探究现代城市高层建筑电气设计的要点

发表时间:2016/3/24   来源:《基层建设》2015年24期供稿   作者:陈筱培
[导读] 浙江长兴汇丰建设工程有限公司 高层建筑是现代建筑的发展趋势,高层建筑与以往建筑相比其设计难度相对较大,复杂的电气设计正是其中较为突出的难题之一。

浙江长兴汇丰建设工程有限公司  浙江长兴  313100
        摘要:高层建筑是现代建筑的发展趋势,高层建筑与以往建筑相比其设计难度相对较大,复杂的电气设计正是其中较为突出的难题之一。为保证高层建筑的功用性、安全性,需要进行科学、完善的电气设计。因此高层建筑电气设计方案必须经过反复分析,并对于其中的设计要点进行严格把关,确保工程质量。基于此,本文以现代高层建筑电气设计的发展趋势作为切入点,并对其中的设计要点以及节能性设计措施展开进一步分析,旨在提升电气设计的高效性、可靠性。
        关键词:高层建筑;电气设计;设计要点;节能 

 
        高层建筑的设计难点不仅仅是它的高度方面,与之配套的电气系统、暖通系统、给排水系统的设计难度都较以往建筑形式有了大幅提升,这其中的电气设计不但要充分满足建筑的电气使用功能,还要确保安全性、稳定性,同时还要采取一定的节能技术措施【1】。以下本文就从现代高层建筑电气设计的发展趋势出发,对其中的设计要点以及节能性设计措施展开探讨,具体如下。
一、高层建筑电气设计的发展趋势
        现阶段,广大城市居民更加重视安全和减灾、防灾等问题,所以,建筑物中的应急供电设备以及安防、消防和防灾设备也都是必不可少的,这些设备都是全天候工作的,要想保证其可靠并且稳定的运行,就必须依靠智能化的应用系统【2】。另外,在现阶段大力推行可持续发展和绿色建筑理念的过程中,在选择材料和电气设备时,要考虑的因素也更多,这也就加大了电气工程设计工作的复杂程度,进行电气设计时应保证其是能满足建筑物对能源流和信息流的控制及分配的,同时为实现优化管理和节能控制,还应多应用数字化和智能化的技术,从而对整个区域的建筑群进行动态、有效的管理,可见,当今建筑电气技术的发展趋势应为数字化、智能化和绿色化。
二.高层建筑电气设计的要点
        (一)选择供电电源和电压
        在建筑供电设计的过程中,为保证其供电的稳定性和可靠性,通常设计人员都是要设置两个独立的电源,这样即使某一个电源出现问题,建筑物也能够正常运行【3】。而在确定电源的数量时,通常应是在充分地考虑到实际电网的条件和负荷的实际情况后才能确定,两个独立的电源应是互为备用,并且它们在运行方式上应选择同时供电,另外,还应准备柴油发电机,即使是发生了供电问题,其也能保证在最短的时间内自动恢复供电,充分的保证供电的可靠性。
        (二)高低压电的配电系统
        在现代城市的高层建筑中,一般情况下,高压配电系统都是两路的 10kv 电源,它们的同时使用就保证了供电的稳定性,而高压配电的形式则为单母线分段,不但能够实现自身的自动切换,同时两者也能起到相互备用的作用【4】。低压干线与高压系统的配电方式应选择放射式的系统,而楼层的配电方式则应选择混合式的系统,那么在高层建筑的施工过程中,就会尽可能的选用插接式母线槽,而这就加大了水平走线的难度,因此,建议选择其他的方式。
 
         (三)接地设计
        由于高层建筑的地基施工过程通常都会选择钢筋混凝土剪力墙技术,所以对高层建筑进行接地设计工作时,就必须充分地保证金属管线,并且在我国大部分高层建筑的施工过程中,都是将工作接地、防雷接地以及电气设备保护接地混合到一起的,而这就是所谓的混合接地系统【5】。接地板实际上就是建筑物的钢筋混凝土基础,进行处理时也可采用人工接地的方式,从而保证建筑物的安全性。
        (四)电气照明系统设计
        这一部分的设计工作主要包括照明设备的造型与布置、光源、调光控制、照片电气线路敷设、相关参数计算等。此外这一部分的设计工作同时也和建筑装饰设计存在一定联系。照明系统的电气设计不仅仅要注重实用功能与安全稳定等方面,还要考虑其装饰性【6】。为防止电气照明系统的线路漏电,需要对电气照明不带电以及外露部分采取绝缘与接地处理,对于重要照片设备需要配备至少两个电源,同时照明线路需尽可能设置为专用,以免受到来自其它负荷带来的影响,从而保证照明功能的稳定性与电光源寿命。
        (五)主要电气设备的选型
        变配电室通常位于主高层建筑主楼的地下空间,不建议选择油开关,此外处于安全性高龄,在主楼应尽量避免大容量变压器的安装,因此在设计过程中需要仔细考虑变压器的设计容量,并配备应急发电机组,防止电气突发事故。目前很多高层建筑都采用汽轮发电机作为备用发电机组,并在具体应用中显示了其及时的反应速度,优势显著。
        (六)消防灭火与报警装置设计
        为防止电气事故,需配以完善的消防灭火与报警装置。目前包括火灾探测装置、灭火气体自动喷射、自动洒水等消防装置均十分成熟。主要流程见下图。
        由图1所示,火情经火灾探测装置探测或人工发现后,会启动自动气体及液体进行灭火操作,并以声光报警的形式,及时发出警报,帮助人们及早脱离并进行自动灭火,同时消防中心也会第一时间接到火情信号,负责统一指挥并采取消防行动。由此可见,为保障高层建筑人员安全,消防及报警装置是十分必要的。建筑中的电气系统是引发火灾事故的主要因素之一,因此火险消防系统与电气设计存在紧密关联。
        (八)电梯设计
        高层建筑中的电梯根据其具体功用可分成客梯、消防梯、自动扶梯、货梯、观光梯等几种类型。根据电流能将电梯分成直流与交流两种电梯类型。总之,电梯的种类并不唯一,设计人员在设计过程中需要根据电梯的实际应用、数量、类型、造型等进行设计,这需要由电气设计人员、建筑总设计师以及总交通设计人员等几方面共同商讨,得到统一设计结论。
        (九)电气节能设计
        在能源日益紧缺的今天,节能已成为各个行业追求的统一目标,此种背景下,电气设计也应当本着高效节能原则,为节约能源,推动可持续发展献一份力。高层建筑电气设计往往较为复杂,功能也较为多样化,因此为实现节能目标,需要有更为严格的节能要求。包括电气技术在内的各类建筑技术都在近年来得到飞速发展,且不断创新,但在实际的电气设计中,不能过于追求采用最新型技术与设备,因为虽然最新技术与设备的功能更为丰富,但有很多功能并不是必要的,盲目引起则会造成能源浪费,因此设计中要从经济性、节能性角度出发,选取贴合实际需求的技术与设备,避免不必要浪费。
三、结束语
        在经济腾飞的带动下,我国百姓物质生活水平得到基本保证,人们对建筑的要求除了以往的稳固性、安全性以外,还有了更高的功能性要求。给予高层建筑电气设计的重要性及设计难度,本文从供电电源和电压的选择、高低压电配电系统、接地设计、电气照明系统设计、主要电气设备的选型、消防灭火与报警装置设计、电梯设计以及电气节能设计等几个方面分析了高层建筑的电气设计要点,希望能为相关人士提供些许参考作用。
        参考文献:
        [1]王佩玲,岳鹏.高层建筑电气设计中常见问题及电气节能设计[J].科技致富向导,2012,18:168+130.
        [2]李文会,李启林,杨殿玉.浅谈高层建筑的电气设计与节能[J].农村电气化,2013,S1:100-101.
        [3]张海明,易爵峰,肖丹宁,范斯远.高层建筑电气设备间智能控制管理系统的研究与设计[J].智能建筑与城市信息,2014,05:51-53.
        [4]李文会,李启林,杨殿玉.高层建筑的电气设计与节能研究[J].统计与管理,2014,05:169-170.
        [5]刘新建,张钊.超高层建筑消防电气设计的几点体会[J].智能建筑电气技术,2015,02:55-59.
        [6]李炳华,彭月月,岳云涛,王伟.超高层建筑变压器容量指标的分析与研究[J].电气应用,2015,14:113-116.
 

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