制节目功能的有线电视台,可设置演播室和相应的技术用房。演播室面积大小根据实际需要,其天幕高度为3.0-4.5米。演播室噪声应小于nR25.技术用房面积及间数要根据实际需要设置,一般有播出机房(总控室)、备播室、化妆室、剪辑室、配音室、维修室等,还有一些办公用房。

*对于一般用户的建筑物则仅需在市有线电视进线处(靠外墙面)设置一间面积为10平方米的电视机房即可。住宅建筑则不必设电视机房。

*对于设置地面卫星电视接收站的建筑物,则要在电梯机房层或屋面设置卫星电视机房,其面积约为15-20平方米。在屋面还要设置卫星电视接收天线。接收天线安装位置应避开接收电波传输方向上的阻挡和周围的金属构件,并应远离公路、电气化铁路、高压电力线以及工业干扰等干扰源。

电视机房和卫星机房采用外开双扇门,门宽1200-1500mm,建议采用防火门。采用防静电活动地板,架空200mm.

7.广播室

设置有线广播系统的建筑物要设置广播室。当有消防控制室的建筑物,广播室可与其合用。当有电视播放的建筑物,广播室可与电视机房合并设置。

广播控制室的技术用房应根据工程的实际需要确定:

*一般广播系统只设置控制室,当录、播音质量要求高或者有噪声干扰时,应增设录、播室。

*大型广播系统室设置机房,录播室、办公室和仓库等附属用房。

广播控制室面积约为15m2,录播室面积约为40m2.门向外开启,建议采用防火门,门宽不小于1米。采用木地板或塑料地板,当配线较多或要求标准较高时,可采用活动地板,架空200mm.楼板、地面等效均匀静荷载3Kn/m2.

8.声控室

对于设置扩声系统的会议室、多功能厅、多媒体报告厅等要设置声控室,设置扩声、控制设备。声控室一般设置于主席台、讲台一侧,面积根据功能、规模、档次,一般为10-20m2.体育场馆扩声机房设备较多,分为主机室,播音室、控制室,其面积稍大,约40m2左右。

9.控制室各种各样的智能化系统具有各种不同的控制室,如LeD显示系统控制室。大屏幕公共显示系统在一些会展中心、车站、港口、金融交易场所,体育场馆等应用广泛。在设置大屏幕公共显示装置的附近要建控制室,面积10-20m2左右,建筑要求应按计算机房的基本要求,采用防静电活动地板,架空200mm,计算负荷4.5Kn/m2.设置多媒体教学系统的主教室建议设置控制室,其面积约为6-10m2左右。

10.风除上述机房外,根据建设单位的要求还会有其它各种各样的设备机房。如对于档次较高的国际会议厅,要设置同声传译系统,则建筑物内配置同声传译机房及译员室。同声传译机房面积一般20m2左右,译员室5m2左右,译员室数量根据语种多少而定。部分计算机中心、信息中心比较重要,则要设置UpS室,计算荷载6Kn/m2.有的工程需要设置酸性蓄电池室,则要采用耐酸地面。如在停车场管理系统,则要在车辆进出口出设置管理室,面积约为10m2左右。总之,建筑设计师要根据各种各样的智能子系统设置相应的设备机房。

四、智能化建筑弱电竖井设置

1、传统建筑中,弱电管线一般只有电话、电视管线,大部分建筑物中垂直干线一般沿墙体暗敷(或明敷),使管线到达各楼层。这种传统做法已不适应目前建筑物智能化系统垂直管线的敷设要求。垂直管线沿邀陪敷主要存在以下问题:

*影响墙体结构,物别是大量管线的集中穿越

*给安装施工带来困难

*不利于管线检修

*不利于系统扩容及改造

在近几年设计的多层和高层建筑内,基本上都设置竖井以用于垂直干线的敷设。由于建筑智能化系统的广泛应用,弱电工竖井与强电竖井一样普通采用。竖井的位置和数量应根据建筑物规模、建筑物的沉降缝设置和防火分区等因素确定。

选择竖井位置时,应考虑下列因素:

﹡直靠近各种设备机房

﹡不得和电梯井、管道井共用同一竖井。弱电和强电线路,一般应分别设置在弱电竖井和强电竖井内。如受条件限制必须合用时,弱电与强电线路应分别布置在坚井两侧或采取隔离措施以防止强电对弱电的干扰。

﹡避免邻近烟道、热力管道及其他散热量大或潮湿的设施。

﹡在条件允许时宜避免与电梯井及楼梯间相邻。

3.竖井的井壁应是耐火极限不低于1h的非燃烧体。竖井在每层楼应设维护检修门并应开向公共走廊,其耐火等级不应低于丙级。

竖井面积大小除满足布线间隔及弱电设备、端子箱布置的必须尺寸外,并要留有不小于0.8m的操作、维护距离。

各楼层的竖井需上下层相应对齐,便于垂直干线线缆敷设。

4.弱电竖井内布置有所有智能化子系统的设备和管线、桥架。如火灾自动报警系统就有各楼层设置的各种控制模块、端子箱、火灾报警总线、联动总线、手动启停重要消防设备的控制线、消防电话线、消防广播线对于计算机网络系统的建筑物,各楼层弱电竖井兼作楼层设备问,内设置楼层网络网络交换机、配线架等,竖井并不单单是走线的井道。有时竖立井内还要设置电话分线箱,电视分配器箱等。所以说对于建筑来说竖井关非可有可无,不但要有,而且要一定的面积。

5.计算机网络系统,楼层设备的数量应从楼层配线架至信息插座水平布线的长度距离来考虑,当水平布线的长度在范围内,可设置一个楼层设备间。当超出这一范围,则要考虑设置两个或两个以上的楼层设备间。当楼层设备间仅当计算机网络系统单独使用时,其面积为l.8m2时(1.2深×1.5宽),可安装个单孔信息插座的工作区所需的连接硬件和相关设备。一旦单孔信息插座超过200个时,可在该楼层增设设备间。计算机网络系统设备与面积对照加表一所示:

如果弱电竖井为所有智能化子系统共用,则弱电竖井面积大于上表所列面积,一般要达到4m2.当然,对于住宅建筑来说,房屋开发商为了提高住宅用户的使用面积,而限制公共面积。则竖井也可以小一些,但那只能在竖井内走线,有关部门设备只能放置于公共部位的墙壁上,实际上这是不可取的。

各楼层弱电竖井内要在楼板开出宽300mm的洞,以使布置桥架和管线。当设备、桥架、管线安装完毕后,该洞以防火材料封堵。

五、智能化建筑水平布线对建筑的要求

解决智能化建筑垂直干线的敷设问题,则还存在水平布线如何走,而且水平布线量更大,面更广。传统布线一般沿顶板,地板暗敷,这对少量管线是可以的,但对具有众沿多子系统的智能化建筑来说显然是不现实的。

智能化建筑水平布线方式的确定,是一项很重要的事情,它不仅对该建筑的经济指标或效益有直接影响,而且对该建筑的环境有很大影响。我们很难设想在一幢智能建筑中由于水平布线方式不合理,而造成空间压抑或使用功能单一的后果。

下面就主要几种水平布线方式加以说明。

1.桥架、线槽布线方式

这种布线方式即采用金属的桥架或金属的、塑料的线格布线,在通道吊顶内敷设。这种市线方式目前是常用的。它有安装简单、配线容量大等优点。但缺点是该建筑物一定要有吊顶。且桥架、线格安装在吊顶内,容易造成与通风管、给排水管道等抢占空间,引起净高降低。采用这种方式布线时,一定要与通风管,给排水管配合好。有的工程中采用塑料线槽沿墙明敷布线也是有的,但也需要建筑处理好墙面装修,否则要影响美观。

2.金属管布线方式

采用金属管在吊顶内敷设。这种方式施工简单且投资小,但对于众多智能化子系统来说,很多管子排列也是麻烦的。

3.网络地板布线方式

网络地板是近几年来发展的新产品,比较适用于智能化子系统的布线。它的主要缺点是投资大,普遍采用尚有困难。其优点是布线方便,容量大,而且强弱电线路可通过隔板分开;当工程完成后,如要变更线路,增减线路,出线口引出均很方便。特别适用于一些设备机房、计算机中心、、微机教室等场所。这种布线方式也影响层高。新晨

4.架空地板布线方式

这种布线方式是利用架空地板与原楼板间的空间布线的方式。在夹层空间中一般采用线槽布线。其优点是布线简单,维护方便,适用干线路变更频繁,自动化办公设备较多的场所,主要缺点也是以牺牲建筑物层高为前提。一般架空200-300mm.

5.扁平电缆布线方式

这种布线方式是在楼板上辐射扁平电缆,并用胶带固定,盖上方块地毯的布线方式。其优点是敷设线路方便,维护简单,但缺点很多,贬平电缆不能辐射在通道上,重物下;投资大。主要问题安全性差,会由于摩擦平凡损坏贬平电缆保护层,产生不安全性。这种方式对建筑物的层高基本无影响、但应用不多。

其它布还有几种布线方式不大有实用意义就不介绍。一般水平布线采用上述几种方式来解决。如在通道中采用桥架、线槽或金属管线布线,当然较大量的信息点用户的场所则采用网络地板或即空地板布线。我认为不管采用吊顶还是地板,均在一定程度上影响层高。在保证房间净高的情况下就必须增加层高。

弱电机房设计要求篇9

[关键词]数字化管理;公司主干网;信息网络机房;标准化;精细化;流程化

doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2013.01.022

[中图分类号]tn915.07[文献标识码]a[文章编号]1673-0194(2013)01-0037-01

1引言

近年来,随着国家信息化的大力推进,各行各业在信息领域快速发展,信息网络机房的建设管理也成为当前的一个热点。2009年,国家了《电子信息系统机房设计规范》。与此同时,中国石油编制信息技术基础设施层系列企业标准,其中《数据中心机房建设规范》用于指导中国石油总部及各企业单位数据中心机房建设工作。如何在遵循国家及企业标准的基础上,做好信息网络机房的建设、运维和管理,是中国石油乃至整个大型企业信息化中面临的重要课题。长庆油田正是在这种背景下,在网络核心机房的建设和运维中,进行了有效的尝试。

2高效运维思路

笔者通过总结10多年10多个信息网络机房的运维经验,对国内外的最新技术的跟踪学习吸收,并进一步调研了解了若干行业信息网络机房运维管理的现状,认为,网络机房建设起初的规划十分重要,后期的运维管理也极大地决定着网络运维的效率和服务能力的持续提升,应重点关注以下几个方面:

2.1坚持集中化管理运维的原则

大型企业大量存在信息网络机房规模小、配套设施不完善、重复建设等问题。应坚持集中统一的原则,限制小机房建设。

2.2采用可扩展模块化的理念

据Gartner统计,数据中心的生命周期失调,只有78%的数据中心大于7岁。如何使信息网络机房具备灵活的扩展能力,应对多变的业务需求及未来的不确定因素,是信息运维人员需要重点考虑的问题。

2.3遵循高可用性和高效安全运行的原则

国家规范GB50174把机房分成3个等级。我们在进行信息系统的运维中,不管现在的要求是单机、冗余还是容错,都要本着发展的观念,充分考虑系统的高可用性、高效、安全运行,统筹考虑,预留扩展空间。

3信息网络机房的建设实践与探索

“标准化设计、模块化建设、数字化管理”的理念在长庆油田的油气生产领域、管理层面都广泛地进行试点及推广,在信息网络机房的运维方面,我们进行了尝试。

3.1在设计、标准规范方面

当信息网络机房的规模大到一定程度的时候,不论是维护的难度、人力的紧缺,还是在维护的时效性上,都面临较大的挑战。所以,要在早期就做这些方面的考虑,做到标准先行。

统一资源标识。编制信息网络机房标识规范,涉及机柜、设备、线缆(电源、光纤、网线、pCm)等方面。

统一机柜功能。一是对机柜的选型进行统一。二是对机柜的链接加固、接地、强电及弱电走线方式、pDU及配线架的安装位置及规格数量进行规范。三是对设备的安装进行统一。

按照模块化的思路进行平面布局。按照模块化的设计理念,从机房、区块、机柜3个层面进行功能划分。在机柜分配上考虑设备的冗余配置、不可预见的扩充等因素。在区域的划分上,考虑功能的类同以及连接的最小化。

3.2在建设方面

前边谈到机房的分级,主要看由于基础设施造成的网络中断,在社会和经济上造成的损失程度进行分级。所以,信息网络机房这个基础设施的建设,要早筹划谋,为以后的发展做预见性考虑,以下几个方面就是我们在摸索中所进行的一点具体做法:

3.2.1严格遵照国标进行专业化的装修装饰

国标GB50174-2008对机房的环境等做了详细的要求,还有其他一些相关标准化也做了要求。

3.2.2全线考虑电源系统的冗余,确保电力供应

为做到全线电源冗余,要从市电、交流配电、UpS系统、UpS配电、列头柜、pDU、设备全面考虑冗余。

3.2.3弱电配线坚持分级集中的原则

弱电与强电分别布线,强电采用下走线,弱电采用上走线,为避免水患等,地下电源系统不做街头转接等。弱电配线采用分级集中方式。

3.2.4环境管理自动化

使用自动化的动力环境管理平台,从视频监测、温湿度监测、水患监测报警、门禁控制、消防报警、电源监测、电源空调监测等方面,提高机房的安防和管理水平。

弱电机房设计要求篇10

【关键词】超高层建筑;供配电;防雷及保护接地;弱电系统设计

1、应注意的问题

1.1负荷等级及供电电源

超高层建筑按现行的国家规范要求,消防用电设备如消防水泵、消火栓转输水泵、自喷接力泵、消防电梯、防排烟风机、消控控制中心,应急照明和疏散指示灯;客梯电力,生活水泵用电、排污水泵,电话机房和保安,航空障碍灯等用电设备均应按一级负荷别重要的负荷要求供电。其余用电负荷分别为二级或三级。

超高层建筑的供电电源,应采用10KV双回路供电。10KV双回路供电电源分别来自不同的变电站;也可以是来自双回路超高压供电的城市变电站的两段独立母线。

1.210KV供电系统设计

超高层建筑供电变电所10KV结线,宜采用单母线分段形式,当有多台变压器组供电时可以分多段,一般为两台变压器为一组。10KV外部接线宜考虑环网供电结线形式,可以完善10KV系统的环网结线,提高10kV配电网的安全可靠性。如选用Sm6环网配电柜,既能改进用户变电所的高压开关柜的整体质量,提高用户变电所的安全可靠性,又能适当降低电气设备的投资及变配电所的土建面积,同时也为推广用户变电所无人值班创造条件。

10kV用户变电所主结线方案采用中置式开关柜,电源进线柜可以设置保护,变压器出线开关采用断路器柜。选用断路器柜时主要是针对单台变压器容量大于或等于1000kVa时采用、断路器作为变压器的主保护。10KV结线系统采用微机保护系统,微机保护系统主机装于值班室内。

1.3供电配电所设置

超高层建筑供电变电所的设置,应按照(JGJ16―2008)《民用建筑电气设计规范》4.2.1;4.2.2;4.2.3条所确定的原则设置。

一般超高层建筑主要用电负荷如中央空调机房、水泵房等均设存地下层,其他较大的用电负荷主要没置存一层及以上的裙楼,而且地L建筑高度不超过200m,由变配电所引至屋顶用电设备的供电距离也还存比较经济合理的范围内,为使变压器尽尽量靠近负荷中心,因此一般在设计中将变配电所设在地下一层,而将柴油发电机房设在变配电所附近。

超高层建筑在楼层较高(如超过200m),供电负荷较大,供电半径较长,负荷也相对比较集中的镂层,可分散设置区域配电中心。区域配电中心可分设避难层、设备层及屋顶层等处。

对于超过200m的超高层建筑,一般在建筑的上部避难层及屋顶也设置了较多的用电设备,当由单个变配电所直接供电不是很经济时,可号虑在上部的避难层再设置一个变配电所,以减少该部位用电设备的供电半径,但设置该变电所应考虑变压器的垂直运输通道以及设备对楼板荷重的影响,单台变压器的容量不宜超过800kVa。

各区域配电中心变压器的设置,可根据所供电的服务范同负荷容量来确定。超高层建筑中设备层负荷相对集中,在条件允许的情况下,也可以考虑设置箱式变电站供电。

在超高层建筑群中还应考虑1okV中心开闭所,要确保每个lokV区域配电中心有10kV双回路供电电源。从1okV中心开闭所馈出的供电干线可采用放射式供电至各区域配电中心,各区域配电中心又采用环网式连接作为备用供电联络线,在其供电断路器选择时要考虑穿越功率的影响。

1.4供电电压等级选择

超高层建筑一般采用10KV作为供电电压等级。在确定超高层建筑供电电压等级时,还应考虑当建筑面积较大、供电负荷容量较大,并且超过10kV电压等级的经济输送容量时,要采用35kV的电压等级供电,但不宜采用三个及以上的电压等级供电。

1.5供电变压器选择

超高层建筑供电变压器的选择,应根据(JGJ16―2008)《民用建筑电气没计规范》4.3条的规定选择。单体建筑比较大,供电负荷较大时,有可能选择多台大容量供电变压器,多台变压器宜组成每两台成一组的组合低压供电母线为“两进线一一母联”的接线形式变压器低压侧不得并联运行,以限制低压侧短路容量,降低低压开关备的造价。

10kV电源采用双回路供电,主结线采用单母线分段,每段1okV母线上装接的变压器容量控制在5000kVa,二段母线合计装接的变压器容量控制存l0000kVa。

对于空调等季节性负荷,根据实际的设备容量,设计中将该部分负荷集中设置,在过渡季节,可以根据需要切除部分负荷,停用相应的变压器,以降低变损耗,达到节能的目的。

超高层建筑单台供电变压器容最的选择,应根据(JGJ16―2008)《民用建筑电气设计规范》4.3.6条的规定选择。单台供电变压器容量不宜大于i250KVa。单台变压器容量较大,会由于其供电容量和供电半径太大,电能损耗大,低压侧短路容量火,对断路器等设备要求严格。变压器事故检修所引起的停电范围较大。国内也有部分超高层公共建筑单台供电变压器容量超过1250KVa的,选择1600

KVa或者2000KVa的变压器供电。有的省市制定的地方标准规定超高层住宅建筑,供电变压器容量不宜大于1250KVa。

1.6应急柴油发电机组设置

超高层建筑有大量的一级负荷和一级负荷别重要的负茼,需设置应急电源柴油发电机组。急电源柴油发电机组,宜靠近各区域配电中心相应置。当单台柴油发电机组容量较大时,应设置二台及以上柴油发电机组,确保一级负荷别重要的负荷的供电可靠性,避免因单台柴油发电机组容量较大,所带一级特别重要的负荷集中,柴油发电机组一旦发生故障,难以确保一级负荷刖重要的负荷的供电可靠性。应急供电系统应自成系统,严禁将其他负荷接入应急供电系统,必要时可以考虑设置柴油发电机组一备一用运行方式。

2、超高层建筑电气线路防火设计

超高层建筑火灾危险性大、人员密集,防止电气线路火灾特显重要。(GB50045~95)《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)9.5.1条:高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。在重要消防设备供电回路上设置用于报警不切断电源的电气火灾监控探测器。超高层建筑消防设备供电线路的供电可靠性要求相当高,要确保火灾情况下的正常供电。

3、超高层建筑消防设备用的电源配电箱的安装

超高层建筑一旦发生火灾,引起的损失和影响是巨大的。超高层建筑紧急疏散需要的时间也大于其他建筑,各个楼层供消防设备用的电源配电箱,在火灾发生时仍然需要正常持续供电,所以这类配电设施就要安装在有一定耐火等级保护的场所里。超高层建筑避难层、楼层电气配电间、电气管道井耐火等级要求为一级。可以将供消防设备用的电源配电箱安装在上述场所里。

4、超高层建筑消防供水配电设计

超高层的水专业消防设计与一般的高层建筑有较大的不同,由于超高层建筑的高度高,消火栓泵和自喷泵已经不能从消防水泵房直接供水至顶层的消防灭火设备,消防部门要求在大楼中间的设备层(避难层)增设消防系统的加压设备,以保证自动灭火设备的正常运行。对消防水泵,应根据水专业的要求,利用消防控制设备进行可靠的控制,满足在不同的区域发生火灾时都能准确启动相应的消防水泵,供水灭火。

对于消火栓系统,当消火栓动作或经火灾确认后,消防系统能直接或经消控中心联动启动消火栓泵供水灭火,当低区发生火灾时,直接启动地下室消防水泵房的低区消火栓泵,当高区发生火灾时,直接启动避难层

消防加压水泵房的高区消火栓泵,并同时启动地下室消防水泵房的消火栓转输水泵。

对于水喷淋系统,当各层的水流指示器及设在消防水泵房的报警压力开关同时动作时,消防系统能直接或经消控中心联动启动自喷泵供水灭火,当低区发生火灾时,直接启动地下室消防水泵房的低区自喷泵。当高区发生火灾时,直接启动避难层消防加压水泵房的高区自喷泵,并同时启动地下室消防水泵房的自喷转输水泵。在火灾延续时间内,当由消防车通过水泵结合器供水的情况下,对高区发生的火灾,可通过消防加压水泵房的自喷接力泵向高区的消防灭火设备供水。

5、超高层建筑防雷及接地保护设计中的问题

超高层建筑防雷等级的定性,按照(GB50057―94)《建筑物防雷没计规范》2.0.2第八,九条复核计算。在计算建筑物年预计雷击次数时,其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高度H计算。建筑物的等效面积应按下式确定:ae=[Lw+2H(L+w)+丌H2]Xl0由于现有专业电气设计软件,有的计算建筑物年预计雷击次数是按建筑物高度为100m以下来编制的,在做超高层建筑防雷计算时应注意。

经过计算超高层建筑大多为二级以上防雷建筑,防直击雷措施应按GB50057―94)《建筑物防雷设计规范》的要求设置。屋顶应设置防直击雷的避雷针和避雷带相结合防雷网,屋顶所有金属管道设备外壳均应可靠接地。在做接地时不应该忘记航空障碍灯等设施。

防侧击雷措施,每三层的均压环要确保与建筑物主体钢筋的连通性,在预计雷击活动频繁的地区,还应考虑在楼层区域均压环处设置浪涌保护器,以解决局部泄放雷电流引起的过电压问题超高层建筑的接地保护应该采用防雷接地与弱电系统共用接地极的共用接地方式。电源系统应该考虑设置三级浪涌保护装置,弱电信号线缆系统在引入建筑处设置浪涌保护器。

6、超高层建筑弱电系统的设计

智能网络系统是超高层建筑的神经系统,其规模大、节点多,各类建筑智能化系统配置应按照(GB/t50314―2006)《智能建筑设计标准》附录a~J的要求配置。

智能建筑的智能化系统工程设计主要由智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程和建筑环境等设计要素构成。信息网络系统要满足各类网络业务信息传输与交换的高速、稳定、实用和安全为原则,来设计。采用以太网等交换技术和相应的网络机构方式,设计可采用二层或三层的网络机构。系统桌面用户接人可根据需要选择配置l0/l00/1000mbit信息端口。主干网络根据需要采用树干光纤传输网络,根据工作业务需求配置服务器和信息端口。

超高层建筑机房工程在设计中应满足(GB/t50314―2006)《智能建筑设计标准》3.7.3条的要求。有大量引出电缆的通信接入设备机房应设在建筑物底层或地下一层。对于群体建筑,通信系统总配线设备机房宜设置在中心位置。楼层弱电间应独立设置,上下位置宜垂直对齐,弱电管道井在穿越楼板的位置应做防火封堵,楼层弱电间和弱电管道井均应按耐火等级为一级考虑,各工作区的净高不低于2.5m。

7、结束语

超高层建筑高度高,人员密集,对供电的可靠性以及消防等的要求必须安全可靠,一旦发生火灾,消防及重要设备供电应能正常工作,确保有足够的时间满足人员安全疏散。对高低压配电系统应能灵活控制。变压器供电负荷容量较大,应合理划分供电区域,根据季性负荷的变化适时切除相关供电变压器的运行,以达到节能的目的。对消防水泵,应根据水专业的要求,利用消防控制设备进行可靠的控制,满足在不同的区域发生火灾时都能准确启动相应的消防水泵,供水灭火。

参考文献:

[1]JGJ16―2008-民用建筑电气设计规范・北京:中国建设工业出版社,2008.