郭 純 瑞

(山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006)

高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及有關(guān)問題

郭 純 瑞

(山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006)

介紹了高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，分析了設(shè)計(jì)中存在的問題，從高層建筑供配電器材、供電線路、照明系統(tǒng)等方面，對(duì)高層建筑的電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，從而保證電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

高層建筑，電氣設(shè)計(jì)，照明系統(tǒng)，供電線路

社會(huì)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步使得高層建筑成為了我國城市擴(kuò)張的載體。當(dāng)前我國高層建筑的發(fā)展形勢(shì)良好，相應(yīng)的施工技術(shù)也在不斷的完善，人們對(duì)建筑的要求也越來越高。但是從當(dāng)前我國高層建筑的電氣設(shè)計(jì)來看還存在很多的問題。電氣設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性、環(huán)保性，使得電氣施工中造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，不利于建筑行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展，因此當(dāng)前還需要不斷的提升高層建筑電氣設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性以及環(huán)保性等，融入綠色環(huán)保理念和健康可持續(xù)發(fā)展理念，進(jìn)而促進(jìn)高層建筑行業(yè)得到更好的發(fā)展。

1 高層建筑電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容及問題分析

高層建筑是當(dāng)前城市建筑中的主流趨勢(shì)，在高層建筑中涉及到很多的電氣系統(tǒng)，而這些電氣系統(tǒng)不僅影響著建筑的正常運(yùn)行，同時(shí)也關(guān)系著建筑使用者的人身安全等，所以在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中必須要能夠?qū)ζ渲兴膬?nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析，做好每一個(gè)細(xì)節(jié)。

1.1 電氣設(shè)備總負(fù)荷計(jì)算

在高層建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，首先需要對(duì)電器設(shè)備總負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，高層建筑涉及到的用戶更多，同時(shí)電氣設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，設(shè)備的負(fù)荷也更高，因此在電氣設(shè)計(jì)前需要對(duì)電氣設(shè)備的總負(fù)荷進(jìn)行預(yù)算，在總負(fù)荷的計(jì)算中需要考慮全面不能出現(xiàn)遺漏的情況，防止后期投入使用中造成電氣負(fù)荷過重而引起用電安全問題[1]。但是從我國當(dāng)前的電氣設(shè)備總負(fù)荷計(jì)算的情況來看，主要應(yīng)用的方法有負(fù)荷密度法以及需要系數(shù)法，這兩種方法雖然對(duì)電氣設(shè)備總負(fù)荷的計(jì)算更加準(zhǔn)確，但是計(jì)算的方式過于繁瑣，還有待研究和提升。

1.2 電氣設(shè)備供電的選擇

高層建筑的用電量相對(duì)于多層建筑來說要大很多，因此在電氣設(shè)計(jì)的過程中會(huì)涉及兩個(gè)獨(dú)立的電源，通過兩個(gè)電源的供電能夠有效的減輕供電的負(fù)荷，同時(shí)如果一個(gè)電源由于故障等原因停止供電，另一個(gè)電源還能夠起到備用作用，如果兩個(gè)電源都發(fā)生故障而停用，還可以采用柴油機(jī)組來持續(xù)供電，進(jìn)而保證高層建筑的電梯、消防和照明等設(shè)施的正常運(yùn)行，為高層建筑的供電提供有效的保障。但是當(dāng)前這種多個(gè)備用方案的電氣設(shè)計(jì)方式并沒有得到完全普及，部分地區(qū)和建筑偶爾還會(huì)發(fā)生停電電梯困人等情況。

1.3 照明設(shè)備設(shè)計(jì)

高層建筑的照明設(shè)備是非常重要的電氣設(shè)施之一，因此在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，需要注重照明設(shè)備在光源、節(jié)能等方面的選擇。一般情況下，對(duì)于照明設(shè)備燈具的選擇在保證照明要求的情況下，需要選擇一些節(jié)能、環(huán)保，安全、簡(jiǎn)潔的設(shè)備，同時(shí)在照明設(shè)備的分布也要注意其合理性，不僅要保證布置的安全性，同時(shí)也注意美觀性[2]。不同的建筑選擇的光源照明設(shè)備也不同，因此在光源照明設(shè)備的選擇中還需要根據(jù)建筑的具體情況和需要進(jìn)行選擇。

1.4 高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高層建筑配電計(jì)費(fèi)的方式比較多，但是大部分都采用高供高計(jì)法，利用電價(jià)法計(jì)費(fèi)會(huì)在電壓輸出端安裝電度計(jì)費(fèi)表。一般在高層建筑中都會(huì)安裝大容量的變壓器，進(jìn)而有效的控制變壓器的數(shù)量，減少對(duì)空間的占用。同時(shí)通過低壓母線間聯(lián)絡(luò)裝置的安裝還能夠有效的保證供電的安全性。此外，在高層建筑配電線路的設(shè)計(jì)中，還需要根據(jù)計(jì)算的負(fù)荷選擇合適的電纜，并保持電纜間合理的距離。

1.5 電氣防雷與接地設(shè)計(jì)

高層建筑中防雷設(shè)計(jì)是不可缺少的環(huán)節(jié)，當(dāng)前我國高層建筑防雷設(shè)計(jì)的方式主要是應(yīng)用傳統(tǒng)的避雷針和接閃帶等設(shè)施進(jìn)行避雷處理，還有一些先進(jìn)的避雷方式為利用消雷器以及放射性避雷針進(jìn)行避雷，雖然后兩種方式也逐漸的被廣泛的應(yīng)用到高層建筑的項(xiàng)目中，但是其具體的應(yīng)用理論還需要進(jìn)一步的推敲和檢驗(yàn)。此外，接地也是高層建筑避雷的重要一環(huán)，比如在鋼筋混凝土剪力墻中，其樓板間的連接非常牢固，因此必須要做好金屬管線的接地工作。

1.6 電梯的設(shè)計(jì)

高層建筑中電梯是必不可少的設(shè)施之一，同時(shí)對(duì)于綜合性的高層建筑來說，不同的電梯有不同的運(yùn)輸功能，比如有客梯、貨梯、消防梯、景觀梯等。不同性質(zhì)的電梯其運(yùn)行的速度也存在一定的區(qū)別，而且電梯的電流也不同，有的電梯為直流電梯，有的電梯為交流電梯[3]。在高層建筑的電梯設(shè)計(jì)中，首先需要明確，電梯的功能，并根據(jù)高層建筑的出行人數(shù)等來確定電梯的臺(tái)數(shù)，電梯的臺(tái)數(shù)不能過多造成浪費(fèi)，同時(shí)也不能過少使得電梯無法有效的提供運(yùn)輸服務(wù)。在電梯的造型以及配置方面也需要做出合理的分析，通過多方的溝通和討論進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不能是設(shè)計(jì)人員一個(gè)獨(dú)自拍板。

2 高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)分析

我國雖然地大物博，但是人口數(shù)量也非常大，從而使得人均資源量比較少。在節(jié)能減排的提倡下，我國的高層建筑電氣設(shè)備設(shè)計(jì)也需要能夠遵循節(jié)能減排原則，在設(shè)計(jì)上注意供配電線路、照明等設(shè)施上的器材投入，耗能分析等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.1 高層建筑供配電器材方面的設(shè)計(jì)

高層建筑電氣設(shè)計(jì)中要想能夠有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，在設(shè)計(jì)中需要注意變壓器采用的數(shù)量和容量設(shè)計(jì)，進(jìn)而使變壓器在工作過程中能夠靈活的應(yīng)用和切換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。高層建筑可以適當(dāng)?shù)牟捎醚a(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償裝置，進(jìn)而進(jìn)行集中補(bǔ)償，防止一些無功消耗造成電能的浪費(fèi)。同時(shí)提升供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，提升設(shè)備的利用率，進(jìn)而起到節(jié)能減排的目的。

2.2 供電線路節(jié)能的設(shè)計(jì)

高層建筑供電線路的節(jié)能可以從以下幾個(gè)方面來確定，首先高層建筑的配電系統(tǒng)中要盡可能的縮減供電距離，進(jìn)而使得線路的耗損有效的減少，同時(shí)也能夠節(jié)約材料。此外，還可以通過利用電阻率小的電線進(jìn)行供電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。最后，如果在高層建筑供電中采用的是大功率的用電設(shè)備，還需要保證導(dǎo)線的截面足夠大，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，要保證導(dǎo)線的質(zhì)量，不能因?yàn)槔娴恼T惑而選擇一些不合格的導(dǎo)線，進(jìn)而為以后的投入使用埋下安全隱患，不僅無法實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，同時(shí)還可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)等安全問題。

2.3 建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

高層建筑照明系統(tǒng)的建設(shè)中，所選擇的燈具需要符合環(huán)保的特點(diǎn)，同時(shí)還需要對(duì)高層建筑的照明燈具進(jìn)行合理的規(guī)劃和布置，防止照明的漏洞或者重復(fù)照明現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而有效的節(jié)約電能。同時(shí)在高層建筑照明設(shè)計(jì)中還需要能夠采用節(jié)能開關(guān)，比如可以采用聲控、光控等開關(guān)，這樣在人們有需要的情況下照明系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，而人們不需要的情況下就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，防止出現(xiàn)人為的原因造成電能的浪費(fèi)。

3 結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，我國城市建筑逐漸向高層化發(fā)展，而這也對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)提出了更高的要求，在高層建筑設(shè)計(jì)中，不僅需要考慮到電氣系統(tǒng)的安全性，實(shí)用性，同時(shí)也需要注重電氣系統(tǒng)的環(huán)保性。在高層建筑中很多的電氣設(shè)施是必不可少的，如果出現(xiàn)問題，將會(huì)影響到人們的身體健康和人身安全等，所以在高層建筑設(shè)計(jì)中，必須要對(duì)原材料、設(shè)備的數(shù)量和型號(hào)等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并保證電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合可持續(xù)發(fā)展的要求，進(jìn)而推動(dòng)高層建筑的建設(shè)得到更好的發(fā)展。

[1] 葉書明.針對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性分析[J].民營科技,2014(8):19.

[2] 張文娟,劉海霞.高層建筑中電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2014(2):109,111.

[3] 張紹暉.探討高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓供配電系統(tǒng)的可靠性[J].中華民居,2014(18):163.

Themaincontentsandproblemsofelectricaldesignforhigh-risebuildings

GuoChunrui

(ShanxiTransportationSciencesInstitute,Taiyuan030006,China)

This paper introduced the main contents of electrical design for high-rise buildings, analyzed the existing problems in the design, from the supply and distribution equipment, power supply lines, lighting systems and other aspects for high-rise buildings, discussed the electrical energy saving design for high-rise buildings, so as to ensure the electrical system design meet the requirements of sustainable development.

high-rise building, electrical design, lighting system, power supply line

1009-6825(2017)23-0138-02

2017-06-05

郭純?nèi)?1987- )，男，助理工程師

TM923

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