有关建筑电气设计论文
有关建筑电气设计论文
建筑电气设计成为了现代建筑电气设计工作的主要任务。下面是学习啦小编为大家整理的有关建筑电气设计论文，供大家参考。
有关建筑电气设计论文范文一：谈现代建筑电气设计
摘要:随着社会经济的发展，现代建筑的功能越来越强，建筑电气的重要性也日益明显。本文主讲述建筑电气的一般原理和规律，着重论述了现代建筑电气设计。
关键词:电气设备;电气技术;安全可靠;经济性
合理设计建筑电气的各个系统和运用先进的电气设备对满足建筑功能要求及节约基建投资是极为重要的。在实际的设计中，往往由于设计的周期短,时间紧,任务重，而对设计的经济性忽视，致使在建筑初期电气设备投资的浪费。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。现在建筑电气设计分为强电与弱电两个部分，下面就分别从这两个部分来讨论现代建筑电气设。
一、强电
强电系统的技术发展，是广大工程技术人员有目共睹的，也是我们所亲身经历的。如此巨大的发展,为我国的建筑电气建设奠定了良好的基础，也为建筑的安全用电创造了条件。随着建筑智能化技术的深化应用，有些设备或系统的控制，逐渐走向由专业的控制系统进行监控，并向建筑设备监控系统开放其通信协议，达到系统间的互联和互通。例如建筑物的电力自动监控系统，采用现场总线技术实现数据采集和处理，集中进行监控，达到对变配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信，实现变配电所无人值守。系统能不断进行采集和分析，提前给出必要的提示或警告，便于系统的安全可靠运行。电力自动监控系统采用计算机技术、数据处理技术、控制技术、传感技术、通信网络技术、电力电子技术等，可基本取代传统的二次回路，具有接线简单,性能可靠,易于维护等优点。
可靠性——根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。
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的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。
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。
一般来说，建筑中变配电系统主要包括：高低压系统、变压器、备用电源系统等;电力系统主要包括电力系统配电及控制;照明系统则包括室内外各类照明;防雷接地系统包括防雷电波侵入、防雷电感应、接地、等电位联结和局部等电位联结、辅助等电位联结等等。在这短短二十多年中，这些系统的技术和产品发生了巨大的变化，许多设计的理念也随之发生了巨大的变化。例如高压系统中的高压开关柜，其最早采用的断路器为油断路器，后逐渐发展到少油断路器，不仅体积大，而且不防火。所配置的高压开关柜体积大，还必须独立设置在自己的隔间内，占用了很大的建筑面积。现在所采用的真空断路器和SF6断路器，不仅体积小，而且短路容量也高，柜体尺寸也比原来的柜子小了许多，由于断路器无任何油，防火性能大大提高，并且可以与其它低压设备共置一个房间内，既节省了空间，又方便了管理。低压断路器已从过去的体积大、短路容量小发展到大电流、高分断能力、体积小、性能稳定，使系统更加安全可靠，并给设计带来了方便。近些年低压断路器又朝着智能化方向发展，可将断路器的多种参数通过工业控制总线，直接将信号传送给计算机。
干式变压器的出现，为建筑电气设计也带来了极大的方便，由于不存在由于变压器油泄漏而发生火灾的可能，使之可以方便地设置在建筑物的内部，更直接深入到负荷中心。另外也消除了建筑内对油变压器容量的限制，建筑中干式变压器可以采用更大容量。
应急电源所采用的发电机组，从其性能和体积上看，都比过去有很大进步。除在工程中采用柴油发电机组外，作为应急照明，可采用EPS，对于允许中断供电在毫秒级的设备，则可采用UPS。
电力设备的控制，从过去的单一继电控制走向了自动控制，除了各类元器件性能更好、体积小，使控制箱体体积减小外，更主要是由于采用了数字技术控制，使受控设备处于最佳控制状态，进一步达到了节能的效果。 二、弱电
智能化技术只是一种手段，是通过对建筑智能功能的配备，强调高效率、低能耗、低污染，在真正实现以人为本的前提下，实现节约能源、提升建筑使用功能、保护环境和可持续发展的目标。建筑的实施，要从可持续发展的战略高度出发，注重生态、注重环境保护，是可持续发展的永恒主题。通过多年的实践，以理性和务实的态度，从工程的实际需要出发，以实用和适用为标准，不盲目跟风、片面追求智能化系统的先进性和全面性，而是以在技术上适度超前，又做到投资合理的设计理念，针对不同工程的使用功能、投资标准和管理要求等方面的具体情况，找出先进性、可靠性、合理性与经济性的最优交点，这一观念目前己成为智能建筑行业的共识。
(一)建筑设备监控技术
二十世纪80年代主要采用计算机集中监控的方式，由于可靠性较差，运行速度较慢，90年代以后已经很少采用，取而代之的是集散式控制方式。在90年代末，随着计算机技术、控制技术、网络与通信技术的发展和结合，建筑设备监控技术得到了迅速发展。
(二)安全防范技术
安全防范包括闭路电视监控、入侵报警、通道控制(门禁)、巡更、对讲、周界防越等子系统。安防系统从最初的各子系统相互独立，发展到如今的各子系统之间的联动，极大地提高了安全防范的严密性、可靠性和实时性，为人们的工作、学习和生活提供了安全保障。
(三)通信网络技术
智能建筑中的通信网络包括计算机网络、双向有线电视传输网络和电话通信网络等，前两者作为智能建筑宽带骨干网集中了几乎全部的信息应用和信息管理资源，连接了几乎全部的用户站点。在二十世纪90年代中期以前，各种类型的网络均有一定的市场和用户，但在90年代后期，以太网以其投资合理、布线灵活、性能优越、使用维护方便等优点，逐渐在各种网络通信技术中独占鳌头。接入网技术是智能建筑与外部网络连接的关键，它使有形的世界变得越来越小，使人们的工作、生活发生了很大的变化。智能建筑接入城域网或Internet，要求接入的带宽越来越高，以满足用户数据通信日益增长的需求。在有线网络发展的同时，无线网络以其接入的灵活性，开始进入快速发展阶段。
(四)综合布线技术
综合布线是智能建筑中数据、语音以及多媒体通信的基础平台，自该项技术进入我国市场以来，由于其优异的性能，给国内的智能建筑市场带来了一种新理念、新技术，并立即在建筑行业引起了巨大的反响，被各类智能建筑所广泛采用。为了适应网络传输带宽和速率的发展，综合布线新产品相继问世，从最初的3类线、5类线到6类线，甚至出现了超前于标准的7类布线系统产品，以满足千兆网的需求。随着网络传输速率的提升，为适应其发展的万兆光纤网也已投入市场，新型的多模和单模光纤将作为良好的传输介质得到广泛的应用。铜缆从三类到五类、超五类、六类甚至更高类别，从铜缆发展到光缆，技术和产品不断更新，充分体现了汀发展的迅速以及智能建筑应用新技术的广阔前景。
目前，建筑电气的建设逐渐向自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，这些方面必然对电气设计有许多新的要求，使建筑电气的设计业务范围不断扩大，技术要求越来越高。一个设计的合理性直接影响电气设备的成本，以上只是讨论了较大系统方面的影响，而在实际的细部设计中还有许多值得探讨的关于更安全、更可靠、更好的节约成本的问题，只有经过仔细的设计，根据实际情况，即为将来发展留出裕量又节省投资，这样才是一个合理的设计。
有关建筑电气设计论文范文二：以某综合建筑实例分析建筑电气设计的应用
摘要;本文作者根据多年工作经验现特以某工程电气设计为例，结合多方面的要求，分析了高层建筑电气设计中的要点与注意措施，以供同行参考。
关键词;建筑实例 电气设计低压系统防雷接地
1某工程概况
某地方一大厦，总共十五层，地下一层，是一座综合楼，总建筑面积l4095m 2，总高为49.8m，框架结构。首层、二层、三层设计为商场，四层、五层为办公室及辅助用房，六至十五层为民用住宅。本工程电气设计包括变配电系统、照明系统、建筑物防雷接地系统、火灾自动报警及联动系统、漏电火灾报警系统、安全技术防范系统、有线电视系统、电话系统等。
2 配电系统的设计
2.1高压配电系统
该工程采用10kV双路电源供电，电源引自附近供电部门开闭所二段不同母线，采用电力电缆埋地引入总变配电室，二路电源同时供电。还设有两台有自启动功能的柴油发电机组作为消防及重要负荷应急备用电源。每路电源容量为l000kVA，总安装容量为2000kVA，两路l0kV电源引入变配电室后，每路电源分别供l台干式变压器用电，两台变压器在低压侧之间设联络。每台变压器平时各带5 8%用电负荷，当一路市电故障时，另一路电源可以满足全部一、二级负荷的用电，保证重要负荷的使用。变配电室设在建筑物的地下层，并采用防水防潮措施。该工程变配电室内设6台KYN37—12Z型l0kV铠装移开式交流金属封闭开关设备，2台1000kVA干式变压器、17台GGD低压开关柜。选用HVX—63OA一80kA型10kV真空断路器。
2.2低压系统
采用TN—S系统配电，设功率因数集中自动补偿装置，电容器采用自动循环投切方式，补偿后的功率因数大于0.92，低压断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器，部分回路设失压脱扣器。所有低压开关脱扣器额定电流与开关的框架电流相同，且脱扣电流可调。低压配电系统采用(220V/380V)放射式与树干式相结合的方式;照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的方式供电;对消防负荷及重要负荷均采用双回路专用电缆供电，并在最末一级配电箱处设双电源自动切换。为防止电气火灾，在库房、住宅入户处等重要部位电源设总漏电保护装置(漏电电流500mA)。商场采用母线放射式供电。
3照明系统的设计
3.1照度标准
按《 民用建筑照明设计标准》中等标准进行设计。照明灯具端电压不高于额定电压的1 05% ，正常环境光源用电电压根据光源设计电压选取(一般为交流电220V)。本工程一般场所为荧光灯、或其他节能型灯具。所有灯具均需增加一根PE线。照明装置中，凡正常情况下不带电的金属部分均应接地。
3.2应急照明及疏散指示照明
该工程应急照明在公共场所处，一般按正常照明的l5%一20% 设置。出口标志灯、疏散指示灯、疏散楼梯、走道应急照明灯采用区域集中蓄电池式供电应急照明系统，其他场所应急照明采用双电源末端互投供电，应急照明持续供电时间大于60min，变配电室，消防控制室，水泵房应急照明持续供电时间大于180min，其他场所应急照明持续供电时间大于30min。应急照明平时采用就地控制或由建筑设备自动监控系统统一管理，火灾时由消防控制室自动控制点亮全部应急照明灯。
4建筑物防雷接地系统
4.1防雷措施
本工程防雷等级为三类。建筑的防雷装置满足防直击雷、侧击雷、防雷电感应及雷电波的侵入，并设置总等电位联结。在屋顶采用 12镀锌圆钢作避雷带，屋顶避雷连接线网格不大于2Om X2Om。利用建筑物钢筋混凝土柱子或剪力墙内两根ø16以上主筋通长焊接、绑扎作为引下线，间距不大于I8m，引下线上端与避雷带焊接，下端与建筑物基础底梁及基础底板轴线上的上下两层钢筋内的两根主筋焊接。外墙引下线在室外地面下lm处引出与室外接地线焊接。
以西安市为例，普通的100米以下的住宅楼经过防雷计算所得年预计雷击次数计算结果均小于0.06次/a。也就是说根据GB50057-94<<建筑物防雷设计规范>>第2.0.4条之规定均不需要进行防雷设计。但根据JGJ16-2008<<民用建筑电气设计规范>>第11.2.4第3条之规定19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑物均需按第三类防雷建筑物。在设计中为了保证工程的顺利进行，在防雷设计中只要满足上述两个规范中的任意一个，均需进行防雷设计。
4.2浪涌保护器
l0kV则采用10kV避雷器装在电源进线母线上，以防雷电过电压的侵害。考虑防雷击电磁脉冲的需要，在变压器高压侧各相上设置避雷器，在变压器低压侧总开关处设80kA(8/20uS)第一级浪涌保护器。在低压配电系统中按信息系统等级采用相应的第二和第三级浪涌保护器，同时在信号线路上设置适配的浪涌保护器。
4.3接地
采用TN—S系统的接地形式，N线与PE线在变压器中性点后始终保持相互绝缘，电气设备的金属外壳、穿线钢管及单相三孔插座的接地孔均与PE线可靠连接。本工程防雷接地与强弱电接地共用接地极，要求接地电阻≤1欧 。凡正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳应可靠接地。
5 火灾自动报警及联动系统
根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，该大厦为一类防火建筑，火灾自动报警系统的保护等级按一级设置。在首层入口处附近设消防控制室，报警控制设备由火灾报警台、消防联动控制台、图形显示屏、打印设备、火灾应急广播设备、消防通信设备、UPS不间断电源及备用电源等组成。采用集中报警系统和区域报警系统，根据规范要求设感烟、感温探测器和手动报警器，各层各防火分区楼梯前室各设l台火灾复示盘，一旦发生火灾则复示盘能准确显示本层的火灾部位，并进行声光报警。在大厦适当位置设手动报警按钮及消防对讲电话插孔。在消防栓箱内设消火栓报警按钮。在各层楼梯间及疏散楼梯前室走道侧，设置火灾声光报警显示装置。火灾报警后，消防控制室应根据火灾情况控制相关层的正压送风阀及排烟阀、电动防火阀、并启动相应加压送风机、排烟风机，280℃时能自行关闭排烟防火阀，阀、风机的动作信号要反馈至消防控制室。
6 漏电火灾报警系统
根据《高层民用建筑设计防火规范》第9.5.1条之规定，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。在所有三级负荷供电之配电箱内均需设置漏电火灾报警器，并通过双绞线将各个漏电火灾报警器连通组成漏电火灾报警系统，系统报警主机设置于消防控制室内，并将漏电火灾报警系统与火灾自动报警系统连通。
7 安全技术防范系统
7.1保安监控系统
本工程设一套保安监控系统，分别对大厦车库等主要出入口电梯间、门厅及重要场所等处进行保安监视，保安控制中心设于首层中央控制室内与消防控制中心相邻。
7.2楼宇访客可视对讲与门禁系统
大厦住宅楼字进出口处安装具有电控门锁的安全防盗门和可视对讲主机，住户内设置可视对讲分机。在该建筑物首层保安监控机房(与消防控制中心相邻)配置可视对讲管理主机。电控门锁不仅具有钥匙开锁的功能，还支持智能卡和密码开锁。大厦住宅在主要出入口处设置可视对讲门口机。
8 有线电视系统
本工程住宅单元在居室和主卧室各设一个电视终端，均引自户内多媒体箱，系统的分支器或放大器及无源设备均设在户内多媒体箱或电气竖井内，以便维护管理。选用的设备和部件的输入输出标称阻抗、电缆的标称特性阻抗均为75 0。
9 电话系统
由市电话网引入300对电话线至一层电话交接箱，经槽形桥架引至弱电井，再由垂直金属走线槽沿墙引上至15层，每层均设电话分线箱，明设于弱电井中，下口距地1.0m，由分线箱引至各住户电话机出线盒的分支线均为穿管沿地沿墙暗敷，每户于客厅和主卧室各暗装电话出线盒一个，下口距地均为0.3m。
10 结束语
在高层建筑中，其电气设计要求也逐渐增高，也必须得符合国家规范，还得提高其居住的适用性等。建筑电气设计的建设逐渐走向自动化、节能化、信息化和智能化，必然对建筑电气设计有许多新的要求，这就要求广大设计人员在设计中，既要保证工程的顺利进行，又要保证所有的图纸审查按时通过，就必须认真把握好工程电气设计的基本要点，提高设备使用效率，从而满足建筑物功能的需要。
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