【摘要】電氣設(shè)計(jì)對(duì)于高層建筑功能的發(fā)揮具有十分重要的作用，近年來雖然也取得了巨大的進(jìn)步，但仍然存在很多問題和不足之處。本文將圍繞著高層建筑電氣設(shè)計(jì)問題來進(jìn)行探討，我們會(huì)針對(duì)電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)注意事項(xiàng)來介紹，同時(shí)還闡述了高層建筑的節(jié)能方法和節(jié)能原則。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能原則

1 高層建筑的電氣設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

由于高層建筑的電氣設(shè)計(jì)是一門很綜合的學(xué)科，所以要求設(shè)計(jì)人員要具備很高的專業(yè)技術(shù)，不僅僅要掌握相關(guān)的理論知識(shí)，還要滿足不同人群的要求，在保證總體質(zhì)量的前提下，做出滿意的設(shè)計(jì)。 再設(shè)計(jì)工作中目前有幾本規(guī)范需要設(shè)計(jì)人員必須要掌握，這些規(guī)定為《 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50045-2005）、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50116-98）、《 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ 16-2008），除了要遵照這-些規(guī)定以外，作為設(shè)計(jì)人員還要熟悉其他建筑電氣規(guī)范的內(nèi)容，這樣才能從整體出發(fā)，全面的去設(shè)計(jì)高層建筑的電氣工程，才能保證設(shè)計(jì)具有綜合性，有更高的質(zhì)量水平。

2 高層建筑電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑的電氣設(shè)計(jì)工作具有其自身的特點(diǎn)，主要與高層建筑的特點(diǎn)及建筑內(nèi)的電氣特點(diǎn)相關(guān)。首先，在高層建筑中，與建筑電氣相關(guān)聯(lián)的用電設(shè)備種類較多，功能和要求也相對(duì)復(fù)雜，包括室內(nèi)、樓道中的安全照明設(shè)備，冷卻塔風(fēng)機(jī)等電力制冷設(shè)備，貨梯、客梯內(nèi)的電梯電力設(shè)備，鼓風(fēng)機(jī)、 排風(fēng)扇、電冰箱等廚房用電設(shè)備，生活用水以及消防泵等給排水設(shè)備，送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)等空調(diào)送電設(shè)備。

此外，高層建筑中不同電氣系統(tǒng)的用電量相差較大，而且對(duì)供電設(shè)備的要求也大不相同，因此必須對(duì)不同電力設(shè)備配備不同的供電電源。對(duì)于高層建筑的消防用電、電梯用電、應(yīng)急照明用電等必須配備專門的獨(dú)立電源，防止外部供電系統(tǒng)斷電后影響居民的正常生活和安全。

3 高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

3.1 電量負(fù)荷的計(jì)算

高層建筑供電設(shè)計(jì)的重要參數(shù)依據(jù)就是電力負(fù)荷，其計(jì)算的準(zhǔn)確程度對(duì)選擇合理設(shè)備并確保電力安全可靠的運(yùn)行，都能起到重要作用，并發(fā)揮節(jié)能功效。一般電量負(fù)荷的計(jì)算方式主要采取負(fù)荷密度法與需要系數(shù)法。

3.2 高低壓電的配電系統(tǒng)

在高層建筑中，高壓配電系統(tǒng)的組成是兩路10kV 的電源，兩路電源同時(shí)供電。一般來說，高壓配電采用的形式是單母線分段，自動(dòng)切換的同時(shí)起到相互備用的目的。為了在電氣設(shè)計(jì)中使變壓器臺(tái)數(shù)盡量減少，一般單臺(tái)變壓器都采用容量大于 1 000 kV A 的，正常狀態(tài)下的變壓器能夠解列運(yùn)行，中間設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)，來控制低壓時(shí)短路電流的情況。另外，高低壓配電的計(jì)費(fèi)方式，多采取高供高計(jì)，仍然需要安裝設(shè)計(jì)費(fèi)電度表，將照明和動(dòng)力兩方面分開的方式計(jì)價(jià)。

3.3 供電電源以及電壓的選擇

為保證現(xiàn)代高層建筑的供電可靠性，設(shè)置兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的電源是必須的，而電源的具體數(shù)量則可以根據(jù)負(fù)荷的大小以及實(shí)際的電網(wǎng)條件來定量。 盡管兩路電源獨(dú)立運(yùn)行，但它們實(shí)際上仍然同時(shí)供電，彼此相互備用 此外還要安裝柴油發(fā)電機(jī)組以應(yīng)急備用，確保能夠在15 s之內(nèi)正?；謴?fù)供電。 為了保障照明、電腦、電梯、消防等設(shè)備的事故用電，我國(guó)國(guó)內(nèi)的高層建筑，其供電電壓都是用的標(biāo)準(zhǔn)電壓，為10kV。

3.4 電氣的照明設(shè)計(jì)

高層建筑的電氣照明設(shè)計(jì)，主要包括燈具的造型設(shè)計(jì)、燈具的布置、照度的計(jì)算、光源類型選擇等。電氣的照明設(shè)計(jì)實(shí)際上與建筑的裝飾密切相關(guān)，因此二者之間應(yīng)相互照應(yīng)、相互配合，應(yīng)確保藝術(shù)意境與使用功能的統(tǒng)一。在現(xiàn)代高層建筑中，普遍采取傳感器、定時(shí)器或者光敏元件來實(shí)現(xiàn)照明的自動(dòng)控制作用，并通過各種建筑物的自動(dòng)化系統(tǒng)來控制照明電路與接觸器。另外，采取高光效的電光源，也是節(jié)能照明的重要手段。

3.5 消防自動(dòng)滅火與報(bào)警機(jī)制的設(shè)計(jì)

隨著科技的進(jìn)步，高層建筑在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火機(jī)制方面也逐漸統(tǒng)一，目前主要包括5個(gè)部分：火災(zāi)探測(cè)器、分區(qū)消防報(bào)警控制器、消防中心、自動(dòng)灑水滅火器和氣體自動(dòng)噴射，以保證報(bào)警滅火自動(dòng)化系統(tǒng)。在這個(gè)過程中，由探測(cè)器探測(cè)火災(zāi)信號(hào)，并自動(dòng)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，電信號(hào)進(jìn)入分區(qū)報(bào)警器以及消防中心，轉(zhuǎn)為聲光報(bào)警信號(hào)。而整個(gè)消防指揮與監(jiān)控由消防中心完成。由于高層建筑消防用。電設(shè)計(jì)跨多學(xué)科，規(guī)模、功能和控制范圍都日趨復(fù)雜，因此設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度也越來越高。

3.6 電梯的用電設(shè)計(jì)

電梯機(jī)房一般在井道的上方，普通電梯的梯井能夠連通或者設(shè)置開口相連通。電梯根據(jù)使用功能多分為客用電梯與貨用電梯等；而按照速度劃分可分為超高速、高速、快速與低速電梯；按電流可分為直流和交流兩種。在現(xiàn)代高層建筑中使用的電梯，為了縮短等待的時(shí)間并提高運(yùn)輸能力，多采用超高速或者高速的電梯，分組采取控制。為了提高運(yùn)行的舒適性與穩(wěn)定度，客用電梯多采取直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)。

3.7接地和防雷設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代高層建筑的接地設(shè)計(jì)中，由于高層建筑多選擇鋼筋混凝土剪力墻，與樓板之間有較為可靠的連接，重點(diǎn)在于金屬管線工作的保障。另外，高層建筑一般采取避雷針與避雷帶的傳統(tǒng)方式，隨著技術(shù)的發(fā)展已出現(xiàn)放射性避雷針與消雷器等設(shè)備，雖然這兩種技術(shù)已經(jīng)在很多工程中得以應(yīng)用，但卻在理論上始終存在爭(zhēng)議，仍需要更多實(shí)踐的支持。

4 高層建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能方法和節(jié)能原則

隨著我國(guó)人口的加劇，工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源的消耗也不斷增加，正面臨能源危機(jī)問題， 因此各行業(yè)都已提出節(jié)能的需求，這也是高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的重要特點(diǎn)之一。

4.1 滿足建筑物的使用功能

高層建筑的電氣設(shè)計(jì)在使用功能方面要滿足照明在色溫、照度、顯色指數(shù)這幾方面的要求，空調(diào)溫度和風(fēng)量也要得到滿足，使用舒適度和衛(wèi)生狀況應(yīng)得到保障；運(yùn)輸通道上下和左右都要暢通無阻；一些特殊技術(shù)方面使用的要求要滿足，如在娛樂場(chǎng)的用電、展廳的工藝照明以及電力用電等。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

需要充分考慮節(jié)能的同時(shí)也要充分考慮到經(jīng)濟(jì)因素，建立在過分增加成本和投入基礎(chǔ)上的節(jié)能是不建議的。節(jié)能的焦點(diǎn)應(yīng)該在電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中體現(xiàn)，能在較短時(shí)間內(nèi)通過節(jié)能而得以費(fèi)用回報(bào)。

4.3 以減少無謂耗能為主

首先，應(yīng)明確哪些電量消耗是與建筑物的功能無關(guān)，再考慮采取的具體措施。在設(shè)計(jì)過程中，節(jié)能措施應(yīng)遵循“經(jīng)濟(jì)合理、 價(jià)值實(shí)用 、技術(shù)先進(jìn)”等原則。由于高層建筑耗電量大，節(jié)能空間也相對(duì)較大，應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中充分考慮。因此，在選擇電氣節(jié)能的設(shè)備時(shí)，應(yīng)對(duì)其性能、原理、效果等多方面因素給予考慮，無論是從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上，都要反復(fù)比較，在最后定選節(jié)能設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能功效。

5 結(jié)語

總之，建筑電氣設(shè)計(jì)涵蓋的內(nèi)容是很廣泛的，包括配電、照明、供輸電、 防雷、變配電、接地、自動(dòng)控制等等。在設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)的要求標(biāo)準(zhǔn)和整體的項(xiàng)目程序必須得到遵循，這樣才有助于保證高質(zhì)量的電氣設(shè)計(jì)。對(duì)于建筑電氣這一綜合學(xué)科，需要在理論的基礎(chǔ)之上，按照具體的不同的需求，綜合化的向前發(fā)展，這樣才能保證高層建筑電氣設(shè)計(jì)的合理性，安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]路琦，林峰，周瑛俊. 高層建筑中的電氣節(jié)能措施[J]. 低溫建筑技術(shù)，2009（6）.

[2]章楷盛，李洪偉. 現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容分析[J]. 中國(guó)科技財(cái)富，2010（6）.

[3]韓鋒. 淺議高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)[J]. 科技促進(jìn)發(fā)展.2009（12）.

[4]王林林，馬傳勇，李豪杰. 淺論高層建筑電氣設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)科技信息. 2009（17）.

作者簡(jiǎn)介：顏廷義，男，中國(guó)建筑科學(xué)研究院沈陽建筑設(shè)計(jì)部，遼寧，沈陽。