機械工業建筑設計規范范文

時間:2023-12-19 18:04:28

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機械工業建筑設計規范

篇1

關鍵詞:工業建筑;電氣設計

Abstract: This paper emphatically discusses the electrical design of industrial building. And compare with civil construction, industrial construction general single storey high, room area is large, dynamic load, will be exposed to a high-pressure gas discharge lamp lighting, Ming laying line, power equipment distribution, motor control theory and design.

Key words: industrial building; electric design

中圖分類號:TU2

一、所需重要規范

電氣設計以安全為主,而消防安全又是重中之重。一般工業建筑的消防電氣設計應該嚴格遵循《建筑設計防火規范》GB50016-2006及《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058-92的各項要求。在《建筑設計防火規范》第1.0.2條和第1.0.3條的適用范圍里有明確,一般工業建筑的電氣消防設計要做什么、做多少,大部分依據的就是這本規范。

上述兩本規范只是工業建筑消防電氣設計中比較常用的兩本規范。并不是說只要依據這兩本規范就可以進行工業建筑的消防電氣設計了,比如還有《人民防空工程設計防火規范》等。工業建筑電氣設計包含方方面面,涉及到的電氣規范條文非常多也非常廣,大家平時要多讀多記。

二、照明

工業廠房照明與居住、公共建筑照明區別很大,居住、公共建筑一般都采用鋼盤混凝土框架結構,樓層也比較矮,燈具一般采用節能型直管熒光燈,其配線一般都采用電線穿管沿墻、樓板暗敷,燈具的控制一般是分散控制,照明配電箱一般都是嵌墻暗裝,這與高大的工業廠房照明形成鮮明的對比。

照明設計必然涉及到照度計算問題,我們首先要通過照明空間的照度要求計算出所需的燈具數量。照度計算主要采用利用系數法、逐點計算法,在確定燈具數量時要特別注意其中的節能要求,即功率密度值的限制,這是強條,不能違反。

對于回路設置,首先對于不同用途燈具我們劃分為不同回路,其次單個回路功率上的限制以及配電距離、控制區域、燈具位置等也是劃分回路的依據。

應急照明包括疏散照明、安全照明、備用照明。關于疏散照明的設置要求《建筑設計防火規范》第十一章的第11.3節已經講得很明確。備用照明是用于確保正常活動繼續進行的照明,它的設置要看工業廠房生產工藝上有沒有這方面的要求。

三、線路敷設

工業建筑單層層高較高,很多都是鋼結構,廠房內的電氣線路也是以明敷設為主。如果線路較少則直接穿鋼管明敷設,線路集中且多的地方可以采用金屬線槽、金屬橋架或在電纜溝內敷設。金屬線槽主要用來敷設電線,金屬橋架主要用來敷設電線電纜。要注意采用金屬線槽或金屬橋架敷設線路千萬別忘了金屬線槽或金屬橋架及其支架都必須接地,且金屬線槽橋架接地點不能少于兩處,每隔一定距離還要考慮重復接地。金屬線槽或金屬橋架中敷設電線電纜的數量在相應規范中有明確條文。比如規定線槽內電線的總截面不超過線槽內截面的40%;橋架內電力電纜總截面不超過橋架內截面的40%,控制電纜為50%等等。

四、設備的選擇與安裝

工業的特殊場所如多塵場所采用密閉式防塵設備,潮濕場所采用防潮設備,有腐蝕性氣體場所采用防腐設備,火災危險場所采用防燃設備,有爆炸危險場所采用防爆設備。

廠房燈具由于數量多而且都是大面積同時開啟關閉,因此大開間廠房內燈具的操作控制主要采用集中控制方式,在管理間或值班室照明箱處統一操作。少許小開間場所可以采用翹板開關就地控制。對于沒有值班室的廠房,我們可以將照明配電箱安裝在廠房入口附近墻面上(方便操作),這時要注意廠房內部環境對照明配電箱的要求。

五、動力負荷

車間廠房內插座可以由工藝考慮是否裝設,電源可以由動力配電提供。普通用途的單相插座,負荷不大情況下可以和照明系統一起考慮,由照明配電箱配出回路。一般情況下可以暫時不考慮安裝到位,因為車間內環境目前還不明確,可以先在照明箱或動力配電箱內預留配電回路。

工業建筑的動力設備的設置與工藝結合緊密,動力設備的控制箱、柜、盤一般與設備配套供應,因此很多情況下我們只需考慮供給電源就可以了。工業建筑動力線路可以采用直接埋地、電纜溝和橋架的敷設方式。動力負荷大小及設備布置情況、設備控制要求一般由工藝提供,也可以由甲方給出預留電源容量,如果實在沒有,可以用單位面積法估算動力負荷大小。對于不知道具體工藝設備的情況,可以按每平方米20W~80W預估。動力負荷估計不會太大的取低值,動力負荷可能很大或者有可能有空調負荷的廠房可取高值,標準廠房可取中間值,這要結合廠房的用途來確定預留量。

六、配電系統

配電系統中的負荷計算和開關設備選擇涉及的方面很多,大家可以參見《工業與民用配電設計手冊》(第三版)的相關內容。這里談一下通俗的設備選擇方式,簡單地說就是,微型斷路器整定過載保護電流>1.25回路計算電流,塑殼開關(額定電流125A以上)整定過載保護電流>1.1回路計算電流,回路上其它設備額定電流(包括線路載流量)>斷路器整定過載保護電流。

七、動力設備的控制

動力設備以電動機為主,我們談到動力控制,就必然涉及到電動機的啟動方式。電動機的啟動方式分全壓啟動和降壓啟動,是否采用降壓啟動與電動機啟動時對電網造成的影響有關系。一般要求,電動機啟動對電網造成的電壓降,經常啟動的電動機要求不大于10%;偶爾啟動的電動機不超過15%。在保證生產機械所要求的起動轉矩而又不至于影響其它用電設備的正常工作時,可允許為20%或更大些。工業建筑沒有明確功率多少以下才允許直接啟動,只是有電壓降要求,在電壓降允許范圍內你可以全壓啟動。一般全壓啟動電動機容量不大于變壓器容量的30%為妥。

八、防雷

具體劃分可按照《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010的第三章節。關于避雷帶規格、網格大小、引下線間距、規格做法等等在GB50057-2010里也有詳細的要求,而且繪制方法與民用建筑防雷類似。

屋面的金屬構件(特別是突出屋面的設備)必須與避雷帶可靠聯結。屋面電氣設備還應根據建筑物的重要性采取相應的防止雷電波侵入的措施,并應符合下列規定:1)無金屬外殼或保護網罩的用電設備宜處在接閃器的保護范圍內,不宜布置在避雷網之外,并不宜高出避雷網。2)從配電盤引出的線路宜穿鋼管。鋼管的一端宜與配電盤外殼相連;另一端宜與用電設備外殼、保護罩相連,并宜就近與屋頂防雷裝置相連。當鋼管因連接設備而中間斷開時宜設跨接線。

九、接地

一般建筑常用的接地方式是TN-C-S和TN-S系統。如果變配電所在本棟建筑內部則采用TN-S接地方式,也就是PE線和N線自變壓器后嚴格分開。

建筑物的接地裝置一般分為兩類,一種是人工接地體,另外一種是自然接地體(可利用建筑物基礎內的鋼筋)。一般情況我們盡量利用基礎內鋼筋網作接地體,但要注意,作為接地體的基礎內鋼筋網必須在室外地面以下距地面不小于0.8m,鋼筋規格是通過需要鋼筋表面積總和進行換算的,這在《建筑物防雷設計規范》中有具體計算公式。

建筑總等電位連結箱(MEB),一般設置在配電總箱附近,安裝高度距地面0.5米,其規格和建筑等電位作法可以看看圖集02D501-2的相關部分。如果建筑面積和規模較大,我們可以在建筑四角相應位置或建筑適當處多設置幾個MEB總等電位端子箱。建筑內的設備金屬外殼、設備基礎鋼構件以及其它金屬構件均要通過MEB或直接與接地體可靠聯結。進出建筑物的金屬管線及鎧裝電纜金屬外皮在出入建筑物處須和接地系統聯結。

本文僅談了一般性工業建筑強電部分設計。工業建筑弱電部分系統相對來說簡單一些,原理與民用建筑設計同,設計量也不大。比如電話系統工業建筑使用量就小,只要明確需要的終端數量繪圖就很簡單了;火災報警部分由于房間功能單一,設置也不復雜,特別是小型的工業建筑。因此本文就不對工業建筑的弱電設計作深入探討。

參考文獻:中國機械工業教育協會. 工廠供電[M]. 北京:機械工業出版社,2002.

篇2

【關鍵詞】高層建筑;結構設計;選型結構

引言

結構選型工作受諸多條件與因素的影響,具有很強的綜合性。近年來,不僅建筑面積、層數、高度有了明顯增加,而且外形也越來越復雜,呈現多樣化的趨勢。結構選型除了要考慮工程造價與投資能力,還要考慮所選結構型式對建筑功能的適應性,施工條件與技術能力,施工工期與材料和能源供應等諸多因素。

1 高層建筑結構選型的相關概述

高層建筑的結構體系主要有剪力墻結構, 框架一剪力墻結構,部分框支剪力墻結構,筒中筒結構,筒體—框架結構,以及混合結構,即由多種材料構件如鋼筋混凝土構件、鋼構件、組合結構構件(鋼管混凝土構件、型鋼混凝土構件及組合梁等)構成的結構。主要分為:(1)一般高層建筑結構體系;其中包括框架體系、剪力墻體系、框架-剪力墻體系、框筒體系、筒中筒體系等結構體系。(2)復雜高層建筑結構體系;一般是指帶轉換層結構體系、帶加強層結構體系、連體結構體系、平面不規則結構體系、懸挑結構體系等。(3)新穎高層建筑結構體系;近年來,出現了一些新穎的高層建筑結構體系。其中具有代表性的有束筒體系、巨型框架體系、脊骨體系等結構體系。

2 高層建筑結構選型的重要性

結構選型對于從事建筑設計的人員來說是非常重要的,結構選型的好壞關系到建筑物是否適用、經濟、美觀。結構選型不單純是結構問題,而是一個綜合性的科學問題。一個好的結構型式,不僅要考慮到建筑的使用功能,結構的安全合理,施工上的可能條件,也要考慮造價上的經濟價值和藝術上的造型美觀。如果能夠利用和發揮結構本身所具有的造型特點,去塑造出新穎而富有個性的建筑藝術造型,這才是一個非常成功的建筑作品。由于結構選型是個綜合性問題,一個結構型式的最佳選擇,往往需要進行調查研究,綜合分析,結合具體建設條件考慮,才能做出最終的選定。

根據使用與建筑要求,高層建筑形式的多樣化、復雜化,可說是近年發展的一個特點,從而對結構設計提出了更高的要求。近幾年的高層建筑,在高度、規模、投資上日益增大,要求性能也更多樣,也只有更優化的結構系統形式才能與之相適應。

3 高層建筑結構選型的若干思考

在高層建筑設計中,由于水平荷載起主要控制作用,因而控制建筑物的側移成為必要的手段。采用各種剪力墻結構體系,以增加剛度是控制建筑物側移的有效方法。除此以外還有一種控制側移的途徑是選擇有效地房屋形式,這才是一種行之有效地先進方法。倘若采用對側向力不敏感的房屋形式,利用它的幾何形狀所具有的力學有點,使結構較為有效而房屋又能建的很高,這才是現代建筑創新的一種途徑。

將建筑物的外柱傾斜設置,使建筑物成為截錐形,這樣能使建筑物的側向剛度大大增加,側移將可減少10%—50%,特別對于高度較高而寬度較窄的建筑物結構影響最大。圓形或橢圓形建筑物形成管狀結構,對側向力形成三維反應,圓形和橢圓形建筑真正垂直于風向的表面積較少,因此風壓值比棱柱體的建筑物要大大減少。從幾何觀點看,三角形式穩定不變的體型,因此,三角形棱柱體也是有效地房屋形式。風荷載不僅在建筑高度上顯示著它的作用,而且因建筑形狀不同,其作用也大有差別。

在對豎向承重結構進行選型時,首先考慮的是建筑物的高度。不同結構體系的強度和剛度是不一樣的,因而它們適應的高度也不同。一般說來,框架結構適用于高度低、層數少、設防烈度低的情況;框架—剪力墻結構和剪力墻結構可以滿足大多數建筑物的高度要求;層數多或設防烈度較高時,可用筒體結構。其次要考慮的另一個因素是建筑物的用途。住宅建筑一般采用剪力墻結構。公共性建筑(辦公、商業、賓館、教學、醫院等)一般采用框架結構或混合結構。

水平承重結構選型通常有以下幾種:平板體系、無梁樓蓋、密肋樓蓋和肋形樓蓋。平板體系:平板體系采用單向板或雙向板,常用于剪力墻結構或筒體結構。其優點是板底平整,可以不加吊頂,結構高度低,可以降低層高。但當跨度大時,采用平板較困難,一般非預應力平板不宜超過6m,預應力平板不宜超過9m,否則平板厚度過大,樓面重量太大。采用現澆預應力無粘結平板樓面可以減少板厚。無梁樓蓋:在層高受限制情況下,公用建筑常采用無梁樓蓋。無梁樓蓋最好帶現澆柱帽,以加強板柱連接的可靠性。無梁樓蓋的合適跨度是:普通鋼筋混凝土樓面6m以內;預應力混凝土樓面可達9m。密肋樓蓋:密肋樓蓋多用在跨度較大而梁高受限制的情況下。筒體結構角區樓面也常用密肋樓蓋。

高層建筑的基礎是高層建筑的重要組成部分。它將上部結構傳來的巨大荷載傳遞給地基。高層建筑基礎形式選擇的好壞,不但關系到結構的安全,而且對房屋的造價、施工工期等有重大的影響。高層建筑基礎形式通常有以下幾種:(1)柱下獨立基礎:適用于多層及土質較好的框架結構。 (2)交叉梁基礎:即雙向為條形基礎。適用于多層及土質一般的框架、剪力墻、框架-剪力墻結構。(3)片筏基礎:適用于多層及土質較弱或高層但土質較好時用。 (4)復合基礎:適用于高層或土質較弱時采用。CFG樁復合地基是高粘結強度復合地基的代表,目前它已大量應用于高層建筑地基。它既可適用于條形基礎、獨立基礎,也可用于筏基和箱形基礎。可用于填土、飽和土及非飽和土粘性土。

4 結語

在高層建筑設計中,不能認為是結構束縛了建筑,相反,這正好有力的說明建筑體型與結構選型相配合的重要性,也說明了建筑師與結構工程師充分合作的必要性。高層建筑結構的選型直接影響著建筑物的安全性與經濟性。高層建筑結構選型要做到密切配合建筑專業,進一步提高建筑的使用功能和造型的多樣化。結構選型還要做到給施工創造有利條件,以保證結構的工程質量。總的說來,要做好結構的選型需要具備的知識和經驗是多方面的,想要具備這方面的技能,就得不斷總結設計經驗,工作中勤于思考,工作外廣泛閱讀科技成果。要多深入施工現場,才能了解真實的工作情況。作為一名結構工程師,必須努力提高自己的結構素養和結構技能。

參考文獻:

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