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关键词:智能建筑 弱电系统 系统集成 接地系统
1、弱电机房
弱电机房是弱电系统的心脏,是建筑智能化系统的监视控制中心。几乎每项弱电系统都有各自的控制中心。常见的弱电机房有消防控制中心,公共广播机房,楼宇自控机房,保安监控中心,网络管理机房,计算机中心,不间断电源机房,配线机房,卫星电视接收机房。并不是每种系统都要求有单独的机房,许多弱电系统根据不同的管理要求是可以合用的。多个控制机房可以集中在一起建立大楼智能化系统的控制中心。
从弱电环境的角度考虑,机房应按国家的有关标准和规范要求进行设计和施工。不同类型的机房,国家的标准和规范要求不同,机房的需求也不同,应进行综合考虑。机房是各弱电系统的中心,在建筑平面的设计中必须首先得到体现,弱电系统的设计和综合管路的设计都必须在机房确定的前提下进行。
2、弱电竖井和弱电管理间
弱电竖井的安排是弱电应用环境系统的一项重要内容。传统的弱电井仅仅是弱电系统的过线通道,即使安装设备,也是少量的墙装设备。由于计算机系统在智能建筑中的广泛应用,弱电井道已不再是传统意义上的线路过道。更重要的是,为高效利用建筑平面及弱电系统安装考虑,弱电井往往用作计算机的二级网络管理机房。因此,间作网络管理间的弱电竖井,在建筑设计时应考虑其在建筑体内的合适位置、面积及内部应用环境三个方面的问题。
计算机网络对各种数据通信线路都有一定的要求,包括长度限制。在智能建筑中,计算机系统的水平线路往往采用铜质双绞线(UTP)。UTP和网络传输的带宽有密切关系。综合布线的标准和规范,要求PCI作站到网络交换机的UTP线路长度不能超过100米(布线设计时应考虑在90米以内,其余为网络跳线长度)。考虑到管路的竖直、弯度因素,建筑物的最边缘至弱电间的距离不应超过60米,因此,间作网络管理间的弱电竖井位置在建筑平面设计时的位置相当重要。占地面积很大的建筑物,弱电井的数量就不应只有一个。
网络管理间还有另外一些重要的因素应在建筑平面规划时给以考虑。网络管理间内将安装网络机柜,周围需有安装和维护空间,再加上墙装的弱电设备等,网络管理间的面积一般在6~10平方米之间,最少不应小于4平方米。
3、弱电系统的综合管路
弱电系统需在建筑物内布置大量的桥架和保护管,以保证弱电连接线路按一定的要求连通。弱电系统的综合管路包括墙体的预留空洞、弱电管路的预埋、弱电桥架、线路保护管以及管路和桥架的接地。因此在施工图设计中,应根据系统要求进行综合性的管路设计。
在智能建筑中,由于线路和规模扩大以及建筑体内其他管路更加复杂等多方面原因,弱电桥架的设计和安装已相当普及。弱电桥架的采用,可以大量减少预埋管路,方便建筑施工,并且可避免预埋的盲目性造成的损失,修改线路和维修都很方便。桥架规格的设计是根据整个系统可能走线容量进行确定的。桥架的走向是根据机房的位置、弱电井的位置和公共走廊的走向确定,整个建筑物的桥架必须连通并具有合理性。
在弱电功能比较确定的管路设计中,应尽可能采用预埋管。预埋管应尽量避免穿越建筑物的沉降缝、伸缩缝;如必须穿越时,穿越线管应做相应的处理。弱电系统的预埋管最好采用G25管,因为弱电线路较粗,往往不只一根,线较弱,空间余量尽量大。预埋管应尽量短,平直,直角弯不超过两个。铁管内必须穿好拉线铁丝。在易受重压的地段和电磁干扰影响的场所应采用钢管并有良好的接地。管内穿线,管径利用率一般为40%,管内穿放绞合导线时利用率一般为20%~25%,管内穿放平行导线时,利用率一般为25%~30%。穿线管的弯曲半径,在放线缆时不小于线缆外径的10倍,在穿入普通导线时不小于导线外径的6倍。弱电桥架和弱电管线都必须相互安全接地,通过焊接方式或铜线交接方式,保证可靠接地。
4、弱电系统的接地系统
建筑物的共用接地方法目前国内外已达成共识。它不但可以节省大量投资,而且非常科学合理,切实可行和施工方便,同时可以得到极佳效果。常用方法是接地体利用大楼基础地梁内主筋,防雷接地、保护接地及各弱电设备接地利用同一接地体。其接地电阻应不大于1欧姆。建筑物接地系统的设计应由建筑设计单位根据弱电系统的要求进行设计,为弱电系统在应用部位提供响应接地端子。弱电系统的接地基础是大楼总的接地系统。弱电系统要求建筑物接地系统在相关位置,如弱电机房、弱电管理间等位置按系统的要求提供相关的接地端子。
5、弱电系统的供电
弱电系统的供电往往在电气设计时被忽略,把此部分供电设计和施工交给弱电工程商,这不符合电气工程规范要求。弱电系统供电往往采用子系统单独供电,了解整个弱电系统的供电要求在电气设计和施工上很有必要。
弱电系统的设备正常运行需要强电系统的支持,弱电系统的供电线路不能和照明、动力等线路共用,且多数弱电系统有单独供电的要求,其目的是保证设备供电的安全性。如安全防范系统采用单独回路集中供电,尤其是与消防联动的系统应保证紧急情况下能正常供电。
关键词:弱电智能化;概念;发展方向
弱电智能化系统工程是随着我国电子辅助设备技术的发展而兴起的,现今,弱电智能化更多地应用于我国的建筑工程设备中。并且,弱电系统的引入,大大拓展了建筑物的服务性能,不仅增加了建筑物与外界信息的交换能力,同时也提高了建筑物的电气化标准。弱电智能化的出现大大提高了人们的工作效率、管理水平以及生活质量,其作为智能建筑中的重要组成,其在智能建筑工程中要在重要的作用。本文在阐述弱电智能化的概念以及发展方向的基础上,分析弱电智能化施工中需重点注意的几个问题,从而促进弱电智能化的进一步发展。
一、智能建筑弱电系统概述
现代社会向着信息化,智能化的方向发展着,而建筑物作为人们生产、生活的主要场所,其也顺应着时代的发展,向着智能化方向进步。而现代社会的智能建筑就是以建筑物为基础平台,配备信息设施系统、信息化应用系统、公共安全系统等,其集结构、系统、服务、管理为一体,并在此基础上,进行自我优化组合,向建筑物内部用户提供安全、高效、便利以及健康的建筑生活环境。
现代智能建筑的发展,是应现代人工智能技术而兴起的,人工智能技术对于智能建筑的进步有着积极的促进作用,同时,其也逐渐促进着建筑物弱电系统水平的提升。但是,现今我国的智能建筑正逐渐走向一个发展的误区,及智能建筑功能性和建设规模与现实需求之间的对等。所以,为了正确引导弱电智能化的施工,我们一定要从实际出发,加深对弱电智能化的理解与认识,并根据弱电智能化的发展方向,保持与经济发展水平的相互适应与促进。
二、智能建筑的发展方向
到目前为止,智能建筑仅仅发展了20多年,但其现今已经发展到第三代智能建筑技术研究领域,即其中从人工智能科学中的智能技术逐渐进步为楼宇智能控制技术,其目的在于在有效的资源条件下,发展更为复杂问题。
我国的弱电智能化发展必须要以“以人为本”的人性化观念为发展前途,并基于我国的经济发展水平,使得智能建筑向着智能化、经济化以及实用化的方向发展,从而满足我国人民的生活需求。
三、弱电智能化施工中需注意的几个问题
1、弱电机房。
与我们最常接触的计算机系统一样,弱电机房同样为弱电系统的关键,其是现代智能建筑的监控中心。基本每个弱电系统都拥有自己各自的监控中心,即弱电机房。但并不是所有的系统都必须有单独的机房,许多弱电系统可以根据不同的需求合用,同时,多个控制机房也可以集中在一起,形成一座智能化系统的控制中心。而在现代社会中,常见的弱电机房有保安监控中心、计算机中心、电源机房等。
对于弱电机房的施工与设计,我们要从弱电的使用环境方面来考虑,使其合符国家相关的建设标准与规范。但是,对于不同类型的机房,我国的设计与施工标准也是不同的,因此,我们要根据机房的不同需求,结合有关规定来进行综合的考虑与设计。确定机房的设计与施工之后,我们才能对弱电系统进行综合规划与施工。
2、弱电竖井与弱电管理间。
对于弱电系统中弱电竖井的规划、设计是十分重要的。传统的弱电竖井仅是弱电系统的过线通道,即使是安装设备,也只是对少量墙装设备的设计与施工。但是,随着我国计算机系统在智能建筑中的应用与普及,弱电竖井也不再是传统观念中的过线通道。并且,为了提高对智能建筑平面的利用效率,现今的弱电竖井常常用作计算机的二级网络管理中心。
计算机网络对于各种数据通信线路都有自身独特的要求,特别是长度的限制。而在智能建筑中,对于计算机系统的水平线路设计,考虑到长度因素,其常会采用铜质双绞线,而铜质双绞线与网络传输的带宽又有着密切的联系。同时,考虑到管路的竖直、弯度因素等,建筑物的边缘地带到弱电之间的距离应不超过六十米。对这些要求进行综合考虑之后,我们可以发现,作为网络管理间的弱电竖井,其位置的规划与设计在智能建筑平面设计中有着重要的意义。同时,如果智能建筑的占地面积较大,为了确保弱电系统的有效使用,应配置两个或以上的弱电竖井。
3、弱电系统的综合管路。
为了确保弱电连接线路连通的规范性,对于弱电系统的设置,其需要在智能建筑中设置大量的桥架与保护管。弱电系统的综合管理不仅包括墙体的预留空洞、弱电管路的预埋等,其还包括弱电线路管路以及桥架的接地。所以,对于弱电智能化的施工,我们必须要以系统的设计要求为原则,对其进行综合性的管理设计与规划。
另一方面,弱电智能化有效提升之后,其线路与规模都有所扩大,同时智能建筑中其他管路也更加复杂等,这些多方面的因素都使得弱电系统更倾向于桥架的设计与安装。同时,弱电桥架的使用,还可以减少管路的预埋,从而进一步方便弱电智能化的施工,并避免盲目进行管路预埋所造成的经济损失,后期弱电线路的修改与维护都更为方便。但是,对于弱电的桥架设计,我们应该根据整个弱电系统的设计,即机房与弱电竖井的位置、走廊的走向确定等来进行走线容量的确定,从而使得整个智能建筑弱电桥架的连通更加合理性。
4、弱电系统的接地系统。
对于弱电智能系统的接地方法,国内外已经确定了统一的标准。常用的方法是利用智能建筑的基础地梁中主筋来进行弱电系统的接地,使得整个建筑物的防雷接地、保护接地以及弱电系统的各个设备接地等都利用同一个接地体。这个方法不仅可以节省大量的建设施工资金,且具有较强的科学性、可行性以及施工便利性,同时,其所得到的接地效果也是极好的。
5、弱电系统的供电。
在电气设计时,弱电系统的供电设计常常被我们所忽略,并将其的供电设计与施工交由弱电的工程商,但是,这一做法是极不合理的。弱电系统的供电是利用子系统进行的单独供电,其的设计与施工必须建立于对整个弱电系统的了解之上。
这样才能确保弱电系统供电的独立性,保证弱电设备供电的安全性。通常,计算机网络系统会采用不间断电源来进行集中供电,而其在强电设计时也应给予充分的考虑。
四、总结
随着智能建筑的不断发展,弱电智能化的不断提升。现今,对于弱电系统的设计与施工也越来越具难度与复杂性,特别是,对于弱电智能化的施工质量也有了更为严格的要求。但是,对于弱电系统的施工,我们应立足于弱电系统设计的整体性,由整体向各个局部延伸,以确保整个弱电系统的有效连通。现代建筑设计与智能化的工程技术所进行的有效、完美结合,能够进一步满足我们现代生活、生产的需求,并有效地提高建筑物的服务性能。但要切实提高智能建筑的服务性能,就必须以智能建筑弱电系统的规划与设计为建设施工原则,遵循其施工原则,从而保证弱电系统的发展与完善,促进具有相互关联性、集成性的综合性智能系统的形成与发展。
参考文献:
【关键词】数据中心;电气设计;分析;
中图分类号: C37 文献标识码: A
一、前言
随着科技的不断发展,数据中心的重要性不言而喻。我国在数据中心的电气设计上虽然有所完善,但依然存在一些问题和不足需要改进。在科技占主导地位的新时期,加强对数据中心的电气设计分析,对确保数据的储存与使用有着重要的意义。
二、数据中心的概述
数据中心(Data Center)是指用于安装、运行和维护数据设备如计算机、存储及网络设备等的建筑空间,包括服务器机房、网络机房、网络接人间、存储机房、测试区、监控中心、备件库、打印室等。根据建设规模,数据中心可分为五级。详见表1。
根据用户的不同,数据中心分为企业级数据中心、电信级数据中心和政府级数据中心等。此外,数据中心根据使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性可划分为A、B、C三级。不同级别的数据中心,对基础设施的要求差别很大。但其构成要素及设计内容则无大的区别。其外部电源、电力配电、UPS系统、照明、接地及安全等基本内容,缺一不可作为基础设施的核心之一。电气工程的设计是否合理,将直接关系到数据中心的使用效果。
三、设计涵盖的主要内容
近年来,数据中心(IDC,Internet Date Center)的建设备受关注。政府职能部门、证券公司、电信部门、保险公司等机构,包括一些大型企业,都将数据中心的建设列入议事日程。数据中心设计工艺复杂,专业性强,是一个复杂的系统工程。数据中心对电源系统的可靠性要求极高,数据处理设备对工作环境(包括温度、湿度、含尘度等)的要求也给制冷系统提出了较高要求。另外,数据中心对综合布线系统、电气防火等等方面也都提出了较高的要求。在设计中要切实做到从数据中心机房需要出发,满足功能需要,为设备提供一个安全运行的空间,兼顾美观实用,为数据机房工程的顺利开展打下一个坚实的基础。
设计涵盖的主要内容包括:机房分级及机房负荷密度;高压供配电系统;低压配电系统;照明设计;导线电缆选择;电气安全及电力系统保护;节能措施弱电系统。
四、实例分析
1、工程概况
本工程为某企业数据中心机房项目。机房区域包括该建筑物A座地上F2~F5层,B座0l单元的地下B1层和地上F1、F2层,B座02、03单元的地上F1层A座和B座相邻,B座01单元F2层与A座F2层相连,其中,A座F2~F4层为主机房,F5层为行政管理区及辅助区,B座0l单元B1层为电池室,F1层为UPS(不间断电源系统)室,F2层为存储机房,B座02单元F1层为变配电所。B座03单元F1层为柴油发电机房,建筑平面示意如图1所示。
2、供电电源系统
(1)负荷等级
本数据中心机房按A级机房标准。数据中心机房用电设备的负荷等级,按其性质分为:
一级负荷:数据中心机房内IT设备、空调和制冷设备,以及数据中心的总控中心(ECC)电源、应急照明、消防、安防、机房环境监控等负荷;二级负荷:IT设备机房一般照明办公、会议场所用电;三级负荷:其余为三级负荷。
(2)UPS、柴油发电机、变压器容量的确定
1)UPS供电容量根据设计任务书中指标,数据中心机房IT设备安装容量Pe=5530kW,计算有功功率=4439kW,视在功率S5548kVA,总供电容量为5600kVA。因UPS采用多组2N系统供电,共选择800kVA的UPS8台,600kVA的UPS8台,总装机容量为11200kVA。
2)柴油发电机容量
设备安装容量Pe=10773kW。其中,IT设备及UPS系统5861kW(含UPS前端输入损耗)、精密空调4018kW、板式换热机组及冷却塔764kW、应急照明及消防、弱电130kW。共选择6台2000kW(2500kVA)柴油发电机组。
3)变压器容量
设备安装容量Pe=11940kW,计算有功功率Pj=8955kW,无功功率Qj=4337kvar,视在功率Sj=9950kVA,共选择8台2500kVA的变压器,总装机容量20000kVA,其负荷率为49.75%,当一台变压器故障时,另一台变压器可承担全部负荷。
(2)供配电系统
1)市政供电电源
根据A级机房供电要求,本工程需由市政电网提供2路专用10kV电源,分别引自上级两个不同的变电站10kV系统采用单母线分段接线方式。两段母线之间设联络开关,平时二路电源同时工作,互为备用当一路电源故障时,另一路电源为全部负荷供电。
2)柴油发电机配置
根据A级机房供电电源的要求,本工程柴油发电机房内设4台2200kW/0,4kV柴油发电机组,在两路市电电源同时失电时为UPS、机房空调及制冷设备、环境监控、消防、安防、应急照明等负荷提供第三路电源。
在B座屋顶配置2200kW假负载,作为柴油发电机系统机组试机使用。
柴油发电机房设室外储油罐,满足A级机房72h燃料储存量的要求。
(4)变配电所柴油发电机房及UPS室的设置
数据中心机房用电量大,电缆及母线截面大且数量多,电气用房设置是否合理,直接关系到项目的经济性。
1)变配电所的设置
变配电所设在B座02单元地上F1层,紧邻柴油发电机房和UPS室。并靠近数据中心主机房,位于负荷中心,供电流程合理。
2)柴油发电机房的设置
柴油发电机房设在B座03单元地上F1层,紧邻变配电所,便于设备维护以及日常操作。
3)UPS室及电池室的设置
UPS室位于B座01单元地上F1层,电池室位于B座01单元地下B1层UPS室及电池室与数据中心机房紧邻,UPS供电采用2N系统,两套系统均独立设置房间,主用与备用完全隔离,保证系统安全运行。
3、低压配电系统
本工程按分区进行配电,即基本按层设置变压器及UPS供配电系统框图如图2所示。
低压配电系统采用单母线分段运行方式,两段母线间设联络开关母联开关自投时有0~4S延时,以保证变压器正常运行。当低压侧主进开关因故障跳闸时,不允许母联开关自动合闸两主进开关与母联开关之间设机械电气联锁,仅允许其中两开关同时合闸。低压配电系统的接地形式为TN―S系统。市电与柴油发电机的切换采用具有旁路功能的自动转换开关(ATSE),ATSE检修时不影响电源的切换。大容量设备的干线同路采用密集型母线槽供电(如UPS系统),其余负荷的干线回路采用电缆供电消防负荷及重要负荷采用双电源供电末端切换。
4、数据中心机房设备UPS、列头柜和机房空调配电系统
数据中心机房IT没备、总控中心监控设备由集中设置的UPS供电,安防、监控、楼宇、通信、火灾自动报警等系统由其各自自带的UPS供电,其它负荷严禁接入该电源系统中。
(1)数据中心机房设备
数据中心机房设备用UPS系统分层设置,其中A座F2层设置2套600kVA×(1+1),A座F3层设置2套800kVA×(1+1),A座F4层设置2套800kVA×(1+1),B座F2层设置2套600kVA×(1+1),UPS均采用分组配置,可逐步实施或扩充,满足机房设备逐步发展的需要。
UPS输出端采用TN―S系统,机房内IT设备均由两组UPS经由两个不同的路径供电。
(2)UPS配置
每套UPS系统自带滤波装置及电容补偿装置,当系统中的1台UPS故障时,另l台UPS继续供电UPS蓄电池的供电时问按15min设置,满足A级机房不问断电源系统电池备用时间要求。
(3)数据中心机房列头柜
数据中心机房内设列头柜,本工程所有IT设备均为双电源设备,由两路电源(两个列头柜)配电。为有效抑制来自电源及其他电路的各种干扰,列头柜内增设隔离变压器。
(4)机房空调配电系统
同一机房内的空调设备采用两套配电系统交叉配电,如图3所示,1#和2#末端配电柜为机房内空调交叉配电,1#末端配电柜供1、3、5、7等奇数号空调,2#末端配电柜供2、4、6、8等偶数号空调,当一个配电柜故障时,可保证一半空调的运行。
(5)数据中心机房设备选择及线路敷设原则
UPS电源配电柜、列头柜采用可热插拔型器件。对于大容量自动转换开关(ATSE),选用带隔离旁路的高质量产品。
数据中心机房内线路敷设的原则是:双路电源通过不同路径敷设,与弱电线路分开敷设,尽量减少对弱电线路的电磁干扰机房内采用电缆放射式供电,由UPS至列头柜问的干线采用线槽敷设,由列头柜至IT设备间的支线采用架空地板下线槽敷设,机柜与电缆之间使用工业耦合器连接,所有穿过机房隔墙的线路管,槽需进行防火及防虫害封堵。
5、照明
根据各场所使用功能的不同,采用与之相符的光源和灯具以高效节能型为主,并兼顾各场所的特殊要求。
照度标准、照明功率密度值、统一眩光值和显色指数等按照GB50034―2004《建筑照明设计标准》和GB50174―2008《电子信息系统机房设计规范》中的要求设计。
数据中心照明光源选择细管径直管荧光灯、紧型荧光灯等高效节能光源,主机房采用细管径直管荧光灯(T5管)。
选用效率高的灯具及附属装置,荧光灯采用低谐波电子镇流器。数据中心机房选用格栅灯具,灯具布置在机柜列中央并与机柜列平行。
数据中心主机房、总控中心(ECC),室外照明等采用智能照明控制系统;其余机房采用就地开关分路控制。
6防雷、接地、静电防护、电磁干扰防护与屏蔽
(1)防雷与接地
本工程建筑属第二类防雷建筑,设防直击雷、防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲数据中心机房属A级雷电防护,设不少于三级浪涌保护。原则上尽量利用建筑物的金属构件及钢筋混凝土结构中的钢筋作为防直击雷装置利用建筑基础内钢筋作为接地极。
为防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲,需做总等电位联结、局部等电位联结,在电源和信号线路中的规定位置装设多级过电压(浪涌)保护器数据中心机房设备进行M型等电位联结。在架空地板下设置铜制等电位联结网格(25mm2的编织铜带)每台设备采用两根长度不等的等电位联结导体就近与等电位联结网格连接。
本工程电气系统接地、保护性接地和功能性接地、防静电和电磁屏蔽接地、防雷接地等采用共用接地系统。
(2)静电防护
数据中心机房内采用防静电架空地板,其材料的静电性能指标符合规范要求,并将房内所有设备可导电金属外壳、各类金属管道、建筑物金属结构等作等电位联结。
合理控制机房内相对湿度,防止及减少静电的产生人员进入机房时使用防静电鞋,在进行机柜内操作时使用静电泄放装置,可以防止人体带静电及向设备的静电放电。
(3)电磁干扰防护及屏蔽措施
优化建筑平面布置,将设备及线路尽可能设置在远离电磁发生源的地方对变电所内电磁干扰较大的设备采取屏蔽措施。
优化布线结构,电源线路和信号线路交叉时采用直角交叉方式为避免电源线路和信号线路形成环状而加大电磁感应的影响,进入同一机房的线路,配置在房间的同一侧电源线路和信号线路分别敷设在不同位置,并穿金属线槽保护。
对信息系统机房采用屏蔽和接地措施,使机房内无线电干扰场强和磁场干扰环境场强不大于规范要求。由于建筑结构体系形成的自然钢筋网格的电磁屏蔽效果不会太好,对信息系统机房来说很难达到要求,因此考虑增设人工金属屏蔽网格,以达到规范中的指标要求。
五、建议
计算机中心机房环境除必须满足计算机设备对温度、湿度和空气洁净度、供电电源的质量(电压、频率和稳定性等)、接地地线、电磁场和振动、防火、防盗、防雷、屏蔽和接地等项的技术要求外,还必须满足在机房中工作的人员对照明度、空气的新鲜度和流动速度、噪声的要求。
六、结束语
综上所述,电气设计在数据中心中至关重要。在今后的数据中心中,我们必须严格电气设计方案,保证数据最大限度的为人们所用。
参考文献
[1]蔡益宇.探讨电力信息系统的雷电电磁脉冲防护[J].电网技术,2003(3):15-19.
[2]中华人民共和国电子工业部.GB50174-2008电子信息系统机房设计规范[S].北京:中国计划出版社,2008.
关键词:民用住宅;电气设计;三网融合
1 前言
三网融合本身主要是形容对计算机网络、电视网络、电信网络几个不同的网络平台进行良好的协同,使得这三个不同的部分能够在实际操作的过程中整合成为完全统一化的信息网络通道。在这一阶段之中,虽然说不是完全将这三个网络进行物理方面的融合,而仅仅只是将其中所涉及到的高级业务进行良好的融合。从本质上来说,三网融合的主要目的就是为了能够使得网络资源共享的目的能够得以实现,最大限度的避免重复浪费的现象,同时,在住宅内不完成三网融合之后,人们不但能够直接通过融合之后的网络来完成各个不同方面的操作,还可以享受到多方位的不同服务。下文主要针对民用住宅电气设计之中的三网融合问题进行了全面详细的探讨。
2 三网融合解决方案
2.1EPONFTTH技术
FTTH(Fiber To The Home,光纤到户)技术具有容量大、传输距离长、抗电磁干扰、维护成本低等优点,是未来宽带接入网的发展方向。以太网无源光网络EPON(Ethernet Passive Optical Net)技术是FTTH点对多点的实现技术之一,是千兆以太网技术与无源光网络(PON)技术的结合。随着社会的发展和人民生活水平的提高,人们在音频视频流媒体和宽带多媒体业务方面的需求越来越多,这就要求网络服务商提供更高的入户带宽。
住宅用户每户业务需求为:同时收看1套SDTV(Standard Definition Television,标准清晰度电视)与1套HDTV(High Definition Television,高清晰度电视)节目,100%在线;点播高清/标清各1路,各30%在线;4M上下行对称单播流量,2路语音100%并发。
按照带宽计算模型,根据每户带宽需求与并发率综合测算:从对住宅用户带宽需求的分析可知,基于双绞线的ADSL技术能提供的2M、4M、8M带宽不能满足三网融合对带宽的要求;随着用户视频业务等多媒体业务需求的增加,对带宽的要求也会越来越高,FTTH将是满足用户带宽要求的最好的和最终的解决方案。
2.2 EPON+EoC(Ethernet Over Coax)技术
EPON+EoC技术方案采用频分复用技术,可实现以太网IP数据和有线电视射频信号在一根同轴电缆内同时传输,混合信号在客户端分离,射频信号连接至电视机或数字机顶盒,IP数据信号连接至电脑,最终实现HFC双向化改造及宽带接入。
在分中心机房,OLT的PON口大约有640个,这些PON口四分光到2529个分光节点,再八分光到光节点。每个光节点可以得到的带宽为39Mbps.根据业务发展情况,将四分光改为二分光,每个PON口带16个ONU.由此每个光节点的带宽可以扩展到80Mbps. 如果取消分中心机房的四分光,每个PON口带8个ONU,每个光节点的平均带宽可达156Mbps.假设每个局端下有50户(光纤到楼,FTTB),如果按照50%的并发率计算,每户10Mbps的速率,可以满足31户的入户要求,接入用户达到62%。如果入户带宽要达到30Mbps,按照入户率50%计算,并发率为50%,即12.5户接入,局端需要的带宽为375Mbps.在这种情况下,只要将每个PON口所带的ONU数降低到两个,可令每个光节点的带宽提高到625Mbps,即可满足要求。
3 三网融合对住宅弱电设计的影响
在住宅内部完成三网融合设计之后,其整个住宅的内部都会在这一过程中发生极为迅速的变化,就目前来说,住宅本身的设计不仅仅要充分的满足各个不同方面的弱电设计要求,还必须要为后期的三网融合工作预留下充分的施工条件。
3.1智能家居布线箱的变化
现目前,我国相当一部分大城市中,所采用的智能化家居布线形式已经成为了一种主流的家庭内部设计;但是和其他不同地方相比较而言,由于其本身内部没有对于其中所涉及到的各个重要部分加以重视,这就导致建筑的内部成本受到直接的制约,仅仅只有一小部分豪华的别墅以及花园洋房在建设的过程中,进行了智能家居的布线设计,相当大一部分住宅依然是采用的以往传统落后的布电设计方式。从实际操作上来说,在完成三网融合以后,能够最大限度的节省建筑内部的空间,促使其中所涉及到的空间环节都能够在这一过程中得到良好的控制。
3.2 家居智能化系统的变化
进入二十一世纪以来,在科学技术不断进步的情况下,现代城市住宅的家居智能化系统的应用已经越发常见。现代城市家居智能化系统主要是通过网线或电话线接入小区局域网和internet,其用户本身可以在这期间任何地点进行相应的发邮件、发短信、打电话、上网对户内设备进行监测、控制操作。尤其是在三网融合后,网线以及电话线这两个方面合二为一,家居智能化系统和城市区域的小区局域网和internet这几个方面的接驳。就目前来说,住宅弱电系统之中都应当建立可视对讲系统、安防系统的干线和器件箱,但是,如果说完成了三网融合,那么都将被取消。
3.3 住宅楼弱电系统干线的变化
广电系统可通过采用EPON+EOC技术、光纤到楼及更换器件箱内的设备满足未来住户的带宽需求,而不必改造楼内的同轴电缆网络;电信要实现光纤到户才能满足为住户提供音视频等多媒体服务的带宽要求。三网融合后的住宅楼内,电信的光缆与广电的同轴电缆将在一段时间内并存,讯井内只需设置电视器件箱、光纤分线箱,目前住宅弱电系统中存在的电话分线箱、宽带器件箱、电话电缆等都将消失。最理想的结果是取消同轴电缆和电视器件箱,讯井内只剩光纤分线箱和由小区弱电机房配出至各户的光纤。并且利用这一技术,能够切实有效的改变其中各个不同部分所存在的光纤路线变化,从而使得各个不同环节都能够得到极为有效的控制,最大限度的避免不同环节都能够在这期间更加科学合理的运作,从而保证弱电系统不会在这期间受到来自任何环节的骚扰和改变。同时,在针对这方面进行处理之后,所呈现出来的效果也远比以往传统的电网应用效果更佳良好。
3.4 住宅小区弱电管网的变化
三网融合后,住宅小区内的弱电管线将减少,可视对讲系统总线、电话电缆等都将消失,只剩下广电系统的到各个住宅楼的光纤和电信的到各户的光纤,或者仅剩下广电与电信合用的,由小区弱电机房到各户的光纤。如果智能电网试点成功并能得到大力推广,由小区弱电机房到各个住宅楼的弱电管线将会更少。
4 结束语
综上所述,三网融合的发展已经成为了现代住宅设计之中所涉及到的一个重要方面。并且三网融合的执行切实有效的为电信和广电事业的发展提供了推动作用。但是必须要加以重视的是,在执行三网融合设计之后,所采用的设计方案不同,那么便会对建筑内部的弱电设计工作造成不同程度的影响,所以,必须要对住宅弱电设计方案进行良好的调整,为三网融合的建设推广打下坚实的基础。
参考文献
[1] 齐雪艳. 现代住宅电气安全设计探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2008(09)
【关键词】接地系统、接地体、防雷接地
1、基础接地系统工程概况:
本工程接地极的做法为:利用建筑物基础做接地体,主轴线上的基础梁及结构底板的上下两层主筋(下层φ28,上层φ25),在引下线位置焊接,在交叉位置焊接跨接地线(采用φ12圆钢),使整体钢筋成网做接地体。同时在地下一层底板处设-40*4镀锌扁钢沿建筑物焊接成环形,并与各接地引下线做等电位连接。要求接地电阻值应不大于1欧姆,实测不满足要求时,须增设人工接地体,直到达到要求为止。
2、基础接地系统施工准备
2.1 材料准备
-40×4镀锌扁钢、-80×8镀锌扁钢、ZRBV-1×16、ZRBV-1×10阻燃塑铜绝缘
线、BV-1×35、PVC32
2.2 施工人员和机具配备
施工人员:前期根据结构专业进度,配备电焊工3人,低压运行电工2人;
主要机料:电焊机3台;φ12圆钢2吨;J506/φ4.0焊条。
2.3作业条件
接地体作业条件:按设计位置清理好场地。底板筋与柱筋连接处已绑扎完。底筋与柱筋连接处已绑扎完。
暗敷设防雷接地引下线(结构柱主筋)施工条件:结构柱钢筋绑扎完毕。
3、防雷接地系统的施工方案:
各种接地引下线的下端均应与基础接地网可靠焊接,钢筋连接处采用剥肋滚压直螺纹连接,接地装置利用的钢筋连接处,需要用φ12圆钢焊接跨接地线,焊缝长度控制在80mm±5mm,图中各种接地引下线的做法如下:
3.1 a防雷引下线:
如图位置,在A轴上1~4、8~11轴处;B轴上5、7轴处;C/1轴;D/1轴;E/1轴;F/1轴;H轴上1~4、7~11轴处;1/F轴上5、7轴处及C/11轴;D/11轴;E/11轴;F/11轴处,共计29个主轴线位置,其中:KZ1~8中,除KZ2为φ32钢筋外,其余均为φ25;利用4根主筋中最外层一根,与对角一根,见图A、C点处,利用结构柱内对角2根主钢筋分别与上下两层钢筋焊接作为引下线。
在C、D、E、F、G轴上结构无梁处,利用底板的上下两层筋通长焊接,结构钢筋采用剥肋滚压直螺纹连接处,采用φ12圆钢跨接,焊接处双面施焊,焊缝长度控制在80mm±5mm。
其余主轴线利用结构梁的上下两层主筋的角筋(φ32)通长焊接,钢筋采用剥肋滚压直螺纹连接处,采用φ12圆钢跨接,焊接处双面施焊,焊缝长度控制在80mm±5mm。
在横竖主筋交叉的位置,用φ12圆钢跨接,焊接处双面施焊,焊缝长度控制在80mm±5mm。注意也是上下两层钢筋均应焊接,达到钢筋网格不大于12米*8米,满足II类防雷接地要求。
在建筑物室外±0.00下1米标高处,接地平面图纸中标有a处的主轴线框架柱中,做为防雷引下线的2根主筋焊接1条-40*4热镀锌扁钢引出建筑物,与护坡桩钢筋可靠焊接。如图示:
3.2 b电梯机房用接地引下线:
如图位置,A轴上3-4轴间;A轴上8-9轴间;1/F轴上3-4轴间;1/F轴上8-9轴间以及1/E轴上10-11轴间,共5处,利用-40×4扁钢,下端与基础接地极中的上下两层钢筋焊接后甩出地面,日后在标高位置与电梯井道内的电梯轨道可靠焊接,前期预留在井道内。对于有机房的电梯,后期利用钢筋在机房标高处引出-40×4镀锌扁钢与电梯导轨上端位置连接,并引至机房侧墙0.2m处用-40×4镀锌扁钢在机房内距地0.2m做一圈接地装置。
3.3 c冷冻机房及水泵房控制室配电间用接地引下线
如图位置,2轴上1/C、1/D、1/E轴处及B/6、1/E/10轴处,共5处,利用-40×4扁钢,下端与基础底板的上下两层钢筋焊接,上端至机房,在机房地面上0.2m处引出后用-40×4镀锌扁钢在机房内距地0.2m作一圈接地装置。
3.4 d变电室用接地引下线
如图位置,1/F轴上1、2、4、10轴处;J轴上2、4、7轴处;H轴上5、6轴处及1/D轴上9、10轴处、1/C轴上9、10轴处,共13处,采用-80×8热镀锌扁钢下端与基础接地极焊接,注意应与上下两层钢筋焊接,并沿柱内爬上引至变配电室标高。在引上点间无梁处用-40*4镀锌扁钢连接(图示点划线处),后期在2个变电室及柴油发电机室的地面上0.2m处引出,用-80×8扁钢在室内距地0.2m处做一圈接地装置。
3.5 e强电竖井用接地引下线
如图位置,1/C轴上1~2轴间、4、8、10~11轴间及1/F轴上3、9轴处,共6处,采用-40×4扁钢,下端与基础接地极焊接,进竖井后垂直引上每层与LEB连接。竖井内需接地的设备均用ZRBV1×16与LEB连接。
3.6 g弱电机房及竖井用接地引下线
如图位置,B轴上3~4轴间、8~9轴间;1/C轴上3、5、6、7轴处;1/D轴上3~8轴处;1/E轴上1~2轴间、3~9轴处及1F轴上5、7轴处,共22处;所有上下贯通的弱电竖井内均采用-40×4热镀锌扁钢下端与接地极焊接,在引上点间无梁处用-40*4镀锌扁钢连接(图示点划线处),并在距最底层地板0.2m引出做盒,然后用40×4的紫铜排引上与竖井内的LEB连接,竖井内需接地的设备均用ZRBV-1×10与LEB连接,弱电机房设LEB,用BV-1×35mm2 PC32与接地干线连接。
4、常见施工质量问题及相应质量保证措施
4.1 接地体
a. 接地体埋深或间隔距离不够;
措施:按设计要求施工并核对相关规范。
b. 焊接面不够,药皮处理不干净,防腐处理不好;
措施:焊接面按质量要求进行纠正,将药皮敲净,做好防腐处理。
c. 利用基础、梁柱钢筋搭接面积不够;
措施:应严格执行相关质量标准,焊接长度。
4.2 防雷引下线敷设
a. 焊接面不够,焊口有夹渣、咬肉、裂纹、气孔及药皮处理不干净等现象。
措施:应按规范要求修补更改。
4.3 接地干线安装
a. 扁钢不平直;
措施:应重新进行调整。
b. 焊口有夹渣、咬肉、裂纹、气孔及药皮处理不干净等现象;
措施:应按规范要求整改。
5、质量记录及验收程序
a. 镀锌扁钢或圆钢材质证明及产品出厂合格证,并报验监理批复合格。
b. 防雷及接地施工预检、隐检记录。
c. 防雷接地分项工程检验批质量验收记录。
d. 接地电阻测试记录。
6、结语
接地系统施工质量直接关系着工程竣工时建筑工程防雷检测结果,同时对变配电所设备、低压电气设备、弱电设备起到有效的防雷保护作用,接地系统的施工注重细节性同时需要合理安排,为辅助后期电气工程安装工作起到辅助作用。
参考文献
[1]GB50303-2011,建筑电气工程施工质量验收规范[S]
关键词:吕填镇对口开发建筑设计
中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:
1 工程概述
吕填镇位于从化市东北部,北接新丰县、龙门县,南临良口镇和广州市流溪河林场,距广州市115公里,105国道贯穿全镇南北。本项目位于镇政府西侧,北临吕田河,西面道路接吕田大桥,南面目前是一些旧农房。项目总用地9885平方米,计划建设公租房约8000平方米,文化体育活动中心约3500平方米及综合服务中心4500平方米。如图下1所示:
图1:从化吕田镇对口开发项目规划设计图
2吕田镇整体发展规划情况
吕田镇以新农村建设和广州市对口扶贫为契机,着力提高村级经济收入,增加农民收入。
2.1以旅游项目为抓手,大力推进乡村游发展,打造森林旅游产业,切实增加农民收入。继续发挥好广州抽水蓄能电厂度假区和响水峡漂流度假区的生态旅游辐射效应,尽快促成蝴蝶谷森林公园和生命谷两大项目落地建设,通过大项目带动周边村庄旅游业发展,增加农民收入。
2.2以“三旧”改造为着力点,完善镇区基础设施,完善旅游公共服务配套设施,建设廉租房,改善务工农民和到墟镇陪读人员的居住环境,并将廉租房租金作为贫困村集体经济收入,壮大集体经济。
2.3扎实推进“一村一品”建设,注重打造品牌。继续做大做强新联大芥菜、份田番薯、安山枇杷、桂峰三华李等“一村一品”的建设,打造品牌效应。
2.4继续加大农村富余劳动力转移力度。通过劳务输出,就业培训,提供就业信息、渠道,将农村富余劳动力转移就业,使农民通过自身努力彻底摆脱贫困。
2.5加快土地流转。在服务好现有的5家大规模花场外,继续积极发展花卉种植业,带动当地农民就业和促进土地流转,并推动旅游农业、特色农业,提高农业效益,加强农业基础设施。
3给水工程规划
3.1水源
水源为市政自来水。
3.2用水量
本项目生活用水量:
最大日用水量: Qd=232m3/d
最大时用水量: Qh=27.7m3/h
3.3 给水管网规划
由市政给水干管引入2根DN150管道进入小区形成室外消防环状供水管网,在环状消防管上每隔100m左右接出一路室外消火栓,其中1个室外消火栓与本工程消防水泵接合器的距离小于40m。
生活用水由环状供水管网引出,生活用水全部为市政直供。
4污水工程规划
4.1污水量预测
人均生活污水量按日用水量的90%计算。生活污水排放量每日约:
Q污=223.3m3/日
污水排出管管径为DN300
4.2污水管网系统规划
根据总体规划,本区采用雨、污水分流系统。雨、污水管坡降控制在2‰~6‰。
5雨水工程规划
5.1雨水管道系统规划:
本区雨水经小区雨水口收集后,排入附近的市政雨水管网。
5.2 本工程位于从化市,邻近广州,采用广州暴雨强度计算。
广州暴雨强度公式为:
q=2424.17(1+0.533lgΡ)/(t+11)^0.668
小区总用地面积为9884.9m2,Ψ取0.7,雨水设计重现期P为2年,小区雨水总排放量为182.3L/s。
雨水排出管管径为DN400。
6电力工程规划
6.1电源
规划区10KV电源由规划区场地主入口,吕田河边的主干道上现有电力管线提供。
6.2负荷预测
规划区用电量计算表:
规划区计算用电负荷为930KW,取功率因数0.9,负荷率0.83,则规划区需变电容量1244KVA。
6.3开关房及变电房规划
规划设置1个10KV开关房,2处变电房,位置详见“工程管线综合规划图”。
开关房和变电房设置在建筑物文化活动中心首层。开关房需25-40平方米建筑面积,每处变电房需50-100平方米建筑面积。进入小区的10KV-380V/220V电力线路要求电缆沟敷设,电力管线一律铺设在小区道路的东或南侧的人行道下,距离路边1.5米处。
7通信工程规划
7.1通信容量预测
规划区通信容量计算表:
预测规划区通信总容量为:980门,按1:1.5配线,则需1470对线。
7.2通信设施规划
规划新建一个弱电机房,建筑面积20平方米,容量为980门。
弱电机房布置在文化活动中心首层,弱电机房需6平方米建筑面积。
7.3通信管网系统规划
规划该区通信管线由规划区场地主入口,吕田河边的主干道与镇镇府道路交叉处现有通信管道引入,接本规划区弱电机房供应全区通信服务。通信电缆管道一律铺设在小区道路的西或北侧的人行道或绿化带下,距离路边2.5米处。
8管线综合
管线综合是以单项管线工程规划为依据,进行总体布置。平面布置上要减少管线间交叉次数,在道路断面的竖向布置要避免各管线抢位、冲突现象。各管线与道路中心线平行,严格依照管线间与管线与建筑物设施的最小水平间距、垂直间距等有关规范埋设。各种管线由西向东布置次序是:通信管道、给水管道、雨水管道、污水管道、电力管道。通信、电力布置在人行道下或有效路面外侧的绿地内,给水、雨水、污水布置在道路上。
管线综合冲突时处理原则如下:小管让大管;压力管让重力流管;可弯曲管线让不可弯曲管线;工程量小的让工程量大的;检修次数小、方便的让检修次数多、不方便的。给水管均为压力管且管径较小(不大于300mm),安排在雨、污水管道的上方埋设,其覆土深度保证0.7m即可,管底埋深不超过1.1m。在与给水、管道交叉处,雨、污水重力流管道的最小覆土厚度大于1.2m,避免了两种不同性质管道的冲突。另一方面对雨、污水管道交叉点的管底标高进行了计算控制(见规划图),从而避免了管线相交时发生矛盾。为了保证首层架空层的通风和景观,设于建筑架空层的设备房(开关房、变电房、弱电机房)与建筑楼梯、电梯间连接在一起设置。地下室超出建筑基地范围覆土应满足地下管线的敷设要求。
关键词:建筑;智能化;弱电系统;设计;探讨
中图分类号: S611文献标识码:A 文章编号:
对于现代化智能建筑尤其是办公楼宇的弱电设计,采用结构化综合布线系统已成为共识,但是,目前还存在着两种看法(或做法)。一种则主张将计算机网络布线、电话配线纳入到结构化综合布线中,而其它的弱电系统仍采用其特有的传统布线。另一种是主张将所有的弱电系统都建立在结构化综合布线所搭起的平台上,也就是用结构化综合布线代替所有的传统弱电布线;究竟采取哪种布线方式较为合理,应结合具体项目,从所用方案的先进性、合理性、经济性等方面综合考虑方能得出结论。
1 共用无线电视系统CATV和卫星接收系统
智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量。因此前端系统输出应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。智能建筑店前端设备采用放大一混合式.其传输系统采用分配一分支方式,以适应用户终端数量多且分布不规则的特点。系统的传输带宽为(5~860MHz)共可传输8套电视节目,传输系统覆盖102个电视用户终端。卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合人共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。智能建筑采用了套板状卫星电视接收天线,分别用于接收不同电视卫星的电视信号共8套。
2 智能建筑弱电系统的防雷、接地设计
2.1 电源系统的雷电防护
由于机房电力供给是由大楼的建筑物变配电室引入的,电源高压端的防雷保护已由电力供电部门实施。按照国标GB50057--1994,为了将低压配电系统线路上的电压限制在一个安全的水平,在供电线路上需安装SPD。弱电机房的电源浪涌保护通常作三级保护:电源引入的总配电柜处安装浪涌保护器,作为一级保护;通常弱电机房均由总配电柜单独配出一个回路为机房供电,因此需要在机房配电箱处安装浪涌保护器,作二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应相对地加装浪涌保护器,作为三级保护。
2.2 等电位联结
通过设置等电位联结,可有效消除不同接地点可能存在的电位差,发生雷击时可有效避免因感应产生的不同接地点电压不同而导致的放电现象。在建筑物实际设计与施工中,通常按照设备、机房的不同位置,分别设置由共用接地系统引来的总等电位联结端子板和局部等电位联结端子板,将引入建筑物的给排水管、电缆金属护套、金属保护导管、煤气管道、金属构件等与等电位联结端子可靠连接。设备安装时将各设备间和管道间的各种金属管道、金属构件、电源PE线等与各局部等电位联结端子板可靠连接,构成等电位联结。
高层建筑物内各种金属导体和管道(如金属门窗、设备的金属外壳等)作等电位联结;电源线、信号线通过电涌保护器实现等电位联结;建筑物各处的均压环、起到一定电磁屏蔽作用的钢筋网、各处的电气装置以及防雷等电位联结导体形成总等电位联结,最后与联合接地系统相连,形成一个理想的“法拉第笼”。
3 结构化布线系统作为智能建筑的基础
结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。设计未将电话通讯归人结构化布线,这是因为作为智能建筑,语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经济上考虑,3类线带宽16MHZ,可传输10MBPS及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。智能建筑的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线,智能建筑的计算机管理系统分为办公系统和收银系统(POS)。智能建筑展厅与办公室共有终端信息点865多个,行政局域网的信息终端分布在地下层和行政办公管理区域,收银系统的信息终端分布在展厅一层的前台服务区域。
4 弱电竖井和弱电管理间
弱电竖井的安排是弱电应用环境系统的一项重要内容。传统的弱电井仅仅是弱电系统的过线通道,即使安装设备,也是少量的墙装设备。由于计算机系统在智能建筑中的广泛应用,弱电井道已不再是传统意义上的线路过道。更重要的是,为高效利用建筑平面及弱电系统安装考虑,弱电井往往用作计算机的二级网络管理机房。因此,间作网络管理间的弱电竖井,在建筑设计时应考虑其在建筑体内的合适位置、面积及内部应用环境三个方面的问题。
计算机网络对各种数据通信线路都有一定的要求,包括长度限制。在智能建筑中,计算机系统的水平线路往往采用铜质双绞线(u1P)。UIP和网络传输的带宽有密切关系。综合布线的标准和规范,要求PC工作站到网络交换机的U耶线路长度不能超过100米(布线设计时应考虑在90米以内,其余为网络跳线长度)。考虑到管路的竖直、弯度因素,建筑物的最边缘至弱电间的距离不应超过60米,因此,间作网络管理间的弱电竖井位置在建筑平面设计时的位置相当重要。占地面积很大的建筑物,弱电井的数量就不应只有一个。网络管理间还有另外一些重要的因素应在建筑平面规划时给以考虑。网络管理间内将安装网络机柜,周围需有安装和维护空间,再加上墙装的弱电设备等,网络管理间的面积一般在6~10平方米之间,最少不应小于4平方米。
5 弱电系统的供电
弱电系统的供电往往在电气设计时被忽略,把此部分供电设计和施工交给弱电工程商,这不符合电气工程规范要求。弱电系统供电往往采用子系统单独供电,了解整个弱电系统的供电要求在电气设计和施工上很有必要。弱电系统的设备正常运行需要强电系统的支持,弱电系统的供电线路不能和照明、动力等线路共用,且多数弱电系统有单独供电的要求,其目的是保证设备供电的安全性。如安全防范系统采用单独回路集中供电,尤其是与消防联动的系统应保证紧急情况下能正常供电。通常情况下,计算机网络系统会采用不问断电源(UPS)集中供电,在强电设计时应给以考虑。不间断电源机房的供电进线有容量的要求,出线有集中供电的要求。即使不采用UPS供电的工作站,也要求有单独回路供电,以防止和其他电路混用对系统带来的危害。对建筑项目而言,各弱电系统的规划和设计固然重要,但必须在整体规划的前提下进行。也就是说智能建筑弱电系统的规划和设计更应引起高度重视。原因很简单,大多数弱电系统工程问题并不是系统建设本身,而往往出在工程的界面协调上,而这些矛盾都是因为没有重视弱电系统的规划和设计引起的。
6 结语
总之,随着信息技术的飞速发展,智能建筑的智能化设备越来越多,对智能建筑弱电系统的设计也提出了许多新的内容和要求。若设计不当,可能造成严重的经济损失。所以,我们要从系统性的角度进行全方位综合考虑,才能搞好智能建筑弱电系统的设计。
参考文献:
关键词:电气设备 接地保护 接地电阻 电流防护
1引言
在机电设备安装过程中,电气设备的接地是必不可少的,接地系统的正确安装不仅可以保护建筑物和设备免遭意外的故障电流或雷电导致的损坏,而且还具有保护人身安全的作用。对于复杂的建筑物如智能化建筑和复杂的大型重要设备,常规的接地方法可能无法以满足要求,应当对接地安装工程中的土壤影响、接地电阻的测量进行具体分析。
2接地系统土壤特性分析
接地系统施工的目的,是给故障电流和雷电感应电流提供一个流人大地的低阻抗通道,以保证在电气设备发生故障和雷电袭击时获得安全保护。接地系统的安装施工除了要掌握有关标准、导体材料以及正确的连接方法,还要考虑不同的土壤条件。因为土壤电阻对埋设导体的总阻抗有显著影响。
2.1在接地施工中,应该考虑土壤的特性:
2.1.1含水量:一般来说,含水量越高,土壤电阻率越低,含水量降到l0%以下时,电阻率将显著增加。
2.1.2土壤温度:温度低于冰点会使电阻率增高,所以在高寒地区,需要将接地极挖到冻土层以下,以保持低电阻值的接地。
2.1.3土壤类型:黑色土壤或有机物含量高的土壤能够保持较多的水分并且具有较好的电解性能,所以电阻率较低,沙土泄水快且含水量和电解性能差,故阻抗较高,岩石和灰渣性土壤不含水分和电解物质,故电阻率很高。
2.2在测得土壤的电阻率后,对于电阻率不符合要求的土壤应该设法降低电阻率,通常降低电阻率的方法有:
2.2.1增加土壤的含水量,这种方法在实际实施中十分困难。
2.2.2在土壤中加硫酸铜、硫酸镁或氯化钠等盐类。这种方法成本较低,但问题是当盐类被冲洗掉后,土壤会恢复到加盐以前的状态,必须定期对接地系统补充盐分,有些盐类可能会腐蚀导线。
2.2.3采用接地增效剂,采用接地增效剂不仅能改善接地性能,而且效能稳定,无须维护。在选择增效剂时应当注意它要和接地极、引线以及连接材料兼容。目前可供选择的增效剂有:膨润土、碳粉、导电水泥等。
3接地电阻的测量方法
在测试接地电阻时,应注意以下几点:
3.1测试接地电阻,应使用专用的接地电阻测试仪,并经过计量检定合格。
3.2测量时要考虑环境条件。对接地极而言,大地是一个电阻性的包绕环境,,在测量接地电阻时应该考虑整个临界土壤容积的电阻值,因为它能影响发生接地故障时流人大地的电流大小。
3.3正确设置辅助接地极。由于辅助接地极的正确定位与土壤湿度以及有无其它地下埋设物等因素有关,在选择辅助接地极的位置时,不能让辅助接地极太靠近被测接地极,否则测得的数据将不能反映产生接地故障时的全部电阻值。
4弱电机房的保护接地及电流防护器的施工
4.1高层建筑物弱电机房的接地系统,为了使语音数据设备可靠地运行,而且当雷击和接地故障发生时能够保护操作人员的安全,接地系统必须有正确的等电位连接和接地。
4.2弱电机房必须要加装电流防护器以保护电源线和数据线。直击雷防雷设备的作用是接闪,即防止雷电直接击中机房所在建筑物以及接闪器保护范围内的各种金属管线和用电设备。对于在接闪器保护范围外的各种金属导线、以及由直击雷所产生的感应雷电、建筑物内所产生的内部电流是不能保护的,对于由电力故障所产生的部分外部电流也是不能保护的。这包括:高压、低压动力电源线、部分网络和专用数据通信线被雷电直接击中,建筑物内的感应电动机、备用发电机、中央空调、电梯等产生的内部电流,电力故障所产生的各种外部电流,因为静电感应、电磁感应、电位反击等所造成的各种感应雷电等等。
4.3机房接地不可等同于设备的电流防护,机房接地是计算机设备和精密电子设备正常工作的需要。机房接地主要是防止静电,这样可以保护机器和人员的安全,另外有些设备接地后才可以正常的工作。所以机房接地并不是用来防止雷电,必须要加装电涌防护器才可以防止雷电和内部、外部电涌。
4.4弱电机房内一般都加设电涌防护器,正确安装电涌防护器,应该注意以下要点:
4.4.1接地线的长度,施工中应该将各级电涌防护器的接地线布置的最短最直,因为不必要的地线长度会增加总阻抗,高阻抗产生的大电压降会阻碍电流防护器的正常动作,过长的接地线加上高频瞬时过电压引起的并联谐振会导致接地形同开路。
4.4.2必须注意电流防护器的接地线要远离无屏蔽电缆。因为接地线与无屏蔽电缆会产生电容偶合,从而使原来本不会因雷电损伤的电路受到扰动。
4.4.3最好采用多股绞线而不要使用单股铜线做接地线,因为多股绞线的表面积大,对电流的阻抗较小。接地线的路径,应该避免电流防护器的接地线拐90度直弯。
5.无线通讯设备的接地施工
无线通信系统的装备越来越先进,设备电路的精密集成度日益提高。感应雷电及雷电电磁脉冲的入侵很容易损坏这些电子电气设备,因此对无线通讯设备的接地应特别重视。
5.1无线通信设备防直接雷的接地
防直接雷袭击,我们一般采用避雷针、避雷带、避雷网等传统避雷装置,但要注意,避雷针应当装在高于天线尖端数米,避雷针与天线之间应有一定的间隔,以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。
5.1.1避雷地线的直流通路的电阻要求足够低,由于雷电浪涌电流较大,频谱较宽且持续时间短,因此要求必须有尽量小的电感量。
5.1_2地线不能用扁平编织线或绞合线,因为这种线电感较大,不利于泄放雷击电流,且容易被腐蚀。要尽可能使用实心金属导线。
5.1.3为了增大地表层的泄放面积,可采用埋设有一定问隔的多根接地体,且相互焊接,接地体宜采用热镀锌钢材。
5.1.4机房工作接地、保护接地、铁塔防雷接地三者应共同地网,且要求铁塔与建筑物连通。对于地处市郊、多雷区(年雷暴日大于20天以上)或建筑物较高而得不到周围建筑物防雷设施保护的台站,其地网应在地下、地面上作多点(两点以上)焊接连通,特别注意的是,在地网焊接连通时要与设备断开操作,以确保系统安全。
5.1.5通信机房内相关设施的联合接地,即机房内走线架、吊挂铁架、机架或机壳、金属通风管道、金属门窗等均应作保护接地。接地引入线应作防腐、绝缘处理,并不得在暖气、地沟内布放,埋设时应避开污水管道和水沟,在地面以上部分,应有防止机械损伤的措施。
5.2无线通信设备防感应雷的接地
无论多么完善的避雷针,对感应雷击都无能为力,由于其来自线路的感应电流,加之有的系统屏蔽差,以及没有采取有效的等电位连接措施、综合布线不合理、接地不规范造成地电位反击等,因此需要运用完善的综合防雷手段构成一套完整的感应雷防雷体系。
5.2.1机房内的设备首先要做到保护地、工作地等电位连接,特别是相关设各机箱的外壳必须接地,以最大程度上减少二次感应雷击的危害。机房内的接地汇集线可安装在地槽内、墙面或走线架上,接地汇集线应与建筑钢筋保持绝缘。
5.2.2通信站传输射频信号的同轴电缆馈线一般都有金属外护层,应在上廓、下部和经走线架进机房入口处就近接地,在入机房处的接地应与地网引出的接地线直接连通,以泻放线缆在外界感应的雷电流。
5.2. 3为防感应雷击的二次破坏效应,我们必须重视接地线的布设,不可将避雷器接地线与供电或信号线路混合捆扎,因为一旦发生雷击,避雷器作用时强大的泻放电流将在瞬间再次感应同向的邻近线路,从而造成相联设备受损。
题目:成都国际金融中心负5层制冷机房的电
一、结合毕业论文课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:
摘要:本课题主要研究的是成都国际金融中心负5层制冷机房的电气部分研究问题[1]。案为成都国际金融中心项目,成都国金中心净用土地面积82亩[2]。为香港九龙仓投资的西部地标性建筑整个项目设计由4座塔楼及裙楼组成,包括超五星级酒店、高端写楼、高档酒店式公寓及高品位住宅等,其中主楼双塔最高达248米[3]。2007年9月香港九龙仓集团在成都以8800万元/亩[4]。总价72.4亿元拍下了位于成都市最繁华的商业中心春熙路片区82亩土地建成后,将成为中国西部地区最高档次、最具规模和影响力的地标性建筑物,将引进数百个中西部最具代表性的商铺,其中包括世界上最出名的国际名牌、港澳名牌,再加上其九龙仓本身之马哥孛罗酒店等,有望成为中国西部今后最具影响力的国际商贸金融中心[5]。
关键词:电气设计;配电系统;智能化系统;电气控制;电机;制冷机房;水泵
1.前言
建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学[6]。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合[7]。随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人们对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、网络等系统的要求越来越高,使得建筑开始走向高品质、多功能领域,并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展[8]。建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下,进行工业与民用建筑建筑电气的设计,并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理[9]。
2.设计内容
成都国际金融中心负5层制冷机房的电气部分研究问题。通过到成都国际金融中心负5层制冷机房实地实习,了解制冷机房电机启动类型,启动方式,启动速率。研究其中各个电机与电气控制装置之间是如何协调工作的[10]。了解系统的电气设备及其主回路工作原理[11]。探究其中存在的节能环保效应。计算电气设备的负荷、功率,了解相关电气设备的选用[12]。
3.设计依据
1)中户人民共和国工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)(2002年版)
2)民用建筑供暖通风与空气调节设计规范CB50736-2012
3)高层民用建筑设计防火规范CB50045-95(2005年版)
4)建筑设计防火规范CB50016-2006
5)汽车库、修车库、停车场设计防火规范CB50067-97
6)公共建筑节能设计标准CB50189-2005
7)《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》(2009年版)
8)《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-暖通空调.动力》(2007年版)
9)通风与空调工程施工质量验收规范CB50243-2002
4.总结
本次的文献综述内容主要是对成都国际金融中心负5层制冷机房的电气部分的一个概述,简要说明了毕业设计(论文)文献综述应该做些什么系统的设计,在查阅了大量的资料后的一个总结,也是对这段时间的工作的一个汇报[13]。并对一些规范和国标有了初步的了解,对以后的毕设做一个铺设[14]。小区的建筑电气设计主要是对变配电系统、冷却系统、电话系统、消防系统等的一个设计[15]。对这些系统的初步了解可以确定以后电气设计的方向,对之后的毕设起一个带头作用[16]。从对电气设计的迷茫到初步的认知,有老师的指导同学的帮助,更重要的还是自己的解收获的是实践知识,本次的文献综述对之后的毕设奠定了良好的基础[17]。
参考文献
[1]刘思亮.建筑供配电.第一版.北京.中国建筑工业出版社.1998.164~176
[2]孙建民.电气照明技术.北京:中国建筑工业出版社,1998年:56页
[3]唐志平.供配电技术[M].电子工业出版社,2008
[4]谢浩.住宅照明的处理和选择方法[J].住宅科技,2009,(02)
[5]刘宇.浅谈智能住宅小区弱电系统设计[J].硅谷,2008,(05)
[6]张言荣、高红、花铁森.智能建筑消防自动化技术[M].北京:机械工业出版社,2009
[7]郑洁、伍培.智能建筑概论[M].重庆:重庆大学出版社,2008
[8]唐志平.供配电技术[M].北京:电子工业出版社,2008
[9]俞丽华.电气照明[M].上海:同济大学出版社,2008
[10]戴瑜兴.民用建筑电气设计手册中国建筑工业出版社2010年:83页
[11]陈一才.智能建筑电气设计手册.北京:中国建材工业出版社,2002年:43页
[12]戴瑜兴.民用建筑电气设计数据手册.北京:中国建筑工业出版社,2003年:59页
[13]刘思亮.建筑供配电.北京:中国建筑工业出版社,2004年:24页
[14]杨光臣.建筑电气工程图识读与绘制.北京:中国建筑工业出版社,2002年:48页
[15]Frantz,J.m.Jdy.Intracanopylightingreduceselectricalenergycitilizationbyclosedcowpeastands.LifeSupportBiosphere,2001,7:283-290
[16]N.Shdbolt,Ambientintelligence.IEEEIntell.Syst,2003,18(4):2-3
[17]NTayfunAmur.Cost,guestimpactdriveterrorism-securityplans[J].HotelandMotelManagement.Vol.220.No.20.Jun.2005.
二.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
1.研究的问题
本课题主要研究的是成都国际金融中心负5层制冷机房的电气部分研究问题。通过到成都国际金融中心负5层制冷机房实地实习,了解制冷机房电机启动类型,启动方式,启动速率。研究其中各个电机与电气控制装置之间是如何协调工作的。了解系统的电气设备及其主回路工作原理。探究其中存在的节能环保效应。计算电气设备的负荷、功率,了解相关电气设备的选用。最终了解现场施工的程序等。
2.研究的途径
1)收集相关资料,查阅中外文献。学习相关知识,了解国金中心项目的基本情况。做好前期准备。
2)请教校外导师学习、掌握国金中心负5层的解制冷机房的电机启动类型、启动方式、启动速率,系统的电气设备及其主回路工作原理,探究其中存在的节能环保效应。
3)通过计算电气设备的负荷、功率,了解相关电气设备的选用。
4)利用AutoCAD等绘图软件,绘制施工平面图,系统图,及各个原理图等。