高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計策略簡析

夏文君

摘 要： 自改革開放以來，我國經(jīng)濟發(fā)展十分迅速，而作為經(jīng)濟發(fā)展的主要標(biāo)志之一，建筑的使用性能得到有效完善。與此同時，我國城市化的發(fā)展，給建筑業(yè)帶來了全新的發(fā)展機遇，促使建筑業(yè)迅速崛起，隨著城市人口數(shù)量的逐漸遞增，城市空間越來越小，此時高層建筑拔地而起，而高層建筑對電氣設(shè)計的要求非常高，主要是為了保障電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性，而在高層電氣設(shè)計中，供配電系統(tǒng)的作用不容小覷。因此，有必要對供配電系統(tǒng)的可靠性設(shè)計進行探究。

關(guān)鍵詞： 高層建筑;電氣工程;設(shè)計

【中圖分類號】TU972 ? ? 【文獻標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）21-0197-01

引言：高層建筑的出現(xiàn)解決了城市用地緊張問題，為人們提供了良好的居住場所。電氣系統(tǒng)作為高層民用建筑的重要組成部分，其設(shè)計質(zhì)量對高層建筑實用性、安全性、便利性有著直接影響。做好電氣設(shè)計工作，明確設(shè)計要點，合理規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容，可促進系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)，提升高層建筑實用價值。

1 電氣設(shè)計原則

（1）可靠性原則。電力在給人們的日常生產(chǎn)生活帶來便利的同時，也會帶來許多危險。在電力設(shè)計方面必須重點考慮“安全用電”，提高有關(guān)防護措施的應(yīng)用效率。以高層建筑特征為依據(jù)合理安全地設(shè)計電路。（2）實用性原則。娛樂、辦公與居住是當(dāng)下城市高層建筑的關(guān)鍵作用，其中電力具有調(diào)節(jié)溫度、照明等方面作用，以高層建筑具體用途為依據(jù)，確保應(yīng)用部分特殊設(shè)備時能有穩(wěn)定的電氣來源。（3）節(jié)能性原則。我國正面對著巨大的生態(tài)環(huán)境壓力，這大大提高了國民自身的環(huán)保意識，在對城市高層建筑開展電氣設(shè)計工作時，需融入節(jié)能環(huán)保理念。關(guān)于節(jié)能，一方面體現(xiàn)在高效能的節(jié)能器材與環(huán)保材料，另一方面則是節(jié)能理念，即使在購置節(jié)能材料與器材方面需要較大投入，但在后期會漸漸收回前期投資。城市高層建筑是消耗能量的“大戶”，所以需要在電氣設(shè)計中將節(jié)能方針貫徹到底，在選擇與配置電氣設(shè)備時應(yīng)降低能源消耗[1]。城市高層建筑具有巨大的節(jié)能潛力，對電氣設(shè)計者提出嚴(yán)苛要求。需要注意的是，節(jié)能設(shè)計應(yīng)與實際因素相結(jié)合，不要為了節(jié)能而節(jié)能，這樣的盲目投資會提高運行成本投入，在節(jié)能設(shè)備選擇時應(yīng)該考量其性能與原理，落實節(jié)能環(huán)保、技術(shù)先進等原則。

2 高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計策略

2.1 照明系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵點

高層建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)急照明系統(tǒng)，必要充分靠考慮避難層照明的需求，因此在設(shè)計中，應(yīng)該選擇平均照度值大于等于3lx的燈具;而對于避難層走廊等特殊位置，所選擇的照明系統(tǒng)燈具水平照度值應(yīng)該大于等于5lx。對于具有特殊要求的應(yīng)急照明層，其避難區(qū)、疏散走道的平均照度值應(yīng)該大于等于10lx。而如果高層建筑裙樓為大型商場，則需要采用一級負(fù)荷供電系統(tǒng)，保證照明供給水平。

2.2 高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計

高層建筑配電系統(tǒng)的設(shè)計通常是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電源方法進行的，并且采用高壓分段法來實現(xiàn)電壓的自運行，大多數(shù)使用單個母線操作技能。用兩部電價法來計算電費，通常是高電源和大功率電表，但在高低壓配電系統(tǒng)旁邊單獨安裝電表。通過同時完成計數(shù)和數(shù)據(jù)處理的方法實現(xiàn)電力監(jiān)控。高層建筑中的變壓器通常相對較大，帶有中央接觸開關(guān)裝置，可有效防止低壓測量電流的短路現(xiàn)象。從變電站到開關(guān)房，開關(guān)房到配電房，高壓柜到變壓器用高壓阻燃電纜連接，變壓器到低壓柜，用密集母線或者電纜連接，把10kV變壓到0.4kV，通過低煙無鹵的低壓電纜連接到各棟樓的電表間或者低壓設(shè)備，電纜會穿過公共區(qū)域會使用橋架或者套管，確保用電安全。

2.3 火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)

在高層建筑消防設(shè)計中，應(yīng)按保護對象規(guī)模，選擇集中報警或控制中心報警系統(tǒng)?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)為了精確獲得火災(zāi)位置，迅速識別火情，要科學(xué)設(shè)計火災(zāi)聯(lián)動系統(tǒng)，利用傳感設(shè)施對火災(zāi)進行快速的判斷，迅速確定火災(zāi)位置，進而快速展開救援。除了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和聯(lián)動控制系統(tǒng)之外，高層建筑中還有其他消防系統(tǒng)，如消防電源監(jiān)控、防火門監(jiān)控、電氣火災(zāi)監(jiān)控等。（1）消防電源監(jiān)控系統(tǒng)：通過信號傳感器對消防電源的狀態(tài)進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)消防電源的故障，避免火災(zāi)發(fā)生時消防電源失效。（2）防火門監(jiān)控系統(tǒng)：主要是對疏散通道的常閉、常開防火門進行監(jiān)控，火災(zāi)時由消防聯(lián)動控制器或防火門監(jiān)控器聯(lián)動控制常開防火門關(guān)閉。阻斷火災(zāi)的擴散，減少財產(chǎn)的損失及人員的傷亡。（3）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)：用于具有電氣火災(zāi)危險的場所[3]。由剩余電流式、測溫式電氣火災(zāi)探測器監(jiān)測供電線路，及時發(fā)出預(yù)警信號。

2.4 節(jié)能設(shè)計

高層民用建筑電氣設(shè)計中，應(yīng)對負(fù)荷情況、容量、用電等級等參數(shù)數(shù)據(jù)展開了解和掌握，加強設(shè)計方案的可行性，達到節(jié)能目標(biāo)。同時還可利用智能化設(shè)備及大數(shù)據(jù)技術(shù)，對電能設(shè)備展開科學(xué)監(jiān)管，對存在的能源損耗問題實施及時處理，以改進系統(tǒng)運行效率，優(yōu)化高層建筑使用性能。如在設(shè)計過程中，要做好系統(tǒng)的優(yōu)化工作，減少電能浪費;完善布線方式，降低線路上的能源消耗;利用變頻技術(shù)，提高電機拖動系統(tǒng)的運行效率;選擇節(jié)能照明設(shè)備。

2.5 接地安全保護設(shè)計

高層建筑電氣設(shè)計應(yīng)綜合考慮多種因素，其中人身安全是首要的。這里所說的人身安全，不僅是指建筑物內(nèi)工作、生活人員的人身安全，也是指電氣設(shè)計、安裝過程中工作人員的人身安全。由于高層建筑樓層相對較高，人員多，一旦發(fā)生危險，疏散時間較長。所以，考慮到這一點，通常的高層建筑在電氣設(shè)備設(shè)計時，都要確保具備相應(yīng)的能夠自動中斷故障點的裝置設(shè)備，這就是我們經(jīng)常提到的接地保護裝置。作為高層建筑用電安全的重要保障，接地保護裝置顯得至關(guān)重要，它能夠在建筑出現(xiàn)危險的情況下對故障點用電進行及時中斷，在很大程度上保護了人們的生命、財產(chǎn)安全。所以在設(shè)計及安裝接地保護裝置時，需要對建筑的多方面因素如地形、電氣設(shè)備以及電路保護裝置等進行綜合性考量，唯有這樣才能有效防止由于外部不利因素造成的電路運行的危險。

結(jié)語：隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市高層建筑越來越多。在高層建筑的電氣設(shè)計過程中，設(shè)計師必須始終遵循節(jié)能原則，并選擇正確的電氣設(shè)備?？紤]建筑物特征的合理設(shè)計，以達到降低運行成本、節(jié)約能源的目的。

參考文獻

[1] 王永凱.基于高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容及節(jié)能原則探索[J].文摘版：工程技術(shù)，2015（38）：82.

[2] 劉春燕.高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容及節(jié)能原則[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，5（12）：166.