高層建筑電氣設計關鍵技術解析

楊帆

銘揚工程設計集團有限公司新疆分公司 新疆喀什 844000

當前，城市化進程不斷加快，高層建筑的建設數量也日益增多，現代化建筑內部電氣設備數量多，并且種類豐富，因此，也提高了建筑用電氣設計難度。電氣設備的大量存在，使得電氣系統的用電負荷相對較高，因此，設計人員需要對電氣設計當中關鍵技術的應用加以探索，保證高層建筑在電氣設計方面的質量不斷提高。

1 高層建筑的電氣設計特點

對于高層建筑的設計，電氣設計為重要內容，包括發電機、供配電系統和垂直交通等，都需要利用合理的電氣設計技術。和普通建筑對比，高層建筑顯著的特點就是用電負荷種類多，并且具有差異性。在電氣設計方面，需要嚴格按照國家標準和建筑設計規范進行，考慮到設備功能，對相關設計指標進行確認。由于高層建筑本身高度大，所以輸配電距離相對較長，隨之產生的用電負荷也越大。電氣設計方面，應該高度關注設備運行可靠性和建筑室內安全性，運用關鍵技術，使電氣設計更加科學合理[1]。

2 高層建筑的電氣設計

2.1 電壓設計

高層建筑中，由于電氣設備功能各不相同，因此使用過程所需電壓也有所差異。所以設計過程應該按照建筑具體功能，展開電壓分析，保證變壓器裝置總容設計的合理性。在用電負荷當中，一級負荷、二級負荷為重點內容，需要保證單位負荷的功率處于100-130VA/m2之間。由于高層建筑的用電規模相對較大，所以電路電壓難以滿足建筑的實際供電需求。在設計過程，可使用多個電源，保證供電電壓的穩定性。除此之外，還需與供電部門做好溝通與交流，將多種因素考慮其中，對于電壓合理選擇。

2.2 電源設計

高層建筑的供電系統當中，電源設計十分重要，應該按照國家標準，使用雙電源的供電方式。高層建筑用電氣系統當中，應該存在2個及以上數量的供電電源，并且電源需要以獨立形式存在，防止使用過程產生相互干擾問題。這樣，即使其中電源存在問題，其他電源仍然能夠正常工作，保證供電的持續性和穩定性。在實際設計當中，可以從2個電網系統當中選擇電源，還可在同一電網之內，設置2個距離相對較遠的電源。高層建筑當中，用電負荷相對較高的是應急電源，并且對于此類電源對于供電的持續性有較高要求。所以對于設計者來講，在設計過程應該將應急電源的供電穩定性考慮其中，盡量不使用煤油發電、天然氣發電的形式。選擇的發電技術，應該使用市電系統的接地方式，提高電氣設計合理性。如果城市電網難以正常運行，那么高層建筑內部仍然能夠存在穩定電源。除此之外，高層建筑內部還需設計應急電源，以維持多種用電需求。

2.3 應急照明的設計

在高層建筑避難層當中，應急照明的照度應該高于3lx，避難走道內部應急照明光照度應高于5xl。所以，設計應急照明時，需要嚴格按照建筑使用需求，對于照度合理選擇，保證建筑發生險情時，人員撤離具備良好的光照度。與此同時，部分高層建筑對于應急照明的設計存在特殊要求，光照度要高于平均光照度。比如：對于大型商場來講，應急照明需要按照一級負荷進行供電。

2.4 配電站與避難層方面設計

高層建筑的典型特點是高度大，所以電氣設計和常規建筑存在區別。設計者在對配電站進行設計時，應該將供電半徑作為重點考慮內容，展開電氣設計，保證低壓出線柜至末端配電箱二者距離不超過120m，還需按照高層建筑整體電壓，設計低壓供電系統，供電線路電壓為建筑電氣系統總體電壓的5%。按照建筑不同區域的用電需求，對于變電站展開合理設計，并根據建筑功能對于變電站范圍進行區分。通常而言，如果建筑的地下空間允許，高層建筑的底部通常會設計獨立的高壓配電室。

避難層的設計，應該將各樓層人們緊急情況下求生需求考慮其中，注意相鄰避難層的間距應不超過50m。供電設計需保證高層建筑所有避難層交直流電全部使用單獨供電模式，這樣，在特殊情況下，可維持避難層供電穩定性與安全性。

2.5 智能設計

在科技快速發展過程，更多智能技術和建筑設計領域相互融合，能夠提高電氣系統使用的便捷性，使電氣設計更具人性化特點與智能化特色。但是智能化設計方式系統復雜，常見通信、消防聯動、火災報警、照明等系統。上述系統的電氣設計思路相對復雜，需要相關人員按照電氣系統功能，對于智能化技術合理選擇，科學規劃，遵循節能、環保等設計原則，使用監控系統監控機電設備，利用環保技術，為電氣節能運行奠定良好基礎。比如：可使用i-bus控制系統對于建筑展開照明設計，此系統兼容性良好，可使用開放式結構，便于電氣安裝，系統當中包括獨立運行模塊，能夠和不同面板探測器直接靈活互換，電壓24V可保證使用安全，利用該系統可對于照明系統靈活控制，節約電能。

2.6 防災技術

在建筑的防火設備設計方面，可在避難層設置應急廣播系統，各系統獨立設計，避免使用期間產生干擾問題，能夠順利接收信號，這樣即使建筑內部發生火災，相關人員也能夠及時接受火災信息，為內部人員撤離和采取救援措施提供基礎。還需在避難層設計呼救裝置，保證火災發生時人員通信暢通。在建筑地下設置消防控制室，利用監測系統對于設備展開實時監控，提高建筑對于火災的防范能力。除此之外，還需設計火災監控、煙霧探測等系統，應急照明的設計中，利用智能化技術和設備，及時發現火災，并且采取預防措施，避免火災救援時人員需要進入建筑現場指揮，提高救援安全性。建筑防災設計，還需關注疏散路徑優化調整，確保內部人員在短時間內能夠快速從火災現場撤離[2-3]。

總之，通過上文分析，對于高層建筑的電氣設計合理優化，并且選擇先進的技術展開電氣設計，不斷提高電氣系統節能性，提升電氣設備使用安全性，讓建筑設計更加科學。建筑設計領域人員應該高度注意上述技術的應用，為高層建筑的電氣設計持續發展奠定良好基礎。