曹東亮

摘 要：作為現(xiàn)代城市高層建筑工程中不可或缺的一個(gè)部分，電氣設(shè)計(jì)對(duì)其產(chǎn)生的作用是非常重要的。對(duì)整個(gè)高層建筑的質(zhì)量，電氣設(shè)計(jì)都有著極為重大的意義。想要完成高質(zhì)量的電氣設(shè)計(jì)，就必須要對(duì)所在高層建筑的綜合質(zhì)量有明確的認(rèn)識(shí)。本文將通過(guò)對(duì)現(xiàn)代城市高層建筑電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析，將電氣設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的幾個(gè)主要問(wèn)題加以研究和探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；電氣設(shè)計(jì)

引言：越來(lái)越多的高層建筑拔地而起，這就為設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的要求，而高層建筑的電氣設(shè)計(jì)是個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，要保證電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量，就要從戰(zhàn)略的高度出發(fā)，找到適合高層建筑的電氣設(shè)計(jì)方法。好的電氣設(shè)計(jì)都是建立在對(duì)高層建筑各方面的詳細(xì)分析之上的，也只有這樣才能保證電氣設(shè)計(jì)方案與高層建筑的實(shí)際情況相吻合，在電氣工程施工中起到積極的指導(dǎo)作用。

一、高層電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑的電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題已成為社會(huì)普遍關(guān)注的話題，再加上由于高層建筑的能耗浪費(fèi)現(xiàn)象較嚴(yán)重，有效提高高層建筑電氣設(shè)計(jì)水平，對(duì)高層建筑的合理應(yīng)用具有重要意義。建筑面積大是現(xiàn)代城市高層建筑的一個(gè)顯著特點(diǎn)，一些新技術(shù)、新設(shè)備在高層建筑工程中起到了很多作用，所以伴隨大空間、大面積出現(xiàn)的就是電氣設(shè)備眾多。為了能夠發(fā)揮出高層建筑各部分的功能，大量的電氣設(shè)備被使用在高層建筑工程當(dāng)中。

二、高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1.電量負(fù)荷的計(jì)算

作為高層建筑在供電設(shè)計(jì)上的一個(gè)重要參數(shù)，電力負(fù)荷對(duì)電氣設(shè)計(jì)的影響是非常關(guān)鍵的。電力負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確度直接影響著電力設(shè)備的選擇和電力安全兩個(gè)重要方面，而且還對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的節(jié)能效果起到一定的作用。一般情況下的電力負(fù)荷計(jì)算方式采用都是負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法。

2.高低壓電的配電系統(tǒng)

在高層建筑的高壓配電系統(tǒng)都是由兩路10kV的電源組成的，而且兩路電源都是同時(shí)供電。高壓配電的形式采用的一般都是單母線分段，起到的作用就是在自動(dòng)切換電源的同時(shí)也起到相互備用的目的。想要在電氣設(shè)計(jì)中減少變壓器的數(shù)量，就需要使用單臺(tái)容量大于1000kV·A的變壓器，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(kāi)關(guān)，來(lái)控制低壓時(shí)短路電流的情況。另外，在配電的計(jì)費(fèi)方法上，大多采用的是高供高計(jì)的方式，所以依然需要對(duì)電路安裝計(jì)費(fèi)電度表，同時(shí)把照明和動(dòng)力兩種用電分開(kāi)計(jì)價(jià)。

3.供電電源以及電壓的選擇

在現(xiàn)代高層建筑的電氣設(shè)計(jì)中，對(duì)供電的可靠性要求非常高，所以必須要具備兩個(gè)獨(dú)立的電源，而具體的電源數(shù)量則取決于負(fù)荷的大小以及實(shí)際的電網(wǎng)條件。雖然設(shè)置的是兩個(gè)電源獨(dú)立運(yùn)作，但采取的仍然是同時(shí)供電的方式，目的就死要形成彼此的互相備用。另外，為了應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，還需要準(zhǔn)備柴油發(fā)電機(jī)以備急用，確保不出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間斷電的情況、為了保證應(yīng)急設(shè)備在突發(fā)情況下的使用正常，在高層建筑中的供電電壓都是選擇標(biāo)準(zhǔn)的10kV電壓。

4.接地和防雷設(shè)計(jì)

現(xiàn)代高層建筑多為鋼筋混凝土剪力墻，與樓板之間的連接比較可靠，因此在接地設(shè)計(jì)中需要考慮的重點(diǎn)就是金屬管線的工作保障。在高層建筑的避雷措施上，多以避雷針和避雷帶同時(shí)使用的方式，而在新技術(shù)的支持下，也已經(jīng)出現(xiàn)了 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。

5.電氣的照明設(shè)計(jì)

高層建筑在電氣照明的設(shè)計(jì)上所包含的主要是登記造型、燈具布置、照明度和光源類型等內(nèi)容。其設(shè)計(jì)是與建筑裝修緊密相連的，這兩者之間的操作上就需要相互照應(yīng)，互相配合，達(dá)到設(shè)計(jì)的美感要求和實(shí)用要求。目前，傳感器、定時(shí)器和光敏原件設(shè)備在高層建筑中使用較多，其好處就是能夠?qū)崿F(xiàn)照明系統(tǒng)的自動(dòng)控制， 并通過(guò)各種建筑物的自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)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。

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

在新技術(shù)、新設(shè)備的支持下，高層建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與滅火機(jī)制都取得了很大的進(jìn)步，也實(shí)現(xiàn)了滅火與報(bào)警機(jī)制的統(tǒng)一。這個(gè)機(jī)制主要是由火災(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)噴射這五個(gè)部分組成的，確保了滅火報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)化的運(yùn)行。在這個(gè)過(guò)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(lái)越高。

7.電梯的用電設(shè)計(jì)

在高層建筑中，電梯的機(jī)房一般都被安排在井道的上方。電梯之間的梯井也是相互連通的。當(dāng)前的使用情況下，電梯大體分為客梯和貨梯兩種；如果以速度來(lái)劃分，則有超高速、高速、快速與低速的區(qū)別；按電流可分為直流和交流兩種。

為了提升高層建筑電梯的運(yùn)載能力，目前多采用的是超高速和高速電梯，控制方式上一般采用分組控制。而為了保證電梯乘坐的舒適性與穩(wěn)定性上，客梯多用直流電機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。另外，在進(jìn)行電梯的電氣設(shè)計(jì)時(shí)，需要做好各項(xiàng)配電設(shè)計(jì)、電氣照明、選擇主開(kāi)關(guān)、設(shè)置插座、裝置通風(fēng)及控制等相關(guān)問(wèn)題。

四、高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)

人們現(xiàn)在對(duì)高層建筑除了追求美觀、使用外，也逐漸有了較強(qiáng)的節(jié)能環(huán)保意識(shí)。因此在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)中也應(yīng)該把節(jié)能環(huán)保作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作來(lái)重視。

1.滿足建筑物的使用功能

在現(xiàn)代高層建筑的電氣設(shè)計(jì)中對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的要求涉及到很多方面。在滿足了建筑內(nèi)使用功能的前提下，應(yīng)該盡可能的達(dá)到節(jié)能環(huán)保的程度。在一些往往不太引起人們的注意的地方，尤其要做好節(jié)能管理。不但要滿足建筑在色溫、照度、顯色指數(shù)這幾方面的要求，也要考慮到空調(diào)溫度和風(fēng)量，保證建筑使用的舒適度和環(huán)境衛(wèi)生。而在建筑中間的通道上也應(yīng)該嚴(yán)格管理，避免出現(xiàn)通道被雜物堵塞的情況。一些特殊技術(shù)方面使用的要求要滿足，如在娛樂(lè)場(chǎng)的用電、展廳的工藝照明以及電力用電等。

2.經(jīng)濟(jì)效益需要充分考慮

在節(jié)能的同時(shí)，必須要考慮的還有電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)因素。所有的設(shè)計(jì)工作都應(yīng)該以降低成本、減少能耗為宗旨，一定要避免出現(xiàn)為了追求節(jié)能效果而過(guò)度增加設(shè)計(jì)成本投入的問(wèn)題，這是本末倒置。而且節(jié)能的重點(diǎn)也應(yīng)該在電氣設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)，要求能在短時(shí)間內(nèi)以節(jié)能的方式獲得收益。

3.以減少無(wú)謂耗能為主

高層建筑的節(jié)能管理中，最需要注意和日常需要維護(hù)的就是減少不必要的能源消耗。要對(duì)建筑內(nèi)的各類電氣設(shè)施按照使用頻率和重要程度進(jìn)行劃分，減少一些與建筑日常運(yùn)轉(zhuǎn)不相關(guān)的電氣消耗。遵循“經(jīng)濟(jì)合理、價(jià)值實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)”等原則。

高層建筑存在用電量大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，但這也說(shuō)明其在節(jié)能管理上的提升空間也很大，這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該在電氣設(shè)計(jì)時(shí)就考慮在內(nèi)，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(wú)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。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳志民.探討高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)[J].廣東科技，2011，10（18）：85～86.

[2]馬致遠(yuǎn)，張磊.淺談高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題[J].山西建筑，2013，36（24）：184～186.

[3]郝平.小議高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的內(nèi)容及節(jié)能原則[J].黑龍江科技信息，2013，36（06）：174～176.