淺析現代城市高層建筑電氣設計的要點

【摘 要】為了探討現代城市高層建筑的電氣設計的具體要點，本文對電氣設計幾個主要問題進行分析，并以實例作為驗證，旨在能夠真正指導實際建筑的電氣設計。

【關鍵詞】 現代城市；高層建筑；電氣設計

1.前言

電氣設計是高層建筑設計和施工過程中一個非常重要的組成部分，對于保障高層建筑的整體質量有著非常重大的意義。由于高層建筑的電氣設計質量與整個建筑綜合質量有密切關系，因此，在進行電氣設計時，必須要在充分分析實際建筑情況的基礎上進行符合實際的設計，如此才能夠保證建筑設計方案與建筑實際要求相符，真正指導實際施工。

2.工程概況

山東青州國際酒店為總共有兩棟建筑，一棟為有19層樓一類高層建筑，另外一棟為只有6層樓的多層輔助建筑。整個酒店的總面積為43000m3。建筑的高度為86m。由于該工程的占地面積比較大，因此其功能設計工作非常困難。根據該酒店的面積和結構特點，變配電站設在地下一層，1～3層為商業裙房，4～5為會議中心，6～17層為客房層，17～19層為行政樓層。本人負責該項目的整個電氣設計工作。

3.現代高層建筑電氣設計要求

高層建筑電氣設計要求最主要的是節能設計要求。由于隨著工業化社會的不斷發展和人口水量的不斷增加，節能能源成為社會發展的重要課題，在建筑電氣過程中甚至成為非常重要的設計內容[1]。通常情況下，高層建筑電氣設計過程中對節能的要求主要表現以下幾點：

3.1滿足居住舒適性何運輸通暢性

高層建筑的電氣設計根本目的就是為了提高建筑的使用質量，方便人們的生活。因此，在設計時必須要求所有的照明設備、空調設備等均符合人體舒適度要求，各種運輸通道均要時限最大的通達度和通暢性，確保在突發事故出現時建筑內居民能夠利用安全照明和通道順利離開事故場所，保證生命安全。

3.2一切以節能降耗為中心

在進行電氣設計時首先需要對所有的耗能設備進行檢測和分析，掌握各種設備的耗能情況，然后再根據工程實際的需要和經濟能力水平制定出合理的節能降耗措施，但是需要注意的是，節能降耗的前提是建筑照明正常，不影響建筑內居民的正常生活。

3.3從經濟效益角度出發，以設計合理性為主

節能降耗是高層建筑電氣設計過程中的一個重大要求，因此在設計過程中需要加大節能重視度。但是，需要注意的是，節能必須是在保障企業具有較高經濟效益的基礎上進行，而不是通過大量增加成本投入來實現節能的目的。

4.現代城市高層建筑電氣設計內容及其在實際工程中的運用

4.1電源設計

電源是電氣設計過程中一個不可或缺的部分，只有可靠的電源存在，所有的電氣管理和控制工作才能夠順利開展。一般情況下，高層建筑均要設計兩路或者兩路以上電源，且這些電源相互之間獨立存在[2]。

在該項目中，由于屬于服務性酒店，一天二十小時均被要求供電正常，因此，針對這種情況，本人采用在每一層樓的裙房中核心筒附件設置一個獨立配電間，且所有的配電間的垂直方向均最大限度的接近地下室的變電所，縮小供電半徑，提高了供電的可靠性。

4.2照明設計

高層建筑照明設計具體包括多項內容，如燈具的形狀和布置、燈具的材質，照明時間和照明度等。簡單來說，高層建筑的電氣照明設計是整個建筑裝飾設計的一個重要內容。為了與建筑主題相融合，電氣照明的設計要求與建筑裝飾設計相得益彰，相互呼應，且盡可能做到照明設備與整個建筑的藝術意境相統一。

在該工程中，為了符合高層建筑照明設計要求（與建筑藝術意境融合、美觀），且同時保證車庫照明充足，本人選用了較為美觀的線槽燈作為車庫的主要照明燈具[3]。另外，由于車庫的交通要道和車位位置照度不盡相同，車道照度要求比較高，車位上方照度要求比較低，因此本人使用雙管熒光燈作為車道上的主要照明燈具，在車位上方使用單管熒光燈作為主要照明燈具。并在車道上另外設置安全照明。而由于夜晚時間，車庫的人員比較少，因此為了實現照明節能的目的，設置的照明等均使用多回路分配方式。

4.3電梯的設計

建筑電氣設計時一般都有電氣井，大多數的電氣結構設計與電氣井有關，而電梯則是其中一個重要結構。一般情況下，高層建筑設計的電梯機房多要與電氣井到相連通，以便電梯在發生故障時能夠通過井道鉆入其中進行維修。高層建筑設計的電梯具有多種類型，如按照使用功能進行劃分，可以分為貨用和客用兩種；按照速度快慢可以分為高速電梯、低速電梯、超高速電梯幾種；按照電梯運行過程采用的電流形式可以分為交流電梯和直流電梯兩種。一般情況下，直流電梯相對于交流電梯來說比較穩定和舒適，因此在客用電梯中一般多使用直流供電。

山東青州國際酒店電梯主要是用于載客，因此決定了該酒店的大多數電梯均是客用電梯，所以，為了提高電梯使用的舒適度和穩定性，主要是選擇直流型電梯。時間結果證明，直流型電梯用起來比較安全可靠，客戶的評價也比較高。

4.4變壓器的設計

變壓器是配電系統一個不可或缺的組成部分，但是在高層建筑配線系統設置中不可隨意增加變壓器的臺數，且變壓器的臺數應該盡量減少。而由于高層建筑對電能的需求比較大，所以在設計變電器時，應該盡量將變壓器的容量設置成最大，比如1000KV.A[4]。使需求電流能夠在有限的變壓器下正常運送。

由于本工程占地面積比較大，各種建筑之間分布也比較散，因此為了能夠保障系統的順利運行，采用了在獨立的冷凍機房附近設置變配電的方式來降低變壓器的損耗，實現節能降耗的目的。

4.5避雷設計

高層建筑電氣設計過程中必須要進行避雷設計，其原因除了建筑結構本身性質決定之外，還在于保障建筑居民的安全和延長建筑使用壽命的必然要求。目前，市場上雖然已經研制出具有較高技術水平的放射性避雷針，但是大多數高層建筑為了安全起見，多選擇較為穩定且可靠的傳統避雷針。

該項目1～3層每一個裙房和塔樓內均單獨設立一個配電間，確保整棟樓的供電可靠。而由于大多數的導線就設置在電氣豎井當中，因此一旦有導線的絕緣出現老化，那么就會非常容易出現過電壓導致電線短路，影響整棟樓的供電安全，所以，本人在了解該情況后，選擇用短路器作為短路保障的接地保護方式[5]。實踐結果表明，這種接地保護方法效果非常顯著，整個工程的設計也全部達到業主的認可。

可見，所有的高層建筑在進行電氣設計過程中首先必須要嚴格按照設計要求進行設計，然后結合該工程的具體概況選擇合適的設備或者進行合理的設計，如此才能夠設計出能夠真正運用和指導實際的電氣方案。

5.結束語

綜上所述，電氣設計是高層建筑建設過程中一個非常重要的組成部分，但是在實際設計過程中，容易受到工期和費用的影響，因此若要設計出一個真正符合實際的電氣試工方案，那么必須要同時具備掌握強電系統內容、設計規范和擁有豐富的實踐經驗的能力，如此才能夠真正設計出符合業主需求的電氣設計方案，并真正指導于實際施工。

參考文獻：

[1]陳志民.探討高層建筑電氣節能設計[J].廣東科技，2009，10（18）：85-86.

[2]馬致遠，張磊.淺談高層建筑消防電氣設計中的幾個問題[J].山西建筑，2007，36（24）：184-186.

[3]郝平.小議高層建筑電氣設計中的內容及節能原則[J].黑龍江科技信息，2007，36（06）：174-176.

[4]劉志軍.淺談高層建筑的電氣設計原則[J].科技信息，2010，25（35）：96-98.