高層建筑電氣設計的內容及注意的問題探究

【摘要】隨著我國經濟的迅猛發展，城市的改變也是煥然一新，更多的高樓出現在城市之中，成為了城市的亮點。而在高層建筑設計中電氣設計就成為了重中之重，只有在電器系統正常的狀態下，其他各系統才能正常運行并工作。當今是個講究低碳生活綠色生活的社會，節能環保是21世紀所面臨的大主題，電氣設計也應該遵循節能和環保的原則。本文將對高層建筑電氣設計的主要內容進行詳細系統的分析，探討在高層建筑電氣設計中所遇到的重要問題，希望能夠為未來高層建筑設計提供寶貴的經驗及建議。

【關鍵詞】高層建筑；電氣設計；主要內容；有關問題

1、電氣設計的內容

與其他方面的設計相比，電氣設計更為復雜和多元，不僅種類繁多，還對技術水平提出了較高的要求。其中涉及到各種送電設備，如照明工具、排水設施、消防器械、空調裝置等等。因此，想要設計出高效便捷、安全合理，符合實際需求的高層建筑電氣對于整個設計隊伍來說也是不小的挑戰。

1.1高層建筑電氣設備的總負荷計算

一般來說，高層建筑的用電量是巨大的，要想設計出一套完整的高層建筑電氣設計，就必須進行系統全面的分析，計算好電氣設備總負荷。就我國現在的技術而言，利用負電荷密度法進行計算更為簡便，與之相關的需要系數法就顯得尤為的麻煩和不便。

1.2 電氣設備的供電的選擇

由于高層建筑的巨大用電量，因此高層建筑都會采用兩個相互獨立電源并且同時供電，直到其中一個電源停止供電，那么另一個電源就會充當備用電源。對于家庭用戶而言，時而斷電必不可免的產生一系類的麻煩，通過兩臺相互獨立的發電機足可以做到在停電的十五秒內恢復供電，以保證了居民的人身安全性，同時確保電梯和照明設備的正常運轉。這樣的設計也是從供電的可靠性和居民的安全性兩方面來考慮的。而我國的高層建筑用電負荷和參數都是依據建筑的實際功能用電來設計的。

1.3 高層建筑照明設備的設計

照明系統就從以下幾點中進行選擇：1.合適的燈具，不僅要美觀大方，還要節能環保。2.合適的光源，盡量從護眼的角度著手，避免強光刺激。3.照明度的計算和控制。對于照明控制要保證在美觀舒適的前提下，盡最大努力做到節能環保。

1.4高層建筑的高低壓配電系統的設計

一般情況下在已知的電壓數端口都裝有電度計數表進行電價法計費，這種方法的名字就叫做高供高計法，是目前我國主流配電計費之一。為了減少大容量變壓器的數量，節省占地面積，保證可靠供電，通常在低壓母線之間裝有聯絡裝置。在高層建筑的配電線路選擇上應該根據負荷情況合理選擇電纜線路，還應注意不同電壓線路敷設間距的考慮，在高層建筑的線纜選擇上注意應根據負荷等級來選擇。

1.5接地與防雷

在修建高層建筑時，一定要注意防雷的設計。我國現在一般主要的設計就是利用傳統的針與接閃帶，先進一點的就是采用放射性避雷針與消雷器。雖然這兩種防雷技術在工程中得到了較多的實際運用，但是關于這兩者的理論還是存在爭議的。目前我國高層建筑是以鋼筋混凝土建筑為主，樓板之間的連接十分的緊密牢靠，所以金屬質感線工作就顯得尤為重要。作為高層建筑擁有眾多優點的同時其缺點也極其明顯那就是雷擊問題。防雷工作設計是每一棟高層建筑物的必需之物，它關乎到居民的人身財產安全。其電氣設備的防雷保護和防雷接地工作應同時進行，它們組合成了聯合接地系統。為滿足混凝土鋼筋對其電阻影響最小的要求，其接地電阻大多數都用1Ω 以下進行操作。為了大大提高安全性，我們也可以鋪設人工接地體與主建筑物相連接形成巨大的接地網絡，大大均衡電位提高安全性。以下圖片就是對這一想法的描繪。

1.6電梯

電梯對于高層建筑來說是必不可少的。一般情況下按照電梯的功能進行劃分為：普通電梯、消防電梯、服務梯、觀景梯、貨梯和自動扶梯等等；按照速度劃分，可以分為：超高速電梯、高速電梯、快速電梯和低速電梯；按照電流劃分則可以分為交流電梯和直流電梯。高層建筑設計人員首要任務的就是決定電梯的臺數和功能。至于電梯的造型與配置，并不是由電氣設計人員單方面就能決定的，必須與總建筑師或總體交通設計人員共同研究才能確定。

2、高層建筑的電氣節能設計

我國雖地大物博，但人口總數十分巨大，因此人均資源量十分稀少。為順應節能環保的潮流趨勢，在高層建筑設計中更應該體現這一特點。從供配電器材上、供配電線路上和建筑照明真正做到減少器材投入，節省能耗的目的。

2.1高層建筑在供配電器材方面的節能設計

修建高層建筑時，想要實現其節能目標，就應該合理地設計變壓器的容量與數量，從而能夠靈活地切換變壓器，大幅度降低能耗。無功補償裝置應就地補償來避免無用功的消耗。提高供配電系統的功率因數來降低能耗也是不錯的選擇之一。兩種方法既提高了設備的利用率，又大大地避免浪費資源。

2.2高層建筑在供電線路方面的節能設計

要想達到減少電能消耗和節省線材的目的，就應該在高層建筑供電線路節能方面盡量縮短供電距離。從事高層建筑設計人員就應該選用電阻率較小的電線來進行供電。而在大功率用電設備供電方面，應該選用截面較大的導線。與此同時更應該注意導線的質量和選型，既要減少能耗，又要降低火災系數。

2.3高層建筑在建筑照明方面的節能設計

在設計高層建筑的照明系統等方面最好選用環保節能燈具。通過高層建筑的照明燈具進行科學合理的規劃與布置，才能更好避免出現重復照明的現象，從而節約電能。采用節能聲控，光控開關來控制進而起到節約環保的目的。

結語：

經濟的發展，帶動相關產業的崛起，而城市用地面積必然隨著縮小。因此，未來高層建筑必定是建筑業大潮中的主流，如何合理完善高層建筑中電氣設計就成為了重中之重。相關從業人員必須從電氣系統安全性，節能性，和經濟性的角度著手。

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作者簡介：

劉維濤，中核新能核工業工程有限責任公司。