淺談現(xiàn)代高層智能建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘 要：隨著我國社會的發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，高層建筑如雨后春筍拔地而起。它的出現(xiàn)解決了高密度城市人口居住的難題，為人們的生活與工作帶來了極大便利。建筑本身就是一項(xiàng)涉及眾多行業(yè)的工程，高層建筑需要更多高科技的技術(shù)和設(shè)備。本文將對高層建筑供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀，及系統(tǒng)設(shè)計(jì)中涉及到的關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行分析、研究，以提高供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑供配電；高層建筑；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

中圖分類號：TU972+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-03-00-01

一、現(xiàn)代高層建筑常用的供配電系統(tǒng)及工程現(xiàn)狀

現(xiàn)代高層建筑不同于普通建筑，其對建筑安全性能的要求更高。目前高層建筑常用的配電系統(tǒng)如下：

（一）設(shè)置雙電源各自獨(dú)立的系統(tǒng)，主要應(yīng)用于一類高層建筑。兩個外部電源是相互獨(dú)立的，目的是滿足建筑消防負(fù)荷。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能自行將非消防電源切斷，同時(shí)對消防負(fù)荷的有效供電有所保障。

（二）設(shè)置應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)，為了在緊急狀況下向重要性較高的負(fù)荷進(jìn)行供電，供電的可靠性得到有效提升。中斷供電時(shí)長在15耀30s之間應(yīng)急發(fā)電機(jī)組應(yīng)恢復(fù)正常供電。

（三）帶不間斷電源裝置的供電系統(tǒng)，保障那些極為重要的供電負(fù)荷，保證其安全運(yùn)行。一些高層建筑在建立發(fā)電機(jī)組供電的基礎(chǔ)上，又設(shè)置不間斷電源裝置，以提高重要負(fù)荷用電的可靠性。主要適用于必須保證連續(xù)供電或者中斷供電時(shí)間極短的相關(guān)裝置。

目前現(xiàn)在的高層建筑除了住宅小區(qū)外，還有許多商業(yè)建筑。這些高層建筑的建筑面積大，高度高，居住人員密集，設(shè)備繁多，要求供配電必須與功能區(qū)的各個方面配合密切；另外，建筑的復(fù)雜裝潢也使火災(zāi)的發(fā)生率大幅提升。因此，高層建筑的供配電系統(tǒng)必須根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)和布局，不容忽視。

二、高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

社會的不斷向前發(fā)展，高層建筑的供配電系統(tǒng)也必須全面考慮，不僅要考慮建筑施工和入住的安全性、可靠性以及用電的節(jié)能性，還要保證建筑商的成本和業(yè)主的利益。高層建筑的設(shè)計(jì)要求必須配有能滿足建筑內(nèi)部各項(xiàng)用電負(fù)荷需求的供電電源，確保供電穩(wěn)定，同時(shí)要求電能質(zhì)量達(dá)標(biāo)。長距離供電容易造成線路損耗及電壓損失，電能得不到有效利用，為了減少不必要的能源損耗，可以選擇優(yōu)化設(shè)置配電壓器的方法。供配電系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)是極為重要的，系統(tǒng)操作時(shí)保證不會產(chǎn)生危險(xiǎn)，方便工作人員維護(hù)和檢修。

三、現(xiàn)代高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）負(fù)荷等級劃分

高層建筑整體供電負(fù)荷巨大，為有效管理，需要對建筑內(nèi)的用電負(fù)荷合理的劃分等級。對非常重要的用電負(fù)荷，要保證其能穩(wěn)定正常的供電，而對一些普通的用電負(fù)荷可以視情況間斷供電，這樣既能合理保障供電，也能適當(dāng)節(jié)約電能，有效地降低了高層建筑的運(yùn)行成本。劃分情況如下，一類高層建筑和超高層建筑的消防用電設(shè)置為一級負(fù)荷，二類建筑中的消防用電則按二級負(fù)荷進(jìn)行供電。當(dāng)一級負(fù)荷特別重要的情況下，與之配套的空調(diào)用電應(yīng)按一級負(fù)荷劃分，若高層建筑中只存在大量的一級負(fù)荷時(shí)，此時(shí)空調(diào)用電可視為二級負(fù)荷。

（二）由于高層建筑用電負(fù)荷較大，供電電源、電壓和主結(jié)線負(fù)荷計(jì)算及變壓器，通常采用高壓形式供電。高壓供電能將長距離輸送造成的電能損耗有效減少，我國通常采用10kV高壓供電方式。高層建筑供配電系統(tǒng)高壓供電通常采用單母線制，是因其具有結(jié)構(gòu)簡單，涉及設(shè)備少，投資小等優(yōu)點(diǎn)。高層建筑供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算，在國內(nèi)多采用需要系數(shù)法和單位容量法等。

（三）變壓器的容量并非越大就越好，需根據(jù)高層建筑的實(shí)際用電負(fù)荷來合理選擇。采用容量加大的變壓器進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確實(shí)能使其效率得到提升，但是所涉及的負(fù)荷較多，所以現(xiàn)在高層建筑中較少使用大容量的變壓器。

（四）變配電所位置應(yīng)合理選擇。城市用地是越來越緊張，變配電所位置在選擇時(shí)要盡量靠近耗電量大的設(shè)備，如換熱站、空調(diào)設(shè)施及水泵房等設(shè)施，縮短供電距離，減少損耗。此外，確保建筑高層供電干線的最大電壓降小于規(guī)定值。配電所的位置選擇應(yīng)遵循下列幾點(diǎn)要求：1、盡量靠近負(fù)荷中心；2、保證進(jìn)線與出線的便利；3、盡量接近電源側(cè)；4、便于設(shè)備安裝和運(yùn)輸；5、保證周圍環(huán)境安全，遠(yuǎn)離易燃易爆等危險(xiǎn)物；6、遠(yuǎn)離積水區(qū)，環(huán)境要少塵干燥。

四、結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，高層智能建筑的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)城市的規(guī)劃格局，使人們的居住和工作環(huán)境更加的舒適和便捷。以及相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能高層建筑已成為建筑行業(yè)的主流發(fā)展方向，同時(shí)也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為城市添加了一道獨(dú)特的風(fēng)景線。高層建筑諸多功能的實(shí)現(xiàn)都依賴于科學(xué)合理的供配電系統(tǒng)，沒有合理的供配電設(shè)計(jì)，否則建筑中的各項(xiàng)設(shè)施都將無法正常使用，也會影響人們的正常生活。因此，高層建筑供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作應(yīng)得到高度重視，通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，促進(jìn)供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高層建筑各項(xiàng)功能，更好地服務(wù)人類。

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