高層建筑電氣設計特點及發展探討

肖瑩

摘 要 城市地區土地資源緊張的客觀現實導致人們在設計建筑物時不得不采取高層建筑的設計方案。這類建筑物在節約地面土地資源的同時，對其電氣系統的設計提出了更高的要求，其電氣系統的設計呈現出系統復雜、功能集成性高、對穩定性和安全性要求高等特點。本文主要從高層建筑物電氣系統設計的主要內容和設計特點出發來探討其未來的發展方向。

關鍵詞 高層建筑;電氣設計;特點;發展

引言

高層建筑物已經成為城市地區建筑發展的主要趨勢，建筑物高度的上升也導致其在電力系統設計方面需要滿足安全性、穩定性以及功能性等要求。現階段的高層建筑電氣系統設計呈現出系統復雜、用電設備類型多以及對用電系統的穩定性要求比較高等特點。在此基礎上，對其未來的電氣系統設計發展趨勢進行了研究，可以為工程技術人員提供更加明確的發展方向，因而其工程意義重大。

1高層建筑電氣設計特點及內容

1.1 設計內容

城市地區的密集人口和緊張的土地資源之間的矛盾，導致大量的高層建筑和超高層建筑成為城市建筑的主要發展方向之一。這種建筑設計方案在緩解城市土地資源供應壓力的同時，卻為建筑電氣的設計帶來一定的難度和改變。從比較寬泛的角度來看，高層建筑電氣設計的內容實際上涵蓋了人們生活中所有與用電設備相關的線路設計、設備選型以及供配電設計等。以下可以從用電設備的功能上對其加以區分并導致歸納為4個分類：①供配電設計。高層建筑需要通過接入周邊的電力系統以獲得維持其正常運營所需要的電力能源，而高層建筑的公配電系統設計中需要考慮建筑的總負荷、符合分布以及建筑物的供配電級別。②照明設計。企業辦公大樓、公共建筑、商場以及賓館等高層建筑物的照明系統設計是電氣系統設計的主要內容之一，有些高層建筑的照明系統還兼顧著一定的裝飾和美化建筑造型的作用。③防雷和接地設計。高層建筑為了防止雷電和建筑電氣設備對人員造成觸電傷害而設計的避雷針以及接地系統是整個電力系統中非常重要的組成部分，通過接地系統可以將設備漏電和大氣中的放電導入地下。④其他功能性用電設計。高層建筑物的火災報警系統、監控保衛系統、消防系統、電梯系統以及室內的各種電氣設備也是其電氣系統設計的重點內容之一，這些用電設備的設計關系到用戶的安全和生活品質[1]。

1.2 設計特點

系統復雜。高層建筑物內用戶多、功能集成性高、電力安全要求高等特點，導致其電氣系統設計呈現出復雜性高的特點。最典型性的例子就是高層建筑物內眾多的房間都需要通過復雜的電氣線路設計來實現照明供電、空調供電以及其他電氣設備的供電。第二，對穩定性要求高。高層建筑物一旦出現電力中斷，就會對工作或居住在上層的用戶產生非常大的不便和安全方面的隱患。例如，如果高層建筑物的電梯設備在運行中突然因為電力故障而出現停止運行的情況，就會導致乘坐電梯的人員被困，這其中存在較大的安全風險。因而，此類建筑物對電氣系統的穩定性具有比較高的要求。第三，設備類型眾多。高層建筑物中的監控設備、火災消防設備、通風空調設備以及照明設備等都需要通過電氣系統設計來實現能源供應和信號傳輸與控制等功能，其中的用電設備類型確實是比較多的[2]。

2高層建筑電氣設計發展

2.1 滿足高層使用功能

商業類高層建筑和民用住宅類高層建筑在發展過程中都呈現出功能越來越復雜、集成化程度和自動化程度越來越高的特點。建筑電氣系統的設計無論采用什么樣的設計理念和設計方法，都要以滿足建筑物功能使用為最基本的前提。首先，高層建筑的電氣系統設計需要在最基本的照明設計方面滿足用戶對照明強度、室內外裝飾等方面的需求。其次，建筑物內的空調系統、通風設備、電梯設備以及各種室內的用電設備也是用戶的基本功能需求，在設計的過程中需要在滿足電氣設計規范的基本前提下滿足用戶在功能上的需求。最后，電氣系統設計的另一個重點就是關乎用戶安全的各種電氣系統，例如，高層建筑中的監控系統、消防系統等等[3]。

2.2 滿足高層節能與經濟

電力能源生產過程中造成的環境危害以及不可再生能源的日漸稀少，要求人們在發展過程中必須采取節能環保的綠色發展模式。而這一理念在高層建筑中的直接應用之一就是在電氣系統的設計中采用節能、環保、經濟實用的設計方案。具體來說，在電氣系統的設計中，要考慮通過優化供配電系統來減少電力供應線路上的耗損。在照明系統的設計中，可以選用節能性的燈具以及考慮使用太陽能等清潔能源，來作為日常的電力供應來源。建筑電氣系統一旦投入使用，就會在較長的時間內產生非常顯著的累積效應，如果在設計時采用節能環保的設計方案，必然可以在日后的長期使用過程中節省出大量的電力能源并產生良好的環境效應。

2.3 滿足高層電氣設計穩定、安全、經濟

有時候在建筑電氣系統的設計中會因為考慮各個方面因素而導致相互之間出現難以平衡的問題，例如，如果要使建筑物電氣系統能夠滿足各個方面的功能和穩定性方面的要求就可能導致其施工成本的上升，經濟性會受到一定程度的損害。為了能夠更加合理地平衡好高層建筑電氣設計各個方面的要求，需要工程技術人員在電氣設計中遵循一定的順序和優先權，在設計過程中必須優先保證電氣系統能夠滿足用戶在安全用電方面的要求，以此為前提再考慮如何在滿足用戶各種功能需求的基本前提下進可能實現節能、環保、經濟等方面的設計目標。高層建筑電氣系統的穩定性將直接關系到用戶體驗，在設計過程中也需要與電氣系統的安全性和經濟性進行綜合考量[4]。

3結束語

高層建筑物的電氣系統設計關系到建筑功能的實現、用戶體驗以及建筑物的安全管理，其設計內容主要包括供配電、照明、接地以及各種功能性電氣設備，電氣系統的設計呈現出復雜性、集成性、安全穩定性要求高等特點，其未來的發展趨勢將會呈現出節能性、經濟性以及各種指標之間的平衡性。

參考文獻

[1] 高國重.超高層建筑電氣設計要點淺析[J].科技致富向導，2015（6）：

192.

[2] 孔嵩.超高層建筑電氣設計關鍵技術解析[J].建筑電氣，2015（5）：

39-44.

[3] 徐紅霞，張利靜，徐紅杰.超高層建筑電氣設計的關鍵技術分析[J].商品與質量，2016（34）：83.

[4] 劉華潤.淺談高層建筑電氣設計特點及發展[J].中華民居，2014

（15）：51.