徐成龍

[摘 要]隨我國社會經濟的不斷推進，使得建筑規(guī)模也逐漸壯大起來，而隨之超高層建筑也越來越多。超高層住宅是現代化城市發(fā)展的主流，安全、舒適、便捷、節(jié)能的高層建筑越來越受到大家的青睞。其中，建筑電氣的合理設計是重中之重，不僅能保證各用電設備的安全$穩(wěn)定運行，還可以通過高效配置達到節(jié)能和減少安全隱患的目的。本文從超高層建筑電氣設計的節(jié)能性、安全性的角度，以供配電系統(tǒng)為切入點，對超高層電氣設計的其它相關要點進行了一番細致分析，望以供參考。

[關鍵詞]超高層；建筑 電氣系統(tǒng) 設計要點

中圖分類號：TU976 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）07-0038-02

引言

當前，城市用地的緊張程度日趨增加，超高層建筑的數量越來越多，高度越來越高，人們隨之對建筑中電氣系統(tǒng)的設計提出了更高層次的要求，電氣設計迎來了新的挑戰(zhàn)，在這樣的情況下，電氣設計師應該不斷提高設計水平，綜合考慮滿足國家標準#節(jié)約建設成本、節(jié)約能源等多個方面的要求，以設計出合理#經濟的電氣系統(tǒng)，并保證電氣系統(tǒng)能夠順利運行，從而保證超高層建筑中電氣系統(tǒng)能夠發(fā)揮出應有的作用，提高人們的滿意度。

1、簡述超高層建筑電氣設計的特點

首先，高是超高層建筑顯而易見的特點。由于高度的影響，相較于一般的建筑來說，超高層建筑中的電氣設計及施工必然會存在一定的難度。在設計的過程中，設計人員必須保證設計方案的可行性，保證施工能夠順利進行。其次，超高層建筑中的電氣系統(tǒng)具有很大的復雜性。需要使用的電氣設備數量較多，加上當前電氣設備種類、功能不斷增多，給電氣設計的精準度帶來了很大的影響，電氣系統(tǒng)設計的難度日趨增加。最后，近年來，人們的生活水平越來越高，對電氣設備的要求也不斷提高。為了滿足人們的這種要求，電氣設計人員需要保證設計的準確性，減少設計中存在的隱患，從而保證電氣系統(tǒng)的建設能夠順利進行，保證電氣系統(tǒng)建成后能夠順利投入使用。

2、超高層建筑電氣設計需要遵循的原則

首先，電氣設備的功能是為人們服務，因此，在設計的過程中，設計人員應該充分考慮照明亮度、顯色程度、色溫、舒適度等多個方面的功能，設計出來的電氣系統(tǒng)應該能夠滿足以上要求，并在設計時對人們日后的需求作出合理的預測，留下改進的空間，這樣，不但能夠避免電氣設備超負荷出現障礙的情況，而且能夠讓電氣設備發(fā)揮出應有的作用，保障人們的正常生活。其次，目前，節(jié)能環(huán)保一直是人們津津樂道的話題，電氣系統(tǒng)也不例外，在設計時，設計人員應該對其環(huán)保功能進行充分的考慮，在保證電氣系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行的基礎上，最大限度的節(jié)約能源，為社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。但在設計時，也不能一味地追求環(huán)保而忽視了成本，設計人員應該找到環(huán)保與經濟之間的平衡點，減少電氣系統(tǒng)運行過程中能源的損耗，讓電氣系統(tǒng)與人們的需求更加符合。最后，為了能夠滿足人們實際的使用需求，在進行電氣系統(tǒng)設計之前，設計人員都會對建筑物中人們的電量負荷進行調查和預測，并以此為參考對電氣系統(tǒng)進行設計，并在設計預留下超負荷的空間，保證為來電路調整或人們用電量增大之后電氣系統(tǒng)仍然能夠正常運行，保證電氣系統(tǒng)在短期內無需進行更改及改進，從而保證人們的正常生活。

3、超高層建筑電氣系統(tǒng)設計要點

3.1 供配電系統(tǒng)

3.1.1 供電電源及負荷等級

一般情況下，一級負荷是國家對于消防用電設備供電的基本要求，而根據現階段我國城市電網具體狀況，通常所應用的電源電壓是10kv，但若是從二路的10kv來說，其與通常的變電站是不同的，其也可是屬于一個電站的不相同母線段。要知道，任何一個電源其均需對重要機房、消防、電梯等相關用電負荷的承擔，而二路電源也具備運轉電能。因超高等建筑，其本身對于供電要求是具有一定高度的，所以，必須要對柴油發(fā)電機進行安裝，將其納入為工程的備用電源，進而起到重要設備供電穩(wěn)定性的確保作用。由于超高層建筑的高度較高，在進行供配電系統(tǒng)設計時就必須要考慮到防火要求，那么在設計中為了使消防作用得到體現，當前很多超高層建筑在這方面設計上，基于發(fā)電機平臺在建筑中具有重要作用的消防負荷上增添不間斷電源系統(tǒng)，從其實際應用來看，這種電源主要適用于允許供電中斷時間為幾毫秒或者是連續(xù)性供電的系統(tǒng)結構中。

3.1.2 變配電所的安裝設計

正常條件下，中央空調、水泵房等均是被安排在地表下層，而如果是一些對用電有較大設備需求的均是設計在樓層上面，而在設計中應當將變配電所安排在地下，并在其周圍對柴油發(fā)電機房進行構建，進而達到讓變壓器盡最大限度貼近負荷中心帶，而若超高層建筑大于等于200m，那需則避難層或頂層對眾多設備進行添加。如果單個變電所供應電能不夠經濟實惠，可考慮在避難層外加一個變電所，降低供電范圍。但這樣做，需要注意的是，其一，要全方位對變壓器的垂直運輸通道設計進行構思；其二，對設備樓板荷重新分析給予高度重視。

3.1.3 供配電系統(tǒng)的網絡設計應合理

超高層民用建筑中的低壓配電網絡多采用混合式配電系統(tǒng)。其中地下室與裙樓部分采用放射式配電，主體部分采用樹干式配電。根據負荷大小和樓層層數的多少，決定選用分區(qū)樹干式還是母線樹干式配電系統(tǒng)。樹千式的配電形式一般為電纜或插接式絕緣母線槽沿垂直的電氣豎井內敷設。

3.2 照明系統(tǒng)設計要點

3.2.1 泛光照明

超高層建筑的供配電系統(tǒng)設計中，對于照明系統(tǒng)的設計是重要一方面，它直接和人們的日常生活相關，一旦照明系統(tǒng)設計不合理就會給人們的生活帶來很大困擾。在具體設計過程中需要對照明系統(tǒng)中的節(jié)能指標進行嚴格控制，超高層建筑通常都是具有標志性的建筑，因此，泛光照明的總體效果是非常重要的。泛光照明首先要注意入射角的問題，正是陰影將立面起伏突現出來，因此，照明應始終能提供表面成像，以正對角度射向立面的燈光將不會形成陰影，并使表面顯示為平面狀。陰影尺寸取決于表面起伏和燈光的入射角。平均照明方向角應為45°。若起伏極小，此角應大于45°。然后還要注重照明方向，為了使表面照明看起來平衡，所有陰影應投射在同一方向，為一個投影區(qū)域中的表面提供照明的所有燈具應有相同的投射方向。例如，如果兩盞燈對稱地瞄準某一表面的垂直方向，陰影將會減少并可能會出現混亂。因此有可能無法看清表面起伏。然而，大型突出物可產生大的密集陰影，為了避免破壞立面的整體性，建議在與主光照明成90°的角度提供較弱的照明來弱化陰影。

3.2.2 走廊、室外道路和運輸通道等區(qū)域

在建筑物服務區(qū)內對該區(qū)域的照明控制進行設定，通常都會采用自然光進行照明，當自然亮度無法滿足使用需要時就會采用人工照明，采用人工照明時，要依據當時的自然光強度，使用照度傳感器和定時器等裝置對照明系統(tǒng)進行分段控制和分時控制，用以達到最佳的照明效果。另外，室外道路的照明控制要具備一定遠程控制功能，運輸通道走廊還應該設計有智能開關控制功能。

3.2.3 智能疏散指示系統(tǒng)

在智能疏散指示系統(tǒng)的實際設計中應該注意照明區(qū)域內地面中心線水平照度不應低于1.0lx，照明區(qū)域邊緣的水平照度不應低于0.5lx；樓梯間內的地面中心線水平照度不應低于5.0lx。設置消防疏散指示時，應采用消防應急標志燈或消防應急照明標志復合燈具；非燈具類疏散指示標志可作為輔助指示標志。消防應急燈具連接的主電供電方式與控制方式應保證在火災發(fā)生時，能使所有消防應急燈具全部切換到應急工作狀態(tài)。應急照明投入時間不應大于5s。給消防應急燈具供電的回路中嚴禁設置可關斷燈具充電及關斷燈具應急狀態(tài)的燈開關裝置、插座及其它負載。

3.3 防雷與接地系統(tǒng)設計要點

接閃器是防雷系統(tǒng)中非常重要的組成部分，利用接閃器可以直接把大氣中的雷電進行吸收，再通過避雷引下線將其傳向大地，在高層建筑電氣施工中，通常采用兩根避雷帶的鍍鋅圓鋼或者相關的截面鍍鋅扁鋼來進行焊接。而接地裝置的主要功能是把防雷引下線的電流輸送到接地裝置，接地裝置也是決定整個防雷系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，接地裝置的電阻阻值大小對建筑物的防雷能力起著決定作用。在高層建筑中，一般情況下主要是利用密布鋼筋網作為接地體，并通過鋼筋焊接成環(huán)型閉合體與建筑內的各引下線鋼筋形成牢固的焊接。

3.4 規(guī)范設計消防系統(tǒng)

當前，人們越來越重視消防安全問題，尤其是在超高層的建筑中，消防系統(tǒng)的重要性不言而喻，是人們生命安全的重要保證。因此，在超高層民用建筑的電氣設計中，應該充分重視消防系統(tǒng)的設計，從以下幾個方面入手：（1）保證消防系統(tǒng)的可靠性，保證消防設備的數量和質量。在消防事故中，消防設備是消防救援能否順利實施的重要保證，因此，在設計高層民用建設中的消防系統(tǒng)時，設計人員應該合理設計出消防設備的放置地點、數量等，并對消防設備的質量提出明確、嚴格的要求。（2）規(guī)范設計消防設備的控制系統(tǒng)，保證消防事故發(fā)生時，控制系統(tǒng)能夠在第一時間作出反應，從而降低消防事故的危害，保證人們的生命及財產安全。（3）嚴格設置消防系統(tǒng)中的報警系統(tǒng)。把報警系統(tǒng)設置在顯眼、容易觸及的地方，保證消防事故發(fā)生時，人們能夠迅速作出反應?？傊?，在超高層民用建筑中，居民的生命安全處于第一位，在電氣系統(tǒng)的設計中，設計人員應該合理設計消防系統(tǒng)，從而提高超高層民用建筑處理消防事故的能力，為人們的生命安全提供保障。

結束語

總而言之，當前，社會不斷發(fā)展進步，城市擴建的規(guī)模越來越大，為了節(jié)約用地，人們不斷向高處擴建建筑物，導致建筑的高度日趨增加。在超高層建筑中，電氣系統(tǒng)極其重要，是人員正常生活的重要保證。因此，超高層建筑的電氣設計人員應該積極探索，總結以往設計中的經驗，吸取其中的教訓，提高電氣設計的水平，并在設計過程中充分考慮安全、穩(wěn)定、節(jié)能、經濟等方面的問題，設計出更加科學、合理的電氣系統(tǒng)，讓電氣系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行，從而保證提高人們的生命質量，提升人們對電氣設計的滿意程度。

參考文獻

[1] 張紅麗.超高層住宅建筑電氣設計要點研究[J].智能建筑電氣技術，2016，05：47-52.

[2] 林東升.超高層綜合樓消防系統(tǒng)設計的幾點思考[J].福建建材，2016，11：28-29.

[3] 范玉山.超高層建筑電氣設計的關鍵技術分析[J].江西建材，2016，02：22+24.

[4] 聶靜.超高層商業(yè)綜合體給排水設計要點[J].門窗，2016，01：86-87.

[5] 劉軍清.超高層住宅自動噴水滅火系統(tǒng)設計要點[J].福建建筑，2016，03：122-124.

[6] 史海疆.超高層建筑供配電系統(tǒng)設計探討訪中國建筑上海設計研究院有限公司副總工程師張鳳新[J].電氣應用，2016，07：4-8.

[7] 丁瑋.試析超高層辦公樓建筑電氣設計關鍵技術[J].門窗，2016，07：54+57.

[8] 劉金華.高層建筑電氣系統(tǒng)設計與線路安裝要點探索[J].產業(yè)與科技論壇，2016，13：76-77.

[9] 朱西貝.超高層建筑電氣火災自動報警系統(tǒng)設計探究[J].建筑設計管理，2016，07：70-72.

[10] 肖敏.建筑電氣工程施工質量控制要點分析[J].低碳世界，2016，23：48-49.