超高层建筑电气设计要点

超高层建筑电气设计要点

朱贤荣

广西荣泰建筑设计有限责任公司广西柳州545007

摘要：随着我国经济的快速发展，人口密度的增大和城市人口的逐渐增多使得高层建筑成为城市受欢迎的建筑。人们对生活水平要求的也越来越高，高层建筑作为居住建筑的重要组成，不再一味追求发展速度，而是侧重建筑的质量上，只有在质量的保证之下，广大人民群众的安全才能得到保障。随着现代城市化发展速度越来越快，现代高层建筑的作用已经不可替代，并成为现代社会化发展的大趋势，本文就高层建筑电气设计的要点进行简要的分析。

关键词：超高层；建筑电气；设计要点

引言

为有效解决不断扩大的城市规模和日益增长的人口数量，与有限土地资源的矛盾问题，高层建筑开始出现在我国各省市地区。其自身带有的巨大空间优势，虽然使得建筑功能得到大大增加，但与此同时，其也对电气设计提出了更高的要求。只有保障高层建筑电气设计具有较强的合理性，才能确保整体建筑的安全可靠性。因此文章对高层建筑电气设计问题的研究具有十分重要的现实意义。

1、超高层建筑电气设计的特点分析

超高层建筑中与电气相关联的设备较多，例如楼梯安全照明系统、电梯、消防设备、排风设备等，由于一些电气设备处于高层上端，所以还需要单独设置电源，这就大大增加了电气设备的用电量。为了达到电气设计的经济性要求，在进行高层智能建筑电气设计时，要在考虑稳定性和安全性的基础上，降低电气设备负荷，从而达到节能设计的最终目的。另外，高层智能建筑不同于低层建筑，其对于高低压配电系统以及防雷防火等要求较高，所以在进行实际电气设计时，要重点进行优化设计，从而给人们的居住安全提供必要保障。

2、高层建筑电气设计的原则

2.1、实用性

现代建筑的主要作用是居住、办公、娱乐等，这三种用途的建筑之内的电力可以起到照明，调节温度的作用，根据现代高层建筑的用途，保证一些特殊设备在使用的时候电气的来源，必须说在娱乐的时候维持照明。因此，在高层建筑电力设计过程中，必须考虑安放的位置。

2.2、节能性

生态环境的压力使得人们逐渐认识到环保的重要性，在高层建筑电气设计中，人们也加入了节能环保的设计理念。但是节能不是只是使用高节能环保材料或者是节能器材，真正的目的在于节能的理念，虽然在节能材料和器材上花费较大，但是前期的投资会在后期逐渐收回。节能是我国政策的重点，作为消耗能量巨大的高层建筑，必须在设计中坚持节能方针，在设备的选择和配置上必须降低能耗。高层建筑节能的潜力是非常大的，这也对电气设计人员提出了更高的要求。但是高层建筑的节能设计必须结合实际的因素，不能因为节能而盲目进行投资，增家运行的成本，应该在短时间之内利用技能的运行费用收回，在选用节能设备的时候，必须充分考虑到原理和性能，遵循技术先进、节能环保的原则。

3、当代高层建筑电气设计中的现存问题

3.1、短路

电流值若是超过一定的额度，就会使得导线的温度增加，若是导线之间的接触点电势不同，这样就称作电线的超负荷，电流不会直接通过设备对导体融化，从而产生很大的电流，若是超负荷电流量就会大于用电安全值，甚至会造成导线的绝缘层产生短路，严重的还会产生喷溅的情况。

3.2、非消防电源切断问题

由于部分施工人员缺乏对高层建筑中“有关部位”的深入理解，使其在施工时往往会直接在低压配电室楼层照明干线回路中，设置用于对非消防电源进行切断控制的功能模块。如果发生火灾，在切断电源之后必然会出现大面积停电。

3.3、接触不良导致的电阻过大

相对于电源线来讲，其若是某个地方因为接触不良，在高密度的电火花状态下就会产生电弧，电火花就会在导线的两端产生，使得接触不良的部位电阻增大，造成一些易燃物被点燃或者爆炸情况产生，这样回流电流在经过相关的电阻时，温度就会大于3000℃，对绝缘层造成融化，使得线路的热量增加。

4、超高层建筑电气设计要点

4.1、选择供电电源

在高层建筑电气设计过程中，除了要保证供电稳定性和可靠性之外，设计人员还要设置独立的电源，至少两个以上，这样一个有故障，另外一个还可以备用，充分保证高层建筑的正常使用。此外，还要对电网的条件和实际的负荷进行详细的了解，确定数量，准备柴油发电机应对突发状况，这样即使供电出现了问题也可以在较短的时间之内保证供电。在现代高层建筑中，一般采用的都是高压配电，这样可以充分保证电力的稳定性。高压配电的形式一般是单母线分段，不仅可以自由分段，还可以相互留作备用电源。

4.2、接闪带和接闪网

大部分高层建筑采用了布设接闪带或是接闪网的形式用于屋顶的防直击雷。一般接闪带会被布置在屋顶四周的外墙表面等位置处，而接闪网则通常多布置在屋顶中间位置处，如果需要经过伸缩缝，则还会设计补偿连接装置。依照建筑物具体的防雷等级要求，选择与之相适应的接闪网网格尺寸；在采用暗敷形式下，其埋深应当控制在天面水平层下30～50mm，并位于防水层和保温层之间，从而获取良好的接闪效果。如果高层建筑属于斜屋面盖瓦设计，则不允许使用暗敷方式在靠近建筑物屋顶外围位置处，安装设置接闪器与接闪带；另外，根据国家相关标准要求，在高层建筑当中也不允许将位于屋顶四周混凝土当中的钢筋用作接闪器。

4.3、高层建筑电气节能设计

除了防雷和防火设计外，高层智能建筑电气设计中需要考虑节能因素，在确保安全稳定的前提下，使电气设计实现良好的经济效益。高层智能建筑电气节能设计重点需考虑两方面因素：1）供配电线路选择。在高层智能建筑中，供配电线路是主要的电能输送载体，但是由于线路长度过长，使得出现大量的电耗和能耗，所以实际的电气系统设计中需要合理选择供配电线路，具体是根据高层智能建筑电气设备的负荷情况和供电距离，对线路的粗细进行筛选，尽量减少输电线的长度，从而达到节能的目的；2）照明系统的设计。在进行高层建筑照明系统设计时，要严格遵循节能理念，尽量采用自然光照明，例如选用透光率较好的门窗，降低照明系统的电能消耗。另外，照明灯具应当选择绿色节能材料，一方面提高居民的舒适度，另一方面也起到降低能耗的作用。

4.4、避雷设计

在高层建筑的设计中，混凝土结构虽然可以牢固地链接楼板，起到接地的作用，雷雨天气的时候将雷电的电流接入地下，避免高层建筑被雷电破坏。一般情况下，高层建筑会在楼顶放置避雷针。现代技术的避雷针和消雷器使用范围广，作用大，在现代高层建筑中占据很重要的地位。

4.5、消防系统

在高层建筑中加入消防联动控制，将电源与信号这两个线路进行区分，使得电源、控制使用不同的导线。在多线制中使用计算机技术中的信号线与电源线分开时间段重复使用的方式达到检测和控制。其中消防系统的火警系统比较复杂，根据建筑的形式和个体的分布等方面进行制动，这种分级的方式提高了电气系统设计的难度，但是火灾报警系统的准确性却大大提高。还有就是充分注意消防故障问题，消防水泵主要是通过电路信号和物理信号来进行反馈是否在进行工作状态。通过电路信号来反馈消防系统的工作状态虽然很及时，但是不能及时反映。因此在设计的时候应该充分注意消防水泵的信号源反馈。在消防控制室中，阀门的控制非常重要，在现实设计过程中，如果将防火阀改造为电磁阀的形式，会使得防火阀的工作更加安全。

结束语

总之，在高层建筑电气设计中，设计人员必须在保证用户基本的使用需求之下，将方案内预算调整在合理的范围之内，保证节能性的同时实现经济性。当前因为社会华景的原因，电力高峰期的时间段与其他时间单的用电需求是不一样的，因此，设计人员必须提前做好防护措施。现代高层建筑电气设计不仅关系着现代建筑的美观效果，还关系到高层建筑的安全性能以及实用性能以及经济性能，所以电气设计的合理化具有重要意义。

参考文献

[1]杨静.高层建筑电气设计要点分析[J].山东工业技术,2018(10):109+130.