試論高層建筑電氣設(shè)計

林夏

【摘要】本文主要介紹了高層建筑電氣設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題和高層建筑設(shè)計的內(nèi)容及特點，同時還綜述了高層建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能原則，以供同僚參考。

【關(guān)鍵詞】高層建筑 電氣設(shè)計 問題 特點 原則

一、高層建筑電氣設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題

由于高層建筑對于供電的要求很高，因此，在高層建筑電氣設(shè)計中的照明等很少采用干線，而且高層建筑的設(shè)備很多，導(dǎo)致負荷過重，這也不利于干線的使用?？照{(diào)等主要用電設(shè)備布局分散；由于高層建筑的本身很高，而且其在消防方面疏于管理，因此，高層建筑對與火災(zāi)預(yù)防和處理方面的要求比較高；此外，設(shè)計師在設(shè)計過程中，要重點考慮能耗指標的影響，在結(jié)合全面技術(shù)經(jīng)濟分析的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，在節(jié)約電能方面還要做到使用科學(xué)系統(tǒng)的配電方式以及要采用高質(zhì)量的電腦系統(tǒng)。

二、主要內(nèi)容

1.負荷的計算

高層建筑電氣設(shè)計首先要對電力負荷進行統(tǒng)計分析，因為電力負荷是電氣設(shè)計的基礎(chǔ)，離開了負荷的計算，電氣設(shè)計工作就無法展開。負荷計算要采用專門的計算方法，以免出現(xiàn)錯誤，如果在電力負荷計算工作中出現(xiàn)失誤，則會影響到以后設(shè)計工作的全過程。

2.供電電源及電壓的選擇

設(shè)計中對于材料的選擇至關(guān)重要，這是保證供電安全和可靠性的重要保證，高程建筑的電源標準是至少兩個，還必須要是獨立的。兩路電源之間互相補充，同時供電，以防意外發(fā)生時由于電源的問題推遲解決。

3.高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計

高層建筑中兩路電源必須要同時供電，保證高層建筑供電的穩(wěn)定

性，采用高供高計，但在低壓側(cè)，仍裝設(shè)計費電度表。此外，在選擇變壓器的時候要考慮實際因素，選擇大功率的變壓器，這樣可以保證變壓器的臺數(shù)在控制范圍內(nèi)。由于干線在配電系統(tǒng)中的重要作用，因此，在進行高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計的時候通常采用放射性系統(tǒng)。還要對干線進行保護，由于干線的特殊性，因此，在干線無法連接的情況下，要采用其他方式進行連接，保證供電安全。

4.主要設(shè)備的選型

電氣設(shè)計中一定要注意設(shè)備的選型，要綜合考慮各種情況，嚴格把控設(shè)備的選擇，保證主要設(shè)備的質(zhì)量達到相應(yīng)的標準?？紤]到高層建筑的安全隱患較多，因此，主樓沒不能安裝大容量的油浸電力變壓器，這也是考慮到樓層內(nèi)人員的安全。由于低壓配電屏的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能完全符合現(xiàn)實需求，因此，近年來出現(xiàn)采用燃氣輪發(fā)電機的情況。

5.變電所位置的確定

有些建筑商為了節(jié)約成本，把變電所設(shè)置在一些偏遠的地方，這樣就不利于對變電所的管理，給火災(zāi)造成很嚴重的隱患，標準的變電所應(yīng)該保證高壓能夠深入負荷中心，這樣才能盡可能的保證建筑安全，避免火災(zāi)發(fā)生。

6.電氣照明設(shè)計

在進行電氣照明的設(shè)計中，設(shè)計師要認真研究各種照明設(shè)備的作

用，結(jié)合實際情況，綜合考慮使用照明設(shè)備，在一些特殊地點要選用特殊的照明設(shè)備，以保證安全，減少火災(zāi)發(fā)生造成的影響。

7.防雷與接地

現(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。在進行防雷和接地的過程中，需要仔細研究建筑物空間構(gòu)造，很多情況下，都是需要安裝水平的人工接地體的。

8.電梯

電梯機房一般設(shè)置在井道上面。電梯按使用功能分普通電梯、消防電梯等許多種，按電流分則有交流和直流兩大類?，F(xiàn)代高層建筑的電梯，一般都采用高速或超高速電梯。為提高運行的穩(wěn)定性和舒適感，客梯都是選用直流電動機驅(qū)動。

9.消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)

消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)對于高層建筑具有的意義是十分明顯的，設(shè)計高層建筑的電氣時要充分考慮到消防用電，盡量避免因為消防的用電問題耽誤了消防工作的展開，消防用電設(shè)計到很多問題，內(nèi)容也很復(fù)雜，因此，設(shè)計師一定要充分發(fā)揮自己的專業(yè)知識，做好消防用電工作。

三、高層建筑電氣設(shè)計的特點

（1）負荷的計算

負荷計算時，cosφ取值大多數(shù)地區(qū)未明確確定。

（2）高低壓供、配電系統(tǒng)的設(shè)計

①為了保證供電可靠性，多采用兩路獨立電源運行方式。

②由用戶電表開關(guān)箱向室內(nèi)配電回路，應(yīng)以照明、空調(diào)及其他電器用插座分三個回路為基本回路。

（3）電氣照明設(shè)計包括光源選擇、照度計算、燈具造型，具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。

（4）防雷與接地在建筑物供配電設(shè)計中，防雷接地設(shè)計占有重要的地位，近年出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。

（5）電梯的設(shè)計電梯機房一般設(shè)置在井道上面，一般都采有高速或超高速電梯，分組實行電腦群控。在進行電梯設(shè)計時一定要做好配電設(shè)計、電氣照明、線路敷設(shè)、防災(zāi)及報警裝置、電梯機房等相關(guān)問題。

（6）電腦系統(tǒng)一般包括樓宇自控系統(tǒng)、火災(zāi)報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、廣播音響系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、因特網(wǎng)接入系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)辦公自動化系統(tǒng)、系統(tǒng)集成平臺與各子系統(tǒng)的連接等十余個子系統(tǒng)。設(shè)計方案應(yīng)注意具有以下方面：實用性、綜合性和經(jīng)濟合理。各智能化子系統(tǒng)的運行狀態(tài)一目了然，具備機房設(shè)備的工作條件。通過集成接口實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)聯(lián)動。關(guān)于消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)從以下幾方面入手：報警手段、手動滅火方面、擋煙垂壁的設(shè)置以及避難層的消防安排等。其他重要的防火的手段包括：防火閥：特殊情況下，通風(fēng)風(fēng)管（如空調(diào)管道）被允許進入或穿越電氣設(shè)備間（如配電室、電話室、中控室）。在平時防火閥處于常開狀態(tài)，滅火結(jié)束，防火閥重新恢復(fù)常開狀態(tài)。排煙閥：設(shè)于排煙風(fēng)機的排煙管道上，多位于出戶風(fēng)口附近。正壓送風(fēng)系統(tǒng)：火災(zāi)時人員不能進入電梯內(nèi)，因為火災(zāi)發(fā)生后電梯升降一層未成而失電。此時人員的逃生通道應(yīng)是樓梯間。

四、建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能原則

作為電能高消耗主體的高層建筑，必須在設(shè)計階段堅定節(jié)能方針。

高層建筑電氣設(shè)計必須能滿足建筑物的功能，為建筑物的各種服務(wù)功能提供充足的動力電。例如變壓器的功率損耗還有量大面廣的照明用電，都可以通過采用先進技術(shù)及新型節(jié)能光源加以改善。節(jié)能設(shè)計要結(jié)合實際經(jīng)濟效益因素，在進行設(shè)備型號的選定時，不僅要考慮到設(shè)備本身的物理條件，還要從設(shè)計的總體效果和經(jīng)濟效果等方面考慮。

建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅持以下三個原則：

1.滿足建筑物的功能

具體問題具體分析，設(shè)計師要利用自己的專業(yè)知識，并結(jié)合某一處高層建筑的特殊要求，還要考慮到當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件等進行高層建筑電力設(shè)計。應(yīng)首先對高層建筑本身進行調(diào)查研究，設(shè)計時要達到相關(guān)指標。

2.考慮實際經(jīng)濟效益

在高層建筑電氣設(shè)計中，設(shè)計師一定要結(jié)合國情這個宏觀條件和某一處高層建筑這個微觀條件進行設(shè)計，盡量采用能夠節(jié)省能源的方案，避免不必要的開支。

3.節(jié)省無謂消耗的能量

在這個方面，要做到對電氣設(shè)備進行檢查維修，保證正常供電，以免出現(xiàn)漏電等現(xiàn)象，在選擇材料型號中要選用實用的材料，購買電氣材料時要貨比三家，買到經(jīng)濟合理的電氣設(shè)備材料。

五、結(jié)束語

基于我國的國情，現(xiàn)代建筑向“縱深”發(fā)展，成為社會向前推進的必然趨勢。隨之而來的高層建筑電氣設(shè)計還在不斷給我們提出新的研究課題，如何有效提高高層建筑電氣設(shè)計水平成為了擺在我們面前必須要解決的問題。重點研究高程建筑電氣設(shè)計特點，提出更好的設(shè)計理念和方法，在不影響功能的情況下改善高層建筑高耗電量的現(xiàn)狀，對高層建筑的合理應(yīng)用具有重要意義，同時，這也符合我國的能耗現(xiàn)狀和節(jié)約能源的要求。

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