高层建筑电气设计的一点感想__墨水学术,论文发表,发表论文,职称

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摘要：科学技术在不断发展，高层建筑也在安全、管理上也逐步上一个新的台阶，由此对于新技术、新科技提出更多的要求。因此，优化设计是一个值得探讨的课题，本人把多年做过的高层建筑电气设计进行回顾，提出几点看法，和广大同行共同交流。
　　关键词：高层建筑电气设计
　　1高层建筑电气的负荷估算和计算
　　高层建筑电气设计的特点是工程规模大、技术复杂、设计周期短。一个2.6万m2的“高建”方案定了之后,扩大初步设计和施工图设计的时间也就七八个月甚至不足半年。由于开始设计时许多条件未成熟,因而扩大初步设计阶段的负荷只能估算。施工图设计阶段则采用需要系数法进行负荷计算。下面以工程实例说明负荷计算方法。
　　某大厦建筑面积约19万m2,属综合性大楼,内有办公、宾馆、公寓等。在扩大初步设计的估算中采用负荷密度法和单位指标法,施工图设计时采用需要系数法计算,最后以估算中的两法进行评价。
　　1.1负荷估算
　　把全楼的负荷分为动力和照明两大部分。动力负荷包括冷冻机组全系统和各类水泵、电梯衍、锅护的配套动力设备及送排风机等。照明负荷包括裙楼各层、办公、客房、公寓的照明、插座,以及风机盘管和窗式、分体式空调器等。经多个“高建”扩大初步设计估算的综合取动力总平均系数K动=0.5,照明总平均系数K动=0.44。动力总设备容量是根据各工种提供的动力用电量的总和,照明总设备容量是按负荷密度法和单位指标法计算的。
　　大堂、商场等场所的照明计算负荷按负荷密度法估算,负荷密度列于下表。
　　
　　宾馆客房按单位指标法估算,单位用电指标客房按1.0-1.5kW/间,公寓(兼办公)按12.5-17kW/套(468套,约130-170m2,内设电热水器4-6kW,3-4台分体式空调器,照明、插座按40W/m2计)。
　　根据以上指标估算结果,全楼总照明设备容量Pe照=9101kW,加上总动力设备容量Pe动=5499kW,则全楼总设备容量Pe总=5499+9101=14600kW。动力总平均系数K动=0.5,照明总平均系数K照=0.44,则计(估)算负荷Pjs动=2749.5kW,Pjs照=4004kW。全楼总动力、照明的计(估)算负荷ΣPjs=2749.5+4004=6754kW。
　　平均需要系数ΣK=0.462,功率因数补偿至cosφ=0.9,ΣPjs=7504.4kV•A。选4×1250+4×1000+2×800=10600kV•A,共10台电力变压器。平均变压器的负荷率70.8%,留有余量。
　　1.2施工图设计用需要系数法计算。
　　按每台变压器的负荷逐台计算,全楼总设备容量(较扩初时有所增加)ΣPe=18523.9kW。全楼总计算容量(取同期系数0.9)ΣPjs=7898kW。功率因数补偿至0.928,则ΣSjs=8511kV•A。
　　仍选用10台变压器总装机容量10600kV•A,故平均变压器的负荷率80.3%,(按逐台变压器计,个别负荷率达90%左右)。全楼约19万m2,平均单位面积变压器的装机容量55.8V•A/m2(因本工程地下室车库占两层,用电量较小,而面积较大)。
　　70年代各国“高建”的单位面积装机容量都很大,但近十年来国外和国内北京、上海、广州、深圳等地的“高建”采用楼宇自动化系统(BAS),节能达15-25%,设计中选用高效新光源和变频调速等高效率、低损耗的用电设备之后,使全楼的设备容量有所下降。据笔者了解日本目前已降到平均60-80V•A/m2,一些设计单位调查结果,认为以往的负荷密度偏大,平均70V•A/m2为宜。
　　2变压器的选择
　　确定一台变压器的容量时,应先确定变压器的负荷率p值。变压器的效率一般可用下式表示:
　　
　　式中:ηp———变压器的效率,
　　Pz———变压器的输出功卒(kW);
　　Po———变压器的宣载损耗(kW);
　　Pk———变压器在额定电流时的负载损耗(kW);
　　β———变压器的负荷率。
　　从公式(1)可知,变压器的效率ηp是负荷率β的函数。欲
　　求最大效率ηmax,可对公式(1)求导数,并令dηp/β=0,
　　则ηp=ηma

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