本工程为某大学实验室供配电系统设计,建筑功能主要作为电工实验室、焊接实验室,PLC实验室,教师办公室。
大学实验室设备设计内容主要有楼层的负荷计算、插座的选择、导线的选择、电缆的选择、照度计算、灯具的选择、开关的选择、应急照明的设计的选择以及实验楼的防雷接地保护等。
在大学实验室设备照明设计中,照度计算采用工程中常用的“单位容量法”。普通照明设备选用了嵌入式荧光灯,在此基础上完成了电气照明的平面布置图,并根据需要对该建筑的应急照明给出了具体的设计。为每个实验室安装了单相插座,并完成了插座回路的布置。配电设计中,负荷计算采用的是“需用系数法”。通过负荷计算,完成了整个实验楼的配电系统设计,并且在各层楼都安装了应急照明灯。
随着建筑技术的迅速发展和现代化建筑的不断出现,建筑电气所涉及的范围愈来愈广,所跨的学科也进一步加深加宽。它已由单一的供配电、照明、防雷和接地,逐步发展成以近代物理学、电工学、机械电子学、光学、声学、自动控制、计算机技术等科学为基础的一门新兴学科。它是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人们居住或工作的一门跨学科的综合性的技术科学。
建筑电气作为一个专业,从无到有,由简单变复杂,发展到如今已经囊括了兼之强电和弱电在内的多个系统,并且随着以IT业为龙头的科学技术发展,及其在建筑业的应用,综合弱电项目的智能电气更是突飞猛进。特别是近年来绿色建筑、智能建筑的兴起,使得现代计算机技术、现代控制技术、网络技术和现代通信技术在建筑电气领域取得了广泛的应用,使得建筑更加节能、环保,安全。在工程实践中,伴随着不断暴露的问题和解决问题的过程,建筑电气必将日趋成熟和发展健全;在避免二次投资造成浪费的同时,走向专业化、正规化和规范化。
1.1建筑电气设计的概念
1.1.1设计的概念
大学实验室设备设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。传统建筑电气设计只包括供电和照明,而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电,而其余部分,如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据,容易理解,所以很快被人们所接受。设计过程从一开始到深入下去,各阶段思维的广度、深度都不同,表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度,推动思维发展成熟。
1.1.2服务的对象
设计是为甲方(业主)的功能需要服务的,也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下,设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言,妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情,在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。
1.2建筑电气设计的具体内容
1.2.1供电系统设计
1电力负荷的计算
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备、安全可靠与经济运行,均起着决定性的作用。
2低压配电线路设计
首先确定进户线的方位,然后确定各区域总配电箱、分箱的位置,根据线路允许电压降等因素确定干线的走向,管材型号和规格,导线截面等,绘制平面图。
3电气设备选择
电气设备的选择是涉及多种因素,首先要考虑并坚持的是产品性能质量。电气产品的选用必须符合国家有关规范。其次才是经济性,要根据业主功能要求、经济情况做出选择。随着人们环境保护意识的日益增加,选择环保产品、节能产品也是新的时尚。
4继电控制与保护
没有十全十美的系统,没有100%可靠的设备,对于各种突发的意外情况,对关键点进行保护,是电力系统工程师的职责之一。
1.2.2照明设计
4电气照明设计包括设计说明、光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置安装方式、眩光控制、调光控制、线路截面、敷设方法和设备材料表等。大学实验室设备照明设计和建筑装修有着非常密切的关系,应与建筑师密切配合,以期达到使用功能和建筑效果的统一。绿色照明是指在设计中广泛采用新的材料、技术、方法,达到节能、高效及环保的要求。
1.2.3防雷设计
1安全用电
防雷、消防都是为安全而设计的,人的生命安全是我们在大学实验室设备运行电力系统中所必须首先考虑的问题。电是双刃剑,安全使用才能带来方便和效益,我们应该牢记:安全第一。
2防雷
雷击是一个概率事件,大学实验室设备设置接闪器等防雷装置增大了落雷的概率,但可以有效地控制雷击灾害。传统的防雷方法是采用避雷针、避雷带等,近年来用过的有消雷器和放射式避雷针,但在国内理论界基本是否定的。而提前放电和抗雷器等避雷方法理论界还在争论之中。雷电是一种概率事件,设置雷电防护装置的概率可以增加工作,使雷电灾害能有效控制。
1.2.4信息系统设计
1电视
为了使用户收看好电视节目,公共建筑一般都设置共用天线电视接收系统CATV和有线电视系统CCTV。它们都是有线分配网络,除收看电视节目外,还可以在前端配合一定的设备。进行分配系统设计时,应合理确定电视机输入端的电平范围。
2电话
电话设计包括电话设备的容量、站址的选定、供电方式、线路敷设方式、分配方式、主要设备的选择、接地要求等。
3网络
网络设备的出现是随着信息工业的发展而出现在建筑物中的新事物。信息时代的到来,使我们的生存成了比特的组合。
1.3建筑电气设计中存在的一些问题
1《建筑电气设计标准》内容多是笼统的要求,缺乏对各器件量化、细化的计算、选型方法。而《民用建筑电气设计规范》施行已十余年,与迅猛发展的IT技术相比,规范内容有些陈旧,不能很好地为工程服务,反而成了技术进步的障碍;
2大学实验室设备或器件无详细的安装、布置要求,更没有详细的尺寸和数据参考。比如,均无控制中心各设备的间距、距门距离及基础安装等要求,应该说这些是比较重要的问题了;
3无相应的设计手册和统一的定型产品,设备、管线等无明确的计算和选型方法;
4无配套验收规范,对设计、施工中的问题难以准确