現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及主要內(nèi)容

崔廣偉

【摘 要】隨著高層建筑技術(shù)的不斷提升，對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)的要求不斷提高，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅需要與國(guó)家相關(guān)規(guī)范相符合，而且還要滿足建設(shè)方的要求，所以需要設(shè)計(jì)人員對(duì)電氣設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行掌握，重點(diǎn)注意設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些重要環(huán)節(jié)，確保高層建筑電氣的可靠性和安全性。

【關(guān)鍵詞】高層建筑 建筑電氣 電氣設(shè)計(jì) 特點(diǎn) 內(nèi)容

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代高層建筑的電氣設(shè)計(jì)由于智能化的需要而變得復(fù)雜，用電設(shè)備越來(lái)越多，對(duì)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和線路安裝提出了許多新的要求。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合分析，不斷的研究探討、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為建筑電氣設(shè)計(jì)的安全與進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。

1高層建筑建筑電氣設(shè)計(jì)的原則與特點(diǎn)

高層建筑建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)本著穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。雖然穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)三者達(dá)到最佳平衡存在矛盾，但是建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)把穩(wěn)定、安全放在首位，在保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行的同時(shí)也要兼顧經(jīng)濟(jì)的因素。雖然三者同時(shí)達(dá)到最佳結(jié)合困難很大，但設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)盡量使設(shè)計(jì)穩(wěn)定、安全的條件下盡量經(jīng)濟(jì)，這也是每一位優(yōu)秀電氣設(shè)計(jì)師的職責(zé)和目標(biāo)。建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)遵守以下的原則。

經(jīng)濟(jì)性。建筑電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性就是電氣設(shè)備的初期投資與運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理?？煽啃?。根據(jù)用電負(fù)荷的等級(jí)，保證在各種運(yùn)行方式下提高供電的連續(xù)性，力求可靠供電。靈活性。主結(jié)線力求簡(jiǎn)單、明顯、沒(méi)有多余的電氣設(shè)備，投入或切除某些設(shè)備或線路的操作方便，這樣就可以避免誤操作，又能提高運(yùn)行的可靠性，處理事故也能簡(jiǎn)單迅速，靈活性還表現(xiàn)在具有適應(yīng)發(fā)展的可能性。安全性。保證在進(jìn)行一切操作切換時(shí)工作人員和設(shè)備的安全以及能在安全條件下進(jìn)行維護(hù)檢修工作。

建筑電氣設(shè)計(jì)嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家規(guī)范和有關(guān)政策和法令。規(guī)范包括國(guó)家規(guī)范和地區(qū)規(guī)范，是國(guó)家或某地區(qū)為確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r而制定標(biāo)準(zhǔn)。建筑電氣負(fù)荷計(jì)算前要做大量的調(diào)查工作。這些調(diào)查工作包括當(dāng)?shù)鼐用竦慕?jīng)濟(jì)狀況、消費(fèi)水平、生活習(xí)慣等。選擇合適的計(jì)算參數(shù)，用電負(fù)荷是電氣設(shè)備選擇的依據(jù)。建筑電氣設(shè)計(jì)與其他設(shè)計(jì)做好協(xié)調(diào)。建筑電氣設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑工程設(shè)計(jì)的一部分，設(shè)計(jì)過(guò)程中要與有關(guān)建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、動(dòng)力和工藝等工種密切協(xié)調(diào)配合。

與高層建筑電氣關(guān)聯(lián)的用電設(shè)備品種繁多。室內(nèi)、樓梯過(guò)道、安全照明等屬于電器照明設(shè)備；貨梯、客梯等電梯設(shè)備；生活水泵和消防泵等給排水設(shè)備：冷卻塔風(fēng)機(jī)和水冷機(jī)組等制冷設(shè)備；引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)等鍋爐房設(shè)備；排風(fēng)機(jī)、電冰箱等廚房用電；包括送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)管盤(pán)在內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)送電設(shè)備包括正壓風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)等在內(nèi)的消防設(shè)備另外，不同用處的高層建筑在用電量上也存在差別，不過(guò)總的來(lái)說(shuō)耗電量比較大。再加上高層建筑的消防用電、客梯電力、應(yīng)急照明等還要有分別獨(dú)立的電源。

2高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

2.1負(fù)荷的計(jì)算

電力負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的依據(jù)參數(shù)。計(jì)算準(zhǔn)確與否，對(duì)合理選擇設(shè)備，安全可靠與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，均起決定性作用。高層建筑的電力負(fù)荷計(jì)算，基本上采用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法。

2.2供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式，原則上是兩路同時(shí)供電，互為備用。另外，還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機(jī)組，要求在15秒鐘內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電，保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。國(guó)內(nèi)高層建筑的供電電壓，都采用10kV標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)。

3高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨(dú)立的10kV電源同時(shí)供電。一般高壓采用單母線分段，自動(dòng)切換，互為備用。（2）計(jì)費(fèi)方式，采用高供高計(jì)。但在低壓側(cè)，仍裝設(shè)計(jì)費(fèi)電度表，采用將照明與動(dòng)力分開(kāi)的兩部電價(jià)法。（3）為減少變壓器臺(tái)數(shù)，單臺(tái)變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側(cè)的短路電流，正常時(shí)變壓器解列運(yùn)行，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。（4）高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線?，F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。等等。

4照明設(shè)計(jì)

（1）光源。地下室、住宅客廳以熒光為主，設(shè)備用房、樓梯、走道和住宅（除客廳外）以白熾燈為主，商場(chǎng)照明僅設(shè)置總電源箱，具體燈具布置由二次裝修設(shè)計(jì)。（2）事故照明。地下室、商場(chǎng)、樓梯間的照明系統(tǒng)有兩個(gè)電源（備用電源由發(fā)電機(jī)供給），另外在電梯前室、樓梯間、配電室、發(fā)電機(jī)房、水泵房及消防中心等重要場(chǎng)所設(shè)應(yīng)急照明。電梯前室、樓梯間及走道等人員密集通道設(shè)誘導(dǎo)燈。？

5導(dǎo)線選擇及線路敷設(shè)

住宅、商場(chǎng)及地下室照明線路，采用ZRBVV阻燃型塑料銅心導(dǎo)線。所有由照明配電箱配出的線路均采用金屬線槽明敷。

6防雷與接地

現(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?，F(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)。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

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(lèi)。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。

8防火和報(bào)警系統(tǒng)

由于高層建筑面積大、人員復(fù)雜，引起火災(zāi)的可能性很大，加之豎向孔洞多、現(xiàn)代化的塑料貼面材料、全部窗戶密封、設(shè)備龐雜、人員和物質(zhì)等都很集中，發(fā)生火災(zāi)時(shí)火勢(shì)容易蔓延，疏散人員和撲滅火災(zāi)也很困難，所以現(xiàn)代化的高層建筑除了在建筑設(shè)計(jì)方面采取很多措施外，還應(yīng)設(shè)置完善的自動(dòng)消防系統(tǒng)和防火報(bào)警系統(tǒng)。

9結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電氣設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高，高層建筑的電氣設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮其特點(diǎn)，并注重節(jié)能的功效，才能滿足現(xiàn)代高層建筑的各項(xiàng)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉雅洲.建筑電氣設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題.建筑技術(shù)，2013.

[2]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.《民用電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》.JGJ16—2014.