高層建筑電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容及注意的問(wèn)題探究

文/劉維濤 中核新能核工業(yè)工程有限責(zé)任公司 山西太原 030012

1、電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容

與其他方面的設(shè)計(jì)相比，電氣設(shè)計(jì)更為復(fù)雜和多元，不僅種類(lèi)繁多，還對(duì)技術(shù)水平提出了較高的要求。其中涉及到各種送電設(shè)備，如照明工具、排水設(shè)施、消防器械、空調(diào)裝置等等。因此，想要設(shè)計(jì)出高效便捷、安全合理，符合實(shí)際需求的高層建筑電氣對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)隊(duì)伍來(lái)說(shuō)也是不小的挑戰(zhàn)。

1.1 高層建筑電氣設(shè)備的總負(fù)荷計(jì)算

一般來(lái)說(shuō)，高層建筑的用電量是巨大的,要想設(shè)計(jì)出一套完整的高層建筑電氣設(shè)計(jì)，就必須進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析，計(jì)算好電氣設(shè)備總負(fù)荷。就我國(guó)現(xiàn)在的技術(shù)而言，利用負(fù)電荷密度法進(jìn)行計(jì)算更為簡(jiǎn)便，與之相關(guān)的需要系數(shù)法就顯得尤為的麻煩和不便。

1.2 電氣設(shè)備的供電的選擇

由于高層建筑的巨大用電量，因此高層建筑都會(huì)采用兩個(gè)相互獨(dú)立電源并且同時(shí)供電，直到其中一個(gè)電源停止供電，那么另一個(gè)電源就會(huì)充當(dāng)備用電源。對(duì)于家庭用戶而言，時(shí)而斷電必不可免的產(chǎn)生一系類(lèi)的麻煩，通過(guò)兩臺(tái)相互獨(dú)立的發(fā)電機(jī)足可以做到在停電的十五秒內(nèi)恢復(fù)供電，以保證了居民的人身安全性，同時(shí)確保電梯和照明設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣的設(shè)計(jì)也是從供電的可靠性和居民的安全性兩方面來(lái)考慮的。而我國(guó)的高層建筑用電負(fù)荷和參數(shù)都是依據(jù)建筑的實(shí)際功能用電來(lái)設(shè)計(jì)的。

1.3 高層建筑照明設(shè)備的設(shè)計(jì)

照明系統(tǒng)就從以下幾點(diǎn)中進(jìn)行選擇：1.合適的燈具，不僅要美觀大方，還要節(jié)能環(huán)保。2.合適的光源，盡量從護(hù)眼的角度著手，避免強(qiáng)光刺激。3.照明度的計(jì)算和控制。對(duì)于照明控制要保證在美觀舒適的前提下，盡最大努力做到節(jié)能環(huán)保。

1.4 高層建筑的高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一般情況下在已知的電壓數(shù)端口都裝有電度計(jì)數(shù)表進(jìn)行電價(jià)法計(jì)費(fèi)，這種方法的名字就叫做高供高計(jì)法，是目前我國(guó)主流配電計(jì)費(fèi)之一。為了減少大容量變壓器的數(shù)量，節(jié)省占地面積，保證可靠供電，通常在低壓母線之間裝有聯(lián)絡(luò)裝置。在高層建筑的配電線路選擇上應(yīng)該根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇電纜線路，還應(yīng)注意不同電壓線路敷設(shè)間距的考慮，在高層建筑的線纜選擇上注意應(yīng)根據(jù)負(fù)荷等級(jí)來(lái)選擇。

1.5 接地與防雷

在修建高層建筑時(shí)，一定要注意防雷的設(shè)計(jì)。我國(guó)現(xiàn)在一般主要的設(shè)計(jì)就是利用傳統(tǒng)的針與接閃帶，先進(jìn)一點(diǎn)的就是采用放射性避雷針與消雷器。雖然這兩種防雷技術(shù)在工程中得到了較多的實(shí)際運(yùn)用，但是關(guān)于這兩者的理論還是存在爭(zhēng)議的。目前我國(guó)高層建筑是以鋼筋混凝土建筑為主，樓板之間的連接十分的緊密牢靠，所以金屬質(zhì)感線工作就顯得尤為重要。作為高層建筑擁有眾多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)其缺點(diǎn)也極其明顯那就是雷擊問(wèn)題。防雷工作設(shè)計(jì)是每一棟高層建筑物的必需之物，它關(guān)乎到居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。其電氣設(shè)備的防雷保護(hù)和防雷接地工作應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，它們組合成了聯(lián)合接地系統(tǒng)。為滿足混凝土鋼筋對(duì)其電阻影響最小的要求，其接地電阻大多數(shù)都用1Ω 以下進(jìn)行操作。為了大大提高安全性，我們也可以鋪設(shè)人工接地體與主建筑物相連接形成巨大的接地網(wǎng)絡(luò)，大大均衡電位提高安全性。以下圖片就是對(duì)這一想法的描繪。

1.6 電梯

電梯對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)是必不可少的。一般情況下按照電梯的功能進(jìn)行劃分為：普通電梯、消防電梯、服務(wù)梯、觀景梯、貨梯和自動(dòng)扶梯等等；按照速度劃分，可以分為：超高速電梯、高速電梯、快速電梯和低速電梯；按照電流劃分則可以分為交流電梯和直流電梯。高層建筑設(shè)計(jì)人員首要任務(wù)的就是決定電梯的臺(tái)數(shù)和功能。至于電梯的造型與配置，并不是由電氣設(shè)計(jì)人員單方面就能決定的，必須與總建筑師或總體交通設(shè)計(jì)人員共同研究才能確定。

2、高層建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

我國(guó)雖地大物博，但人口總數(shù)十分巨大，因此人均資源量十分稀少。為順應(yīng)節(jié)能環(huán)保的潮流趨勢(shì)，在高層建筑設(shè)計(jì)中更應(yīng)該體現(xiàn)這一特點(diǎn)。從供配電器材上、供配電線路上和建筑照明真正做到減少器材投入，節(jié)省能耗的目的。

2.1 高層建筑在供配電器材方面的節(jié)能設(shè)計(jì)

修建高層建筑時(shí)，想要實(shí)現(xiàn)其節(jié)能目標(biāo)，就應(yīng)該合理地設(shè)計(jì)變壓器的容量與數(shù)量,從而能夠靈活地切換變壓器，大幅度降低能耗。無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)就地補(bǔ)償來(lái)避免無(wú)用功的消耗。提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)來(lái)降低能耗也是不錯(cuò)的選擇之一。兩種方法既提高了設(shè)備的利用率，又大大地避免浪費(fèi)資源。

2.2 高層建筑在供電線路方面的節(jié)能設(shè)計(jì)

要想達(dá)到減少電能消耗和節(jié)省線材的目的，就應(yīng)該在高層建筑供電線路節(jié)能方面盡量縮短供電距離。從事高層建筑設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該選用電阻率較小的電線來(lái)進(jìn)行供電。而在大功率用電設(shè)備供電方面，應(yīng)該選用截面較大的導(dǎo)線。與此同時(shí)更應(yīng)該注意導(dǎo)線的質(zhì)量和選型，既要減少能耗，又要降低火災(zāi)系數(shù)。

2.3 高層建筑在建筑照明方面的節(jié)能設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)高層建筑的照明系統(tǒng)等方面最好選用環(huán)保節(jié)能燈具。通過(guò)高層建筑的照明燈具進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃與布置，才能更好避免出現(xiàn)重復(fù)照明的現(xiàn)象,從而節(jié)約電能。采用節(jié)能聲控，光控開(kāi)關(guān)來(lái)控制進(jìn)而起到節(jié)約環(huán)保的目的。

結(jié)語(yǔ)：

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的崛起，而城市用地面積必然隨著縮小。因此，未來(lái)高層建筑必定是建筑業(yè)大潮中的主流，如何合理完善高層建筑中電氣設(shè)計(jì)就成為了重中之重。相關(guān)從業(yè)人員必須從電氣系統(tǒng)安全性，節(jié)能性，和經(jīng)濟(jì)性的角度著手。