淺談高層建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

胡如兵

【摘? 要】高層建筑電氣設(shè)計(jì)是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，因此，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程，必須要了解高層建筑電氣專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，并且掌握電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)內(nèi)容，從而保證高層電氣設(shè)計(jì)的水平得到提升。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;電氣設(shè)計(jì);要點(diǎn)

引言

隨著我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展的持續(xù)進(jìn)行，城市化進(jìn)程逐漸加速，很多城市都在加強(qiáng)高層建筑的建設(shè)施工，其數(shù)量也在逐漸的增多。隨著現(xiàn)代化的高層建筑逐漸增多，其建筑電氣設(shè)計(jì)中所暴露的問(wèn)題也在逐步的增多。因?yàn)槲覈?guó)的高層建筑有著面積大、層數(shù)多、功能復(fù)雜等特點(diǎn)，所以在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)中有著更高的要求。下面將重點(diǎn)分析我國(guó)高層建筑電氣設(shè)計(jì)的基本情況，同時(shí)也提出了電氣節(jié)能技術(shù)的具體實(shí)施辦法。

一、高層建筑電氣專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)

高層建筑要想實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行和功能的使用，需要安裝比較多的用電與消防設(shè)備，這就導(dǎo)致了其耗電量比較大，并且各個(gè)電氣設(shè)備的功能存在著明顯的區(qū)別，在用電量方面也有著很大的區(qū)別，而用電量巨大導(dǎo)致了其系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性無(wú)法保證。有些設(shè)備在運(yùn)行中就存在很大的危險(xiǎn)性，所以為了保證其能夠安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)了兩個(gè)獨(dú)立的電源進(jìn)行設(shè)備供電，比如消防用電、應(yīng)急照明、客梯電力等等方面。

二、高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1、供配電設(shè)計(jì)

（1）負(fù)荷等級(jí)

超層建筑的層數(shù)比較高、高度較高，一旦發(fā)生火災(zāi)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致人員疏散比較困難且火災(zāi)撲救不及時(shí)等問(wèn)題出現(xiàn)，超高層建筑中消防用電設(shè)備主要包含消防水泵、消防電梯、排煙設(shè)備、應(yīng)急照明與疏散系統(tǒng)、電子設(shè)備機(jī)房用電等這些都要按照一級(jí)負(fù)荷中特別重要來(lái)進(jìn)行供電;普通電梯、生活水泵、排污水泵等都是按照一級(jí)負(fù)荷來(lái)進(jìn)行供電，其他的普通照明、空調(diào)、動(dòng)力等進(jìn)行三級(jí)負(fù)荷供電。

（2）供電電源電壓及主接線(xiàn)。

高層建筑的層數(shù)多、用電負(fù)荷大，要想保證其正常運(yùn)行，就需要采用高壓供電的方式，供電采用10kV。當(dāng)前我國(guó)的很多高層建筑與工況企業(yè)都會(huì)使用母線(xiàn)制為供電線(xiàn)路的主接線(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)形式比較簡(jiǎn)單，且成本比較低，經(jīng)濟(jì)效果非常好。高層建筑電力負(fù)荷主要可以分為一級(jí)負(fù)荷與二級(jí)負(fù)荷兩種，一級(jí)負(fù)荷是由兩個(gè)獨(dú)立電源來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的供電，而二級(jí)負(fù)荷則主要是通過(guò)雙回路來(lái)進(jìn)行供電，也可以使用一回路專(zhuān)線(xiàn)供電的方式來(lái)進(jìn)行。在高層的電氣設(shè)計(jì)中進(jìn)行供電方式的優(yōu)化，可以保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。因此，在線(xiàn)路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通常會(huì)使用內(nèi)橋法來(lái)設(shè)計(jì)高壓雙回路與三回路的線(xiàn)路，并且在低壓上采用單母線(xiàn)分段的方式來(lái)進(jìn)行供電，此時(shí)可以安裝母線(xiàn)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，各個(gè)供電線(xiàn)路段中實(shí)施負(fù)荷的分配，對(duì)于重要設(shè)備的負(fù)荷分配，應(yīng)該使用備用柴油機(jī)來(lái)完成系統(tǒng)的供電。高壓雙回路或者三回路的供電是通過(guò)不同的電源來(lái)進(jìn)行的，這樣就可以更好的保證供電接線(xiàn)的運(yùn)行穩(wěn)定性。但是這種設(shè)計(jì)方案，需要在供電線(xiàn)路中安裝比較多的斷路器裝置，并且變壓器的容量也需要適當(dāng)?shù)脑黾樱獜墓こ陶w的經(jīng)濟(jì)性方面來(lái)考慮。供配電的裝置設(shè)計(jì)中，因?yàn)橛行┰O(shè)備為充油設(shè)備，所以在使用中極易造成火災(zāi)事故的發(fā)生，所以需要進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。

（3）低壓配電系統(tǒng)

低壓配電系統(tǒng)中主要包含了三級(jí)配電方式，即總配電、區(qū)域配電、終端配電。三級(jí)配電系統(tǒng)中的各級(jí)保護(hù)開(kāi)關(guān)具備一定的選擇性。低壓系統(tǒng)中通常需要使用單母線(xiàn)分段另設(shè)一段應(yīng)急母線(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式，級(jí)二路市電為母線(xiàn)供電，線(xiàn)路中間位置上安裝聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，另設(shè)一段應(yīng)急母線(xiàn)，從而可以給重要消防設(shè)施供電。消防水泵、消防電梯、排煙裝置都都要設(shè)置兩個(gè)供電回路，并且需要在最末一級(jí)中的配電箱進(jìn)行自動(dòng)切換。普通照明與動(dòng)力配電照明可以采用樹(shù)干式的配電方式，對(duì)于容量比較大的用電設(shè)備可以應(yīng)用變電所的放射供電方式來(lái)進(jìn)行。

2、防雷與接地

現(xiàn)代化的高層建筑中主要應(yīng)用的是鋼筋混凝土的剪力墻結(jié)構(gòu)形式，其樓板的連接是非常的穩(wěn)定可靠的，主要的問(wèn)題就是需要做好金屬接地。現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)中防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地與工作接地都是聯(lián)系在一起的，形成了混合接地系統(tǒng)。雖然基礎(chǔ)鋼筋等都是通過(guò)自然接地體已經(jīng)達(dá)到了一定的使用需求，但是仍然需要設(shè)計(jì)人工接地體裝置，可以將建筑基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式建立成為接地網(wǎng)，此時(shí)可以形成均衡電位，對(duì)于保證系統(tǒng)的安全性有著直接的影響作用。

3、照明設(shè)計(jì)

超高層建筑中所設(shè)計(jì)的消防應(yīng)急照明為消防用電負(fù)荷，要按照該建筑的最高負(fù)荷來(lái)進(jìn)行供電設(shè)計(jì)。應(yīng)急照明持續(xù)供電時(shí)間必須要達(dá)到消防安全運(yùn)行的需要，其疏散時(shí)間供電至少應(yīng)該滿(mǎn)足t≥30min;避難疏散電源可以持續(xù)供電t≥60min，消防工作持續(xù)工作t≥180min。為了能夠達(dá)到應(yīng)急照明轉(zhuǎn)換規(guī)范的需要，應(yīng)急供電電源可以采用蓄電池與發(fā)電機(jī)組合的形式，在市電中斷的情況下，可以利用蓄電池來(lái)進(jìn)行應(yīng)急照明，發(fā)電機(jī)開(kāi)啟之后，供電電源會(huì)自動(dòng)的轉(zhuǎn)換成為發(fā)電機(jī)電源，此時(shí)就能夠延長(zhǎng)其供電的時(shí)間。

高層建筑的總高度非常高，通常情況下都需要安裝航空障礙等，需要從建筑結(jié)構(gòu)的外側(cè)轉(zhuǎn)角頂端位置上進(jìn)行設(shè)計(jì)，水平與垂直的距離都要在45m以下。對(duì)于總高度超過(guò)100m的建筑來(lái)說(shuō)，需要在間隔30m的位置上就要安裝一組中光強(qiáng)紅色恒光等。障礙標(biāo)志燈電源需要根據(jù)主體建筑的供電負(fù)荷最高的要求來(lái)設(shè)計(jì)。

屋頂中設(shè)計(jì)的直升機(jī)停機(jī)坪，為了可以方便飛行員在最短時(shí)間內(nèi)就能夠確定停機(jī)坪的精確位置，需要在停機(jī)坪的周邊區(qū)域中安裝不同色彩的照明與信號(hào)等，可以在發(fā)生火災(zāi)事故之后就會(huì)立即尋找出正確的位置降落。此時(shí)應(yīng)該注意，停機(jī)坪的照明電源應(yīng)該按照建筑主體結(jié)構(gòu)的最高負(fù)荷要求來(lái)進(jìn)行供電設(shè)計(jì)。

4、高層建筑的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也進(jìn)一步的規(guī)范和安全，高層建筑防火系統(tǒng)也在逐漸的完善。在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該使用中心報(bào)警系統(tǒng)將進(jìn)行整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且需要將整個(gè)系統(tǒng)都形成自動(dòng)化的滅火系統(tǒng)，可以在火災(zāi)發(fā)生之后做出直接的反應(yīng)。在自動(dòng)化系統(tǒng)中，首先應(yīng)該安裝探測(cè)器可以檢測(cè)中火災(zāi)的信號(hào)，然后將其直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)進(jìn)入到分區(qū)報(bào)警器與消防中心之后可以直接形成聲光報(bào)警信號(hào)，及時(shí)作出必要的反應(yīng)以保證建筑運(yùn)行的安全性。

5、高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)

全球能源形勢(shì)逐漸嚴(yán)峻的現(xiàn)代社會(huì)，我國(guó)作為人口重點(diǎn)且地區(qū)發(fā)展嚴(yán)重不均衡的國(guó)家，高層建筑在設(shè)計(jì)中也更多的考慮到節(jié)能化的要求，而節(jié)能也是我國(guó)社會(huì)主義發(fā)展的重要一項(xiàng)基本要求。現(xiàn)代信息建筑與傳統(tǒng)的工業(yè)化建筑實(shí)現(xiàn)了完美的結(jié)合，高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能化設(shè)計(jì)也逐漸的推動(dòng)了我國(guó)的高層建筑的快速發(fā)展，高層建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜性在逐漸的升高且功能逐步增多，因此，高層建筑設(shè)計(jì)與管理都有著更高的要求。對(duì)于高層建筑中不同類(lèi)型的設(shè)備來(lái)說(shuō)，性能與功能都存在著直接的區(qū)別，如果一味的選擇使用新型的技術(shù)，必須要保證其運(yùn)行的安全性與可靠性，設(shè)計(jì)方案也應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)合理、操作簡(jiǎn)單等方面入手，可以滿(mǎn)足人們正常使用的需要。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，高層建筑技術(shù)水平得到很大的提升，高層建筑電氣設(shè)計(jì)的要求也在逐步的增多，國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)了很多的管理規(guī)范與制度，高層建筑電氣設(shè)計(jì)人員需要充分的理解國(guó)家的規(guī)定，掌握其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，切實(shí)提升建筑電氣運(yùn)行的安全性與可靠性，充分的保證人們的生命安全。

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（作者單位：武漢長(zhǎng)凱物業(yè)發(fā)展有限公司）