殷 偉
(北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司,山西 太原 030001)
在人類文明進程不斷加快的今天,超高層工程備受關(guān)注,許多國家出現(xiàn)了超高層工程,同時有的超高層工程成為了一個城市和國家的標志性建筑。與其他的工程相比,超高層工程的檔次較高,人口、設(shè)施比較豐富及多元,業(yè)態(tài)較為繁雜,體積較大,因此用電負荷量較大,對用電的穩(wěn)定性和質(zhì)量提出了極高的要求。在設(shè)計超高層建筑的過程之中,必須要注重電氣設(shè)計的分析及研究,了解設(shè)計要點及重點,以此來實現(xiàn)有的放矢,保證設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計水平。
在對超高層建筑電氣設(shè)計進行分析及研究時不難發(fā)現(xiàn),大部分的供電規(guī)劃主要以多方面的參數(shù)的分析及研究為重點和核心,其中電網(wǎng)負荷是最為重要的參考要素。設(shè)計者需要做好充分的準備工作,了解運算負荷的計算要求,這一點會直接影響后期電氣裝置選擇的科學性以及可行性。其中負荷密度法以及系數(shù)法所發(fā)揮的作用較為明顯,這兩種方法對電力負荷運算作業(yè)有著明顯的促進作用。
除了運算負荷之外,還需要確定供電電能。我國已經(jīng)出臺了明確的規(guī)章制度,規(guī)范具體的運用需求,保障工程供電的安全性以及穩(wěn)定性。對于超高層工程來說,在設(shè)計供電電能的過程之中需要以兩個及兩個以上的單獨電源為主,確保保障各個電源之間的獨立運作,在確定獨立電源基本數(shù)量時,設(shè)計者還需要以供電情況和負荷大小為參照點,保障供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。一般來說兩路單獨電源需要以供電和互為備用模式為主。其中超高層工程項目需要配置柴油發(fā)電設(shè)備,并以此作為一級負荷,當出現(xiàn)用電障礙的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)及時恢復(fù)和正常使用。比如對于消防設(shè)施用電以及計算機設(shè)施供電和故障照明供電來說,柴油發(fā)電設(shè)備的配置必不可少。最后則是變配電站的設(shè)置部位,為了將變電壓和負荷的核心地帶中間的間距控制在有效的范圍之內(nèi),設(shè)計師需要在地下室之中設(shè)計變電站設(shè)置,同時還需要設(shè)置柴油發(fā)電機室,因此,許多的避難層以及屋頂會包含不同形式的電氣裝置,如果為了控制成本,設(shè)計師還可以使用變配電來為不同的工程提供電氣裝置。
安全性是超高層建筑電氣設(shè)計需要考慮的核心和重點,為了保障超高層工程供電的穩(wěn)定性,在設(shè)計配電結(jié)構(gòu)的過程之中,設(shè)計師需要站在宏觀的角度了解備用發(fā)電設(shè)備以及多回路配電的運作要求以及配置標準。與其他工程相比,超高層工程的高度較高,其中變配電視需要設(shè)置在塔樓中心位置,通過這種形式來控制低壓供電的消耗量。一般情況下只需要在地庫中安裝備用柴油供電機,保障頂層樓的穩(wěn)定供電。在設(shè)計整個工程的供電系統(tǒng)操作時,設(shè)計師還需要分析導(dǎo)線的長度、配電線路以及電纜的大小,通過精準設(shè)置以及科學分析來積極體現(xiàn)整個工程設(shè)計的安全性和穩(wěn)定性。強風天氣時超高層工程可能會出現(xiàn)左右搖晃的問題,題難以直接用肉眼來察覺,但是設(shè)計師需要考慮搖擺度,關(guān)注主干線的規(guī)劃要求,注重電纜銜接和線槽供電的具體原因,盡量避免建筑物搖晃過程中所產(chǎn)生的重力帶來的負面影響,將各類事故控制在有效的范圍之內(nèi),充分體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用要求及作用。超高層工程的層數(shù)較多,機電裝置較為復(fù)雜,同時要求較高,因此設(shè)計師需要注重細節(jié)要素的分析以及解讀,了解各類問題產(chǎn)生的實質(zhì)原因,結(jié)合自身的設(shè)計經(jīng)驗以及主觀判斷,探索出一條全新的設(shè)計思路,解決超高層工程的共性問題。
在設(shè)計超高層建筑電氣系統(tǒng)的過程之中,設(shè)計師還需要了解抗震情況。在出現(xiàn)地震之后,工程會產(chǎn)生不同程度的破壞,為了體現(xiàn)供電設(shè)備的穩(wěn)定性,保障設(shè)備的正常運作,設(shè)計師需要結(jié)合工程設(shè)計的具體要求,將損壞的范圍控制在有效的區(qū)間。其中爆炸以及火災(zāi)等問題分析最為關(guān)鍵,設(shè)計師需要采取不同的措施,積極規(guī)避各類危害,避免大面積和大規(guī)模的破壞及影響,其中超高層工程的層數(shù)較高、范圍較廣,因此一旦出現(xiàn)破壞就會導(dǎo)致電纜安裝受到極大的沖擊。
在產(chǎn)生地震之后大樓會出現(xiàn)搖晃,其中電纜的穩(wěn)定性也會被影響,甚至會出現(xiàn)破損和開裂,整個工程的供電受到波及。設(shè)計師需要加強對電纜大小的管理及分析,注重電纜管理方法的固定性和適當性,留出一部分的空間,盡量避免過度拉扯,充分體現(xiàn)電纜的作用和價值,保障電纜的完整性。固定電氣裝置的使用必不可少,設(shè)計師可以利用彈簧支架穩(wěn)固橋架,通過這種形式來有效的規(guī)避地震所帶來的影響。盡管電氣設(shè)備會出現(xiàn)不同程度的震動和移動,但是能夠有彈簧支架作為支撐,因此會有一個較大的緩沖期,同時能夠盡量避免過度震動而帶來的電氣裝置損壞等問題。
在推動經(jīng)濟體制改革的過程中,我國提出了可持續(xù)發(fā)展以及科學發(fā)展觀,科學發(fā)展觀背景之下的超高層建筑電氣設(shè)計產(chǎn)生了較大的變動,其中節(jié)能設(shè)計備受關(guān)注。現(xiàn)階段的國內(nèi)工程建筑開始朝著節(jié)能工程的方向發(fā)展,其中節(jié)能工程一方面能夠節(jié)約電能資源,另一方面能夠有效的降低電壓,積極控制用電消耗。因此,在設(shè)計超高層建筑的過程之中,設(shè)計工程師需要關(guān)注電氣設(shè)計中的節(jié)能要點分析及研究,以使用節(jié)能熒光管為核心。結(jié)合相關(guān)實踐調(diào)查不難發(fā)現(xiàn),電氣設(shè)計中的節(jié)能熒光管使用所取得的效果較為明顯,這種節(jié)能熒光管能夠?qū)崿F(xiàn)電能與光能的有效轉(zhuǎn)化,充分體現(xiàn)節(jié)能的作用和價值。另外,國內(nèi)的水泵以及空調(diào)設(shè)備馬達也開始使用變頻管理,不斷加強用電量的控制,盡量避免不必要的能源消耗,真正實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計和科學設(shè)計,充分發(fā)揮高超高層建筑電氣設(shè)計的節(jié)能作用及優(yōu)勢,設(shè)計師要注重時代發(fā)展趨勢的分析及研究,堅持與時俱進的設(shè)計理念,充分體現(xiàn)電氣設(shè)計的完整性以及時代性。
綜上所述,本文以分析超高層建筑電氣設(shè)計要點作為選題,從宏觀發(fā)展的角度,以超高層工程電氣設(shè)計為分析對象,結(jié)合供配電結(jié)構(gòu)、符合運算和變配電站布置點的設(shè)計要求進行了重點探析。通過本文探析,超高層建筑電氣設(shè)計是一個系統(tǒng)性的工作,包含不同的工作環(huán)境和內(nèi)容,在設(shè)計的過程之中設(shè)計師個人需要注重細節(jié)要素的分析及考量,了解負荷運算以及供電電容的確定要求,關(guān)注不同規(guī)劃要點的分析及研究,充分體現(xiàn)安全性,著眼于供電情況來進行進一步的調(diào)整以及創(chuàng)新。其中節(jié)能要點的分析及研究非常重要,這一點也會直接影響設(shè)計質(zhì)量及水平,設(shè)計師需要站在時代發(fā)展的角度進行重新分析以及考量,從而更好地滿足建筑基礎(chǔ)需求的同時實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計。