淺談高層建筑電氣設(shè)計要點分析

胡如兵

【摘? 要】高層建筑電氣設(shè)計是非常重要的一項內(nèi)容，因此，在高層建筑電氣設(shè)計過程，必須要了解高層建筑電氣專業(yè)的特點，并且掌握電氣設(shè)計的要點內(nèi)容，從而保證高層電氣設(shè)計的水平得到提升。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;電氣設(shè)計;要點

引言

隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展的持續(xù)進行，城市化進程逐漸加速，很多城市都在加強高層建筑的建設(shè)施工，其數(shù)量也在逐漸的增多。隨著現(xiàn)代化的高層建筑逐漸增多，其建筑電氣設(shè)計中所暴露的問題也在逐步的增多。因為我國的高層建筑有著面積大、層數(shù)多、功能復(fù)雜等特點，所以在進行電氣設(shè)計中有著更高的要求。下面將重點分析我國高層建筑電氣設(shè)計的基本情況，同時也提出了電氣節(jié)能技術(shù)的具體實施辦法。

一、高層建筑電氣專業(yè)的特點

高層建筑要想實現(xiàn)正常運行和功能的使用，需要安裝比較多的用電與消防設(shè)備，這就導(dǎo)致了其耗電量比較大，并且各個電氣設(shè)備的功能存在著明顯的區(qū)別，在用電量方面也有著很大的區(qū)別，而用電量巨大導(dǎo)致了其系統(tǒng)運行的可靠性無法保證。有些設(shè)備在運行中就存在很大的危險性，所以為了保證其能夠安全運行，設(shè)計了兩個獨立的電源進行設(shè)備供電，比如消防用電、應(yīng)急照明、客梯電力等等方面。

二、高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容

1、供配電設(shè)計

（1）負(fù)荷等級

超層建筑的層數(shù)比較高、高度較高，一旦發(fā)生火災(zāi)問題，就會導(dǎo)致人員疏散比較困難且火災(zāi)撲救不及時等問題出現(xiàn)，超高層建筑中消防用電設(shè)備主要包含消防水泵、消防電梯、排煙設(shè)備、應(yīng)急照明與疏散系統(tǒng)、電子設(shè)備機房用電等這些都要按照一級負(fù)荷中特別重要來進行供電;普通電梯、生活水泵、排污水泵等都是按照一級負(fù)荷來進行供電，其他的普通照明、空調(diào)、動力等進行三級負(fù)荷供電。

（2）供電電源電壓及主接線。

高層建筑的層數(shù)多、用電負(fù)荷大，要想保證其正常運行，就需要采用高壓供電的方式，供電采用10kV。當(dāng)前我國的很多高層建筑與工況企業(yè)都會使用母線制為供電線路的主接線，這種結(jié)構(gòu)形式比較簡單，且成本比較低，經(jīng)濟效果非常好。高層建筑電力負(fù)荷主要可以分為一級負(fù)荷與二級負(fù)荷兩種，一級負(fù)荷是由兩個獨立電源來進行系統(tǒng)的供電，而二級負(fù)荷則主要是通過雙回路來進行供電，也可以使用一回路專線供電的方式來進行。在高層的電氣設(shè)計中進行供電方式的優(yōu)化，可以保證系統(tǒng)運行的安全性與可靠性。因此，在線路設(shè)計的過程中，通常會使用內(nèi)橋法來設(shè)計高壓雙回路與三回路的線路，并且在低壓上采用單母線分段的方式來進行供電，此時可以安裝母線開關(guān)結(jié)構(gòu)，各個供電線路段中實施負(fù)荷的分配，對于重要設(shè)備的負(fù)荷分配，應(yīng)該使用備用柴油機來完成系統(tǒng)的供電。高壓雙回路或者三回路的供電是通過不同的電源來進行的，這樣就可以更好的保證供電接線的運行穩(wěn)定性。但是這種設(shè)計方案，需要在供電線路中安裝比較多的斷路器裝置，并且變壓器的容量也需要適當(dāng)?shù)脑黾?，要從工程整體的經(jīng)濟性方面來考慮。供配電的裝置設(shè)計中，因為有些設(shè)備為充油設(shè)備，所以在使用中極易造成火災(zāi)事故的發(fā)生，所以需要進行合理化設(shè)計。

（3）低壓配電系統(tǒng)

低壓配電系統(tǒng)中主要包含了三級配電方式，即總配電、區(qū)域配電、終端配電。三級配電系統(tǒng)中的各級保護開關(guān)具備一定的選擇性。低壓系統(tǒng)中通常需要使用單母線分段另設(shè)一段應(yīng)急母線的結(jié)構(gòu)形式，級二路市電為母線供電，線路中間位置上安裝聯(lián)絡(luò)開關(guān)，另設(shè)一段應(yīng)急母線，從而可以給重要消防設(shè)施供電。消防水泵、消防電梯、排煙裝置都都要設(shè)置兩個供電回路，并且需要在最末一級中的配電箱進行自動切換。普通照明與動力配電照明可以采用樹干式的配電方式，對于容量比較大的用電設(shè)備可以應(yīng)用變電所的放射供電方式來進行。

2、防雷與接地

現(xiàn)代化的高層建筑中主要應(yīng)用的是鋼筋混凝土的剪力墻結(jié)構(gòu)形式，其樓板的連接是非常的穩(wěn)定可靠的，主要的問題就是需要做好金屬接地?，F(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)中防雷接地、電氣設(shè)備的保護接地與工作接地都是聯(lián)系在一起的，形成了混合接地系統(tǒng)。雖然基礎(chǔ)鋼筋等都是通過自然接地體已經(jīng)達(dá)到了一定的使用需求，但是仍然需要設(shè)計人工接地體裝置，可以將建筑基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式建立成為接地網(wǎng)，此時可以形成均衡電位，對于保證系統(tǒng)的安全性有著直接的影響作用。

3、照明設(shè)計

超高層建筑中所設(shè)計的消防應(yīng)急照明為消防用電負(fù)荷，要按照該建筑的最高負(fù)荷來進行供電設(shè)計。應(yīng)急照明持續(xù)供電時間必須要達(dá)到消防安全運行的需要，其疏散時間供電至少應(yīng)該滿足t≥30min;避難疏散電源可以持續(xù)供電t≥60min，消防工作持續(xù)工作t≥180min。為了能夠達(dá)到應(yīng)急照明轉(zhuǎn)換規(guī)范的需要，應(yīng)急供電電源可以采用蓄電池與發(fā)電機組合的形式，在市電中斷的情況下，可以利用蓄電池來進行應(yīng)急照明，發(fā)電機開啟之后，供電電源會自動的轉(zhuǎn)換成為發(fā)電機電源，此時就能夠延長其供電的時間。

高層建筑的總高度非常高，通常情況下都需要安裝航空障礙等，需要從建筑結(jié)構(gòu)的外側(cè)轉(zhuǎn)角頂端位置上進行設(shè)計，水平與垂直的距離都要在45m以下。對于總高度超過100m的建筑來說，需要在間隔30m的位置上就要安裝一組中光強紅色恒光等。障礙標(biāo)志燈電源需要根據(jù)主體建筑的供電負(fù)荷最高的要求來設(shè)計。

屋頂中設(shè)計的直升機停機坪，為了可以方便飛行員在最短時間內(nèi)就能夠確定停機坪的精確位置，需要在停機坪的周邊區(qū)域中安裝不同色彩的照明與信號等，可以在發(fā)生火災(zāi)事故之后就會立即尋找出正確的位置降落。此時應(yīng)該注意，停機坪的照明電源應(yīng)該按照建筑主體結(jié)構(gòu)的最高負(fù)荷要求來進行供電設(shè)計。

4、高層建筑的火災(zāi)報警系統(tǒng)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計也進一步的規(guī)范和安全，高層建筑防火系統(tǒng)也在逐漸的完善。在火災(zāi)自動報警滅火系統(tǒng)中，設(shè)計時應(yīng)該使用中心報警系統(tǒng)將進行整體系統(tǒng)的設(shè)計，并且需要將整個系統(tǒng)都形成自動化的滅火系統(tǒng)，可以在火災(zāi)發(fā)生之后做出直接的反應(yīng)。在自動化系統(tǒng)中，首先應(yīng)該安裝探測器可以檢測中火災(zāi)的信號，然后將其直接轉(zhuǎn)換為電信號，電信號進入到分區(qū)報警器與消防中心之后可以直接形成聲光報警信號，及時作出必要的反應(yīng)以保證建筑運行的安全性。

5、高層建筑電氣的節(jié)能設(shè)計

全球能源形勢逐漸嚴(yán)峻的現(xiàn)代社會，我國作為人口重點且地區(qū)發(fā)展嚴(yán)重不均衡的國家，高層建筑在設(shè)計中也更多的考慮到節(jié)能化的要求，而節(jié)能也是我國社會主義發(fā)展的重要一項基本要求?，F(xiàn)代信息建筑與傳統(tǒng)的工業(yè)化建筑實現(xiàn)了完美的結(jié)合，高層建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能化設(shè)計也逐漸的推動了我國的高層建筑的快速發(fā)展，高層建筑設(shè)計的復(fù)雜性在逐漸的升高且功能逐步增多，因此，高層建筑設(shè)計與管理都有著更高的要求。對于高層建筑中不同類型的設(shè)備來說，性能與功能都存在著直接的區(qū)別，如果一味的選擇使用新型的技術(shù)，必須要保證其運行的安全性與可靠性，設(shè)計方案也應(yīng)該從經(jīng)濟合理、操作簡單等方面入手，可以滿足人們正常使用的需要。

三、結(jié)束語

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，高層建筑技術(shù)水平得到很大的提升，高層建筑電氣設(shè)計的要求也在逐步的增多，國家已經(jīng)出臺了很多的管理規(guī)范與制度，高層建筑電氣設(shè)計人員需要充分的理解國家的規(guī)定，掌握其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，切實提升建筑電氣運行的安全性與可靠性，充分的保證人們的生命安全。

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（作者單位：武漢長凱物業(yè)發(fā)展有限公司）