论高层住宅楼电气设计的相关问题

论高层住宅楼电气设计的相关问题

[摘 要]如何在高层住宅楼中解决好电气设计与施工中的一些关键问题,是确定高层住宅楼的建设质量和满足住宅户对生活必备建筑设施需求的要求。然而,这是目前高层住宅楼建筑设 计中普遍存在的问题.为此,本人就高层住宅楼的电气设计、施工、质量评审与验收中的一些问题进行了论述.

[关键词] 高层住宅楼;电气系统;安装工程;设计;施工;工程质量;验收

随着我国城市建设标准的提高和土地利用价值的增高, 中、大城市的建筑业除高层商贸型大楼(大厦) 外, 高层住宅楼建设呈现出发展趋势.如何在高层解决好电气设计与施工中的一些关键问题,确保高层住宅楼中宅楼的建设质量和满足住宅户对生活必备建筑设施的需求,在高层住宅楼建筑中具有十分重要的意义.笔者就 高层住宅楼的电气设计、施工、质量评审与验收中的一些问题进行了论述。 一高层住宅楼的电气设计

1.1高层住宅楼的电气设计内容

目前,各类高层住宅楼的电气设计已基本上实行 智能化 设计,其 智能化 的根本标志体现于电气系统方面的设计.电气系统设计包括强、弱电两大系统设计.强电系统设计包括:10kV级变配电室设备及线路、应急发电室及设备、0.4 kV级低压配电室设备及线路、低压配电系统主干与分支控制设备及线路、用电户终端设备及线路、公共通道照明、室内用电、水泵加压供水系统等等;弱电系统设计包括:室内用电、电话、消防报警、有线电视、楼宇设备自动控制、保安监控、广播音响、电视会议、计算机网络等等。

1.2 高层住宅楼电气相关设计 1.2.1高压供电

由于住宅用户对现代生活水平要求提高, 高层住宅楼的高压供电设计就具有特殊的要求另外, 国家对高层住宅楼电气系统设计标准要求也较高,因此,选择高压供电设计方案尤为重要.高层住宅楼电气系统高压供电设计的目的是:(1) 务必确保设计方案的高度可靠性、安全性、经济性、科学性、技术性;(2)满足住宅用户用电足够的负荷;(3)解决住宅用户用电在不同负荷时间段供电容量系数分配问题;(4)为了保证高层住宅楼整个环境的美观性,高压电源的引入必须是以电缆地埋方式供电源必须采用双电源设计,其电源应是一用一备,单母线分段运行,从而提高运行的可靠性。 1.2.2 100.4 kV 变配电室

高层住宅楼在30层以下,为独立性点式楼(厦) , 并且有地下车库、消防、加压供水系统等这时,变配电室的位置应选择在地下层.如果是30层以上或是群体高层楼宇建筑,则变配电室的位置应选择在负荷中心区,以树状的方式进行配电室分布设计.如

果变配电室的位置在混合利用的地下室时,设计上应考虑:防水淹、防潮、通风,提高供电质量和减低损耗;变配电室面积过大、过小的问题;变压器的( 即单台大容量,多台小容量)选择与运行方式(即单台大容量运行, 还是并联多台小容量运行).为了经济运行,建议变压器设计为分时段并联运行方式,采用分时段多台并联运行和计算机自动化管理(即根据负荷大小的情况, 自动通出与并上所需变压器台数), 实现不同时段上供电的经济负荷投运方式,也可以实现经济与控制运行上的科学化,同时满足住宅户在各个时段的用电负荷需求. 1.2.2 应急发电机应用房

为了保证高层住宅楼(商贸高层的标准要求相同)的供电可靠性,根据电气设计规范,高层住宅楼均应配备应急发电机电源.应急发电机房设计选择的位置一般应在地下一层或地面平面一层.设计时应充分考虑排烟、散热、防噪音、废气对建筑物的污染、发电机的检修是否方便、发电机的容量与台数、发电机与市电的配合.发电机的位置应尽量靠近变配电室,这样一是接线方便,二是有利于管理.在超大、超高层建筑中需要配置2台以上的发电机,在供电性质和范围不同时,还要考虑自由关联的一些因素.这些问题要经过认真仔细研究,方能确定设计方案,以达到最佳综合技术目标。 1.2.3 低压配电系统

设计低压配电系统时应考虑变压器选择台数、主结线运行方式、各台变压器运行方式与所带供电负荷的问题.当其中某一台变压器出现故障时,应考虑怎样切除负荷与分配负荷供电,如何分配一般负荷与重要负荷. 同时,应该考虑如何分配季节性负荷和常规负荷,即常规照明负荷、动力负荷、不同季节空调负荷的问题对于该部分的设计,各个细节都必须认真考虑, 多设计几个方案反复比较,选择出最优方案。 1.2.4 用电负荷计算问题

普通住宅建筑电气设备的运行远非如工矿电气设备运行具有规律性及稳定性.高层住宅楼建筑电气设备的运行极为复杂, 并且极不稳定,与住宅用户的常规用电、家电购置及运行使用、住户的经济条件、生活习惯、经费意识、地理位置等一系列因素有关.有关人员应准确地核算建筑电气设计中部分电气负荷的装接容量,但有相当一部分只能估算,如住宅中的二次装修负荷部分. 其中需用系数的选择上,只有依据规范的推荐数据及设计者的经验酌情确定.相关统计资料表明,一个中等城市的每户家庭的近期用电量按5kW考虑,远期用电量按10kW考虑是合适的。

1.2.5 低压配电室的干线出线问题

高层住宅楼低压配电室干线至电气竖井干线之间采用什么方式敷设也是至关重要的.是采用母线排配母线槽,还是绝缘导线配桥架敷设,母线至各用户负荷间是采用分主主干与分支主干母线排螺母连接,还是采用绝缘主主干与分主干的分支电缆连接方式等,设计时均应认真考虑.还需考虑各级连接线之间的可靠性和安装方便性,否则,处理不好将会带来安装和长期运行上的安全问题.主主干线采用母线排导母线槽方式进行设计与安装,次干线采用分支电缆设计与安装为宜,主要是有利于安装和节约

造价。

1.2.6 住宅户终端的电气设计

这一部分的电气设计主要是提供户内设计总容量值(如每户根据面积大小预设10 kW~ 5kW 不等的用电容量),其内部由住宅户依据自己的情况,交由住宅户在二次装修时去完成.设计者要一次性完成设计是不可能的,因为住宅户的需求差异性极大。 1.2.7 弱电系统设计

前面已提到弱电部分的设计问题,弱电系统设计突出现代、智能、整体网络的特点.为了使设计更加合理,就必须做好设计前的准备工作,它包括用户需求分析、提出规划(初步) 设计方案和可行性研究3步从总体设计开始,设计人员将根据用户需求书和规划设计方案,考虑实际的技术条件、经济条件及社会条件,确定系统的实施方案.如果说在上一阶段,设计人员的主要任务是调查研究、了解情况的话,那么,从这个阶段开始的主要任务是在各种技术手段和实施方法中权衡利弊,精心设计,尽可能提高系统的可靠性、实用性和可扩充性。 1.2.8 电气竖井

高层住宅楼的电气竖井的设计是至关重要的.在电气竖井中,预制分支电缆技术理论上解决了插接式密集线槽防护差、抗震性差、性价比不高等所有的问题,还增加了气密、防水、防尘、抗震性能. 电气竖井设计时应考虑: 电气竖井的设计规范,满足技术、经济要求,应尽量靠近负荷中心; 电气竖井的位置面积大小应根据住宅楼的实际情况确定;根据强、弱电各类导线规模、导线数多少、多少楼层段需要设计一个配电大、小间;详细标出预留孔洞的位置及尺寸,并考虑实际安装情况,例如电缆的转弯半径等;不要因设计者原因带来施工和维护不便。 1.2. 10计量表

高层住宅楼的计量表设计应考虑:(1)计量表必须设计在户外(包括水电气三表) , 以实现建设部提出的三表出户,杜绝扰民、安全、管理的不便;(2)采用集控式、单表就地式安装与管理因在高层住宅中要特别考虑管理造价、安装布线问题,不同的设计会带来不同的造价和管理难度.应根据高层住宅总的楼层数而定,建议采用10层为一个单元点设计,布线往上下各5层的布线方式,如30层的高层楼设计为3个单元点,采用远程集控计量表进行计量管理部门可在3个点完成总的抄录管理工作(或利用远程控制线路和控制装置器),或者管理者在办公室的计算机上实现总的现代化管理工作.这样,既经济又便于管理. 2 高层住宅楼电气系统施工过程方面高层住宅楼的电气系统施工过程需要极为复杂和很高的技术,并且工程量很大.如何搞好高层住宅楼电气系统施工极为重要以下就如何搞好现代高层住宅楼电气系统施工的相关环节分别进行了论述。

二 电气系统施工各个阶段的准备工作 2.1 电气系统施工的技术队伍

高层住宅楼电气系统的设计极为复杂,技术要求高, 安装工程量大而且周期长.因此,必须有一支强有力和非常熟练的工程施工技术队伍(包括工程师、技术员、技术工人等). 同时,必须加强对这支队伍的管理,管理的好坏对工程施工影响极大.。 2.2 熟悉电气系统工程的技术设计及相关文件资料

高层住宅楼电气系统施工涉及的技术及相关文件资料很多,如本工程的一切设计图纸( 电气图纸中系统 图、平面图、电器设备图、控制图、原理图,各类分项目图 等)、

规程规范、设计文件、施工法律依据、配套施工标准图等等.因此,参加本工程施工的技术人员要详细分工, 实行项目负责制,尽快熟悉本工程的设计图纸及相关文件、资料.如不明了设计图纸意图,或对建设单位的设计和要求不能理解等,要认真地与设计单位的设计人员与 建设单位项目代表进行沟通,并确认无误。 2.2.1 阶段性施工的准备

这一阶段的准备工作包括下述几个方面进行经济技术调查:如计划任务书、性质、规模、建设要求、工程特点、设计进度、设计概算、投资计划、工期计划,工地现场自然条件、社会及技术经济条件和施工现场情况等. 确定方案:编制施工和工程预算方案创造施工物质条件:具体包括组织材料、零部件的生产和运输,组织施工机械的进场、安装和调试,搭建临时设施等。

组织施工力量:如建立施工现场管理机构,派遣干部和管理人员,集结施工队伍,进行技术培训,落实协作配合条件,签订专业合同和分包合同,招募临时施工力量并进行安全教育等. 搞好施工现场准备和提出开工报告:前者包括折迁道路,进行场区测量,修建用水管路等.后者包括开工前的准备情况,具有法律效力的文件具备情况,如施工执照及有关文件等开工报告需经批准,但此手续一般由公司审批. 作业条件的准备:作业条件的施工准备工作是一次经常性的业务工作,即与施工阶段交错进行, 贯彻在整个工程和分部分项工程施工前及施工的全过程, 因此涉及的内容相当多.如:编制分阶段施工组织设计和分部分项工程施工方案;编制作业计划;施工中变更工程的洽商; 按计划及施工进度组织材料、机具;工序间的交接手续; 办理工程隐检、预检手续,施工记录;各期施工前、中,编制季节施工技术与保障措施等等。 2.2.2施工准备工作

编制施工准备工作计划.作业条件的施工准备工作要编制详细的计划,列出施工准备的工作内容、要求完成的时间、负责人等.建立严格的施工准备工作责任制.建立施工准备工作检查制度,坚决按照建设程序办事,实行开工报告制.施工准备工作必须贯彻在施工全过程的始终. 施工准备工作要取得横向支持.即:建设单位、设计单位、协作单位的相互支持,统一步调,分工协作,共同搞 好此工程。 2.2.3电气安装工程对土建工程的要求

高层住宅楼的电气系统安装工程是建筑安装工程的重要组成部分做好与土建的配合施工,是省工省料、加快进度、确保安装质量的重要途径,电气工程施工负责人及施工人员必须予以高度重视.。 2.3 电气安装预埋要求

电气安装预埋在一个工程中至关重要.电气安装预埋一是便于安装工程的顺利施工,二是有利于安全运行, 三是保持土建的美观整洁,四是避免建筑结构和施工中出现的钻凿问题.预埋分建筑工人预埋和电气安装电工预埋两种,具体分工按施工图纸决定和项目现场工程分工决定,一旦做出决定,务必根据设计图纸进行预埋,不允许在工程完毕后补埋等返工问题出现.为了防止漏埋、错埋,以及保证预埋的用材及用材质量和规格型号不出错,必须设置专人负责预埋协调、监督、核对,严格按照设计和相关技术规范、规程进行预埋工作。 2.3.1电气安装现场要求

进行高层住宅楼电器安装时所用的混凝土基础及构架应达到允许进行安装的规定强度模板和建筑废料已经消除,有足够的安装工作场地,施工用的通道畅通、安全;交叉

作业的项目应减少到最小,以避免施工的相互。 2.3.2 电气安装表面处理

电气安装过程完成后,允许进行土建抹灰及部分表面涂色及粉刷,但要注意不要使已安装的电器设备受到污损;允许二次装饰,但在装饰过程中一定要保证暗装与明装的电气线路及设备不受破坏。 2.4电气安装结束工作

要消除电气设备表面上的污垢, 结束修饰工作(粉刷、涂漆补洞、抹制地面、表面修饰等) ;拆除电气安装的临时设施和施工用电线路等;依据设计图纸,核实实际安装的线路、设备等工作;关闭所有控制开关,通电时,依照逐一支路、逐一设备进行试送电的工作程序,无误后方进行正式通电,使设备投入运行.高层住宅楼电气安装工程除了和土建有着密切的关系需要协调配合以外,还和其它安装工程,如给排水工程、弱电系统、消除系统、空调设备系统,以及电梯、二次加压供水系统等工程有着密切的关系.施工前应做好图纸的联合会审工作,以避免发生安装位置的冲突;互相平行或交叉安装时,必须保证安全距离和符合相关规范、规程的要求,不能满足时应采取相应的保护措施或者调整措施.。 三 电气安装工程质量评审

工程质量是高层住宅楼建筑安装企业各项工作的综合反映保证和提高工程质量是提高人们物质生活水和管理水平的主要标志。 3.1 质量检验评定的目的和作用

安装工程质量的检验评定,是以国家技术标准作为评价工程质量的标准.正确进行质量评定,可以促使企业保证和提高工程质量.高层住宅楼电气安装的质量好坏, 是直接影响住宅户的生活和安全的重要问题. 高层住宅楼电气安装工程质量检验,是按全部分项 电气工程的安装质量进行检验,检验其是否按照规范、规程或标准施工,能否达到安全用电要求(不符合处必须全部整改) ,电气性能是否符合要求等等.质量检验的程序是:先分项工程,再分部工程,最后是单位工程。 3.2 质量检验步骤

质量检验一般可按以下几个程序进行： 3.2.1自检

即由安装班组自行检查安装施工是否与图纸相符, 安装质量是否达到电气规范要求不需要进行试验调整的电气装置,要由安装人员测试线路的绝缘性能和进行通电检查,即用兆欧表检查电气线路的绝缘电阻,其中包括相间和相对地的绝缘电阻.线路绝缘性能测试合格后, 方可进行通电检查。 3.2.2互检

互检是由施工技术人员或班组之间相互检查. 3.2.3 初次送电前的检查

在系统各项电气性能全部符合规范要求、安全措施齐全、各用电装置处于断开状态的情况下进行这项检查。 3.2.4 试运转前的检查

有关人员应在高层住宅楼整个电气系统设备经过试验达到交接试验标准,有关设备(加压水泵系统、电梯系统、消除系统、应急发电系统等)均正常的情况下再进行系统检查,合格后才能按系统逐项进行初送电和试运行检查。

3.3做好3个阶段的质量检查 3.3.1施工前的检查

施工前的检查包括图纸会审,对使用的材料和设备质量、合格证及自制加工件进行检查。

3.3.2施工期的检查

在施工过程中,随着工序的推进,及时对施工质量进行检查,可有力地制止一些不合规范或错误的施工方法. 因为这一过程工序最多,一定要注意每道工序的技术性在施工中不合规范或错误的施工方法都应该得到及时纠正.特别是隐蔽工程,更不能掉以轻心,一定要严格执行安装工艺和技术规范.另外,还要督促做好隐蔽线路的实际走向和定位、安装项目的增补和修改等记录工作.。 3.3.3施工后期的检查

按电气安装工程的分项、分部进行逐项检查.。 3.4 工程质量评定

工程质量评定需设立专门管理系统, 由专职质量检查人员全面负责质量的监督、检查和组织评定工作;然后组织施工单位的主要领导、主管技术的工程师、施工技术人员(工长)及班组质量检查人员参加。 3.4.1工程质量检验的依据

工程质量检验主要根据以下方面:( 1)电气安装工程图纸,包括平面图、施工说明及有关技术说明等.(2) 国家颁发的现行施工技术验收规范和建筑安装工程质量检验评定标准相关人员应查阅中国电气规程规范及标准大全和电气装置安装工程施工及验收规范汇编,然后对应分项、分部工程选用相应的评定标准.(3)有关部门颁发的专业工程施工技术验收规范、规程.(4) 地区标准5) 企业标准.安装企业制订的有关电气设备的安装操作规程。 3.4.2工程质量检验方法

直观检查:即用简单的工具检查.如使用线锤、直尺、水平尺、钢卷尺、卡尺、塞尺、长钳、扳手、放大镜、试电笔等进行实测,以及用眼看、手摸、耳听等方法进行检查.电气管线、配电柜(箱)的垂直与水平度,母线的连接状态等项目的检查,通常采用这种方法. 仪器测试:即使用专用测试设备、仪器进行检查.线路绝缘检查、接地电阻测定、电气设备耐压试验、硬母线焊接缝强度试验等,均采用这种方法。 3.4.3工程质量等级评定

工程质量的等级标准通常划分为 合格 与优良 两级和特殊设定的等级其分项工程质量合格、优良的评定标准参照相应的规定和具备的条件,然后对应进行评。 四 高层住宅楼电气工程安装的竣工验收

高层住宅楼电气工程竣工验收是施工的最后阶段, 是必须履行的法定手续.通过交工验收,施工任务宣告完成,可以交付使用.如工程达到合同要求,经验收后可以解除合同义务,解除施工企业对工程发包单位承担的经济和法律责任.所以,建设单位、施工单位、设计单位、政府的职能部门均应高度重视和遵循本验收程序,共同搞好此验收工作。

4.1高层住宅楼电气工程验收依据

电气工程竣工验收主要根据以下方面:甲乙双方签订的工程合同;上级主管部门的有

关文件;设计文件、施工图纸、设备技术说明书及产品合格证;国家现行的施工验收技术规范;建筑安装统计规定从国外引进的新技术或成套设备项目还应按照签订的合同和国外提供的设计文件等资料进行验收。. 4.2高层住宅楼电气安装工程验收应达到的标准 电气工程竣工验收主要标准为:工程所用电器、电料的规格型号应符合设计要求及国家现行电器产品标准的有关规定;工程项目按照合同规定和设计图纸要求已全部施工完毕;设备调试、试运转达到设计要求,运转正常;施工现场清理完毕,无残存的垃圾、废料和机具;交工所需的所有资料齐全。 4.3做好住宅电气工程安装交接验收

为了保证建设单位对工程的使用和维护管理, 为改建、扩建提供依据,施工单位要向建设单位提供下列资料:(1)交工工程项目一览表,具体包括:单位工程名称、面积、开工竣工日期及工程质量评定等级,根据要求应附有高层住宅楼电气竣工图和开(竣) 工报告.竣工图上应标明核定的年月.开(竣) 工报告的格式应按照建设部规定采用标准格式.(2) 图纸会审记录,包括材料代用核定单位及设计变更通知单.(3)质量检查记录,包括开箱检查记录,隐蔽工程记录,质量检查记录,质量事故记录, 电力、照明布线绝缘电阻测定记录,设备试运转记录,优良 工程的检查表,分项工程质量检验评定表. 电气设备的试验调整报告也应包括在内各种记录的表格应按照建设部规定采用标准格式.(4)材料、设备的合格证.(5) 未完工程的中间竣工验收记录.(6)施工单位提出的有关住宅电气设备使用注意事项文件.(7)工程结算资料、文件和签订单,包括施工图预(结)算、工程变更签证单和停工、窝工签证单.其表格应按照建设部规定采用标准格式. (8) 交竣工验收证明书,其表格应按照建设部规定采用标准格式。 高层住宅楼电气工程安装竣工验收工作应由建设单位负责组织.建设单位收到施工单位的通知或提供的交竣工资料后,根据工程项目的性质,分别由设计单位施工单位以及行业主管、行政主管部门的有关人员共同进行检查、鉴定和验收.。 进行单体试车、无负荷联动试车和有负荷联动试车, 应以施工单位为主,并与其它工种密切配合。

上述工作程序完成后,最后是办理工程交接手续.检查鉴定和试车合格后,合同双方签订交接签证书,逐项办理固定资产的移交;根据承包合同的规定,办理工程结算手续.除注明承担的保修工作内容外,双方的经济关系及法律责任可解除。. 五 结语

对高层住宅电气系统设计的各个方面与施工的四大过程(施工准备、施工安装、施工评定、施工验收) 进行了详细的论述, 以期在高层住宅电气系统设计中对电气设计者与施工者(单位)做好每项、每一步骤的工作产生一定的指导作用。

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