現代高層建筑電氣設計相關問題分析

俞志江

摘 要 當前我國高層建筑具有功能復雜、施工范圍廣、樓層眾多的特點，所以對現代化高層建筑電氣設計提出的要求也越來越高。在現代高層建筑電氣設計開展時，規定要有計劃性、針對性以及多角度、全方位進行施工。作為建筑物中不可缺少的配套設施，電氣設備在現代化建筑設計中的作用日益顯著。因此，相關專業人員必須通過專業化技術手段，保證設計出的建筑電氣系統更加優質、高端，促進建筑電氣設備功能的充分發揮。基于此，本文將針對現代高層建筑電氣設計的相關問題進行深入的分析與探索，以期能為我國建筑的長足發展奠定堅實的基礎。

關鍵詞 高層建筑;電氣設計;相關問題;設計方法

前言

電氣功能是當前建筑具有的基本功能之一，設計方需要具有比較高的電氣專業水平，以此來保持電氣設計方案的可用性，減少建筑應用電氣系統時出現的技術問題，提升電氣系統的實際品質。實施建筑的電氣設計工作時，還應充分考慮電氣現場的實際應用條件，針對作為設計對象建筑的具體特點來完成設計任務，現就電氣設計過程中相關問題展開探索，以此來完善建筑所用的電氣系統[1]。

1高層建筑的基本電氣設計要點

在高層建筑的設計中，電氣設計是非常重要的環節。眾所周知，高層建筑中的供配電系統、發電機系統以及設備的垂直運輸等都要依靠電氣設計。一般情況下，高層建筑中的電氣設計會涉及較多的用電負荷，而且這樣的用電負荷種類較多，不同性質的高層建筑對用電量的要求不同，存在較大的差異，因此，要根據國家頒布的關于高層建筑的規范和標準確定負荷供電的等級，也要結合當地的市政電力情況確定具體的電源，在不同的使用功能下確定整個電氣設計的指標。

2供配電系統設計要點

設計建筑的供配電系統時，首先需要掌握具體的負荷分級情況，高層建筑內部的人員數量多，消防疏散難度高，必須要做好負荷等級分析工作，針對建筑的航空障礙標志燈所需要使用的電源，需要結合一級負荷要求來進行供電活動，在考察建筑高度、建筑面以及建筑本身的功能后，可設定建筑的負荷密度。設計電源裝置時，需要至少準備兩個電源，電源可以是來自于不同的電網系統，選擇統一電網系統的電源裝置也可以滿足電源使用要求，但是要確保兩處電源之間存在著相對比較弱的電路聯系，在電氣裝置距離比較遠的前提下，如果一個電路中的電源出現了斷電的情況，開另外一個電路的電源也能夠正常供給建筑所需的電量。

3變配電設計要點

設計高層建筑的變配電站系統時，應當有效考慮到建筑高度比較高的特點，結合供電半徑來設置配電線路的實際長度，長度應當低于250m。以200m為界限，來完成配電系統部分的設計內容，由于建設對象為高層建筑，因此應當考慮到建筑高度超過200m的情況，必須設計出多處配電站系統，可在建筑的負荷中心的位置設置配電站與變電站，在建筑的地下空間中建設高壓配電室，可以分別在冷凍機房、頂層、避難層等特殊區域來設置獨立的變配電站，具體需要參考負荷情況。

4電氣設計關鍵技術應用

4.1 設置避難層與配電站

建筑高度高是高層建筑最主要的特點，在該特點的影響下，設計人員必須要重點考慮電氣設計的供電半徑。一般情況下，電氣設計中，低壓出線柜到末端配電箱的最佳長度應該控制在120m之內，并按照高層建筑總電壓5.0%的比例確定低壓供電線路的要求。同時在設計中，需要采用分區域設計的方法處理變配電站，按照不同的功能清苦情況，對供配電站各個功能區進行劃分，包括地下區負荷中心、超高區負荷中心等。高壓配電室一般會設置在高層建筑底部，而在建筑空間面積足夠的情況下，可以設置獨立變電站。在設計避難層中，需要充分考慮不同樓層人員的求生需求，其中第一個避難層與地面之間的高度要小于等于50m，以后所有避難層與前一個避難層之間的高度都應該小于50m。在供電系統設計中，所有避難層的交直流電采用單獨供應的方法，保證供電穩定性[2]。

4.2 設計備用電源與應急電源

電源在電氣設計中極為重要，高層建筑本身就因內部人員數量多，而具有消防管理難度高的特點，基于居民的用電安全保障與電氣應用需求，應當在市電電源的基礎上，增加至少一個備用電源，如柴油機發電組，在出現突發性事件后，也可有效運用應急電源加以應對。除了配置必要的備用電源之外，還應關注以下設計問題。高層建筑的實際負荷量也比較大，常規電源在斷電一定的時間后，必須有一段恢復時間，才能持續供電，因此選擇應急電源是，必須要確保其穩定性，柴油機組就是比較合適的選擇，確保備用電源能夠沒滿足制冷設備、空調一類關鍵的電氣設備的使用需求。

4.3 選用合適的電源與電壓裝置

電源與電壓是整個高層用電系統中較為關鍵的部分，在進行這兩方面的選擇時，一定要綜合考慮多種因素，如用電容量、負荷等級等。在電氣設計環節可以設計兩個電源的供電系統，確保兩個電源分別是屬于不同的電網。如果是兩個電源都屬于同一用電網，也必須避免兩個電源在電路上的連接，這樣設計的主要目的就是為了當其中的一個電源不能供電時，另一個電源可以保證整個電力系統持續運轉，有效確保整個高層建筑可以實現持續不斷的供電需求。

4.4 照明系統設計技術

高層建筑電氣設計中的應急照明系統，必須要充分靠考慮避難層照明的需求，因此在設計中，應該選擇平均照度值大于等于3lx的燈具;而對于避難層走廊等特殊位置，所選擇的照明系統燈具水平照度值應該大于等于5lx。對于具有特殊要求的應急照明層，其避難區、疏散走道的平均照度值應該大于等于10lx。而如果高層建筑裙樓為大型商場，則需要采用一級負荷供電系統，保證照明供給水平。

5結束語

總之，電氣設計人員必須結合高層電氣設計規范的要求來完成電氣設計工作，本文除了介紹變配電系統與供配電系統的設計需求之外，還對幾項相對比較關鍵的電氣設計技術進行了簡要地分析，將其與實際的電氣設計內容加以結合。在實際的電氣設計環節中，設計者應當加強對電氣應用條件的了解，通過完備的電氣系統來消除建筑用電隱患。隨著高層建筑施工建設要求更為精細化，電氣設計工作也要做出必要的改變，將更多先進可靠的電氣裝置運用到這種建筑中。

參考文獻

[1] 韓麗娜.現代高層建筑電氣設計相關問題分析[J].建材與裝飾，2018，561（52）：106.

[2] 馬曉偉.現代高層建筑電氣設計要點分析[J].建材與裝飾，2016， 14：137-138.