現(xiàn)代高層建筑電氣工程技術(shù)的探討

【摘要】為滿足高層建筑實(shí)際功能需求，減少基礎(chǔ)建設(shè)投入資本，必須對(duì)高層建筑電氣工程進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代高層的建筑設(shè)計(jì)要求必須保證建筑用電安全、功能齊全、經(jīng)濟(jì)適用、可信度高、實(shí)施性強(qiáng)，然而實(shí)際上，目前很多家庭住宅的電氣安裝都是不科學(xué)的，問(wèn)題百出，很多電氣在安裝過(guò)程中并沒(méi)有考慮電氣的實(shí)際使用問(wèn)題。而這些問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因就是電氣工程的周期短、時(shí)間緊、任務(wù)重。為了保障現(xiàn)代建筑的電氣工程合理有效，必須重視高層建筑的電氣工程技術(shù) 。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；電氣工程；技術(shù)

引言：

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，城市的建設(shè)和發(fā)展也是一片欣欣向榮的景象，但是隨著城市化進(jìn)程的加快，城市中的土地使用也變得越來(lái)越供不應(yīng)求，為了更加合理的使用土地資源，高層建筑的需求量也是越來(lái)越大，在這樣的形勢(shì)下，高層建筑如何解決用電的安全問(wèn)題和節(jié)能環(huán)保問(wèn)題成為了老百姓談?wù)撛掝}的核心。從目前的情況來(lái)看，建筑工程出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，有很大一部分是施工階段出現(xiàn)的。高層建筑的電氣工程設(shè)計(jì)不僅關(guān)乎高層建筑的正常有序運(yùn)轉(zhuǎn)，更關(guān)系到用戶的電器需求乃至居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)電氣工程施工，切實(shí)保障電氣工程質(zhì)量。

1、高層建筑電氣工程設(shè)計(jì)的概念

建筑電氣在設(shè)計(jì)方面是十分復(fù)雜的，并且要求非常系統(tǒng)。建筑電氣設(shè)計(jì)工作在實(shí)施過(guò)程中主要包括四個(gè)層次：博覽、創(chuàng)意、構(gòu)思和表達(dá)。按照傳統(tǒng)的觀念來(lái)看，建筑電氣設(shè)計(jì)只包含家庭供電和動(dòng)力照明，但是在現(xiàn)代，建筑物中的電氣應(yīng)用十分廣泛，這就要求現(xiàn)代建筑的電氣設(shè)計(jì)必須在內(nèi)容上有所增加，不僅要涵蓋供電、照明兩大系統(tǒng)，還要涉及到布置電路管線、鋪設(shè)暖空系統(tǒng)等。

2、高層建筑電氣工程設(shè)計(jì)的原則

在高層建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮到以下幾個(gè)方面：

2.1經(jīng)濟(jì)性

建筑電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性要求在設(shè)計(jì)中要合理投資，保證經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.2可靠性

建筑電氣設(shè)計(jì)的可靠性要求保障供電的連續(xù)性，保證可靠供電。

2.3靈活性

建筑電氣設(shè)計(jì)的靈活性要求線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、明顯、合理，投入或切除某些設(shè)備或線路的操作方便。

2.4 安全性。

建筑電氣設(shè)計(jì)的安全性要求在操作過(guò)程中，必須保證所有施工人員的工作安全，從而保證一切工作得以順利進(jìn)行。

2.5節(jié)能性

2.5.1滿足建筑功能需求

符合照明亮度、顯色指數(shù)及色溫要求；符合空調(diào)溫度風(fēng)量要求，滿足舒適性要求；滿足建筑內(nèi)部運(yùn)輸通道通暢，確保正常運(yùn)行；滿足某些特殊場(chǎng)所的電氣需求，如展廳、娛樂(lè)場(chǎng)所的照明、用電需求等。

2.5.2考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益

節(jié)能應(yīng)顧及到工程實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，切忌只注重節(jié)能而忽略投資成本，導(dǎo)致投資成本和運(yùn)行費(fèi)用大幅增加，應(yīng)讓增加的投資成本，借助節(jié)能節(jié)省下的運(yùn)行費(fèi)用在幾年甚至更短的時(shí)間內(nèi)得以收回。

2.5.3節(jié)省無(wú)謂能量消耗

節(jié)能的核心在于降低能量消耗，尤其是無(wú)謂的能耗。對(duì)此，首先確定建筑物中哪些能量耗損沒(méi)有影響到建筑功能的發(fā)揮，進(jìn)而采取適宜的節(jié)能措施。例如，電線的功能損耗、變壓器的損耗等為無(wú)用的能量耗損，再如，對(duì)于照明中量大面廣的地方，猶應(yīng)注意采用先進(jìn)技術(shù)降低能耗。

3、高層建筑電氣工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

3.1選擇合適的供電電源和電壓

為確保高層建筑電力運(yùn)行的安全可靠性，需設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立電源在其內(nèi)部，實(shí)際電源數(shù)量可視當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)狀況和負(fù)荷情況而定。一般來(lái)說(shuō)，兩路電源為同時(shí)供電，相互依托、互為備用。另外，配置應(yīng)急發(fā)電機(jī)，保證停電后15秒內(nèi)即可恢復(fù)供電，確保建筑物內(nèi)電氣電力正常運(yùn)行。國(guó)內(nèi)高層建筑一般采用10kv標(biāo)準(zhǔn)供電電壓。

3.2 高壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.2.1 高壓配電系統(tǒng)

現(xiàn)代高層建筑中一般配置兩路10kv供電電源，且互相獨(dú)立。其中高壓配電設(shè)置分段的單母線，可互為備用，且可自動(dòng)切換。另外，母線分段數(shù)目需吻合于進(jìn)線回路。在電源一主一備情況下，才可用不分段的單母線結(jié)線。

3.2.2高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式

高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式多為放射式系統(tǒng)，然而樓層配電多為混合式系統(tǒng)，以干線為主。一般以插接式母線槽作為高層建筑豎井。

3.3主要設(shè)備的選型

3.3.1高壓開關(guān)柜

一般而言，高層建筑變配電室多設(shè)在主樓地下層，其中不適宜油開關(guān)。傳統(tǒng)的高壓空氣斷路器開關(guān)尺寸大，技術(shù)老舊，且氣體有毒，因此，現(xiàn)今多采用的是真空斷路器。所以，在選擇高壓開關(guān)柜時(shí)，要結(jié)合地下室標(biāo)準(zhǔn)選取。

3.3.2低壓配電屏

國(guó)外低壓配電屏多為抽屜式，大容量出線的，主要設(shè)置為手車式。

3.3.3 應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組

以往的應(yīng)急備用電源大部分都是選用柴油發(fā)電機(jī)組。而近些年，燃汽輪發(fā)電機(jī)普遍應(yīng)用于國(guó)外的高層建筑中，且具有體積小、質(zhì)量輕、反應(yīng)快，故障率低等優(yōu)勢(shì)。另外，應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)應(yīng)為自動(dòng)快速啟動(dòng)，滿足15s內(nèi)恢復(fù)供電的要求。

3.4變電所位置的確定

高層建筑電量需求大，確定變電所位置時(shí)，需顧及到高壓深入負(fù)荷中心，這對(duì)于節(jié)約電能，提高供電效率與質(zhì)量意義重大。

3.5 電氣照明

電氣照明設(shè)計(jì)主要涵蓋光源選擇、燈具造型，亮度的調(diào)整，調(diào)光、眩光的控制，配電線路敷設(shè)等。電氣照明設(shè)計(jì)時(shí)，需注重其與建筑裝飾之間的關(guān)系，二者應(yīng)相互配合，相輔相成，達(dá)到照明功能與裝飾藝術(shù)的完美統(tǒng)一，在保證照明效果的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)最佳的藝術(shù)境界。在光源的選擇上可選取高光效光源，以達(dá)到最好的節(jié)能效果。

3.6防雷與接地

基于經(jīng)濟(jì)適用原則，高層建筑防雷最適宜避雷帶與避雷針。同時(shí)要確保建筑中各層金屬管道、樓面鋼筋與引下線主筋連接可靠穩(wěn)定，形成等電位層。高層建筑中多用以鋼筋混凝土剪力墻連接樓板，十分堅(jiān)固。因此，防雷設(shè)計(jì)中金屬管線接地顯得尤為重要?，F(xiàn)如今的高層建筑多采用混合接地系統(tǒng)，也就是將電氣設(shè)備接地與防雷接地合二為一。其中接地電阻多在在4歐以下。以建筑鋼筋混凝土接地板基礎(chǔ)。盡管依照接地地阻應(yīng)該滿足的要求而言，基礎(chǔ)鋼筋等接地體也可滿足其要求，但是仍然不能忽略人工接地體的裝設(shè)水平。為了提高均衡電位，保證安全性，主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)還是十分必要的。

3.7電梯

電梯按照使用功能主要分為：高級(jí)或普通客體、服務(wù)或觀景或貨用客梯、消防梯等；按照電梯速度可分為低速、快速、高速、超高速梯；按照使用的電流可分為直流電梯、交流電梯兩種。電梯設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在明確電梯臺(tái)數(shù)的基礎(chǔ)上決定電梯功能。設(shè)計(jì)人員不能自己隨意決定電梯設(shè)計(jì)造型和相關(guān)配置，與總建筑師或總設(shè)計(jì)師商討研究后方可定奪。

3.8 消防自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)

現(xiàn)代高層建筑中配置的消防自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)基本可做到報(bào)警滅火智能化、自動(dòng)化。只要發(fā)生火災(zāi)，該系統(tǒng)探測(cè)器就會(huì)自動(dòng)探測(cè)出火災(zāi)狀況，隨即將火災(zāi)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸至各分區(qū)報(bào)警器，發(fā)出火災(zāi)聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將火災(zāi)信息傳輸給消防中心，消防中心主要負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)建筑的火災(zāi)并指揮消防工作。高層建筑消防供電系統(tǒng)涉及諸多學(xué)科，內(nèi)容繁雜，且規(guī)模越大，控制內(nèi)容越多，其消防設(shè)計(jì)就愈加復(fù)雜。

4、結(jié)語(yǔ)：

高層民用建筑電氣工程在節(jié)能環(huán)保上具有較大的開發(fā)空間和挖掘潛力，因此，在電氣工程設(shè)計(jì)中應(yīng)多加考慮。對(duì)于節(jié)能設(shè)備的選擇，應(yīng)在詳細(xì)了解其性能、效果的基礎(chǔ)上，分析其節(jié)能技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益，綜合考慮各方因素后選定與建筑電氣要求及建筑經(jīng)濟(jì)要求相適宜的節(jié)能設(shè)備?？傊?，要將高層建筑電氣設(shè)計(jì)做好并不是一件容易的事情，需要一步一個(gè)腳印的，踏踏實(shí)實(shí)的去做工程，平時(shí)多留意，多觀察，多思考，才能為電氣設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：

黃小燕（身份證：350124198105074026）， 1981年5月，女，漢，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，研究方向：高層建筑，智能化系統(tǒng)工程，建筑電氣工程，系統(tǒng)集成等。