民用建筑论文范文

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第1篇

(1)谐波是指周期函数及周期性的波形中的常数

从其本质上来讲，谐波是电流中交流电所含有的频率是基波的整数倍的电量。简而言之，就是非正弦的电量进行的傅里叶级数的分解产生的电量。在我们的日常生活中交流电为一般频率，因此在广义的谐波概论中分有:分级谐波，间谐波和次谐波等多种分类方法。谐波原被定义为声学，后来由于使用静止汞弧变流器造成了电压电流波形的畸变。由此谐波与电气系统有了深刻的结合，也有了广泛的运用。造成谐波的主要非线性负载有ups，开关电源，整流器，变频器等。

(2)谐波的产生:在一般的供电系统中

电流和电力系统相应产生的额定电压值就会因为电磁共振而有非正弦波的产生。所以当我们把该种波形进行简易的分解从而产生出现的一种波就是谐波，因此在一个电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，其所承受的电流可能会有不稳定的非正弦电流出现，由此而形成的非正弦电流就是谐波。因为在一个电力系统中出现的频率不同，我们也可以把谐波分为奇次谐波，偶次谐波和分量谐波。

(3)在平衡的三相电力系统中

直流与工频之间的间谐波是由非正弦性电流叠加在主电流上的，所以谐波通过谐震在民用建筑管理方面也有诸多运用。我国也在谐波领域有极好的检测和管理。例如电能质量测量仪。该设备可以有效的利用谐波来监测电力系统是否已经平衡。可以测量三相电压、三相电流的谐波和序分量。该产品可以广泛的应用于变电场、风电场以及民用建筑的电力系统的维护中。

2谐波给民用建筑的电力系统带来的影响和危害

(1)谐波容易降低电力系统容量，如变压器、断路器、电缆等。

当在一个电力系统中系统的容量降低，会引起阻抗的变化，从而导致电流系统的不稳定和电压的不稳定，长此以往容易加速设备老化，缩短设备使用寿命和家庭电路电器的电能耗损，使电能被浪费，加重了居民的电费开销。在理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。然而谐波电压和谐波电流的出现对公用电网是一种污染。它使电设备的环境被恶化。也对周边的电磁讯号造成了干扰。如当我们接听电话，看电视都会因为谐波的影响而造成通讯不良等情况。

(2)谐波在电力系统中的出现对电力造成了浪费，更重要的是使供电的可靠性降低。

如果谐波不加治理，那么它是不会自然消除的，就如永恒磁场一样，它会干扰很多设备的正常运行，因此谐波也会干扰整个电力系统的平衡，使大量游集在电网中的谐波电压电流增加损耗，从而使得电力设备过热，从而电网的电阻增大。严重时会使整个电力系统瘫痪，导致大面积停电。如果电网中的谐波源太过密集，则可能会出现电磁共振现象。可致使家用变压器和电器产生负载。这些电气设备长期处于谐波引起的电磁共振中，容易发生串联和并联谐振条件，危及整个电力系统的运行。

(3)谐波容易引发电力系统的不平衡运行。

当输电电网与通讯线路相临近时，由于两者间的电磁感应。使谐波分量产生异讯号的声波干扰，破坏信号的正常传输，严重情况下会使电讯号中断。谐波对电容器的影响也是造成电力系统不平衡的因素。当电容器与谐波发生共振时，会引起电流谐波的超标。谐波使工频正弦发生畸变，产生锯齿状类顶波，长时间的局部放电，容易加速介质的老化导致电容器的损坏。其次对电力变压器的影响，当谐波产生时。会干扰到变压器变压器的参数使电力系统不够稳定。

(4)谐波对于避雷设备也会有较大的影响。

如避雷针、以及避雷网等避雷设施在与有谐波的干扰时会使其在高负荷的情况下运作。致使相关避雷设施由于放电时间过长或者过热而损坏。

3如何抑制谐波在在民用建筑电力体系中的危害

(1)为解决电子设备装置和其他谐波的污染问题通常会从两方面着手。

一是装配谐波补偿装置，使谐波频率发生平衡。从而致使整个电力系统平衡。这是一种比较经济的治理措施;二是对电力电子装置进行改进，从其波源的产生来抑制谐波的产生，以消除波源为目标，从源头上把谐波的产生扼杀在摇篮中。这就要在设备的本身上下功夫，才能用最直接最有效的方法来处理谐波的污染，采取切实可行的治理措施。

(2)现如今谐波滤除装置已经逐渐的应用于民用建筑的电力系统中

它通过分析、检测可以把每一组谐波产生的频率在不干扰电力平衡的情况下给稳定的过滤出来，然后在多组滤波器的过滤下使谐波频率不再为非正弦。但是多组滤波器常常会带来电力体系的控制电路过度复杂，增加配电难度，成本增高，并且由于谐波所产生的频率过于密集，因而想要将谐波全部滤除在电力系统中，是滤波器的一个难题。所以我们会增加无源滤波器的阻抗，通常会使谐波源产生更大的谐波电流，由此会带来滤波器装置自生带来的谐波干扰。我们常常会把并联滤波器安装前后的谐波情况做过对比，就会发现，即使我们在电力系统中安装滤波器使谐波频率和电流频率完全稳定，但是滤波器本身在控制电路和主电路中所造成的电流负荷增大，从侧面增加了谐波的产生。所以在工业和民用建筑中我们常常会将无源滤波器进行适当的串联或者并联使用。从而达到机械平衡，电力平衡以及谐波频率平衡。

(3)无源串联滤波器也是一种常见的消除谐波的有效方法

当滤波器在无源串联的作用下，电力体系中的电流会处处相等，使滤波器的频率时时保持在一个稳定的情况下，如此就能保证谐波可以在不额外产生的情况下被滤除的条件。当谐波由内网设备产生而影响系统时，接入无源串联滤波器，电网设备的阻抗会增大，从而减小电流不平衡运行的因素。值得我们关心的是，串联滤波器使电网体系的电流减小，电阻增大。可以有效而稳定的节约电力，经济而效益的解决了谐波的隐患。而并联滤波器并不能减小谐波源产生的谐波，相反的是它扩大了谐波的范围将谐波的密集度给大幅度的扩散化，避免谐波电流污染系统，是一种以大化小的治标手段。不仅如此，因为并联滤波器对谐波的阻抗很低，人们常常会采用并串联结合的方式或者单纯采用串联方式来消除谐波的隐患。

(4)有源滤波装置也是抑制谐波的重要装置。

有源滤波装置主要是由电力电子元件组成电路，在电力系统中产生一个频率磁场域，同幅度、反方向的来对谐波进行抵消，以达到中和的效果，避免谐波发散。它能促进和引导谐波的稳定。所以在民用建筑中是抑制谐波的重要装置。

(5)无源滤波器主要是由电感器与电容器构成。

无源滤波器装配简单，且不会为电力系统带来负荷。为民用建筑带来了经济、效益、安全的美誉。所以抑制谐波使用无源滤波器已经成了民用建筑的一种共识。

4结语

第2篇

关键词：高层民用建筑火灾自动报警系统设计

随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平的不断提高以及其它各项事业的兴旺发达，城市用地日益紧张，促进建筑物正朝着高层化、密集化方向发展，该建筑物的装修用料和方式也越趋多样化，并随着用电负荷及煤气耗量的加大，对火灾自动报警系统设计提出了更高、更严格的要求。为确保人民生命财产的安全，火灾自动报警系统设计就成为高层民用建筑设计中最重要的设计内容之一。现依据作者在设计监理工作中的体会，针对高层民用建筑物之火灾自动报警系统的设计，提出现行国家有关标准及规范中欠明确或不完全相同的细节之粗浅见解，以供同行们讨论和指正。

一、设计依据

火灾自动报警系统的设计是一项专业性很强的技术工作，同时也具有很强的政策性。因此，首先明确设计依据：

1、要掌握建筑设计防火规范、系统设计规范、设备制造标准、安装施工验收规范及行政管理法规等五大方面的消防法规，并注意了解现行国家有关标准及规范中的正面词：“必须”、“应”、“宜”、“可”和反面词：“严禁”、“不应”、“不得”、“不宜”的含义。

2、要结合高层民用建筑物的功能、用途及属于哪级保护对象和防火等级，并认真执行现行国家有关标准及规范的宽严程度及公安消防监督部门的审批意见。

二、火灾自动报警系统的设备设置部位

1、火灾探测器的设置

敞开或封闭楼梯间应单独划分探测区域，并每隔2～3层设置一个火灾探测器。

前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和走道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，在发生火灾时烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地，但该前室与电梯竖井相通，也是在发生火灾时烟气容易聚集或流过，宜单独划分探测区域及装设火灾探测器。前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和走道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，在发生火灾时烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地，但该前室与电梯竖井相通，也是在发生火灾时烟气容易聚集或流过，宜单独划分探测区域及装设火灾探测器。

电缆竖井应单独划分探测区域及装设火灾探测器。一则是恐怕竖井形成拔烟火的通道；二则是恐怕发生火灾时火势沿电缆延燃。为防止竖井形成拔烟火的通道及防止发生火灾时火势沿电缆延燃，“高层民用建筑设计防火规范”及“民用建筑电气设计规范”分别在建筑上和在电线或电缆的选型上提出详细的具体规定，但考虑具体实施的难度及现状，对电缆竖井装设火灾探测器是十分必要，并配合竖井的防火分隔要求，每隔2～3层或每层安装一个。

电梯机房应装设火灾探测器。其一电梯是重要的垂直交通工具；其二电梯机房有发生火灾的危险性；其三电梯竖井存在必要的开孔，如层门开孔、通风孔、与电梯机房或滑轮间之间的永久性开孔等；其四在发生火灾时，电梯竖井往往成为火势蔓延的通道，容易威胁电梯机房的设施。为此，对电梯机房设置火灾探测器是必要的，并对电梯竖井之顶部宜设置火灾探测器。

2、手动火灾报警按钮的设置

针对各楼层的前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，应作为设置手动火灾报警按钮的首选部位。此外，对一般电梯前室也应设置手动火灾报警按钮。

在公共活动场所（包括大厅、过厅、餐厅、多功能厅等）及主要通道等处，都是人员很集中，并且是主要疏散通道。故应在这些公共活动场所的主要出入口设置手动火灾报警按钮；其次在主要通道内按“从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30米”设置手动火灾报警按钮。

3、火灾应急广播扬声器的设置

走道、大厅、餐厅等公共场所都是人员很集中，并且是主要疏散通道。故应在这些公共场所按“从一个防火分区内的任何部位到最近的一个扬声器的距离不大于25米”及“走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5米”设置火灾应急广播扬声器；其次在公共卫生间的场所也应设置火灾应急广播扬声器。

针对前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，且有防火门分隔及人声噪杂。故应在这些前室设置火灾应急广播扬声器及对一般电梯前室也应设置火灾应急广播扬声器。此外，疏散楼梯间也是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，且人声噪杂，就此间设置火灾应急广播扬声器用于火灾应急广播播放疏散指令是十分必要的。

4、火灾警报装置的设置

针对设置火灾应急广播的火灾自动报警系统，是否需要设置火灾警报装置？作者在具体实施及现状等方面认为也应装设火灾警报装置，但在控制程序应是：警报装置应在火灾确认后，采用手动或自动的控制方式统一对火灾相关区域发送警报，在规定的时间内停止警报装置工作，迅速联动火灾应急广播及向人们播放疏散指令。

火灾警报装置的设置位置，作者在具体实施及现状等方面认为应与手动火灾报警按钮的设置位置相同，其安装高度应为距地面1.8米的墙壁上。

5、消防专用电话的设置

消防专用电话分机的设置，应按与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房（包括消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房及其他）、灭火控制系统操作装置处或控制室、消防值班室、保卫办公用房等部位装设消防专用电话分机。特别是对消防电梯和普通电梯之轿厢内都应设专用电话，要求电梯机房与电梯轿厢、电梯机房与消防控制室、电梯轿厢与消防控制室等三者组成可靠的对讲通信电话系统，即通常在消防控制室设置电梯监控显示盘（包括位置指示器、方向指示灯、对讲通信电话、故障指示灯等功能对电梯的运行进行监视及控制紧急情况下的运行）。

消防专用电话塞孔的设置，就设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等位置也应装设消防专用电话塞孔。

三、火灾自动报警系统的消防联动控制

1、消防联动控制设备对室内消火栓系统应控制消防水泵的启、停，且应显示启泵按钮的位置和显示消防水泵的工作、故障状态。此外，对消火栓设有消火栓按钮之电气装置，其电气装置的工作部位也应显示消防水泵的工作状态（即设置消防水泵的工作指示灯）。

2、消防联动控制设备对自动喷水和水喷雾灭火系统应控制系统的启、停，且应显示消防水泵的工作、故障状态和显示水流指示器、报警阀、安全信号阀的工作状态。此外，对水池、水箱的水位也应进行显示监测；为防止检修信号阀被关闭和所造成不必要的损失，作者认为应采用带电气信号转换的控制信号阀进行显示监测系统的控制信号阀之开启状态。

3、消防联动控制设备对其它系统或设施的控制及显示功能应执行现行国家有关标准及规范所提出的具体规定。

第3篇

关键词：配电室接地装置配电系统保护总等电位联结

随着我国国民经济的发展，土地资源越来越珍贵，因此，高层民用建筑也就发展迅猛。而一个好的高层建筑，必须有一个完善的、安全的、可靠的供电系统作保证。

1.高层民用建筑配电室的选择

参考GB5003－94《10kv及以下变电所设计规范》的规定，高层民用建筑的总配电室或总配电箱间宜选在地下层或一层，这样进，出线方便，且便于运行维护。

低压配电室内布置的配电屏，其屏前屏后的通道最小宽度应按GB50053－94规定设计，并考虑相关的问题，如配电室的高度、耐火等级，以及门向外开设，房间长度超过7m的应设两个出口等问题。

2.高层建筑配电系统接地装置的设定

由于高层建筑的钢筋混凝土基础较深、较牢固，为节约投资，要充分利用这一自然接地体。设计时

（1）根据公式

RE=0.2ρV1/3

ρ_土壤电阻率（Ω.m）

V_钢筋混凝土基础的体积（m3）

算出自然接地体的电阻

（2）根据设计规范要求确定允许的接地电阻值

1kv以下系统：

与总容量在100KV.A以上的发电机或变压器相联RE≤4Ω；

与总容量在100KVA及以下的发电机或变压器相联的接地装置RE≤10Ω。

（3）比较自然接地电阻与规范要求允许的接地电阻

a、若RE（nat）≤RE

且满足热稳定度，即钢接地线的最小允许截面（m2）满足：Amin=Ik①tk1/2/70

Ik①_单相接地短路电流（A）

tk_短路电流持续时间（S）

则不用再装设人工接地电阻

b、若RE（nat）自然接地电阻不满足

则必须按下面的公式补充人工接地电阻

RE（man）=REnat·RE/REnat－RE

在设计高层建筑配电系统接地装置时，应注意与其防雷击的接地装置有一定的安全距离，应按GB50057－94规定实施。

3.配电系统的选定

（1）高层建筑的负荷分级

一级负荷：消防用电设备，应急照明，消防电梯

二级负荷：客用电梯，供水系统，公用照明

三级负荷：居民用电等其它

（2）配电系统

因为高层建筑存在着一级或二级负荷，因此高层建筑配电系统的供电电源应有两个独立的回路供电或采用一条回路电源和备用电源（发电机）供电。

配电电压采用220/380V。配电系统根据负荷大小用单相（共三线：L线，N线，PE线）220V配电或三相（五线：即L1L2L3线，N线，PE线）配电。

高层住宅的垂直干线宜采用电力电缆，分支电缆或母线槽配电、干线应在电气竖井内敷设，而电缆截面应按发热条件选（即：使其允许载流量不小于通过相线的计算电流），再校验电压损和机械度。

高层住宅中只有一级和二级负荷才用双电源供电，设计系统时应注意。

每个住宅单元应设宅配电总箱、楼层电表箱和住户配电箱，楼层电表箱与住户配电箱应分开设置。公用走廊、楼梯间照明负荷应单独设公用电表计量。住宅电能计量系统应采用总线式集中抄表或自动抄表系统，以便物业管理。

住户配电箱应设照明回路和一般电源插座回路、厨房插座回路、卫生间插座回路、空调插座回路。除照明回路导线截面选择外，其余回路导线截面选择参照前面所述的电缆截面选择。

照明回路对电压要求较高。按GB50034－92规定，灯的端电压一般不应高于其额定电压的105％，也不宜低于其额定电压的95％。因此照明回路导线截面选择应按下式：

A=∑M＋∑αM′/CΔUal％

∑M——为计算线段及其后面各段（指具有与计算线段相同导线根数的线段）的功率矩（M=PL）之和

∑αM′——为由计算线段供电而导线根数与计算线段不同的所有分支线的功率矩（M′=PL）之和，这些功率矩应分别乘以对应的功率矩换算系数后再相加

α——为功率矩换算系数（如下表）

ΔUal％′——为从计算线段的首端起至整个线路末端上的允许电压降对线路额定电压的百分值

C——为计算系数。

计算时，应从靠近电源的第一段干线开始，依次往后计算各线段的导线截面。计算出截面后，应选取相近而偏大的标准截面。而每段导线截面均应按机械强度和发热条件进行校验。

住宅配电线路应设短路保护、过负荷保护、接地保护以及漏电保护。为了防止电源电压波动对家用电器的影响，宜在住户配电箱内装设浪涌抑制保护装置，住宅室内配线宜用PVC管暗敷。

4.高层建筑的保护接地系统、等电位联结、接地保护的设定

（1）高层建筑若是城市公用变压器供电，低压配电系统保护接地形式应采用TT接地系统，且设专用保护线。若是住宅小区或单位内变压器供电，低压配电系统保护接地形式应采用TN－S形式。

（2）等电位联结是使电气装置各外露可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的一种电气联结。等电位联结的作用，在于降低接触电压，以保障人员安全。

按GB50054－95《低压配电设计规范》规定，采用接地故障保护时，在建筑物内应作总等电位联结。而当电气装置或其某一部分的接地故障保护不能满足规定要求时，尚应在局部范围内做局部等电位联结。因此高层建筑住宅中的浴室、卫生间、厨房等应做局部等电位联结。

（3）接地保护

a.TN－S系统中接地保护：对己有总等电位联结的措施；

若配电线路只供给固定式用电设备的末端线路，接地故障保护动作时间不宜大于5s，即top（E）≤5s

若供电给手握式和移动式电气设备的末端线路，则

top（E）≤0.4s

而系统配电线路接地故障保护的动作电流Iop（E）应满足：

Iop（E）≤Uφ|Z∑φ|

Uφ_系统相电压

|Z∑φ|_接地故障回路总阻抗模

接地保护可由过流保护或零序电流保护来实现，如达不到保护要求时，则应采用漏电电流保护。

b.TT系统中的接地保护

己采用总等电位联结措施的，其接地保护满足下式：

Iop（E）RE≤50v

其中：Iop（E）_接地故障保护动作电流

RE_电气设备外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻

当采用过流保护时，反时限特性过流保护电器Iop（E）应保证5s内切断接地故障回路；而当采用瞬时动作特性过流保护时，Iop（E）应保证瞬时切断接地故障回路。

若过流保护达不到上述要求时，则采取漏电电流保护。

参考文献

1《电气工程师技术手册》刘介才机械工业出版社出版