民用建筑論文范文

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第1篇

(1)諧波是指周期函數及周期性的波形中的常數

從其本質上來講，諧波是電流中交流電所含有的頻率是基波的整數倍的電量。簡而言之，就是非正弦的電量進行的傅里葉級數的分解產生的電量。在我們的日常生活中交流電為一般頻率，因此在廣義的諧波概論中分有:分級諧波，間諧波和次諧波等多種分類方法。諧波原被定義為聲學，后來由于使用靜止汞弧變流器造成了電壓電流波形的畸變。由此諧波與電氣系統有了深刻的結合，也有了廣泛的運用。造成諧波的主要非線性負載有ups，開關電源，整流器，變頻器等。

(2)諧波的產生:在一般的供電系統中

電流和電力系統相應產生的額定電壓值就會因為電磁共振而有非正弦波的產生。所以當我們把該種波形進行簡易的分解從而產生出現的一種波就是諧波，因此在一個電力系統中，諧波產生的根本原因是由于非線性負載所致。當電流流經負載時，其所承受的電流可能會有不穩定的非正弦電流出現，由此而形成的非正弦電流就是諧波。因為在一個電力系統中出現的頻率不同，我們也可以把諧波分為奇次諧波，偶次諧波和分量諧波。

(3)在平衡的三相電力系統中

直流與工頻之間的間諧波是由非正弦性電流疊加在主電流上的，所以諧波通過諧震在民用建筑管理方面也有諸多運用。我國也在諧波領域有極好的檢測和管理。例如電能質量測量儀。該設備可以有效的利用諧波來監測電力系統是否已經平衡。可以測量三相電壓、三相電流的諧波和序分量。該產品可以廣泛的應用于變電場、風電場以及民用建筑的電力系統的維護中。

2諧波給民用建筑的電力系統帶來的影響和危害

(1)諧波容易降低電力系統容量，如變壓器、斷路器、電纜等。

當在一個電力系統中系統的容量降低，會引起阻抗的變化，從而導致電流系統的不穩定和電壓的不穩定，長此以往容易加速設備老化，縮短設備使用壽命和家庭電路電器的電能耗損，使電能被浪費，加重了居民的電費開銷。在理想的公用電網所提供的電壓應該是單一而固定的頻率以及規定的電壓幅值。然而諧波電壓和諧波電流的出現對公用電網是一種污染。它使電設備的環境被惡化。也對周邊的電磁訊號造成了干擾。如當我們接聽電話，看電視都會因為諧波的影響而造成通訊不良等情況。

(2)諧波在電力系統中的出現對電力造成了浪費，更重要的是使供電的可靠性降低。

如果諧波不加治理，那么它是不會自然消除的，就如永恒磁場一樣，它會干擾很多設備的正常運行，因此諧波也會干擾整個電力系統的平衡，使大量游集在電網中的諧波電壓電流增加損耗，從而使得電力設備過熱，從而電網的電阻增大。嚴重時會使整個電力系統癱瘓，導致大面積停電。如果電網中的諧波源太過密集，則可能會出現電磁共振現象。可致使家用變壓器和電器產生負載。這些電氣設備長期處于諧波引起的電磁共振中，容易發生串聯和并聯諧振條件，危及整個電力系統的運行。

(3)諧波容易引發電力系統的不平衡運行。

當輸電電網與通訊線路相臨近時，由于兩者間的電磁感應。使諧波分量產生異訊號的聲波干擾，破壞信號的正常傳輸，嚴重情況下會使電訊號中斷。諧波對電容器的影響也是造成電力系統不平衡的因素。當電容器與諧波發生共振時，會引起電流諧波的超標。諧波使工頻正弦發生畸變，產生鋸齒狀類頂波，長時間的局部放電，容易加速介質的老化導致電容器的損壞。其次對電力變壓器的影響，當諧波產生時。會干擾到變壓器變壓器的參數使電力系統不夠穩定。

(4)諧波對于避雷設備也會有較大的影響。

如避雷針、以及避雷網等避雷設施在與有諧波的干擾時會使其在高負荷的情況下運作。致使相關避雷設施由于放電時間過長或者過熱而損壞。

3如何抑制諧波在在民用建筑電力體系中的危害

(1)為解決電子設備裝置和其他諧波的污染問題通常會從兩方面著手。

一是裝配諧波補償裝置，使諧波頻率發生平衡。從而致使整個電力系統平衡。這是一種比較經濟的治理措施;二是對電力電子裝置進行改進，從其波源的產生來抑制諧波的產生，以消除波源為目標，從源頭上把諧波的產生扼殺在搖籃中。這就要在設備的本身上下功夫，才能用最直接最有效的方法來處理諧波的污染，采取切實可行的治理措施。

(2)現如今諧波濾除裝置已經逐漸的應用于民用建筑的電力系統中

它通過分析、檢測可以把每一組諧波產生的頻率在不干擾電力平衡的情況下給穩定的過濾出來，然后在多組濾波器的過濾下使諧波頻率不再為非正弦。但是多組濾波器常常會帶來電力體系的控制電路過度復雜，增加配電難度，成本增高，并且由于諧波所產生的頻率過于密集，因而想要將諧波全部濾除在電力系統中，是濾波器的一個難題。所以我們會增加無源濾波器的阻抗，通常會使諧波源產生更大的諧波電流，由此會帶來濾波器裝置自生帶來的諧波干擾。我們常常會把并聯濾波器安裝前后的諧波情況做過對比，就會發現，即使我們在電力系統中安裝濾波器使諧波頻率和電流頻率完全穩定，但是濾波器本身在控制電路和主電路中所造成的電流負荷增大，從側面增加了諧波的產生。所以在工業和民用建筑中我們常常會將無源濾波器進行適當的串聯或者并聯使用。從而達到機械平衡，電力平衡以及諧波頻率平衡。

(3)無源串聯濾波器也是一種常見的消除諧波的有效方法

當濾波器在無源串聯的作用下，電力體系中的電流會處處相等，使濾波器的頻率時時保持在一個穩定的情況下，如此就能保證諧波可以在不額外產生的情況下被濾除的條件。當諧波由內網設備產生而影響系統時，接入無源串聯濾波器，電網設備的阻抗會增大，從而減小電流不平衡運行的因素。值得我們關心的是，串聯濾波器使電網體系的電流減小，電阻增大。可以有效而穩定的節約電力，經濟而效益的解決了諧波的隱患。而并聯濾波器并不能減小諧波源產生的諧波，相反的是它擴大了諧波的范圍將諧波的密集度給大幅度的擴散化，避免諧波電流污染系統，是一種以大化小的治標手段。不僅如此，因為并聯濾波器對諧波的阻抗很低，人們常常會采用并串聯結合的方式或者單純采用串聯方式來消除諧波的隱患。

(4)有源濾波裝置也是抑制諧波的重要裝置。

有源濾波裝置主要是由電力電子元件組成電路，在電力系統中產生一個頻率磁場域，同幅度、反方向的來對諧波進行抵消，以達到中和的效果，避免諧波發散。它能促進和引導諧波的穩定。所以在民用建筑中是抑制諧波的重要裝置。

(5)無源濾波器主要是由電感器與電容器構成。

無源濾波器裝配簡單，且不會為電力系統帶來負荷。為民用建筑帶來了經濟、效益、安全的美譽。所以抑制諧波使用無源濾波器已經成了民用建筑的一種共識。

4結語

第2篇

關鍵詞：高層民用建筑火災自動報警系統設計

隨著我國經濟建設的迅速發展，人民生活水平的不斷提高以及其它各項事業的興旺發達，城市用地日益緊張，促進建筑物正朝著高層化、密集化方向發展，該建筑物的裝修用料和方式也越趨多樣化，并隨著用電負荷及煤氣耗量的加大，對火災自動報警系統設計提出了更高、更嚴格的要求。為確保人民生命財產的安全，火災自動報警系統設計就成為高層民用建筑設計中最重要的設計內容之一。現依據作者在設計監理工作中的體會，針對高層民用建筑物之火災自動報警系統的設計，提出現行國家有關標準及規范中欠明確或不完全相同的細節之粗淺見解，以供同行們討論和指正。

一、設計依據

火災自動報警系統的設計是一項專業性很強的技術工作，同時也具有很強的政策性。因此，首先明確設計依據：

1、要掌握建筑設計防火規范、系統設計規范、設備制造標準、安裝施工驗收規范及行政管理法規等五大方面的消防法規，并注意了解現行國家有關標準及規范中的正面詞：“必須”、“應”、“宜”、“可”和反面詞：“嚴禁”、“不應”、“不得”、“不宜”的含義。

2、要結合高層民用建筑物的功能、用途及屬于哪級保護對象和防火等級，并認真執行現行國家有關標準及規范的寬嚴程度及公安消防監督部門的審批意見。

二、火災自動報警系統的設備設置部位

1、火災探測器的設置

敞開或封閉樓梯間應單獨劃分探測區域，并每隔2～3層設置一個火災探測器。

前室（包括防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室）和走道應分別單獨劃分探測區域，特別是前室與電梯豎井、疏散樓梯間及走道相通，在發生火災時煙氣更容易聚集或流過，是人員疏散和消防撲救的必經之地，故應裝設火災探測器。對于一般電梯前室雖然不是人員疏散必經之地，但該前室與電梯豎井相通，也是在發生火災時煙氣容易聚集或流過，宜單獨劃分探測區域及裝設火災探測器。前室（包括防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室）和走道應分別單獨劃分探測區域，特別是前室與電梯豎井、疏散樓梯間及走道相通，在發生火災時煙氣更容易聚集或流過，是人員疏散和消防撲救的必經之地，故應裝設火災探測器。對于一般電梯前室雖然不是人員疏散必經之地，但該前室與電梯豎井相通，也是在發生火災時煙氣容易聚集或流過，宜單獨劃分探測區域及裝設火災探測器。

電纜豎井應單獨劃分探測區域及裝設火災探測器。一則是恐怕豎井形成拔煙火的通道；二則是恐怕發生火災時火勢沿電纜延燃。為防止豎井形成拔煙火的通道及防止發生火災時火勢沿電纜延燃，“高層民用建筑設計防火規范”及“民用建筑電氣設計規范”分別在建筑上和在電線或電纜的選型上提出詳細的具體規定，但考慮具體實施的難度及現狀，對電纜豎井裝設火災探測器是十分必要，并配合豎井的防火分隔要求，每隔2～3層或每層安裝一個。

電梯機房應裝設火災探測器。其一電梯是重要的垂直交通工具；其二電梯機房有發生火災的危險性；其三電梯豎井存在必要的開孔，如層門開孔、通風孔、與電梯機房或滑輪間之間的永久性開孔等；其四在發生火災時，電梯豎井往往成為火勢蔓延的通道，容易威脅電梯機房的設施。為此，對電梯機房設置火災探測器是必要的，并對電梯豎井之頂部宜設置火災探測器。

2、手動火災報警按鈕的設置

針對各樓層的前室（包括防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室）是發生火災時人員疏散和消防撲救的必經之地，應作為設置手動火災報警按鈕的首選部位。此外，對一般電梯前室也應設置手動火災報警按鈕。

在公共活動場所（包括大廳、過廳、餐廳、多功能廳等）及主要通道等處，都是人員很集中，并且是主要疏散通道。故應在這些公共活動場所的主要出入口設置手動火災報警按鈕；其次在主要通道內按“從一個防火分區內的任何位置到最鄰近的一個手動火災報警按鈕的距離不應大于30米”設置手動火災報警按鈕。

3、火災應急廣播揚聲器的設置

走道、大廳、餐廳等公共場所都是人員很集中，并且是主要疏散通道。故應在這些公共場所按“從一個防火分區內的任何部位到最近的一個揚聲器的距離不大于25米”及“走道內最后一個揚聲器至走道末端的距離不應大于12.5米”設置火災應急廣播揚聲器；其次在公共衛生間的場所也應設置火災應急廣播揚聲器。

針對前室（包括防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室）是發生火災時人員疏散和消防撲救的必經之地，且有防火門分隔及人聲噪雜。故應在這些前室設置火災應急廣播揚聲器及對一般電梯前室也應設置火災應急廣播揚聲器。此外，疏散樓梯間也是發生火災時人員疏散和消防撲救的必經之地，且人聲噪雜，就此間設置火災應急廣播揚聲器用于火災應急廣播播放疏散指令是十分必要的。

4、火災警報裝置的設置

針對設置火災應急廣播的火災自動報警系統，是否需要設置火災警報裝置？作者在具體實施及現狀等方面認為也應裝設火災警報裝置，但在控制程序應是：警報裝置應在火災確認后，采用手動或自動的控制方式統一對火災相關區域發送警報，在規定的時間內停止警報裝置工作，迅速聯動火災應急廣播及向人們播放疏散指令。

火災警報裝置的設置位置，作者在具體實施及現狀等方面認為應與手動火災報警按鈕的設置位置相同，其安裝高度應為距地面1.8米的墻壁上。

5、消防專用電話的設置

消防專用電話分機的設置，應按與消防聯動控制有關的且經常有人值班的機房（包括消防水泵房、備用發電機房、配變電室、主要通風和空調機房、排煙機房、消防電梯機房及其他）、滅火控制系統操作裝置處或控制室、消防值班室、保衛辦公用房等部位裝設消防專用電話分機。特別是對消防電梯和普通電梯之轎廂內都應設專用電話，要求電梯機房與電梯轎廂、電梯機房與消防控制室、電梯轎廂與消防控制室等三者組成可靠的對講通信電話系統，即通常在消防控制室設置電梯監控顯示盤（包括位置指示器、方向指示燈、對講通信電話、故障指示燈等功能對電梯的運行進行監視及控制緊急情況下的運行）。

消防專用電話塞孔的設置，就設有手動火災報警按鈕、消火栓按鈕等位置也應裝設消防專用電話塞孔。

三、火災自動報警系統的消防聯動控制

1、消防聯動控制設備對室內消火栓系統應控制消防水泵的啟、停，且應顯示啟泵按鈕的位置和顯示消防水泵的工作、故障狀態。此外，對消火栓設有消火栓按鈕之電氣裝置，其電氣裝置的工作部位也應顯示消防水泵的工作狀態（即設置消防水泵的工作指示燈）。

2、消防聯動控制設備對自動噴水和水噴霧滅火系統應控制系統的啟、停，且應顯示消防水泵的工作、故障狀態和顯示水流指示器、報警閥、安全信號閥的工作狀態。此外，對水池、水箱的水位也應進行顯示監測；為防止檢修信號閥被關閉和所造成不必要的損失，作者認為應采用帶電氣信號轉換的控制信號閥進行顯示監測系統的控制信號閥之開啟狀態。

3、消防聯動控制設備對其它系統或設施的控制及顯示功能應執行現行國家有關標準及規范所提出的具體規定。

第3篇

關鍵詞：配電室接地裝置配電系統保護總等電位聯結

隨著我國國民經濟的發展，土地資源越來越珍貴，因此，高層民用建筑也就發展迅猛。而一個好的高層建筑，必須有一個完善的、安全的、可靠的供電系統作保證。

1.高層民用建筑配電室的選擇

參考GB5003－94《10kv及以下變電所設計規范》的規定，高層民用建筑的總配電室或總配電箱間宜選在地下層或一層，這樣進，出線方便，且便于運行維護。

低壓配電室內布置的配電屏，其屏前屏后的通道最小寬度應按GB50053－94規定設計，并考慮相關的問題，如配電室的高度、耐火等級，以及門向外開設，房間長度超過7m的應設兩個出口等問題。

2.高層建筑配電系統接地裝置的設定

由于高層建筑的鋼筋混凝土基礎較深、較牢固，為節約投資，要充分利用這一自然接地體。設計時

（1）根據公式

RE=0.2ρV1/3

ρ_土壤電阻率（Ω.m）

V_鋼筋混凝土基礎的體積（m3）

算出自然接地體的電阻

（2）根據設計規范要求確定允許的接地電阻值

1kv以下系統：

與總容量在100KV.A以上的發電機或變壓器相聯RE≤4Ω；

與總容量在100KVA及以下的發電機或變壓器相聯的接地裝置RE≤10Ω。

（3）比較自然接地電阻與規范要求允許的接地電阻

a、若RE（nat）≤RE

且滿足熱穩定度，即鋼接地線的最小允許截面（m2）滿足：Amin=Ik①tk1/2/70

Ik①_單相接地短路電流（A）

tk_短路電流持續時間（S）

則不用再裝設人工接地電阻

b、若RE（nat）自然接地電阻不滿足

則必須按下面的公式補充人工接地電阻

RE（man）=REnat·RE/REnat－RE

在設計高層建筑配電系統接地裝置時，應注意與其防雷擊的接地裝置有一定的安全距離，應按GB50057－94規定實施。

3.配電系統的選定

（1）高層建筑的負荷分級

一級負荷：消防用電設備，應急照明，消防電梯

二級負荷：客用電梯，供水系統，公用照明

三級負荷：居民用電等其它

（2）配電系統

因為高層建筑存在著一級或二級負荷，因此高層建筑配電系統的供電電源應有兩個獨立的回路供電或采用一條回路電源和備用電源（發電機）供電。

配電電壓采用220/380V。配電系統根據負荷大小用單相（共三線：L線，N線，PE線）220V配電或三相（五線：即L1L2L3線，N線，PE線）配電。

高層住宅的垂直干線宜采用電力電纜，分支電纜或母線槽配電、干線應在電氣豎井內敷設，而電纜截面應按發熱條件選（即：使其允許載流量不小于通過相線的計算電流），再校驗電壓損和機械度。

高層住宅中只有一級和二級負荷才用雙電源供電，設計系統時應注意。

每個住宅單元應設宅配電總箱、樓層電表箱和住戶配電箱，樓層電表箱與住戶配電箱應分開設置。公用走廊、樓梯間照明負荷應單獨設公用電表計量。住宅電能計量系統應采用總線式集中抄表或自動抄表系統，以便物業管理。

住戶配電箱應設照明回路和一般電源插座回路、廚房插座回路、衛生間插座回路、空調插座回路。除照明回路導線截面選擇外，其余回路導線截面選擇參照前面所述的電纜截面選擇。

照明回路對電壓要求較高。按GB50034－92規定，燈的端電壓一般不應高于其額定電壓的105％，也不宜低于其額定電壓的95％。因此照明回路導線截面選擇應按下式：

A=∑M＋∑αM′/CΔUal％

∑M——為計算線段及其后面各段（指具有與計算線段相同導線根數的線段）的功率矩（M=PL）之和

∑αM′——為由計算線段供電而導線根數與計算線段不同的所有分支線的功率矩（M′=PL）之和，這些功率矩應分別乘以對應的功率矩換算系數后再相加

α——為功率矩換算系數（如下表）

ΔUal％′——為從計算線段的首端起至整個線路末端上的允許電壓降對線路額定電壓的百分值

C——為計算系數。

計算時，應從靠近電源的第一段干線開始，依次往后計算各線段的導線截面。計算出截面后，應選取相近而偏大的標準截面。而每段導線截面均應按機械強度和發熱條件進行校驗。

住宅配電線路應設短路保護、過負荷保護、接地保護以及漏電保護。為了防止電源電壓波動對家用電器的影響，宜在住戶配電箱內裝設浪涌抑制保護裝置，住宅室內配線宜用PVC管暗敷。

4.高層建筑的保護接地系統、等電位聯結、接地保護的設定

（1）高層建筑若是城市公用變壓器供電，低壓配電系統保護接地形式應采用TT接地系統，且設專用保護線。若是住宅小區或單位內變壓器供電，低壓配電系統保護接地形式應采用TN－S形式。

（2）等電位聯結是使電氣裝置各外露可導電部分和裝置外可導電部分電位基本相等的一種電氣聯結。等電位聯結的作用，在于降低接觸電壓，以保障人員安全。

按GB50054－95《低壓配電設計規范》規定，采用接地故障保護時，在建筑物內應作總等電位聯結。而當電氣裝置或其某一部分的接地故障保護不能滿足規定要求時，尚應在局部范圍內做局部等電位聯結。因此高層建筑住宅中的浴室、衛生間、廚房等應做局部等電位聯結。

（3）接地保護

a.TN－S系統中接地保護：對己有總等電位聯結的措施；

若配電線路只供給固定式用電設備的末端線路，接地故障保護動作時間不宜大于5s，即top（E）≤5s

若供電給手握式和移動式電氣設備的末端線路，則

top（E）≤0.4s

而系統配電線路接地故障保護的動作電流Iop（E）應滿足：

Iop（E）≤Uφ|Z∑φ|

Uφ_系統相電壓

|Z∑φ|_接地故障回路總阻抗模

接地保護可由過流保護或零序電流保護來實現，如達不到保護要求時，則應采用漏電電流保護。

b.TT系統中的接地保護

己采用總等電位聯結措施的，其接地保護滿足下式：

Iop（E）RE≤50v

其中：Iop（E）_接地故障保護動作電流

RE_電氣設備外露可導電部分的接地電阻和PE線電阻

當采用過流保護時，反時限特性過流保護電器Iop（E）應保證5s內切斷接地故障回路；而當采用瞬時動作特性過流保護時，Iop（E）應保證瞬時切斷接地故障回路。

若過流保護達不到上述要求時，則采取漏電電流保護。

參考文獻

1《電氣工程師技術手冊》劉介才機械工業出版社出版