探析高層建筑電氣設(shè)計(jì)

河南大明建筑設(shè)計(jì)有限公司 河南鶴壁 458000

摘要：由于高層建筑對(duì)于供電的要求很高，因此，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)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(fù)荷過(guò)重，這也不利于干線的使用。空調(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(duì)與火災(zāi)預(yù)防和處理方面的要求比較高；此外，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要重點(diǎn)考慮能耗指標(biāo)的影響，在結(jié)合全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，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)。本文主要介紹了高層建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能原則及特點(diǎn)，并對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行探析，以供同僚參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；電氣設(shè)計(jì)；問(wèn)題；特點(diǎn)；原則

一、建筑電氣設(shè)計(jì)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(jì)階段堅(jiān)定節(jié)能方針。高層建筑電氣設(shè)計(jì)必須能滿(mǎn)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(dòng)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(guò)采用先進(jìn)技術(shù)及新型節(jié)能光源加以改善。節(jié)能設(shè)計(jì)要結(jié)合實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益因素，在進(jìn)行設(shè)備型號(hào)的選定時(shí)，不僅要考慮到設(shè)備本身的物理?xiàng)l件，還要從設(shè)計(jì)的總體效果和經(jīng)濟(jì)效果等方面考慮。建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持以下三個(gè)原則：

1.滿(mǎn)足建筑物的功能

具體問(wèn)題具體分析，設(shè)計(jì)師要利用自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，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(jìn)行高層建筑電力設(shè)計(jì)。應(yīng)首先對(duì)高層建筑本身進(jìn)行調(diào)查研究，設(shè)計(jì)時(shí)要達(dá)到相關(guān)指標(biāo)。

2.考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益

在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師一定要結(jié)合國(guó)情這個(gè)宏觀條件和某一處高層建筑這個(gè)微觀條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡量采用能夠節(jié)省能源的方案，避免不必要的開(kāi)支。

3.節(jié)省無(wú)謂消耗的能量

在這個(gè)方面，要做到對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)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(hào)中要選用實(shí)用的材料，購(gòu)買(mǎi)電氣材料時(shí)要貨比三家，買(mǎi)到經(jīng)濟(jì)合理的電氣設(shè)備材料。

二、高層建筑電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

（1）負(fù)荷的計(jì)算

負(fù)荷計(jì)算時(shí)，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(jì)

①為了保證供電可靠性，多采用兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式。

②由用戶(hù)電表開(kāi)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(gè)回路為基本回路。

（3）電氣照明設(shè)計(jì)包括光源選擇、照度計(jì)算、燈具造型，局部設(shè)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(jì)中，防雷接地設(shè)計(jì)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(jì)電梯機(jī)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(shí)行電腦群控。在進(jìn)行電梯設(shè)計(jì)時(shí)一定要做好配電設(shè)計(jì)、電氣照明、線路敷設(shè)、防災(zāi)及報(bào)警裝置、電梯機(jī)房等相關(guān)問(wèn)題。

（6）電腦系統(tǒng)一般包括樓宇自控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、廣播音響系統(tǒng)、無(wú)線通訊系統(tǒng)、因特網(wǎng)接入系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、系統(tǒng)集成平臺(tái)與各子系統(tǒng)的連接等十余個(gè)子系統(tǒng)。設(shè)計(jì)方案應(yīng)注意具有以下方面：實(shí)用性、綜合性和經(jīng)濟(jì)合理。各智能化子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)一目了然，具備機(jī)房設(shè)備的工作條件。通過(guò)集成接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。關(guān)于消防自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾方面入手：報(bào)警手段、手動(dòng)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(jìn)入或穿越電氣設(shè)備間（如配電室、電話室、中控室）。在平時(shí)防火閥處于常開(kāi)狀態(tài)，滅火結(jié)束，防火閥重新恢復(fù)常開(kāi)狀態(tài)。排煙閥：設(shè)于排煙風(fēng)機(jī)的排煙管道上，多位于出戶(hù)風(fēng)口附近。正壓送風(fēng)系統(tǒng)：火災(zāi)時(shí)人員不能進(jìn)入電梯內(nèi)，因?yàn)榛馂?zāi)發(fā)生后電梯升降一層未成而失電。此時(shí)人員的逃生通道應(yīng)是樓梯間。正壓風(fēng)機(jī)一般處于屋頂，火災(zāi)初起時(shí)打開(kāi)風(fēng)口，啟動(dòng)正壓送風(fēng)機(jī)。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)有效起作用有賴(lài)于噴淋系統(tǒng)的可靠工作。

三、高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1.負(fù)荷的計(jì)算

高層建筑電氣設(shè)計(jì)首先要對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，因?yàn)殡娏ω?fù)荷是電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，離開(kāi)了負(fù)荷的計(jì)算，電氣設(shè)計(jì)工作就無(wú)法展開(kāi)。負(fù)荷計(jì)算要采用專(zhuān)門(mén)的計(jì)算方法，以免出現(xiàn)錯(cuò)誤，如果在電力負(fù)荷計(jì)算工作中出現(xiàn)失誤，則會(huì)影響到以后設(shè)計(jì)工作的全過(guò)程。

2.供電電源及電壓的選擇

設(shè)計(jì)中對(duì)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，高層建筑的電源標(biāo)準(zhǔn)是至少兩個(gè)，還必須要是獨(dú)立的。兩路電源之間互相補(bǔ)充，同時(shí)供電，以防意外發(fā)生時(shí)由于電源的問(wèn)題推遲解決。

3.高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高層建筑中兩路電源必須要同時(shí)供電，保證高層建筑供電的穩(wěn)定性，采用高供高計(jì)，但在低壓側(cè)，仍裝設(shè)計(jì)費(fèi)電度表。此外，在選擇變壓器的時(shí)候要考慮實(shí)際因素，選擇大功率的變壓器，這樣可以保證變壓器的臺(tái)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(jìn)行高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候通常采用放射式系統(tǒng)。還要對(duì)干線進(jìn)行保護(hù)，由于干線的特殊性，因此，在干線無(wú)法連接的情況下，要采用其他方式進(jìn)行連接，保證供電安全。

4.主要設(shè)備的選型

電氣設(shè)計(jì)中一定要注意設(shè)備的選型，要綜合考慮各種情況，嚴(yán)格把控設(shè)備的選擇，保證主要設(shè)備的質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。考慮到高層建筑的安全隱患較多，因此，主樓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(shí)需求，因此，近年來(lái)出現(xiàn)采用燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)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(yuǎn)的地方，這樣就不利于對(duì)變電所的管理，給火災(zāi)造成很?chē)?yán)重的隱患，標(biāo)準(zhǔn)的變電所應(yīng)該保證高壓能夠深入負(fù)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(jì)

在進(jìn)行電氣照明的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師要認(rèn)真研究各種照明設(shè)備的作用，結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮使用照明設(shè)備，在一些特殊地點(diǎn)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(jìn)行防雷和接地的過(guò)程中，需要仔細(xì)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(jī)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(lèi)。現(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(yùn)行的穩(wěn)定性和舒適感，客梯都是選用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

9.消防自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)

消防自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)對(duì)于高層建筑具有的意義是十分明顯的，設(shè)計(jì)高層建筑的電氣時(shí)要充分考慮到消防用電，盡量避免因?yàn)橄赖挠秒妴?wèn)題耽誤了消防工作的展開(kāi)，消防用電設(shè)計(jì)到很多問(wèn)題，內(nèi)容也很復(fù)雜，因此，設(shè)計(jì)師一定要充分發(fā)揮自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，做好消防用電工作。

四、結(jié)束語(yǔ)

基于我國(guó)的國(guó)情，現(xiàn)代建筑向“縱深”發(fā)展，成為社會(huì)向前推進(jìn)的必然趨勢(shì)。隨之而來(lái)的高層建筑電氣設(shè)計(jì)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(jì)水平成為了擺在我們面前必須要解決的問(wèn)題。重點(diǎn)研究高層建筑電氣設(shè)計(jì)特點(diǎn)，提出更好的設(shè)計(jì)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(duì)高層建筑的合理應(yīng)用具有重要意義，同時(shí)，這也符合我國(guó)的能耗現(xiàn)狀和節(jié)約能源的要求。

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