探究高層建筑電氣設計的要點與策略

李敏

摘 要：隨著城市現代化的發展與進步，高層建筑工程項目逐漸增多，成為城市建設的一道風景線。為了緩解城市擁擠居住空間的現狀，改善城市居民的居住環境，提供更為寬松、優質的建筑工程項目，成為建筑產業關注的重點，而電氣設計作為高層建筑工程項目中不可缺少的重點環節，需要得到有關單位與管理人員的重視與關注。下文中，筆者將從個人參與高層建筑工程項目電氣設計的工作實踐經驗出發，分析如何優化高層建筑電氣設計的方案水準，從而提升高層項目整體質量。

關鍵詞：高層建筑工程項目；電氣設計；方案與要點策略

電氣設計是高層建筑工程項目中重要的一項環節，電氣設計人員應當在科學理念的指導下，不斷提升自身的職業能力，從國內外的成功設計案例中學習、汲取經驗，并與現實的建筑工程實踐情況相結合，不斷提升高層建筑工程項目電氣設計的水準，實現節能環保、智能便捷等功能性，確保居住環境的舒適宜人。

1 高層建筑工程項目的電氣設計要點

在設計高層建筑工程項目電氣系統的時候，有關設計人員應當考慮到高層建筑進出通行、給排水系統的復雜性，及其對電氣系統設計所產生的影響與干擾，并且需要考慮到高層建筑項目因為建筑高度特殊，在供暖與通風方面需要加裝空調設備，因此增加了電氣系統的供電數值，對電氣系統穩定運行的標準要求也相應較高。

為了促進建筑產業進步與城市建設的可持續、和諧發展，高層建筑工程的電氣設計過程中應當體現出綠色節能、清潔環保的科學設計理念，一方面要保證城市居民正常生活、工作的用電需求，另一方面也要應用節能、降耗的設計方案，盡可能降低電氣系統對用電的損耗，實現節約成本、安全穩定、節能環保的電氣設計目標。因此，筆者建議結合工程實際情況，選擇高效率照明光源、電動機和變壓器，降低電量不當損耗，提升用電安全性。

2 高層建筑電氣設計的主要內容

2.1 用電負荷的計算

電力負荷是供電設計的依據參數：計算準確與否，對合理選擇設備種類、型號，能否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 15s 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。

2.3 高低壓配電系統的設計

高壓配電系統：現代高層建筑均是采用兩路獨立的 l0kV 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。計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍安裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。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。

2.4 主要設備的選型

高壓開關柜。現代高層建筑的變配電室一般設在主樓地下層，按規定不宜采用油開關。應根據高層建筑地下室的標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。電力變壓器。根據防火要求，主樓內不允許裝設大容量的油浸電力變壓器。

低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。應急備用發電機組。過去大多是采用柴油發電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發電機。這種發電機具有體積小、重量輕、反應速度快，故障率低等優點。變電所位置的確定。現代高層建筑的用電量相當大，在確定變電所位置時，應盡可能使高壓深入負荷中心。

電氣照明設計。包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統一。選用高光效電光源，可以取得節能的明顯效果。

防雷與接地.現代高層建筑的防雷設計，除采用避雷針和避雷帶的傳統做法外，近年還出現有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用，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。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4Ω以下。

預警與消防電氣設備的選型要點為，設計火情報警電氣系統和自動滅火電氣系統，包括火源監控探測裝置、電氣分區預警與控制裝置、消防中心電氣控制系統和自動滅火裝置等等。由于高層建筑工程具有建筑樓層高、內部空間結構復雜等特點，因此火警電與消防電氣控制系統應當充分與現實工程情況結合，從實際情況出發。

電梯電氣設計與設備選型的要點為，結合不同類型的高層建筑工程、高層建筑內部的不同區域功能，將電梯電氣劃分為不同的類型，包括依據使用目標差異而劃分的：人員乘降梯、消防電梯、貨物運輸電梯、景觀游覽電梯等等；根據不同類型電梯的使用目的、功能與安全性，選擇不同的電流配置方案與電梯運行速率，從而完成高層建筑的電梯電氣設計方案。

3 總結

綜上所述，由于城市居民物質生活水平的不斷提升，對高層建筑工程項目電氣設計的要求與標準也在不斷提升。有關設計機構與設計工作者應當從現實情況出發，不斷提高自己的職業素養，優化電氣設計方案，保證高層建筑安全、穩定的發揮各項功能與效用，從而推動城市建筑產業和諧、可持續發展。

參考文獻

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（作者單位：大連仕成規劃建筑設計有限公司）