高層建筑電氣設計的主要內容及有關問題

郭 純 瑞

(山西省交通科學研究院，山西 太原 030006)

高層建筑電氣設計的主要內容及有關問題

郭 純 瑞

(山西省交通科學研究院，山西 太原 030006)

介紹了高層建筑電氣設計的主要內容，分析了設計中存在的問題，從高層建筑供配電器材、供電線路、照明系統(tǒng)等方面，對高層建筑的電氣的節(jié)能設計進行了探討，從而保證電氣系統(tǒng)的設計符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

高層建筑，電氣設計，照明系統(tǒng)，供電線路

社會的發(fā)展以及經濟的進步使得高層建筑成為了我國城市擴張的載體。當前我國高層建筑的發(fā)展形勢良好，相應的施工技術也在不斷的完善，人們對建筑的要求也越來越高。但是從當前我國高層建筑的電氣設計來看還存在很多的問題。電氣設計缺乏科學性、環(huán)保性，使得電氣施工中造成嚴重的資源浪費，不利于建筑行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展，因此當前還需要不斷的提升高層建筑電氣設計的合理性、科學性以及環(huán)保性等，融入綠色環(huán)保理念和健康可持續(xù)發(fā)展理念，進而促進高層建筑行業(yè)得到更好的發(fā)展。

1 高層建筑電氣設計的內容及問題分析

高層建筑是當前城市建筑中的主流趨勢，在高層建筑中涉及到很多的電氣系統(tǒng)，而這些電氣系統(tǒng)不僅影響著建筑的正常運行，同時也關系著建筑使用者的人身安全等，所以在高層建筑電氣設計中必須要能夠對其中所包含的內容進行詳細的分析，做好每一個細節(jié)。

1.1 電氣設備總負荷計算

在高層建筑電氣設計過程中，首先需要對電器設備總負荷進行計算，高層建筑涉及到的用戶更多，同時電氣設計更加復雜，設備的負荷也更高，因此在電氣設計前需要對電氣設備的總負荷進行預算，在總負荷的計算中需要考慮全面不能出現遺漏的情況，防止后期投入使用中造成電氣負荷過重而引起用電安全問題[1]。但是從我國當前的電氣設備總負荷計算的情況來看，主要應用的方法有負荷密度法以及需要系數法，這兩種方法雖然對電氣設備總負荷的計算更加準確，但是計算的方式過于繁瑣，還有待研究和提升。

1.2 電氣設備供電的選擇

高層建筑的用電量相對于多層建筑來說要大很多，因此在電氣設計的過程中會涉及兩個獨立的電源，通過兩個電源的供電能夠有效的減輕供電的負荷，同時如果一個電源由于故障等原因停止供電，另一個電源還能夠起到備用作用，如果兩個電源都發(fā)生故障而停用，還可以采用柴油機組來持續(xù)供電，進而保證高層建筑的電梯、消防和照明等設施的正常運行，為高層建筑的供電提供有效的保障。但是當前這種多個備用方案的電氣設計方式并沒有得到完全普及，部分地區(qū)和建筑偶爾還會發(fā)生停電電梯困人等情況。

1.3 照明設備設計

高層建筑的照明設備是非常重要的電氣設施之一，因此在照明系統(tǒng)設計的過程中，需要注重照明設備在光源、節(jié)能等方面的選擇。一般情況下，對于照明設備燈具的選擇在保證照明要求的情況下，需要選擇一些節(jié)能、環(huán)保，安全、簡潔的設備，同時在照明設備的分布也要注意其合理性，不僅要保證布置的安全性，同時也注意美觀性[2]。不同的建筑選擇的光源照明設備也不同，因此在光源照明設備的選擇中還需要根據建筑的具體情況和需要進行選擇。

1.4 高低壓配電系統(tǒng)的設計

高層建筑配電計費的方式比較多，但是大部分都采用高供高計法，利用電價法計費會在電壓輸出端安裝電度計費表。一般在高層建筑中都會安裝大容量的變壓器，進而有效的控制變壓器的數量，減少對空間的占用。同時通過低壓母線間聯(lián)絡裝置的安裝還能夠有效的保證供電的安全性。此外，在高層建筑配電線路的設計中，還需要根據計算的負荷選擇合適的電纜，并保持電纜間合理的距離。

1.5 電氣防雷與接地設計

高層建筑中防雷設計是不可缺少的環(huán)節(jié)，當前我國高層建筑防雷設計的方式主要是應用傳統(tǒng)的避雷針和接閃帶等設施進行避雷處理，還有一些先進的避雷方式為利用消雷器以及放射性避雷針進行避雷，雖然后兩種方式也逐漸的被廣泛的應用到高層建筑的項目中，但是其具體的應用理論還需要進一步的推敲和檢驗。此外，接地也是高層建筑避雷的重要一環(huán)，比如在鋼筋混凝土剪力墻中，其樓板間的連接非常牢固，因此必須要做好金屬管線的接地工作。

1.6 電梯的設計

高層建筑中電梯是必不可少的設施之一，同時對于綜合性的高層建筑來說，不同的電梯有不同的運輸功能，比如有客梯、貨梯、消防梯、景觀梯等。不同性質的電梯其運行的速度也存在一定的區(qū)別，而且電梯的電流也不同，有的電梯為直流電梯，有的電梯為交流電梯[3]。在高層建筑的電梯設計中，首先需要明確，電梯的功能，并根據高層建筑的出行人數等來確定電梯的臺數，電梯的臺數不能過多造成浪費，同時也不能過少使得電梯無法有效的提供運輸服務。在電梯的造型以及配置方面也需要做出合理的分析，通過多方的溝通和討論進行設計，而不能是設計人員一個獨自拍板。

2 高層建筑電氣的節(jié)能設計分析

我國雖然地大物博，但是人口數量也非常大，從而使得人均資源量比較少。在節(jié)能減排的提倡下，我國的高層建筑電氣設備設計也需要能夠遵循節(jié)能減排原則，在設計上注意供配電線路、照明等設施上的器材投入，耗能分析等，進而實現節(jié)能的目的。

2.1 高層建筑供配電器材方面的設計

高層建筑電氣設計中要想能夠有效的實現節(jié)能減排的目的，在設計中需要注意變壓器采用的數量和容量設計，進而使變壓器在工作過程中能夠靈活的應用和切換，進而實現節(jié)能的目的。高層建筑可以適當的采用補償的無功補償裝置，進而進行集中補償，防止一些無功消耗造成電能的浪費。同時提升供配電系統(tǒng)的功率因數，提升設備的利用率，進而起到節(jié)能減排的目的。

2.2 供電線路節(jié)能的設計

高層建筑供電線路的節(jié)能可以從以下幾個方面來確定，首先高層建筑的配電系統(tǒng)中要盡可能的縮減供電距離，進而使得線路的耗損有效的減少，同時也能夠節(jié)約材料。此外，還可以通過利用電阻率小的電線進行供電，進而實現節(jié)能的目的。最后，如果在高層建筑供電中采用的是大功率的用電設備，還需要保證導線的截面足夠大，從而保證設備的正常運行。同時，要保證導線的質量，不能因為利益的誘惑而選擇一些不合格的導線，進而為以后的投入使用埋下安全隱患，不僅無法實現節(jié)能效果，同時還可能會引發(fā)火災等安全問題。

2.3 建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能設計

高層建筑照明系統(tǒng)的建設中，所選擇的燈具需要符合環(huán)保的特點，同時還需要對高層建筑的照明燈具進行合理的規(guī)劃和布置，防止照明的漏洞或者重復照明現象的出現，進而有效的節(jié)約電能。同時在高層建筑照明設計中還需要能夠采用節(jié)能開關，比如可以采用聲控、光控等開關，這樣在人們有需要的情況下照明系統(tǒng)就會啟動，而人們不需要的情況下就會自動關閉，防止出現人為的原因造成電能的浪費。

3 結語

隨著城市化進程的推進，我國城市建筑逐漸向高層化發(fā)展，而這也對高層建筑電氣設計提出了更高的要求，在高層建筑設計中，不僅需要考慮到電氣系統(tǒng)的安全性，實用性，同時也需要注重電氣系統(tǒng)的環(huán)保性。在高層建筑中很多的電氣設施是必不可少的，如果出現問題，將會影響到人們的身體健康和人身安全等，所以在高層建筑設計中，必須要對原材料、設備的數量和型號等進行合理的設計，并保證電氣系統(tǒng)的設計符合可持續(xù)發(fā)展的要求，進而推動高層建筑的建設得到更好的發(fā)展。

[1] 葉書明.針對高層建筑電氣設計中低壓配電系統(tǒng)安全性分析[J].民營科技,2014(8):19.

[2] 張文娟,劉海霞.高層建筑中電氣設計的要點分析[J].內蒙古科技與經濟,2014(2):109,111.

[3] 張紹暉.探討高層建筑電氣設計低壓供配電系統(tǒng)的可靠性[J].中華民居,2014(18):163.

Themaincontentsandproblemsofelectricaldesignforhigh-risebuildings

GuoChunrui

(ShanxiTransportationSciencesInstitute,Taiyuan030006,China)

This paper introduced the main contents of electrical design for high-rise buildings, analyzed the existing problems in the design, from the supply and distribution equipment, power supply lines, lighting systems and other aspects for high-rise buildings, discussed the electrical energy saving design for high-rise buildings, so as to ensure the electrical system design meet the requirements of sustainable development.

high-rise building, electrical design, lighting system, power supply line

1009-6825(2017)23-0138-02

2017-06-05

郭純瑞(1987- )，男，助理工程師

TM923

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