高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)分析

余曉瀾

摘 要：城市化進(jìn)程的不斷加快，推動(dòng)著建筑行業(yè)不斷發(fā)展，但是從目前部分建筑原有功能以及格局看，已經(jīng)無法滿足當(dāng)下使用需求，所以使得改擴(kuò)建工程越來越多。其中20世紀(jì)90年代的高層民用建筑已經(jīng)使用了近20年之久，如果全部推倒重建需要耗費(fèi)大量的資金，因此，可以采用局部改擴(kuò)建的方式進(jìn)行整修。本文主要分析了高層民用建筑改造工程需要考慮的因素，并結(jié)合具體工程改造案例詳細(xì)分析了電氣設(shè)計(jì)的應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：高層民用建筑;改造工程;電氣設(shè)計(jì)

1.高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)中需要考量的內(nèi)外部因素

1.1建筑相關(guān)內(nèi)部因素分析

高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)需要考量的內(nèi)部因素，主要指的是建筑現(xiàn)場實(shí)際情況，在很大程度上決定了電氣設(shè)計(jì)方案。

1.1.1建筑格局

主要是指疏散通道、設(shè)備用房位置，以及管線和設(shè)備運(yùn)輸通道設(shè)置情況。

1.1.2建筑功能

指的是改造工程區(qū)域的大小和功能是否出現(xiàn)根本變化，是否有用電負(fù)荷等級(jí)、用電負(fù)荷容量和變壓器容量變化，以及是否需要增設(shè)第二電源。

1.1.3供電設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀主要是改造工程現(xiàn)場的電源供電方式、變壓器容量和負(fù)荷率，還有設(shè)備的使用年限和現(xiàn)狀等。

1.1.4設(shè)備用房設(shè)置

主要包括是否設(shè)置變配電房、柴油發(fā)電機(jī)房，以及設(shè)備用房的位置、大小等能否滿足改造工程需求，還包含電氣管井和線路通道使用情況等。

1.2設(shè)計(jì)環(huán)境及需求等外部因素分析

外部因素主要包含設(shè)計(jì)環(huán)境以及投資建設(shè)單位的需求等，這對(duì)于高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。

1.2.1建設(shè)投資

電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)合理地分析方案的經(jīng)濟(jì)性，在滿足當(dāng)下改造需求的同時(shí)，綜合考量長期使用情況，為后續(xù)的改、擴(kuò)建留出一定的條件。

1.2.1建設(shè)需求高層民用改造工程區(qū)域的功能定性和變化，例如供暖調(diào)整等均會(huì)使供電需求發(fā)生變化。

1.2.3建設(shè)周期

建筑改造工程在不同的建設(shè)周期存在差異性的設(shè)計(jì)需求，這就需要在電氣設(shè)計(jì)中綜合實(shí)際情況考量后續(xù)的改建需求，防止發(fā)生修改及返工等情況。

2.高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)的具體優(yōu)化措施

下文主要結(jié)合實(shí)際工程案例，詳解分析高層民用建筑變配電系統(tǒng)的改造對(duì)策：某高層民用建設(shè)大樓共16層（地下1層，地上15層），建筑高58.5m，具體改造范圍為大樓2層和3層，總面積約為2438m2，原有用途是辦公室，現(xiàn)在需要改為教育基地，其中涉及的相關(guān)配套設(shè)備用房也需要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行合理改造。在此建筑中，消防負(fù)荷用電、客梯、生活水泵用電等屬于二級(jí)負(fù)荷，剩余其他用電為三級(jí)負(fù)荷。在原有設(shè)計(jì)中主供電源主要使用的是10kV高壓線路，備供電源則是柴油發(fā)電機(jī)組。

2.1計(jì)劃階段

在計(jì)劃階段，主要需要制定項(xiàng)目的總體目標(biāo)、收支預(yù)算、項(xiàng)目立項(xiàng)等工作。對(duì)于此次建筑的改造，最終定為改造教育基地，主要是從該建筑的面積、用途給排水、暖通、電氣專業(yè)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行總和分析考慮，將此改造工程定性為“教育基地”，具體一定的可行性。

2.2執(zhí)行階段

在設(shè)計(jì)變配電系統(tǒng)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研以及搜集到的相關(guān)資料進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。經(jīng)過分析后可以得出：變壓器容量可以滿足本次擴(kuò)容需求，變配電設(shè)備運(yùn)行正常，但其使用年限過久，尤其是電力變壓器，已超過了設(shè)備安全使用年限;該大樓原設(shè)計(jì)二級(jí)負(fù)荷設(shè)備容量約為108kW，但實(shí)際使用為100kW，在此次改造中需新增消防風(fēng)機(jī)約20kW;除去改造區(qū)域外，大樓其他區(qū)域需要正常工作，所以不停電施工。綜合這些情況制定了三種方案：

首先，可以從臨近的開閉所另外增加一路10kV的高壓電源;其次，采用柴油發(fā)電機(jī)組，重建柴油發(fā)電機(jī)房;然后，對(duì)于重要的負(fù)荷可以采用EPS作為備用電源。

2.3檢查溝通協(xié)調(diào)階段

在此階段中，需要與建設(shè)投資方進(jìn)行充分溝通，實(shí)行多期改造，本次為一期改造階段。從上文提高的三種方案進(jìn)行分析：方案一，建設(shè)投資方認(rèn)為此方案實(shí)行后在后期操作維護(hù)較為簡單，并且較為經(jīng)濟(jì)可靠。但如果從技術(shù)角度看，大樓重要的負(fù)荷總計(jì)108kW，如果從市電引一路10kV電源，則不夠經(jīng)濟(jì)也不合理。主要是因?yàn)?0kV供電方案將發(fā)生變化，所以需要拆除原有高壓柜，增加新的高壓進(jìn)線柜、計(jì)量柜、聯(lián)絡(luò)柜，此種改造對(duì)建筑結(jié)構(gòu)等其他專業(yè)影響較大;此外，開閉所與大樓距離較遠(yuǎn)，并且大樓處于的位置市政管網(wǎng)復(fù)雜，存在很多不可控制因素;最后，此方案經(jīng)過供電局部門核實(shí)和造價(jià)核算，并沒有節(jié)省投資。所以此方案不可行。方案二：此方案中需要將全樓的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，拆除鍋爐設(shè)備，重建柴油發(fā)電機(jī)房，這樣不僅可以達(dá)到此次改造需求，也可以滿足全大樓的重要負(fù)荷供電可靠性。但是經(jīng)過造價(jià)預(yù)算后，本期改造只考慮教育基地的空調(diào)系統(tǒng)，將全大樓的空調(diào)系統(tǒng)改造放到工程二期改造，所以，暫時(shí)不拆除鍋爐設(shè)備。經(jīng)過現(xiàn)場多次勘測、核對(duì)、溝通協(xié)調(diào)等，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有地下室范圍無法滿足進(jìn)排風(fēng)和排煙的位置安裝空間，并且地上的紅線范圍內(nèi)，達(dá)不到建造柴油發(fā)電機(jī)房的條件，因此，本期只考慮重要負(fù)荷的供電連續(xù)性、可靠性。方案三：經(jīng)過上述兩種方案的分析、核對(duì)和確定，并且要滿足非改造區(qū)域按不停電施工的要求，所以將更新變配電房內(nèi)設(shè)備、改造大樓空調(diào)系統(tǒng)、重建柴油發(fā)電機(jī)房納入到二期改造范圍，在一期改造中只考慮教育基地的供配電系統(tǒng)的供電安全可靠性，其中備用電源為動(dòng)力型EPS，將其安裝到改造區(qū)域消防風(fēng)機(jī)房內(nèi)，不僅符合規(guī)范要求，也滿足了使用要求。

2.4實(shí)施階段

在工程施工及投入使用期間，制定的方案并沒有出現(xiàn)重大修改或者調(diào)整那么前三個(gè)階段有效可行。

結(jié)語

總之，對(duì)于高層民用建筑大樓的改造，需要根據(jù)實(shí)際情況制定合理的方案，并通過計(jì)劃、執(zhí)行、檢查溝通協(xié)調(diào)、實(shí)施四個(gè)階段進(jìn)行有效落實(shí)，從而達(dá)到改造目的。

參考文獻(xiàn)：

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