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【电气工程解析·4期】国家图书馆电气改造要点

发布于:2015-06-25 09:58:25 来自:电气工程/供配电技术 [复制转发]
1总体改造原则

本次维修改造工程的原则是:在保持原建筑结构基本不变的前提下,“外观修缮见新,功能调配合理,陈旧设备更新,系统配置完善,节能改造见效,馆藏图书安全”。

2 技术难点

2.1 需执行新规范、新标准

国家图书馆设计于上世纪80年代,重新设计时需执行《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-98)、《建筑照明设计标准》(GB 50034-2004)(设计时2013版未出)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)(2005年版)等现行规范。对比老规范,新规范在理念上更新很大,引入了很多新产品、新技术,电气专业在考虑机房、管井及强弱电系统的配置情况时,必须严格执行新规范。

2.2 机房、电气竖井

国家图书馆改造工程各子项内配电间设置情况尚可,每个子项基本有配置,但面积不足,需根据新规划的配电柜数量与建筑专业协调增设面积,个别子项根据电源进线方向适当调整位置。

国家图书馆改造工程各子项的现状电气竖井情况不理想,仅高层建筑设有强电竖井且无弱电竖井,多层建筑则均无强、弱电竖井。按现行规范要求,所有子项均需要设置强电及弱电竖井。建筑布局调整后,既要增设强、弱电竖井,又要尽量减少对建筑功能的影响显得较为困难。在初步设计初期阶段,经过反复与建筑专业协调,结合核心筒、电梯间、楼梯间等位置设置电气竖井的方案较为合理,可保证竖向对齐贯通。个别子项则很难做到竖向对齐,不得已进行转换。

3 设计思路及实施

国家图书馆改扩建工程的设计范围为:变配电系统、电力配电系统、照明系统、防雷接地系统、火灾自动报警及消防联动控制系统,各智能化系统由甲方另行委托设计。

3.1 照明

照明设计依据《建筑照明设计标准》(GB 50034-2004)的规定,并参考《图书馆建筑设计规范》(JGJ 38-99)表7.3.2中的规定。书库照明是本工程照明设计的重点,设计要点如下:

1)书库照明宜选用不出现眩光的灯具、书架上非截光型灯具照明。

2)灯具与图书资料等易燃物的垂直距离不应小于0.5m。

3)书库照明宜分区分架控制,书架通道照明应有单独开关,通道两端都有通道时应设双控开关。

4)为提高底层书架的垂直照度,书库地面宜采用反射系数高,无光泽的建筑材料做饰面。既可以增加地面的反射比,也不会产生反射眩光。

5)电源总开关应设于书库外,凡采用金属书架并在其上敷设AC 220V电源线路,安装灯具及其开关插座的书库,必须设置剩余电流保护装置。

本工程改造前,书库照明采用沿书架通道布灯方式,在每排金属书架上设置照明开关,控制本通道照明。每排通道设置开关虽然有利于节能,但是金属书架上设置开关的做法存在电气打火引燃藏书的风险,安全性较差。

综合书库设计要点及书库实际情况,改造设计中书库照明的控制采用顶部设置照明感应器的方式控制,所有书架照明感应器位置通过现场试验确定,要求人走进书架通道一步方可亮灯,主通道及隔壁通道人员行走不会触发感应开关,探测器探测直径:2m≤D≤8m,可调。后期验收实际测试表明此控制方式表现良好,并得到了馆方使用人员的肯定。

3.2 变电所

国家图书馆变电所改造于2007年,因经费有限,本着节约的原则,能利用的设备尽量利用。经与甲方协商确定高压柜、变压器不进行更换,低压柜全部重新设计,拆除下来的框架、塑壳断路器返厂认证合格后可继续利用。

变电所作为所有子项中最后改造的项目,改造时大部分单体建筑已投入试运行。如何既保证变电所的正常施工,又保证各单体建筑的正常用电,是变电所改造的难点。经过与甲方、总包单位反复沟通,确定了3组(6台)变压器分3次进行改造的方案。每次只改1组(2台)变压器,改造此组变压器时,需将其所带负荷分散至另外2组变压器。

3.3 防雷接地

本项目为修缮、改造工程,防雷、接地只能利用原有建筑现有的防雷接地系统。原建筑设计时要求基础联结在一起。

1)现有的防雷接地测试点,初步调查共26点。

2)原有建筑接地系统为TN-C系统,这次修缮需改造为TN-S系统。

3)原有建筑屋顶避雷网,本次仅进行修缮,更换其锈蚀部分。突出屋面的所有金属构件均应与避雷带可靠焊接。

4)原有建筑防雷引下线因暗敷在柱子或墙内,本次修缮不做修改。

5)本次改造,变电室的高压柜及变压器不做改动,在变电所设置MEB。在一层外墙的室内,距顶板0.2m处,敷设40×4(mm)热镀锡扁铜,与原有建筑防雷接地测试点连接,形成国家图书馆整个建筑群的MEB,此处MEB与变电所的MEB联结。同时使国家图书馆成为一个总等电位建筑。

6)建筑物强、弱电共用接地装置,所有强、弱电接地,水、暖、电进出户金属管线均用WDZ-BYJF-750V-1x25mm2 PC32与MEB联结。

7)每栋建筑配电室内距地0.2m,敷设一圈40×4(mm)镀锌扁钢,并连接上述MEB及配电柜下的基础槽钢,配电室内另设一个接地端子箱。

8)每栋建筑配电室内接地端子箱引出2~4根40×4(mm)镀锌扁钢分别引至所在楼内的强、弱电竖井。

9)各层强、弱电井分别敷设一圈40×4(mm)镀锌扁钢(距地0.2m,明敷),并垂直敷设2根40×4(mm)镀锌扁钢。

10)国家图书馆所有防雷接地测试点的接地电阻要求小于0.5Ω,实测不满足要求时,从现有防雷接地测试点处引出接地端子,补打接地极。

4 结束语

改造建筑不同于新建建筑,受场地、建筑等现状条件制约较多。良好的改造设计必须建立在充分的现场调研之上,只有充分了解现状,才能因地制宜制定出合理的改造方案。本文列出的几个系统仅为改造工程中众多系统中的几个代表,仅供同行参考,有不当处敬请谅解。

供配电技术

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