現代高層建筑電氣工程技術的探討

文/黃小燕 廣東深圳 518057

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現代高層建筑電氣工程技術的探討

文/黃小燕 廣東深圳 518057

【摘要】為滿足高層建筑實際功能需求，減少基礎建設投入資本，必須對高層建筑電氣工程進行合理化設計。現代高層的建筑設計要求必須保證建筑用電安全、功能齊全、經濟適用、可信度高、實施性強，然而實際上，目前很多家庭住宅的電氣安裝都是不科學的，問題百出，很多電氣在安裝過程中并沒有考慮電氣的實際使用問題。而這些問題出現的主要原因就是電氣工程的周期短、時間緊、任務重。為了保障現代建筑的電氣工程合理有效，必須重視高層建筑的電氣工程技術 。

【關鍵詞】高層建筑；電氣工程；技術

引言：

近年來，我國經濟的發展突飛猛進，城市的建設和發展也是一片欣欣向榮的景象，但是隨著城市化進程的加快，城市中的土地使用也變得越來越供不應求，為了更加合理的使用土地資源，高層建筑的需求量也是越來越大，在這樣的形勢下，高層建筑如何解決用電的安全問題和節能環保問題成為了老百姓談論話題的核心。從目前的情況來看，建筑工程出現的質量問題，有很大一部分是施工階段出現的。高層建筑的電氣工程設計不僅關乎高層建筑的正常有序運轉，更關系到用戶的電器需求乃至居民的生命財產安全，因此，應嚴格把關電氣工程施工，切實保障電氣工程質量。

1、高層建筑電氣工程設計的概念

建筑電氣在設計方面是十分復雜的，并且要求非常系統。建筑電氣設計工作在實施過程中主要包括四個層次：博覽、創意、構思和表達。按照傳統的觀念來看，建筑電氣設計只包含家庭供電和動力照明，但是在現代，建筑物中的電氣應用十分廣泛，這就要求現代建筑的電氣設計必須在內容上有所增加，不僅要涵蓋供電、照明兩大系統，還要涉及到布置電路管線、鋪設暖空系統等。

2、高層建筑電氣工程設計的原則

在高層建筑電氣設計中，應考慮到以下幾個方面：

2.1經濟性

建筑電氣設計的經濟性要求在設計中要合理投資，保證經濟實用。

2.2可靠性

建筑電氣設計的可靠性要求保障供電的連續性，保證可靠供電。

2.3靈活性

建筑電氣設計的靈活性要求線路設計簡單、明顯、合理，投入或切除某些設備或線路的操作方便。

2.4 安全性。

建筑電氣設計的安全性要求在操作過程中，必須保證所有施工人員的工作安全，從而保證一切工作得以順利進行。

2.5節能性

2.5.1滿足建筑功能需求

符合照明亮度、顯色指數及色溫要求；符合空調溫度風量要求，滿足舒適性要求；滿足建筑內部運輸通道通暢，確保正常運行；滿足某些特殊場所的電氣需求，如展廳、娛樂場所的照明、用電需求等。

2.5.2考慮實際經濟效益

節能應顧及到工程實際經濟效益，切忌只注重節能而忽略投資成本，導致投資成本和運行費用大幅增加，應讓增加的投資成本，借助節能節省下的運行費用在幾年甚至更短的時間內得以收回。

2.5.3節省無謂能量消耗

節能的核心在于降低能量消耗，尤其是無謂的能耗。對此，首先確定建筑物中哪些能量耗損沒有影響到建筑功能的發揮，進而采取適宜的節能措施。例如，電線的功能損耗、變壓器的損耗等為無用的能量耗損，再如，對于照明中量大面廣的地方，猶應注意采用先進技術降低能耗。

3、高層建筑電氣工程設計的內容

3.1選擇合適的供電電源和電壓

為確保高層建筑電力運行的安全可靠性，需設置兩個獨立電源在其內部，實際電源數量可視當地電網狀況和負荷情況而定。一般來說，兩路電源為同時供電，相互依托、互為備用。另外，配置應急發電機，保證停電后15秒內即可恢復供電，確保建筑物內電氣電力正常運行。國內高層建筑一般采用10kv標準供電電壓。

3.2 高壓配電系統和低壓配電系統的設計

3.2.1 高壓配電系統

現代高層建筑中一般配置兩路10kv供電電源，且互相獨立。其中高壓配電設置分段的單母線，可互為備用，且可自動切換。另外，母線分段數目需吻合于進線回路。在電源一主一備情況下，才可用不分段的單母線結線。

3.2.2高壓系統及低壓干線的配電方式

高壓系統及低壓干線的配電方式多為放射式系統，然而樓層配電多為混合式系統，以干線為主。一般以插接式母線槽作為高層建筑豎井。

3.3主要設備的選型

3.3.1高壓開關柜

一般而言，高層建筑變配電室多設在主樓地下層，其中不適宜油開關。傳統的高壓空氣斷路器開關尺寸大，技術老舊，且氣體有毒，因此，現今多采用的是真空斷路器。所以，在選擇高壓開關柜時，要結合地下室標準選取。

3.3.2低壓配電屏

國外低壓配電屏多為抽屜式，大容量出線的，主要設置為手車式。

3.3.3 應急備用發電機組

以往的應急備用電源大部分都是選用柴油發電機組。而近些年，燃汽輪發電機普遍應用于國外的高層建筑中，且具有體積小、質量輕、反應快，故障率低等優勢。另外，應急備用發電機應為自動快速啟動，滿足15s內恢復供電的要求。

3.4變電所位置的確定

高層建筑電量需求大，確定變電所位置時，需顧及到高壓深入負荷中心，這對于節約電能，提高供電效率與質量意義重大。

3.5 電氣照明

電氣照明設計主要涵蓋光源選擇、燈具造型，亮度的調整，調光、眩光的控制，配電線路敷設等。電氣照明設計時，需注重其與建筑裝飾之間的關系，二者應相互配合，相輔相成，達到照明功能與裝飾藝術的完美統一，在保證照明效果的基礎上實現最佳的藝術境界。在光源的選擇上可選取高光效光源，以達到最好的節能效果。

3.6防雷與接地

基于經濟適用原則，高層建筑防雷最適宜避雷帶與避雷針。同時要確保建筑中各層金屬管道、樓面鋼筋與引下線主筋連接可靠穩定，形成等電位層。高層建筑中多用以鋼筋混凝土剪力墻連接樓板，十分堅固。因此，防雷設計中金屬管線接地顯得尤為重要。現如今的高層建筑多采用混合接地系統，也就是將電氣設備接地與防雷接地合二為一。其中接地電阻多在在4歐以下。以建筑鋼筋混凝土接地板基礎。盡管依照接地地阻應該滿足的要求而言，基礎鋼筋等接地體也可滿足其要求，但是仍然不能忽略人工接地體的裝設水平。為了提高均衡電位，保證安全性，主要的建筑物基礎連接成接地網還是十分必要的。

3.7電梯

電梯按照使用功能主要分為：高級或普通客體、服務或觀景或貨用客梯、消防梯等；按照電梯速度可分為低速、快速、高速、超高速梯；按照使用的電流可分為直流電梯、交流電梯兩種。電梯設計時應在明確電梯臺數的基礎上決定電梯功能。設計人員不能自己隨意決定電梯設計造型和相關配置，與總建筑師或總設計師商討研究后方可定奪。

3.8 消防自動報警和自動滅火系統

現代高層建筑中配置的消防自動報警滅火系統基本可做到報警滅火智能化、自動化。只要發生火災，該系統探測器就會自動探測出火災狀況，隨即將火災信號轉化為電信號傳輸至各分區報警器，發出火災聲光報警信號，同時將火災信息傳輸給消防中心，消防中心主要負責監控整個建筑的火災并指揮消防工作。高層建筑消防供電系統涉及諸多學科，內容繁雜，且規模越大，控制內容越多，其消防設計就愈加復雜。

4、結語：

高層民用建筑電氣工程在節能環保上具有較大的開發空間和挖掘潛力，因此，在電氣工程設計中應多加考慮。對于節能設備的選擇，應在詳細了解其性能、效果的基礎上，分析其節能技術與經濟效益，綜合考慮各方因素后選定與建筑電氣要求及建筑經濟要求相適宜的節能設備。總之，要將高層建筑電氣設計做好并不是一件容易的事情，需要一步一個腳印的，踏踏實實的去做工程，平時多留意，多觀察，多思考，才能為電氣設計打下良好的基礎。

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黃小燕（身份證：350124198105074026），1981年5月，女，漢，學歷：本科，職稱：工程師，研究方向:高層建筑，智能化系統工程，建筑電氣工程，系統集成等。

作者簡介：