高層建筑電氣設計的設計內容及其要點分析

易強

摘要：隨著城市建設進程不斷加快及土地資源稀缺問題日益突顯，在城市中高層建筑數量不斷增多。在高層建筑中，電氣設計是較為復雜的設計內容，其設計質量高低對建筑使用功能的正常發揮具有直接影響，同時也是宜居環境建設的重要影響因素。本文通過對高層建筑電氣設計進行介紹，對其設計內容與設計要點展開分析，以期為高層建筑中電氣設計工作的順利、可靠開展提供保證。

關鍵詞：高層建筑；電氣設計；設計內容；設計要點

前言

隨著城市現代化建設進程不斷加深，高層建筑已成為城市建設重要形式，同時也是社會發展過程中的必然建筑趨勢。在高層建筑設計過程中，電氣設計屬于綜合性強、復雜度高的應用技術，其質量對高層建筑使用功能的正常發揮有重大影響。在高層建筑電氣設計中，不僅需要對其特點進行充分考慮，同時還應對節能功效予以重視，從而對現代化高層建筑各方面需求加以實現，而這一目的的實現首先需要在展開高層建筑電氣設計前對其設計內容和設計要點進行充分把握。

1高層建筑電氣設計概述

高層建筑電氣設計是反復表達構思并經多次推敲，使構思不斷深入并對其展開評價的過程。在高層建筑中，與建筑電氣系統有關聯的用電設備種類繁多且用途多樣，如電梯設備，樓梯、通道及安全照明中所用電器照明設備，排水設備如消防泵與生活水泵等，制冷設備如冷卻水機組及塔風機等，鍋爐房設備如鼓風機與引風機等，廚房電氣設備如冰箱、排風機等，空調系統中輸電設備如風機管盤、送風機與回風機等，消防設備如排煙風機和正壓風機等。具有不同使用功能的高層建筑在電氣設計上存在諸多不同，在用電量上也有一些差異，但從總體來看，高層建筑的電氣設備耗電量較大，應急照明、電梯用電與消防用電往往需要有獨立電源，因此對于高層建筑而言，電氣設計是十分重要的工作內容。

2高層建筑電氣設計的設計內容

現階段高層建筑常呈現出多元化風格，建筑面積與高度都較其他建筑形式為大，同時其功能更趨于復雜化，導致其中的電氣設計工作涉及到的項目非常多，設計內容也更為復雜。在傳統的建筑電氣設計中，通常只包括照明與供電兩大方面內容，而現階段高層建筑電氣設計內容通常被劃分為弱電與強電兩大塊。建筑中的防雷設計、照明設計與供電設計都屬于電氣設計的強電設計，而其它內容如電視、樓宇自控、電話和消防等都可歸結到弱電設計中去。之所以對高層建筑電氣設計內容進行這樣的劃分，主要依據為電壓高低，將高層建筑電氣設計中的自控系統、消防與電訊等和傳統設計不同的內容凸顯出來，以便更易為人們接受。

3高層建筑電氣設計要點

3.1確定電力負荷

電力負荷是高層建筑供電設計工作開展的重要依據，國家現行規范中對不同建筑類型有不同規定，如對于一類民用建筑消防用電系統、安保設備、生活用水及電梯等均要求根據一級負荷標準進行供電等。在對電力負荷進行設計時，要對照明電與動力電通過需要系數法與負荷密度法展開分別計算，并保證預算準確，為電氣設備正常而高效運行提供電力供應基礎保障。

3.2合理選擇供電電源和電壓

在高層建筑電氣設計中，要設置兩個或兩個以上的獨立電源，并采用10KV標準電壓進行雙回路供電。同時，應保證所用兩個雙回路10KV供電電源所屬變電站不同，或者可從某一超高壓雙回路變電站相互獨立的兩段母線中引入。在部分超高層建筑中，可使用三回路10KV電源方式引入，當建筑中一級負荷較多時，還應對柴油發電機組進行合理使用，以便保證在停電15s之內供電可自動恢復。

3.3設計高、低配電系統

在高壓配電系統中多使用單母線的分段形式，其母線分段的數量常由電源進線中的回路數量決定。在10KV電源進行外部接線時，應盡量使用環網形式接線，使供電網可靠性得以提高，同時使用電纜進線方式完成電源進線工作。如果供電電源有主電源與副電源之分，所用結線也可不采用單母線分段形式。

3.4對主要設備進行合理選型

在高層建筑中，變配電室一般會設置在主樓的地下，因此高壓開關柜不能使用油開關，而應以真空開關手車式高壓開關柜為宜。因為高層建筑具有很大的單體面積，承載負載多，因此在對電力變壓器進行選擇時，應對多臺容量大的變壓器進行組合使用，低壓配電屏以手車式為佳。同時，在高層建筑中，備用應急發電機組以燃汽輪發電機為佳。

3.5防雷和接地設計

鋼筋混凝土剪力墻是高層建筑主要結構，通常是和樓板進行牢固連接，因此要對金屬管線接地工作加強重視。高層建筑的防雷設計是重點，一般仍可利用傳統的避雷帶及避雷針方式，同時也可應用消雷器及放射性避雷針實現防雷效果。

3.6消防及自動報警設計

在對高層建筑的消防及自動報警進行設計時，應對火災探測器、消防中心、分區消防報警控制器、自動噴射氣體與自動灑水滅火器等五方面加強重視，為自動報警與滅火系統使用功能的正常發揮提供保障。

3.7電梯用電設計

電梯機房通常處于高層建筑中井道上方，一般電梯梯井可直接連通，或可通過開口合理設置的方式實現互相連通。高層建筑的電梯通常根據功能不同可分為貨梯與客梯兩種，而根據速度不同可分為低速、快速、高速與超高速電梯，根據所用電流不同可劃分為交流與直流電梯。在目前很多高層建筑中，所用電梯多是高速或超高速電梯，控制方式常為分組控制。為保證電梯運行具有一定穩定度和舒適性，在客梯中所用驅動常為直流電動機。另外，在對電梯展開電氣設計中，要對配電設計、主開關選擇、裝置控制與通風、電氣照明和插座設置等設計內容加強重視，展開科學而合理的設計。

3.8電氣照明系統設計

對高層建筑電氣照明進行設計，主要是對照明度計算、燈具布置、燈具造型和光源類型等進行合理設計，同時要保持照明系統和建筑裝飾之間的協調性與有效呼應。在現代建筑中，可對光敏元件、傳感器及定時器進行合理應用，從而實現自動控制照明效果。