高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)的應(yīng)對策略研究

彭亮

（蘇寧智能科技服務(wù)有限公司，江蘇 南京 210000）

改擴(kuò)建工程與新建工程有著很大區(qū)別，主要是對現(xiàn)有已存并已使用多年的建筑（以下簡稱“既有建筑”）進(jìn)行改造，由于受到內(nèi)部以及外部多種因素的影響，所以需要進(jìn)行重新改造。但是改造工程實(shí)施的前提是必需達(dá)到相關(guān)規(guī)定的要求，但是這些既有建筑雖然在建設(shè)之初是符合國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的，如果按照現(xiàn)有的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)去衡量，則需要綜合考慮多種因素。為此，本文對高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)的應(yīng)對策略進(jìn)行研究，希望可以為相關(guān)技術(shù)人員提供幫助。

1 高層民用建筑改造工程考慮的因素

改造既有建筑，由于施工現(xiàn)場條件非常復(fù)雜，并且使用年限非常長，所以應(yīng)當(dāng)綜合考慮多種因素，下面分別從內(nèi)部因素、外部因素兩部分進(jìn)行綜合分析。

其中內(nèi)部因素主要指的是建筑實(shí)際存在的現(xiàn)場情況，這可直接影響到建筑電氣的設(shè)計(jì)方案。主要包括：①建筑格局，比如疏散通道的位置、設(shè)備運(yùn)輸通道等；②建筑功能，用電負(fù)荷容量的變化、增設(shè)第二電源等問題；③設(shè)備運(yùn)行及使用情況，現(xiàn)場供電電源的供電方式、設(shè)備的使用年限、使用情況等；④設(shè)備用房的設(shè)置情況，是否設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)房，設(shè)備用房位置、大小能否達(dá)到擴(kuò)容需求，線路通道能否符合此次改建需求等；⑤其他方面則涉及了一些相關(guān)專業(yè)，比如暖通、排水等設(shè)備用電需求變化等[1]。

而外部因素，主要指的就是外部設(shè)計(jì)環(huán)境以及建設(shè)投資方的需求，這對既有建筑改造工程建筑電氣的設(shè)計(jì)具有重要作用。其中主要包括：①規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的變化，由于社會以及科技的進(jìn)步，相應(yīng)的國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也會不斷更新，這便使得現(xiàn)行規(guī)范與原有建筑設(shè)計(jì)期的要求存在差異；②建設(shè)需求，可以理解為改造區(qū)域功能的定性的改變是否會對設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，比如供暖方案的調(diào)整導(dǎo)致供暖設(shè)備供電需求的變化等；③建設(shè)投資，需要利用有限的投資資金設(shè)計(jì)出在符合改造工程需求的較為經(jīng)濟(jì)性的方案，此外，還需要為以后改擴(kuò)建預(yù)留條件；④建設(shè)周期，改造工程特別是高層民用建筑，會分為多個(gè)建設(shè)周期，不同的建設(shè)周期對設(shè)計(jì)需求也不同，因此，需要結(jié)合實(shí)際情況為后期改擴(kuò)建預(yù)留合適的條件，以免出現(xiàn)重復(fù)修改和返工的情況。

通過以上內(nèi)部因素和外部因素的影響，不難發(fā)現(xiàn)，對于高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)，可以說是一項(xiàng)極其復(fù)雜需綜合性考慮的工程，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)方案時(shí)會受到多方面影響，需要統(tǒng)籌全局，做好整體規(guī)劃。

2 高層民用建筑改造工程電氣設(shè)計(jì)的具體優(yōu)化措施

下文主要結(jié)合實(shí)際工程案例，詳解分析高層民用建筑變配電系統(tǒng)的改造對策：

某高層民用建設(shè)大樓共16 層（地下1 層，地上15 層），建筑高58.5m，具體改造范圍為大樓2 層和3 層，總面積約為2438m2，原有用途是辦公室，現(xiàn)在需要改為教育基地，其中涉及的相關(guān)配套設(shè)備用房也需要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行合理改造。在此建筑中，消防負(fù)荷用電、客梯、生活水泵用電等屬于二級負(fù)荷，剩余其他用電為三級負(fù)荷。在原有設(shè)計(jì)中主供電源主要使用的是10kV 高壓線路，備供電源則是柴油發(fā)電機(jī)組[2]。

2.1 計(jì)劃階段

在計(jì)劃階段，主要需要制定項(xiàng)目的總體目標(biāo)、收支預(yù)算、項(xiàng)目立項(xiàng)等工作。對于此次建筑的改造，最終定為改造教育基地，主要是從該建筑的面積、用途給排水、暖通、電氣專業(yè)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行總和分析考慮，將此改造工程定性為“教育基地”，具體一定的可行性。

2.2 執(zhí)行階段

在設(shè)計(jì)變配電系統(tǒng)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研以及搜集到的相關(guān)資料進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。經(jīng)過分析后可以得出：①變壓器容量可以滿足本次擴(kuò)容需求，變配電設(shè)備運(yùn)行正常，但其使用年限過久，尤其是電力變壓器，已超過了設(shè)備安全使用年限；②該大樓原設(shè)計(jì)二級負(fù)荷設(shè)備容量約為108kW，但實(shí)際使用為100kW，在此次改造中需新增消防風(fēng)機(jī)約20kW；③除去改造區(qū)域外，大樓其他區(qū)域需要正常工作，所以不停電施工。綜合這些情況制定了三種方案：

①可以從臨近的開閉所另外增加一路10kV 的高壓電源；②采用柴油發(fā)電機(jī)組，重建柴油發(fā)電機(jī)房；③對于重要的負(fù)荷可以采用EPS 作為備用電源。

2.3 檢查溝通協(xié)調(diào)階段

在此階段中，需要與建設(shè)投資方進(jìn)行充分溝通，實(shí)行多期改造，本次為一期改造階段。從上文提高的三種方案進(jìn)行分析：

方案一，建設(shè)投資方認(rèn)為此方案實(shí)行后在后期操作維護(hù)較為簡單，并且較為經(jīng)濟(jì)可靠。但如果從技術(shù)角度看，大樓重要的負(fù)荷總計(jì)108kW，如果從市電引一路10kV 電源，則不夠經(jīng)濟(jì)也不合理。主要是因?yàn)?0kV供電方案將發(fā)生變化，所以需要拆除原有高壓柜，增加新的高壓進(jìn)線柜、計(jì)量柜、聯(lián)絡(luò)柜，此種改造對建筑結(jié)構(gòu)等其他專業(yè)影響較大；此外，開閉所與大樓距離較遠(yuǎn)，并且大樓處于的位置市政管網(wǎng)復(fù)雜，存在很多不可控制因素；最后，此方案經(jīng)過供電局部門核實(shí)和造價(jià)核算，并沒有節(jié)省投資。所以此方案不可行。

方案二：此方案中需要將全樓的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，拆除鍋爐設(shè)備，重建柴油發(fā)電機(jī)房，這樣不僅可以達(dá)到此次改造需求，也可以滿足全大樓的重要負(fù)荷供電可靠性。但是經(jīng)過造價(jià)預(yù)算后，本期改造只考慮教育基地的空調(diào)系統(tǒng)，將全大樓的空調(diào)系統(tǒng)改造放到工程二期改造，所以，暫時(shí)不拆除鍋爐設(shè)備。經(jīng)過現(xiàn)場多次勘測、核對、溝通協(xié)調(diào)等，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有地下室范圍無法滿足進(jìn)排風(fēng)和排煙的位置安裝空間，并且地上的紅線范圍內(nèi)，達(dá)不到建造柴油發(fā)電機(jī)房的條件，因此，本期只考慮重要負(fù)荷的供電連續(xù)性、可靠性。

方案三：經(jīng)過上述兩種方案的分析、核對和確定，并且要滿足非改造區(qū)域按不停電施工的要求，所以將更新變配電房內(nèi)設(shè)備、改造大樓空調(diào)系統(tǒng)、重建柴油發(fā)電機(jī)房納入到二期改造范圍，在一期改造中只考慮教育基地的供配電系統(tǒng)的供電安全可靠性，其中備用電源為動力型EPS，將其安裝到改造區(qū)域消防風(fēng)機(jī)房內(nèi)，不僅符合規(guī)范要求，也滿足了使用要求。

2.4 實(shí)施階段

在工程施工及投入使用期間，制定的方案并沒有出現(xiàn)重大修改或者調(diào)整那么前三個(gè)階段有效可行。

3 結(jié)語

總之，對于高層民用建筑大樓的改造，需要根據(jù)實(shí)際情況制定合理的方案，并通過計(jì)劃、執(zhí)行、檢查溝通協(xié)調(diào)、實(shí)施四個(gè)階段進(jìn)行有效落實(shí)，從而達(dá)到改造目的。