施麗娜

（東北林業(yè)大學(xué)工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司）

摘 要：在城市化進(jìn)程加快的過(guò)程中，城市用地緊張問(wèn)題日益突出，土地利用率的提升成為城市發(fā)展中急需解決的問(wèn)題之一，因此高層建筑隨之不斷涌現(xiàn)，這在一定程度上使土地的綜合利用率整體上升。而高層電氣設(shè)計(jì)在建筑物的使用過(guò)程中占有重要地位，而在不斷的創(chuàng)新及優(yōu)化下，電氣設(shè)計(jì)也逐漸趨于成熟化，但是相關(guān)問(wèn)題卻也伴隨而來(lái)，其中最為明顯的就是能源的大量消耗問(wèn)題，這與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)相背離。

關(guān)鍵詞：高層建筑電氣設(shè)計(jì)；重要內(nèi)容；節(jié)能原則

一、建筑電氣設(shè)計(jì)的原理

1.設(shè)計(jì)理念

高層建筑的電氣設(shè)計(jì)實(shí)際上就是將設(shè)計(jì)理念及想法付諸于實(shí)際的過(guò)程，而這一流程并不是直接形成及實(shí)踐的，需要通過(guò)實(shí)際考察及試驗(yàn)比對(duì)，不斷進(jìn)行優(yōu)化及調(diào)整，并采取適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行設(shè)計(jì)表達(dá)。通常來(lái)講設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)思維運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)實(shí)過(guò)程，而面對(duì)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)思維方式的運(yùn)轉(zhuǎn)很可能存在較大差別，這就需要通過(guò)特定的手段進(jìn)行配合完成，只有這樣才能促進(jìn)設(shè)計(jì)內(nèi)容的完善化及科學(xué)化。

2.服務(wù)針對(duì)范圍

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)首先需要嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行自身行為約束，其次需要按照委托方的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行內(nèi)容的創(chuàng)設(shè)，從而使得委托者的意愿及想法能夠通過(guò)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行形象立體的體現(xiàn)，而后就能夠達(dá)到對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量及技術(shù)控制的目的，使施工保準(zhǔn)能夠符合相關(guān)要求。設(shè)計(jì)人員可以直接對(duì)委托人提供設(shè)計(jì)服務(wù)，這就說(shuō)明設(shè)計(jì)人員是間接的對(duì)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就對(duì)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)內(nèi)容的合理性提出了更高的要求，因?yàn)樵O(shè)計(jì)內(nèi)容既要滿足委托人的理念需求，同時(shí)也要滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計(jì)人員不僅需要具備較強(qiáng)的專業(yè)技能，更要對(duì)工作保持高度的耐心及責(zé)任感，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)內(nèi)容一旦偏離現(xiàn)實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工將會(huì)受到直接影響，施工效率同樣難以保證。設(shè)計(jì)人員只有將委托者與施工現(xiàn)場(chǎng)需求進(jìn)行有機(jī)調(diào)和，在發(fā)生問(wèn)題時(shí)及時(shí)做好溝通工作，只有這樣才能保證設(shè)計(jì)內(nèi)容的時(shí)效性。

二、高層建筑電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容研究

1.關(guān)于負(fù)荷的運(yùn)算

電力負(fù)荷的計(jì)算為整個(gè)電氣設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持，是整個(gè)電氣設(shè)計(jì)得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。對(duì)于整個(gè)高層建筑的電氣設(shè)計(jì)的整體效果如何起決定性的作用。負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法是高層建筑電力負(fù)荷計(jì)算常見(jiàn)的兩種方法。

2.對(duì)電壓及電源的選擇

一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代化的高層建筑大多采用兩個(gè)獨(dú)立的電源，這樣其中一個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，仍然能夠保證建筑的正常供電，從而保證建筑供電的可靠性。電源的規(guī)格和相關(guān)的參數(shù)應(yīng)該從建筑的實(shí)際情況出發(fā)，選擇合適的。為了進(jìn)一步確保建筑在長(zhǎng)時(shí)間停電狀態(tài)下的正常的運(yùn)作，應(yīng)該安裝備用柴油發(fā)電機(jī)組，以便應(yīng)付緊急情況。一旦出現(xiàn)斷電，發(fā)電機(jī)組能夠在短時(shí)間內(nèi)投入運(yùn)行，從而確保建筑的緊急照明、消防設(shè)備以及電梯在緊急情況下的供電。

3.配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高壓配電系統(tǒng)：當(dāng)前我國(guó)的高層建筑的供電電壓一般為10千伏，分為兩路獨(dú)立進(jìn)行供電，從而保證供電的可靠性，兩路供電在其中一個(gè)發(fā)生故障的時(shí)候能夠自動(dòng)進(jìn)行切換，提高可靠性。計(jì)費(fèi)方式，采用高供高計(jì)。對(duì)于民用的低壓用電應(yīng)該和工業(yè)用電進(jìn)行區(qū)分，單獨(dú)安裝電表。可以選擇大容量的變壓器，從而可以減少變壓器的數(shù)量，節(jié)省空間，在變壓器中間安裝聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，防止低壓側(cè)的短路。我國(guó)的高層建筑中，放射式系統(tǒng)是高壓系統(tǒng)和低壓干線的主要的配電的形式，采用混合配系統(tǒng)對(duì)樓層進(jìn)行配電，插接式母線槽多用于豎井之中。

4.關(guān)于設(shè)備的選擇

高壓開(kāi)關(guān)柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開(kāi)關(guān)。應(yīng)根高層建筑地下室的標(biāo)準(zhǔn)，選用具有“五防”功能的真空開(kāi)關(guān)手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜。電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。低壓配電屏。國(guó)外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車(chē)式。

5.對(duì)電氣照明的設(shè)計(jì)

電氣照明設(shè)計(jì)，包括光源選擇、照度計(jì)算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。照明設(shè)計(jì)與建筑裝飾有著非常密切的關(guān)系，應(yīng)該相互配合，在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。

6.防雷設(shè)計(jì)

現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計(jì)，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術(shù)雖然在工程上得到不少實(shí)際應(yīng)用，但在理論上一直是有爭(zhēng)議的?，F(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關(guān)鍵是做好金屬管線的接地。

現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設(shè)水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)，這對(duì)均衡電位，提高安全性都有好處。

7.電梯設(shè)計(jì)

電梯按使用功能分，有高級(jí)客梯、普通客梯、觀景梯、服務(wù)梯、消防梯、貨梯、自動(dòng)扶梯等許多種。按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等。按電流分則有交流和直流兩大類。設(shè)計(jì)人員的任務(wù)是要確定電梯臺(tái)數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和造型，不是電氣設(shè)計(jì)人員單方面所能決定的，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。

三、高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能原則

由于生活水平的不斷提高，城市居民數(shù)量呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，而能源的消耗問(wèn)題卻逐漸凸顯出來(lái)，因此將節(jié)能措施落實(shí)到生活實(shí)際中是社會(huì)發(fā)展的必然選擇。所以目前我國(guó)的全國(guó)大范圍都在進(jìn)行規(guī)模不一的節(jié)能工作，而首先最應(yīng)解決的就是電能的過(guò)度消耗，這也逐漸成為建筑電氣設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。高層建筑中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則包括以下幾個(gè)方面：

1.使建筑物的整體功能得以充分發(fā)揮

建筑物的功能發(fā)揮首先包括對(duì)照明的強(qiáng)度保障、色溫及顯色指數(shù)；其次是保證居民居住環(huán)境的舒適性及穩(wěn)定性，也就是建筑物要保持衛(wèi)生整潔的狀態(tài)；三是保證建筑物運(yùn)行功效的正常發(fā)揮，也就是需要保證運(yùn)輸通道的暢通性，在發(fā)生堵塞問(wèn)題時(shí)需要及時(shí)疏通；最后是保證電力的持續(xù)供應(yīng)，使其能夠符合建筑物用電工藝的特殊需求，包括臨時(shí)照明孔工藝用電等等。

2.與實(shí)際經(jīng)濟(jì)利益相符

節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。

3.節(jié)省不必要的能源消耗

高層建筑需要消耗大量的能源來(lái)確保其日常的正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，但是在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中很多能源的消耗都是沒(méi)有必要的。為了避免這種情況的發(fā)生，應(yīng)該對(duì)建筑物的能耗情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)的能源消耗進(jìn)行詳細(xì)的掌握，然后消除不必要的能源消耗，采用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備來(lái)減少能源的消耗，在不影響建筑功能正常發(fā)揮的前提之下，盡可能的降低能源的消耗。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊帆.高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及節(jié)能原則[J].城市地理，2015（08）.

[2] 段紅海.高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及節(jié)能原則[J].工程技術(shù)，2013（10）.