高層民用建筑改造工程電氣設計的應對策略研究

彭亮

（蘇寧智能科技服務有限公司，江蘇 南京 210000）

改擴建工程與新建工程有著很大區別，主要是對現有已存并已使用多年的建筑（以下簡稱“既有建筑”）進行改造，由于受到內部以及外部多種因素的影響，所以需要進行重新改造。但是改造工程實施的前提是必需達到相關規定的要求，但是這些既有建筑雖然在建設之初是符合國家相關規范標準的，如果按照現有的規范標準去衡量，則需要綜合考慮多種因素。為此，本文對高層民用建筑改造工程電氣設計的應對策略進行研究，希望可以為相關技術人員提供幫助。

1 高層民用建筑改造工程考慮的因素

改造既有建筑，由于施工現場條件非常復雜，并且使用年限非常長，所以應當綜合考慮多種因素，下面分別從內部因素、外部因素兩部分進行綜合分析。

其中內部因素主要指的是建筑實際存在的現場情況，這可直接影響到建筑電氣的設計方案。主要包括：①建筑格局，比如疏散通道的位置、設備運輸通道等；②建筑功能，用電負荷容量的變化、增設第二電源等問題；③設備運行及使用情況，現場供電電源的供電方式、設備的使用年限、使用情況等；④設備用房的設置情況，是否設置柴油發電機房，設備用房位置、大小能否達到擴容需求，線路通道能否符合此次改建需求等；⑤其他方面則涉及了一些相關專業，比如暖通、排水等設備用電需求變化等[1]。

而外部因素，主要指的就是外部設計環境以及建設投資方的需求，這對既有建筑改造工程建筑電氣的設計具有重要作用。其中主要包括：①規范標準的變化，由于社會以及科技的進步，相應的國家規范標準也會不斷更新，這便使得現行規范與原有建筑設計期的要求存在差異；②建設需求，可以理解為改造區域功能的定性的改變是否會對設計產生影響，比如供暖方案的調整導致供暖設備供電需求的變化等；③建設投資，需要利用有限的投資資金設計出在符合改造工程需求的較為經濟性的方案，此外，還需要為以后改擴建預留條件；④建設周期，改造工程特別是高層民用建筑，會分為多個建設周期，不同的建設周期對設計需求也不同，因此，需要結合實際情況為后期改擴建預留合適的條件，以免出現重復修改和返工的情況。

通過以上內部因素和外部因素的影響，不難發現，對于高層民用建筑改造工程電氣設計，可以說是一項極其復雜需綜合性考慮的工程，因此，在實際設計方案時會受到多方面影響，需要統籌全局，做好整體規劃。

2 高層民用建筑改造工程電氣設計的具體優化措施

下文主要結合實際工程案例，詳解分析高層民用建筑變配電系統的改造對策：

某高層民用建設大樓共16 層（地下1 層，地上15 層），建筑高58.5m，具體改造范圍為大樓2 層和3 層，總面積約為2438m2，原有用途是辦公室，現在需要改為教育基地，其中涉及的相關配套設備用房也需要結合實際需求進行合理改造。在此建筑中，消防負荷用電、客梯、生活水泵用電等屬于二級負荷，剩余其他用電為三級負荷。在原有設計中主供電源主要使用的是10kV 高壓線路，備供電源則是柴油發電機組[2]。

2.1 計劃階段

在計劃階段，主要需要制定項目的總體目標、收支預算、項目立項等工作。對于此次建筑的改造，最終定為改造教育基地，主要是從該建筑的面積、用途給排水、暖通、電氣專業、規范標準以及設計標準等方面進行總和分析考慮，將此改造工程定性為“教育基地”，具體一定的可行性。

2.2 執行階段

在設計變配電系統過程中，相關設計人員需要結合現場調研以及搜集到的相關資料進行分析和設計。經過分析后可以得出：①變壓器容量可以滿足本次擴容需求，變配電設備運行正常，但其使用年限過久，尤其是電力變壓器，已超過了設備安全使用年限；②該大樓原設計二級負荷設備容量約為108kW，但實際使用為100kW，在此次改造中需新增消防風機約20kW；③除去改造區域外，大樓其他區域需要正常工作，所以不停電施工。綜合這些情況制定了三種方案：

①可以從臨近的開閉所另外增加一路10kV 的高壓電源；②采用柴油發電機組，重建柴油發電機房；③對于重要的負荷可以采用EPS 作為備用電源。

2.3 檢查溝通協調階段

在此階段中，需要與建設投資方進行充分溝通，實行多期改造，本次為一期改造階段。從上文提高的三種方案進行分析：

方案一，建設投資方認為此方案實行后在后期操作維護較為簡單，并且較為經濟可靠。但如果從技術角度看，大樓重要的負荷總計108kW，如果從市電引一路10kV 電源，則不夠經濟也不合理。主要是因為10kV供電方案將發生變化，所以需要拆除原有高壓柜，增加新的高壓進線柜、計量柜、聯絡柜，此種改造對建筑結構等其他專業影響較大；此外，開閉所與大樓距離較遠，并且大樓處于的位置市政管網復雜，存在很多不可控制因素；最后，此方案經過供電局部門核實和造價核算，并沒有節省投資。所以此方案不可行。

方案二：此方案中需要將全樓的空調系統進行改造，拆除鍋爐設備，重建柴油發電機房，這樣不僅可以達到此次改造需求，也可以滿足全大樓的重要負荷供電可靠性。但是經過造價預算后，本期改造只考慮教育基地的空調系統，將全大樓的空調系統改造放到工程二期改造，所以，暫時不拆除鍋爐設備。經過現場多次勘測、核對、溝通協調等，發現現有地下室范圍無法滿足進排風和排煙的位置安裝空間，并且地上的紅線范圍內，達不到建造柴油發電機房的條件，因此，本期只考慮重要負荷的供電連續性、可靠性。

方案三：經過上述兩種方案的分析、核對和確定，并且要滿足非改造區域按不停電施工的要求，所以將更新變配電房內設備、改造大樓空調系統、重建柴油發電機房納入到二期改造范圍，在一期改造中只考慮教育基地的供配電系統的供電安全可靠性，其中備用電源為動力型EPS，將其安裝到改造區域消防風機房內，不僅符合規范要求，也滿足了使用要求。

2.4 實施階段

在工程施工及投入使用期間，制定的方案并沒有出現重大修改或者調整那么前三個階段有效可行。

3 結語

總之，對于高層民用建筑大樓的改造，需要根據實際情況制定合理的方案，并通過計劃、執行、檢查溝通協調、實施四個階段進行有效落實，從而達到改造目的。