施麗娜

（東北林業(yè)大學(xué)工程咨詢設(shè)計研究院有限公司）

摘 要：在城市化進程加快的過程中，城市用地緊張問題日益突出，土地利用率的提升成為城市發(fā)展中急需解決的問題之一，因此高層建筑隨之不斷涌現(xiàn)，這在一定程度上使土地的綜合利用率整體上升。而高層電氣設(shè)計在建筑物的使用過程中占有重要地位，而在不斷的創(chuàng)新及優(yōu)化下，電氣設(shè)計也逐漸趨于成熟化，但是相關(guān)問題卻也伴隨而來，其中最為明顯的就是能源的大量消耗問題，這與我國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)相背離。

關(guān)鍵詞：高層建筑電氣設(shè)計；重要內(nèi)容；節(jié)能原則

一、建筑電氣設(shè)計的原理

1.設(shè)計理念

高層建筑的電氣設(shè)計實際上就是將設(shè)計理念及想法付諸于實際的過程，而這一流程并不是直接形成及實踐的，需要通過實際考察及試驗比對，不斷進行優(yōu)化及調(diào)整，并采取適當(dāng)?shù)姆绞竭M行設(shè)計表達(dá)。通常來講設(shè)計是實現(xiàn)思維運轉(zhuǎn)的現(xiàn)實過程，而面對設(shè)計的各個環(huán)節(jié)思維方式的運轉(zhuǎn)很可能存在較大差別，這就需要通過特定的手段進行配合完成，只有這樣才能促進設(shè)計內(nèi)容的完善化及科學(xué)化。

2.服務(wù)針對范圍

設(shè)計人員在進行設(shè)計時首先需要嚴(yán)格按照國家相關(guān)法律法規(guī)進行自身行為約束，其次需要按照委托方的設(shè)計要求進行內(nèi)容的創(chuàng)設(shè)，從而使得委托者的意愿及想法能夠通過設(shè)計內(nèi)容進行形象立體的體現(xiàn)，而后就能夠達(dá)到對施工現(xiàn)場進行質(zhì)量及技術(shù)控制的目的，使施工保準(zhǔn)能夠符合相關(guān)要求。設(shè)計人員可以直接對委托人提供設(shè)計服務(wù)，這就說明設(shè)計人員是間接的對施工環(huán)節(jié)進行設(shè)計，這就對設(shè)計人員設(shè)計內(nèi)容的合理性提出了更高的要求，因為設(shè)計內(nèi)容既要滿足委托人的理念需求，同時也要滿足施工現(xiàn)場的實際運行標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計人員不僅需要具備較強的專業(yè)技能，更要對工作保持高度的耐心及責(zé)任感，這是因為設(shè)計內(nèi)容一旦偏離現(xiàn)實，現(xiàn)場施工將會受到直接影響，施工效率同樣難以保證。設(shè)計人員只有將委托者與施工現(xiàn)場需求進行有機調(diào)和，在發(fā)生問題時及時做好溝通工作，只有這樣才能保證設(shè)計內(nèi)容的時效性。

二、高層建筑電氣設(shè)計的內(nèi)容研究

1.關(guān)于負(fù)荷的運算

電力負(fù)荷的計算為整個電氣設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持，是整個電氣設(shè)計得以順利進行的基礎(chǔ)。對于整個高層建筑的電氣設(shè)計的整體效果如何起決定性的作用。負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法是高層建筑電力負(fù)荷計算常見的兩種方法。

2.對電壓及電源的選擇

一般來說，現(xiàn)代化的高層建筑大多采用兩個獨立的電源，這樣其中一個出現(xiàn)問題的時候，仍然能夠保證建筑的正常供電，從而保證建筑供電的可靠性。電源的規(guī)格和相關(guān)的參數(shù)應(yīng)該從建筑的實際情況出發(fā)，選擇合適的。為了進一步確保建筑在長時間停電狀態(tài)下的正常的運作，應(yīng)該安裝備用柴油發(fā)電機組，以便應(yīng)付緊急情況。一旦出現(xiàn)斷電，發(fā)電機組能夠在短時間內(nèi)投入運行，從而確保建筑的緊急照明、消防設(shè)備以及電梯在緊急情況下的供電。

3.配電系統(tǒng)的設(shè)計

高壓配電系統(tǒng)：當(dāng)前我國的高層建筑的供電電壓一般為10千伏，分為兩路獨立進行供電，從而保證供電的可靠性，兩路供電在其中一個發(fā)生故障的時候能夠自動進行切換，提高可靠性。計費方式，采用高供高計。對于民用的低壓用電應(yīng)該和工業(yè)用電進行區(qū)分，單獨安裝電表?？梢赃x擇大容量的變壓器，從而可以減少變壓器的數(shù)量，節(jié)省空間，在變壓器中間安裝聯(lián)絡(luò)開關(guān)，防止低壓側(cè)的短路。我國的高層建筑中，放射式系統(tǒng)是高壓系統(tǒng)和低壓干線的主要的配電的形式，采用混合配系統(tǒng)對樓層進行配電，插接式母線槽多用于豎井之中。

4.關(guān)于設(shè)備的選擇

高壓開關(guān)柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開關(guān)。應(yīng)根高層建筑地下室的標(biāo)準(zhǔn)，選用具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜。電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。低壓配電屏。國外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。

5.對電氣照明的設(shè)計

電氣照明設(shè)計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。照明設(shè)計與建筑裝飾有著非常密切的關(guān)系，應(yīng)該相互配合，在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。

6.防雷設(shè)計

現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術(shù)雖然在工程上得到不少實際應(yīng)用，但在理論上一直是有爭議的。現(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關(guān)鍵是做好金屬管線的接地。

現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設(shè)水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)，這對均衡電位，提高安全性都有好處。

7.電梯設(shè)計

電梯按使用功能分，有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務(wù)梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種。按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等。按電流分則有交流和直流兩大類。設(shè)計人員的任務(wù)是要確定電梯臺數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和造型，不是電氣設(shè)計人員單方面所能決定的，必須與總建筑師或總體交通設(shè)計人員共同研究才能確定。

三、高層建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能原則

由于生活水平的不斷提高，城市居民數(shù)量呈現(xiàn)不斷上升趨勢，而能源的消耗問題卻逐漸凸顯出來，因此將節(jié)能措施落實到生活實際中是社會發(fā)展的必然選擇。所以目前我國的全國大范圍都在進行規(guī)模不一的節(jié)能工作，而首先最應(yīng)解決的就是電能的過度消耗，這也逐漸成為建筑電氣設(shè)計的重要內(nèi)容。高層建筑中電氣節(jié)能設(shè)計的原則包括以下幾個方面：

1.使建筑物的整體功能得以充分發(fā)揮

建筑物的功能發(fā)揮首先包括對照明的強度保障、色溫及顯色指數(shù)；其次是保證居民居住環(huán)境的舒適性及穩(wěn)定性，也就是建筑物要保持衛(wèi)生整潔的狀態(tài)；三是保證建筑物運行功效的正常發(fā)揮，也就是需要保證運輸通道的暢通性，在發(fā)生堵塞問題時需要及時疏通；最后是保證電力的持續(xù)供應(yīng)，使其能夠符合建筑物用電工藝的特殊需求，包括臨時照明孔工藝用電等等。

2.與實際經(jīng)濟利益相符

節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。

3.節(jié)省不必要的能源消耗

高層建筑需要消耗大量的能源來確保其日常的正常的運轉(zhuǎn)，但是在這個過程當(dāng)中很多能源的消耗都是沒有必要的。為了避免這種情況的發(fā)生，應(yīng)該對建筑物的能耗情況進行詳細(xì)的調(diào)查，對每個細(xì)節(jié)的能源消耗進行詳細(xì)的掌握，然后消除不必要的能源消耗，采用先進的節(jié)能設(shè)備來減少能源的消耗，在不影響建筑功能正常發(fā)揮的前提之下，盡可能的降低能源的消耗。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊帆.高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容及節(jié)能原則[J].城市地理，2015（08）.

[2] 段紅海.高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容及節(jié)能原則[J].工程技術(shù)，2013（10）.