現代高層建筑電氣設計的特點及主要內容

崔廣偉

【摘 要】隨著高層建筑技術的不斷提升，對高層建筑電氣設計的要求不斷提高，在設計過程中，不僅需要與國家相關規范相符合，而且還要滿足建設方的要求，所以需要設計人員對電氣設計的基本設計要點進行掌握，重點注意設計過程中的一些重要環節，確保高層建筑電氣的可靠性和安全性。

【關鍵詞】高層建筑 建筑電氣 電氣設計 特點 內容

隨著社會經濟的快速發展，現代高層建筑的電氣設計由于智能化的需要而變得復雜，用電設備越來越多，對供配電系統設計和線路安裝提出了許多新的要求。因此，相關工作人員應從安全性、可靠性、經濟性及節能性等方面進行綜合分析，不斷的研究探討、總結經驗，為建筑電氣設計的安全與進步做出貢獻。

1高層建筑建筑電氣設計的原則與特點

高層建筑建筑電氣設計應本著穩定、安全、經濟的目標。雖然穩定、安全、經濟三者達到最佳平衡存在矛盾，但是建筑電氣設計應把穩定、安全放在首位，在保證系統的穩定、安全運行的同時也要兼顧經濟的因素。雖然三者同時達到最佳結合困難很大，但設計者在設計過程應盡量使設計穩定、安全的條件下盡量經濟，這也是每一位優秀電氣設計師的職責和目標。建筑電氣設計應遵守以下的原則。

經濟性。建筑電氣設計的經濟性就是電氣設備的初期投資與運行費用達到經濟合理。可靠性。根據用電負荷的等級，保證在各種運行方式下提高供電的連續性，力求可靠供電。靈活性。主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備，投入或切除某些設備或線路的操作方便，這樣就可以避免誤操作，又能提高運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速，靈活性還表現在具有適應發展的可能性。安全性。保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全以及能在安全條件下進行維護檢修工作。

建筑電氣設計嚴格依據國家規范和有關政策和法令。規范包括國家規范和地區規范，是國家或某地區為確保設計質量，根據當地的情況而制定標準。建筑電氣負荷計算前要做大量的調查工作。這些調查工作包括當地居民的經濟狀況、消費水平、生活習慣等。選擇合適的計算參數，用電負荷是電氣設備選擇的依據。建筑電氣設計與其他設計做好協調。建筑電氣設計是整個建筑工程設計的一部分，設計過程中要與有關建筑、結構、給排水、暖通、動力和工藝等工種密切協調配合。

與高層建筑電氣關聯的用電設備品種繁多。室內、樓梯過道、安全照明等屬于電器照明設備；貨梯、客梯等電梯設備；生活水泵和消防泵等給排水設備：冷卻塔風機和水冷機組等制冷設備；引風機和鼓風機等鍋爐房設備；排風機、電冰箱等廚房用電；包括送風機、回風機、風機管盤在內的空調系統送電設備包括正壓風機、排煙風機等在內的消防設備另外，不同用處的高層建筑在用電量上也存在差別，不過總的來說耗電量比較大。再加上高層建筑的消防用電、客梯電力、應急照明等還要有分別獨立的電源。

2高層建筑電氣設計的主要內容

2.1負荷的計算

電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數法。

2.2供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。

3高低壓配電系統的設計

（1）高壓配電系統：現代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。（2）計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。（3）為減少變壓器臺數，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯絡開關。（4）高壓系統及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統。樓層配電則為混合式系統。配電設備中的主要部分是干線。現代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯接。等等。

4照明設計

（1）光源。地下室、住宅客廳以熒光為主，設備用房、樓梯、走道和住宅（除客廳外）以白熾燈為主，商場照明僅設置總電源箱，具體燈具布置由二次裝修設計。（2）事故照明。地下室、商場、樓梯間的照明系統有兩個電源（備用電源由發電機供給），另外在電梯前室、樓梯間、配電室、發電機房、水泵房及消防中心等重要場所設應急照明。電梯前室、樓梯間及走道等人員密集通道設誘導燈。？

5導線選擇及線路敷設

住宅、商場及地下室照明線路，采用ZRBVV阻燃型塑料銅心導線。所有由照明配電箱配出的線路均采用金屬線槽明敷。

6防雷與接地

現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。關鍵是做好金屬管線的接地。現代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網，這對均衡電位，提高安全性都有好處。

7電梯

電梯按使用功能分，有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種；按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按電流分則有交流和直流兩大類。設計人員的任務是要確定電梯臺數和決定電梯功能。電梯的配置和造型，不是電氣設計人員單方面所能決定的，必須與總建筑師或總體交通設計人員共同研究才能確定。

8防火和報警系統

由于高層建筑面積大、人員復雜，引起火災的可能性很大，加之豎向孔洞多、現代化的塑料貼面材料、全部窗戶密封、設備龐雜、人員和物質等都很集中，發生火災時火勢容易蔓延，疏散人員和撲滅火災也很困難，所以現代化的高層建筑除了在建筑設計方面采取很多措施外，還應設置完善的自動消防系統和防火報警系統。

9結語

隨著我國社會經濟的發展，人們對電氣設計的要求越來越高，高層建筑的電氣設計工作是一項復雜的工程，在設計過程中應充分考慮其特點，并注重節能的功效，才能滿足現代高層建筑的各項需求。

參考文獻：

[1]劉雅洲.建筑電氣設計原則與設計中常見問題.建筑技術，2013.

[2]中華人民共和國建設部.《民用電氣設計規范》.JGJ16—2014.