高層建筑電氣設(shè)計特點及發(fā)展探討

肖瑩

摘 要 城市地區(qū)土地資源緊張的客觀現(xiàn)實導(dǎo)致人們在設(shè)計建筑物時不得不采取高層建筑的設(shè)計方案。這類建筑物在節(jié)約地面土地資源的同時，對其電氣系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高的要求，其電氣系統(tǒng)的設(shè)計呈現(xiàn)出系統(tǒng)復(fù)雜、功能集成性高、對穩(wěn)定性和安全性要求高等特點。本文主要從高層建筑物電氣系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容和設(shè)計特點出發(fā)來探討其未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞 高層建筑;電氣設(shè)計;特點;發(fā)展

引言

高層建筑物已經(jīng)成為城市地區(qū)建筑發(fā)展的主要趨勢，建筑物高度的上升也導(dǎo)致其在電力系統(tǒng)設(shè)計方面需要滿足安全性、穩(wěn)定性以及功能性等要求?，F(xiàn)階段的高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計呈現(xiàn)出系統(tǒng)復(fù)雜、用電設(shè)備類型多以及對用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求比較高等特點。在此基礎(chǔ)上，對其未來的電氣系統(tǒng)設(shè)計發(fā)展趨勢進行了研究，可以為工程技術(shù)人員提供更加明確的發(fā)展方向，因而其工程意義重大。

1高層建筑電氣設(shè)計特點及內(nèi)容

1.1 設(shè)計內(nèi)容

城市地區(qū)的密集人口和緊張的土地資源之間的矛盾，導(dǎo)致大量的高層建筑和超高層建筑成為城市建筑的主要發(fā)展方向之一。這種建筑設(shè)計方案在緩解城市土地資源供應(yīng)壓力的同時，卻為建筑電氣的設(shè)計帶來一定的難度和改變。從比較寬泛的角度來看，高層建筑電氣設(shè)計的內(nèi)容實際上涵蓋了人們生活中所有與用電設(shè)備相關(guān)的線路設(shè)計、設(shè)備選型以及供配電設(shè)計等。以下可以從用電設(shè)備的功能上對其加以區(qū)分并導(dǎo)致歸納為4個分類：①供配電設(shè)計。高層建筑需要通過接入周邊的電力系統(tǒng)以獲得維持其正常運營所需要的電力能源，而高層建筑的公配電系統(tǒng)設(shè)計中需要考慮建筑的總負荷、符合分布以及建筑物的供配電級別。②照明設(shè)計。企業(yè)辦公大樓、公共建筑、商場以及賓館等高層建筑物的照明系統(tǒng)設(shè)計是電氣系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容之一，有些高層建筑的照明系統(tǒng)還兼顧著一定的裝飾和美化建筑造型的作用。③防雷和接地設(shè)計。高層建筑為了防止雷電和建筑電氣設(shè)備對人員造成觸電傷害而設(shè)計的避雷針以及接地系統(tǒng)是整個電力系統(tǒng)中非常重要的組成部分，通過接地系統(tǒng)可以將設(shè)備漏電和大氣中的放電導(dǎo)入地下。④其他功能性用電設(shè)計。高層建筑物的火災(zāi)報警系統(tǒng)、監(jiān)控保衛(wèi)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)以及室內(nèi)的各種電氣設(shè)備也是其電氣系統(tǒng)設(shè)計的重點內(nèi)容之一，這些用電設(shè)備的設(shè)計關(guān)系到用戶的安全和生活品質(zhì)[1]。

1.2 設(shè)計特點

系統(tǒng)復(fù)雜。高層建筑物內(nèi)用戶多、功能集成性高、電力安全要求高等特點，導(dǎo)致其電氣系統(tǒng)設(shè)計呈現(xiàn)出復(fù)雜性高的特點。最典型性的例子就是高層建筑物內(nèi)眾多的房間都需要通過復(fù)雜的電氣線路設(shè)計來實現(xiàn)照明供電、空調(diào)供電以及其他電氣設(shè)備的供電。第二，對穩(wěn)定性要求高。高層建筑物一旦出現(xiàn)電力中斷，就會對工作或居住在上層的用戶產(chǎn)生非常大的不便和安全方面的隱患。例如，如果高層建筑物的電梯設(shè)備在運行中突然因為電力故障而出現(xiàn)停止運行的情況，就會導(dǎo)致乘坐電梯的人員被困，這其中存在較大的安全風(fēng)險。因而，此類建筑物對電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有比較高的要求。第三，設(shè)備類型眾多。高層建筑物中的監(jiān)控設(shè)備、火災(zāi)消防設(shè)備、通風(fēng)空調(diào)設(shè)備以及照明設(shè)備等都需要通過電氣系統(tǒng)設(shè)計來實現(xiàn)能源供應(yīng)和信號傳輸與控制等功能，其中的用電設(shè)備類型確實是比較多的[2]。

2高層建筑電氣設(shè)計發(fā)展

2.1 滿足高層使用功能

商業(yè)類高層建筑和民用住宅類高層建筑在發(fā)展過程中都呈現(xiàn)出功能越來越復(fù)雜、集成化程度和自動化程度越來越高的特點。建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計無論采用什么樣的設(shè)計理念和設(shè)計方法，都要以滿足建筑物功能使用為最基本的前提。首先，高層建筑的電氣系統(tǒng)設(shè)計需要在最基本的照明設(shè)計方面滿足用戶對照明強度、室內(nèi)外裝飾等方面的需求。其次，建筑物內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備、電梯設(shè)備以及各種室內(nèi)的用電設(shè)備也是用戶的基本功能需求，在設(shè)計的過程中需要在滿足電氣設(shè)計規(guī)范的基本前提下滿足用戶在功能上的需求。最后，電氣系統(tǒng)設(shè)計的另一個重點就是關(guān)乎用戶安全的各種電氣系統(tǒng)，例如，高層建筑中的監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等等[3]。

2.2 滿足高層節(jié)能與經(jīng)濟

電力能源生產(chǎn)過程中造成的環(huán)境危害以及不可再生能源的日漸稀少，要求人們在發(fā)展過程中必須采取節(jié)能環(huán)保的綠色發(fā)展模式。而這一理念在高層建筑中的直接應(yīng)用之一就是在電氣系統(tǒng)的設(shè)計中采用節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟實用的設(shè)計方案。具體來說，在電氣系統(tǒng)的設(shè)計中，要考慮通過優(yōu)化供配電系統(tǒng)來減少電力供應(yīng)線路上的耗損。在照明系統(tǒng)的設(shè)計中，可以選用節(jié)能性的燈具以及考慮使用太陽能等清潔能源，來作為日常的電力供應(yīng)來源。建筑電氣系統(tǒng)一旦投入使用，就會在較長的時間內(nèi)產(chǎn)生非常顯著的累積效應(yīng)，如果在設(shè)計時采用節(jié)能環(huán)保的設(shè)計方案，必然可以在日后的長期使用過程中節(jié)省出大量的電力能源并產(chǎn)生良好的環(huán)境效應(yīng)。

2.3 滿足高層電氣設(shè)計穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟

有時候在建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計中會因為考慮各個方面因素而導(dǎo)致相互之間出現(xiàn)難以平衡的問題，例如，如果要使建筑物電氣系統(tǒng)能夠滿足各個方面的功能和穩(wěn)定性方面的要求就可能導(dǎo)致其施工成本的上升，經(jīng)濟性會受到一定程度的損害。為了能夠更加合理地平衡好高層建筑電氣設(shè)計各個方面的要求，需要工程技術(shù)人員在電氣設(shè)計中遵循一定的順序和優(yōu)先權(quán)，在設(shè)計過程中必須優(yōu)先保證電氣系統(tǒng)能夠滿足用戶在安全用電方面的要求，以此為前提再考慮如何在滿足用戶各種功能需求的基本前提下進可能實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟等方面的設(shè)計目標(biāo)。高層建筑電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性將直接關(guān)系到用戶體驗，在設(shè)計過程中也需要與電氣系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性進行綜合考量[4]。

3結(jié)束語

高層建筑物的電氣系統(tǒng)設(shè)計關(guān)系到建筑功能的實現(xiàn)、用戶體驗以及建筑物的安全管理，其設(shè)計內(nèi)容主要包括供配電、照明、接地以及各種功能性電氣設(shè)備，電氣系統(tǒng)的設(shè)計呈現(xiàn)出復(fù)雜性、集成性、安全穩(wěn)定性要求高等特點，其未來的發(fā)展趨勢將會呈現(xiàn)出節(jié)能性、經(jīng)濟性以及各種指標(biāo)之間的平衡性。

參考文獻

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[2] 孔嵩.超高層建筑電氣設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)解析[J].建筑電氣，2015（5）：

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[3] 徐紅霞，張利靜，徐紅杰.超高層建筑電氣設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].商品與質(zhì)量，2016（34）：83.

[4] 劉華潤.淺談高層建筑電氣設(shè)計特點及發(fā)展[J].中華民居，2014

（15）：51.