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在城市建筑中,高层办公建筑如雨后春笋般出现,彰显了市场经济的活力。由于高层办公建筑上下班高峰期,具有人流量大、电梯承重大的特点,合理规划办公室与电梯设计,对于更好为上班族服务具有重要意义。在本文中,笔者首先分析了高层办公建筑办公特点,然后从办公室与电梯设计量方面做了探讨。
一、高层办公建筑办公方式
目前,高层办公建筑中办公方式可分为3种类型,即小间办公、统间办公与开放式办公。
根据职员层次不同,将职员安排在不同的小间内办公,通常高层次管理人员独占一间,而普通职员同用一间。这种办公方式得的优点在于,互不干扰,缺点是联系不方便,主要适用于走廊式办公建筑。
将普通职员都安排在一个较大的统间内,高级职员位于由四周统间围成的小间内办公,这种办公方式成为统间办公。此种办公方式的优点在于管理人员与四周职员的联系方便,但统间内的采光、通风较差。
而开放式办公室根据职员间需密切联系而采取的一种办公方式,普通职员、高级职员均在一个较大的空间内办公,根据流水线安排工作位置,比如政务办公大厅、人寿办公大厅,大都采用此种办公方式。
二、大空间办公室的规划设计
与小空间办公室相比,大空间办公室可提高建筑空间利用率,由于通常适用于开放式办公,所以可省去隔墙,加上办公区域内工作设施布置紧凑,可提高建筑利用率,空间布局也具有灵活性与适应性。为了提高空间利用率,国外的常规做法是将空间划分为网格,在网格中设置灯光、插头与空调等,以满足办公需要[1]。同时,在管理体系发生变动时,也可快速调整空间布局。
大空间办公室还可提高工作效率,由于空间内集中了单位的工作人员,联系密切、相互之间距离短,所以节省了办公时间,可提高办公的整体效率。同时,大空间办公室也有助于消防与采光,由于无隔墙,可充分利用天然光;易发现火灾危险源,及时控制,避免造成火灾安全事故。
(一)办公室的空间设计
大空间办公室的设计,在确定空间尺寸时,应考虑声学条件,工作人员之间联系距离、空气容积与自然采光等因素。综合多方面因素,大空间办公室面积以400O~1000O为宜,两个平行墙面距离应≥20m,且办公室净高应≥3.0m。其中,高度控制主要是为了保证空间内人员的呼吸、天然光采集等。
在空间设计上进行上述布置,有两个方面的效果:第一,工作人员可看到办公室外的风景,通过观察室外的白云、蓝天等,缓解工作紧张的情绪,放松神经,而不感到沉闷和厌烦。同时,在工作事业内,无法遮挡干扰,加上空间色调柔和,可提升工作人员工作的舒适度;第二,与其他工作人员的联系紧密,可缩短相互联系时间,提高工作效率。但是这种空间设计也有其缺点,主要是空间内的声音干扰比较大[2]。由于为集体办公,人员众多,可能产生各种声音干扰,每个噪音均可影响工作人员。为了将噪音干扰降到最低,在设计中,应尽量使用吸声材料,确保办公室顶棚、墙面与地面等,均可有效吸收声音,避免噪声的反射与蔓延。
(二)温度与灯光设计
办公室适宜温度为21℃,可将办公室温度控制在20℃~26℃之间,为工作人员创设舒适的工作环境。而在灯光方面,应尽量采用人工控制开关,如室内空间高度超过3m,则应选用悬挂光源;如室内空间高度
另外,为了避免太阳光透过玻璃窗照射,导致室内温度过高,应设置遮阳设施,比如可采用镜面玻璃,避免阳光照射。但由于办公方式与经济方面的原因,国内高层办公建筑中还很少使用镜面玻璃,有条件的地区可选择性使用。
三、高层办公建筑电梯的规划设计
作为高层办公建筑垂直上下设施的电梯,应设置在办公建筑入口进深不远处,易被进入建筑的人发现。而对于建筑所需的电梯数量,可经计算得到,综合人流量、层数与电梯等候时间等因素来确定。一般而言,为了减少等候时间,降低工程造价、提高电梯运行效率,电梯应组成集中装置,同时避开人流进行设置;电梯前应有足够的面积,可容纳等候乘客,且等候电梯的人员与建筑主要通道的人流不产生冲突[3]。
对于高层办公楼电梯数量、宽度与相互之间的距离等,应符合安全疏散的要求。在电梯数量的计算方法上,根据相关规范,目前有以下几种方法:
一是估算法。根据电梯厂家提供的电梯参数以及相关规范,估算客梯数量。《办公建筑设计规范》中规定,办公建筑面积5000O应设置一部电梯。但是也需要根据建筑规模、电梯选用表等合理确定电梯数量[4]。
二是参照法。在确定客梯数量时可参照其他已建成建筑的电梯使用情况,从建筑类型、规模等方面进行比较厚,估算电梯数量。
三是计算法。根据建筑设计参数计算出需配置电梯数量。为了准确计算出电梯数量,应收集以下三个方面的信息,即各个楼层办公人员的数量、各个楼层的标高与层高与各个预设电梯的承重荷载、速度与加速度。收集上述数据后,便可按照计算公式计算出所需电梯数量。
四是模拟法。利用计算机软件,模拟高层办公建筑楼内电梯运行情况,根据模拟结果来决定电梯配置方式。
高层办公建筑的发展,与电梯技术的支持之间有着密切联系,可推动高层建筑的发展。为了提高电梯的运输能力,高层办公建筑提出了更多的要求:一是速度方面的要求,在同等时间内,增加电梯的往返次数,缩短乘客等候时间,且降低乘客的不适感;二是容量方面的要求,应增加电梯内的空间,一次承载更多乘客,同样是为了缩短乘客的等候时间,提高运行效率,但是安全性上也应有保障,避免出现电梯失控下落等安全事件;三是节能问题。节能是高层办公建筑电梯应用的重要内容,电梯总用电量为建筑的17%~25%,节能空间比较大,提高电梯技术,节省电量成为电梯技术发展中需要突破的难题之一。
结语:
随着建筑技术水平的提高,各种高层办公建筑数量越来越多,对于高层办公建筑来说,办公室与电梯规划设计属重要内容。在本文中,笔者根据自身经验,首先指出了办公建筑中的三种办公方式,然后从办公室空间设计、温度与光线设计,以及电梯规划设计方面进行了分析,为高层办公建筑设计提供参考。
参考文献:
[1]冯琪.高层办公楼电梯系统设计浅析[J].城市建筑,2010,08:35-37.
[2]吕嵘,刘启泓.高层办公建筑内部空间优化设计的探讨[J].基建管理优化,2010,04:11-16.
关键词:高层办公建筑;电气设计;原则
前言
随着我国经济及科技的不断发展,人们的生活水平也在不断的提高,人们对生活的品质要求也越来越高,城市的扩建和改建也在这一时期促进了我国建筑行业的发展,建筑工程电气系统作为建筑工程的重要组成部分,对建筑工程中是否安全用电以及建筑设计功能的实现起到了十分重要的作用,基于此,下文针对高层办公建筑电气设计进行研究。
一、高层办公建筑电气设计原则分析
我国节约型社会构建中,针对电气设计对建筑工程质量、建筑工程使用的影响,建筑电气节能设计成为了现代建筑电气设计工作的首要任务。因此在设计中应当遵循以下原则:1)安全性。在高层建筑电气设计的过程中,安全是首要宗旨,一定要对进行施工工地额工作人员和设备的安全做到放心使用,提供一个保障的空间。2)经济性。电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理属于建筑电气设计的经济性,在满足经济效益的情况下必须从节能的角度出发,切记不能因为节省而影响经费的正常使用。3)便利性。在力求可靠供电和确保使用符合的等级情况下满足在各种运行方式下提高供电的连续性,使建筑物的使用功能得到尽可能大的发挥,满足上下、左右的运输通道畅通无阻,舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生。
二、供电系统设计
由于该建筑属于一类高层建筑,因此其消防水泵、消防电梯、防排烟设施、消防用电和应急照明都需要按照一级负荷要求供电,电缆放射式供电。该建筑的供电方案为:从不同区域的变电站引出两路10kV 电源,要求一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。当建筑物中有一级负荷别重要负荷时,直接影响其运行的空调用电应为一级负荷。即让两路电源同时运转,这样即使其中一路电源发生故障,大楼的供电仍可以由另一路提供保障。其既能保障供电要求,又方便检修。同时,由于分析电气故障大多不是聚集在一个范围内,多处故障时一级供电负荷难以保障,或一级负荷别重要的设备,对此,该工程增设柴油发电机设备作为第三方备用电源。
二、配电系统设计
该建筑采用TN-S系统,220/380 V电源。通过实际负荷计算发现,空调的能耗较大,几乎达到了建筑总用电负荷的1/2,对此,为保证不会影响建筑物总用电的经济性,该工程设计采用两台以上的变压器为其供电,对于空调负荷较大时,可采用单独变压器供将两个供电系统用分段母线联系,以在不使用空调的时候将其关闭,作为备用变压器,从而达到节能的效果。
1.照明与动力
该工程的配电系统主要有低压主开关柜、配电箱、分支电路、垂直干线和配电变压器。变压器低压侧出线经过低压主开关柜中的母线和垂直干线连接,地上楼层的照明设备供电负荷选用封闭式母线槽或预分支电缆做为主干线,并在每一层都设置母线插接箱,由此引至各楼层的总配电箱,再由总配电箱引至每个办公室的末端配电箱。
2.空调机组
采用封闭式母线槽,将变电所低压的一处电源引至地下室机房控制中心进行配电,像主机和冷冻水泵一类的外部设备都要用独立回路供电,也就是所谓的“放射式供电”,以保证供电的稳定性。楼层中的空调机组采用树干式配电方式,使用电缆引入电缆分接盒,再接入各个楼层中的空调配电箱中。空调机组常采用手动控制和自动控制。前者不需要在制冷剂和外部设备之间设置电气连锁关系,设备独立运行。后者在控制过程中,各部分设备间会存在连锁关系,机组会按照冷却塔风机冷却水泵冷冻水泵主机的顺序开启,而停机顺序正好是反顺序。空调系统需要设置二次控制回路,要具备火灾自动报警系统,并且两者之间存在连锁关系,如果出现火情,值班室能轻松断开空调总电源并发出报警信号。
3.消防设备
消防用电设备应采用专用的供电回路,当建筑物内的生产、生活用电被切断时,应仍能保证消防用电。备用消防电源的供电时间和容量,应满足该建筑火灾延续时间内各消防用电设备的要求。
消防控制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等设备的供电,应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。
三、照明系统设计
该建筑设有一般照明和应急照明,由于动力设备用电会对其产生影响,所以两种设备的用电线路要分开布置。办公室的照明设计秉持着“天然采光和人工照明相结合”的原则,尽可能地使用天然采光,以节约能源。按照相关规定,办公室照度的均匀度最低要在0.3之上,在出入口、电梯间、地下室等公共区域设置应急照明和指示灯,在正时和应急中都要保持运行状态,为防止事故中正常的照明电源发生中断,这些应急设备都应自带蓄电池,且应急供电的时间需满足《建筑设计防火规范》10.1.5条规定,地下室、电梯间、会议室、主机房等重要场所的应急照明用电分别占工作照明的比例最小为25%。
四、高层办公建筑电气设计的日常安全工作
1)防雷与接地。电气设计中安全问题尤为重要,在普通楼顶都会设计避雷针以避免雷电的破坏。 建筑电气设计最重要的条件之一是防雷和安全,设计中采用建筑物金属构件作为接地设施。采用Φ10热镀锌圆钢设接闪带,利用所有柱内两根大于Φ16的主钢筋做避雷引下线,避雷引下线均利用结构柱内主筋,接地极利用基础内钢筋 ,要求建筑物外圈柱内钢筋上与接闪带焊接,下与基础内钢筋焊接成电气通路,基础与基础之间利用基础钢筋或Φ16镀锌圆钢焊接成电气闭合回路。为了避免雷击事故的发生,自楼层30m开始,每隔三层就要设置一处均压环。在建筑物内部设置等电位联结,总等电位联结端子箱放置在了地下室,并且还要将总水管、空调立管等进出建筑物的金属体和金属构件与其连接一起,以保障人和设备的安全。
2)消防灭火也是必不可少的,警报器的位置摆放,火灾探测器的安全位置摆放以及自动灭火器的摆放。在高层建筑中用电量大、消耗能源多,安全问题很重要,消防灭火这一系统也是电气设计的重要部分。
3)高层建筑离不开电梯,电梯的设计方面主要分五种:有普通电梯、观光电梯、消防电梯、自动扶梯以及运货电梯。在高层建筑物中消防电梯尤为重要,消防电梯应分别设置在不同的防火分区内,且每个防火分区不应少于1台。整个建筑需要的电梯类型,需要设计人员与开发商及建筑总设计人员进行协商,并采取电梯群控节能控制措施做好相应的电梯系统工作。
结语
总而言之,随着我国经济的发展,使得高层建筑如雨后春笋般的建立起来。高层建筑作为新时代建筑的宠儿也逐渐人们所接受。高层建筑建筑电气设计不同于以往的多层建筑电气设计,有其特殊的要点存在。而高层建筑电气设计又是关乎民生的头等大事。因此,我们必须要认真对待高层建筑的电气设计工作。未来,如何进一步推动高层建筑电气设计发展,使其更好的为我国现代化建设事业增砖添瓦是今后我们所要面对的一大重要课题。
参考文献:
[1]张艾华.谈谈高层建筑电气设计的主要内容及有关问题[J].特钢技术,2006.
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关键词:高层办公建筑;高、低压供配电系统;中图分类号:TU208
文献标识码: A
一、高层办公建筑供配电系统的设计原则
关键词:消防;人防;细节设计;安全
一.消防、人防设计综述
人民防空工程设计防火规范的要求。消防设计要体现工程的先进性、科学性、安全性。文中通过单建掘开式人防工程消防设计的具体实例,概述了地下人防工程的设计要点,其设计安全适用,技术先进,经济合理,可供广大设计者参考。
人防规划:在中国,指城市总体规划的一个组成部分,内容包括:必不可少的地下设施及其防空通道及安全出入口等的布置,与地面以上建筑物及地下管道网的协调。这些构筑物平时可用作餐室,尤其是电影院、剧院建筑物的自然冷却系统的冷风源。
消防规划:是城市规划的一个组成部分,它包括城市的消防安全布局、消防站、消防供水、消防通信、消防车通道、消防装备等内容。城市消防规划,实际上是城市消防建设计划,它是一项方针、政策性很强的综合性技术工作
本次设计涉及的建筑使用类型包括:地下车库、商场及超市、银行、饮食行业、休闲娱乐场所、宾馆、写字楼等。
通用设计规范:《民用建筑设计通则》,制图的标准:《房屋建筑制图统一标准》。
相关专业规范:《汽车库建筑设计规范》、《人民防空地下室设计规定》、《办公建筑设计规范》、《旅馆建筑设计规范》、《商店建筑设计规范》、《饮食建筑设计规范》、《办公建筑设计规范》。
二.消防、人防设计具体解析
在建筑的消防设计的行业规范:《高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2005版)》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067-97》、《人民防空工程设计防火规范 GB50098-98(2001版)》。
(一)判断建筑分类和耐火等级,从而确定主要构件的燃烧性能和耐火等级;
(二)总平面布局和平面布置;
总平面布局,因为给出的图纸资料未涉及到周围建筑,故不必进行防火间距的设计,只需进行消防车道的设计,在一层平面图上标示出消防车道。已经提供了总平面布置图的可不进行此项设计。
对于建筑的平面布置,可根据建筑物的各层的使用性质,采用《高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2005版)》中关于平面布置的一般规定来考虑平面布置。
细节注意:人员密集场所的设计要求;消防控制室的平面布置及设计要求;歌舞娱乐放映场所的设计要求;儿童活动场所的平面布置;
(三)防火、防烟分区和建筑构造。
根据规范要求设计防火、防烟分区。建筑构造包括:防火墙、隔墙、楼板、电梯井、管道井、防火门、防火窗、防火卷帘等等。这些建筑构造都是建筑中必不可少的,其防火要求应符合相关的规定。划分防火分区的依据:一般应根据规定的防火分区面积,结合建筑的平面形状、使用功能、便于平时管理、人员交通和疏散要求、层间联系情况等,综合确定其分隔的具体部位。
1. 按照规范规定的建筑面积设置;
2. 根据建筑物内部的不同使用功能区域,设置防火分区或防火单元;
3. 根据生产和贮存物品的火灾危险性类别,是否散发有毒有害气体,是否有明火或高温生产工艺等划分防火分区;
4. 按照使用灭火剂的种类而加以分隔;
5. 对于设置贵重设备,贮存贵重物品的房间,或者一些特殊功能的房间,也要分隔成防火单元;对于设在建筑内的自动灭火系统的设备室,应采用耐火极限不低于2h的隔墙,1.5h的楼板和甲级防火门与其他部位隔开。
细节注意:防火分区的面积,根据一类建筑、二类建筑、地下室、裙房确定,特别是大型公共建筑如商业营业厅、展览厅等的要求。另外要注意上下联通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位,应按上下连通层作为一个防火分区,中庭的防火分区的设置
6. 安全疏散和消防电梯疏散出口的设置(包括数量和宽度设计)以及疏散门的设计,疏散走道宽度设计,可根据《高规》中“安全疏散和消防电梯”的一般规定来确定。
6.1 疏散楼梯间和楼梯的设计,针对具体情况设计防烟楼梯间和封闭楼梯间,以及楼梯的宽度,必要的时候设置辅助的疏散设施。
6.2 针对建筑物的情况看是否设置消防电梯。
6.3 设置疏散指示标志。
6.4 平面设计时,建筑中心核的布置,确定了疏散的方向性、多方向疏散的可能性以及疏散路线的明快性等。在中心核内,一般包含了建筑的疏散楼梯间、电梯间、竖向系统的设备空间、卫生间、开水间等公用设施。其中,疏散楼梯间应防止烟气侵入,确保多方向的疏散,所以应尽可能分散布置。当中心核在平面上偏于一侧布置时,最好能在另一侧也设置疏散楼梯间;若设置有困难时,至少应设有疏散阳台、凹廊等疏散设施。
三.总结
随着经济的发展,人们对空间的认识不端断加深,建筑物越来越庞大复杂,同时人防要求与防止火灾隐患的要求不断加强,因此在建筑设计中人防、消防要求不断提高,他是一门技术性、专业性、系统性很强的工作,严格按照国家技术规范达到规范优秀的设计方案。
参考文献:
[1] GD50098-98 人民防控工程设计防获规范[S]
关键词:高层建筑 高压供配电系统 电气设计 分析
中图分类号:TU208文献标识码: A
高层建筑的一大特点在于:所涉及到的机电设备种类众多,因此用电负荷也相对较大。在这样一种实际情况下,高压供配电系统电气设计质量的保障与提升就显得至关重要的。本文认为:做好高层建筑高压供配电系统电气设计工作需要从以下几个方面入手:
1 供电电源设计要点分析
高层建筑用电负荷分级需要充分遵循我国现行的《建筑设计防火规范》、以及《高层民用建筑设计防火规范》中的相关规定与标准来开展。从供电电源的选取角度上来说,若整个高层建筑内部仅具有三级负荷,则在供电电源的选取方面,则可以在充分遵循就近原则的基础之上,选取110~35/10kV区域变电所的10kV供电回路进行供电。而若高层建筑内部同时具有一级负荷、以及二级负荷,则应当进一步以供电区域变电所的电源路数、以及变压器台数实际情况,选取合理的供电电源指标。同时,还需要特别注意的一点问题在于:若高层建筑内部所对应设置的一级负荷、以及二级负荷水平较低,则可以通过设置自备电源的方式解决供配电系统在供电电源设置方面的问题。若展开高压供配电系统供电的区域规模相对较大,同时若此情况下,区域变电所10kV出线走廊受到限制影响,则就需要在高层建筑内部单独设置10kV电压等级的开闭所/开关站。同时,为了确保整个高层建筑高压供配电系统运行的安全与可靠,就需要实现开闭所与10kV电压等级变电站建设的联体性。
2 供电电压设计要点分析
对于高层建筑而言,高压供配电系统的正常运行与供电电压参数的确定之间有着极为密切的关系。同时,相关研究工作证实:对于高层建筑高压供配电系统而言,供电电压的具体取值情况会受到电力负荷大小、供电距离长短、以及供电线路回路数等关键因素的影响。在常规意义上,针对未配置有关键性电力负荷的高层建筑高压供配电系统而言,在对一级负荷容量进行详细核定的基础之上,对于电力供应方式的选择可以考虑以下两种类型:第一,基于两路电网电源的供电方式;第二,基于一路电网电源配合应急发电机组的供电方式。在此种电力供应方案影响下,选取10kV电压等级高压电源作为供电电源的首选方案,同时需要将其安全引入民用建筑开关房当中。而针对低压配电电压而言,所选取的电压数值应当为380/220V,同时,需要通过增设柴油发电机装置的方式,确保高层建筑供配电系统运行状态下,消防设备用电需求能够得到充分的保障。
3 变压器设计要点分析
在高层建筑高压供配电系统电气设计工作的实施过程当中,变压器作为最关键性的设备之一,做好对变压器的设计工作是至关重要的。这当中,主要涉及到了对变压器台数的选择、以及对变压器容量的选择这两个方面的问题。
首先,在变压器台数的选择与设计工作过程中,需要遵循以下几个方面的基本原则:(1)针对与一级负荷、以及二级负荷相连接的变电所而言,变压器台数应当确定为2台。其中1台作为面向一级负荷、以及二级负荷进行供电的设备,1台作为故障状态下的备用装置;(2)针对仅与二级负荷相连接的变电所而言,变压器台数的选择原则上仍然为2台。但在低压侧存在与其他变电所相连接联络线作为备用电源的情况下,可将变压器台数确定为1台;(3)针对变电所所布置区域昼夜负荷变化较大、或季节性负荷变动趋势显著的情况,变压器台数应当确定为2台,以确保整个高压供配电系统运行的安全与可靠。
其次,在变压器容器的选择与设计工作过程中, 需要遵循以下几个方面的基本原则:(1)针对仅设置有1台主变压器的变电所而言,所确定的变压器容量应当符合:主变压器额定容量参数≥用电设备总视计算负荷;(2)针对设置有2台主变压器的变电所而言,主变压器容量在实际应用中应当同时满足以下两个方面的基本条件:首先,在其中任意一台变压器设备独立运行的状态下,变压器额定容量参数=用电设备总视计算负荷*(0.6~0.7);其次,在其中任意一台变压器设备独立运行的状态下,应当确保对一级负荷、以及二级负荷需要的充分满足,即要求变压器额定容量≥用电设备总视计算负荷(涵盖一级、二级负荷)。
4 接线方式设计要点分析
在高层建筑供配电系统当中,应用比较普遍的接线方式主要有以下方案:即针对分布有2台变压器设备的低压侧,需要通过单母线分段运行的方式进行接线。此种接线方式的优势在于:能够确保重要负荷供电的可靠性得到保障。但,针对规模相对较大的高层建筑而言,考虑到高压供配电系统在整个运行过程当中所对应的一级负荷表现出了较大的设备容量,同时还设置有相应的发电机自备电源。因此,基于对一级负荷可靠性、以及不同等级负荷投切操作稳定性等因素的考量,就需要将系统所对应低压母线线路划分为三个区段,并面向其设置不同类型的用电设备与装置:(1)在剔除消防用电因素影响的前提条件下,重要负荷母线段可配置包括生活水泵、照明、电梯等用电设备;(2)应急负荷母线段可配置包括消防用电、以及相关的公共设置用电设备;(3)一般负荷母线段可配置包括空调、冰箱、电视等设备。
5 结语
在本文有关高层建筑高压供配电系统电气设计相关问题的分析过程当中,分别从供电电源设计、供电电压设计、变压器设计、以及接线方式设计这四个方面入手,就电气设计中的关键要点展开了简要分析与说明,望引起同行人员的特别关注与重视。
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