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摘要:为了能够有效且全面的缓解城市人口增长导致的土地矛盾以及城市人口居住问题,在当前这个建筑水平不断提升以及社会经济快速发展的时代里,高层民用建筑早已成为了民用建筑中的主流,且高度还在不断提升。因此,为了能够保障高层建筑电气设计的可靠性以及安全性,在对高层民用建筑电气进行设计期间,要对高层民用建筑的实际需求以及特点进行充分考虑,更需要掌握好电气设计的整体要点和要求。
关键词:高层;民用建筑;电气设计
1、电气设计的重要性
近年来,城市土地的大量开发,可供建设用电正在逐年减少,大量高层住宅、办公楼、酒店,商业综合体等正如雨后春笋一般地涌现。与多层建筑的设计不同,高层建筑的电气设计,不仅要满足生活和生产的用电要求,而且要增强供电可靠性,尽量减少停电的影响。更重要的是,应结合消防设计的要求,对重要设备及用电负荷设置备用电源,在停电时提供应急电源。并按照规范要求设计应急照明和疏散照明指示灯,提高人员疏散效率。另外,在满足各项规范和使用要求的情况下,通过优化设计方案,降低工程投资,减少设备和线路损耗,做到节能环保,也是当前形势下必须要考虑的一个重要问题。
2、高层民用建筑电气设计原则
2.1严格按照行业规范标准
高层民用建筑电气设计中,需严格遵守规范标准要求,注重电气系统规划布置的合理性,以增大建筑的整体投资效益。同时,在设计中,应结合规范标准要求,对存在的影响因素及可能出现的问题展开分析和研究,制定有效的解决方案及应急处理措施,促进电气系统的稳定运行。
2.2充分发挥建筑使用功能
电气设计包含的内容较多,要想加强最终电气系统的实用性,需从建筑使用功能出发,合理规划电气设计内容,加强供配电系统、照明系统、消防系统、防雷接地系统、智能化系统等的合理性。同时在设计过程中,还需加大对建筑使用功能的了解,明确人们实际生活需求,进而为电气系统优化提供依据和帮助,改善电气设计水平。
2.3经济性、环保性、节能性原则
目前,节能环保已成为各领域创新发展的核心理念,建筑行业作为能源损耗最大、污染最为严重的产业,将节能环保理念融入其中是非常必要的。电气系统既然作为高层民用建筑的重要组成部分,融入节能环保理念自然也是无可厚非的。通过节能环保理念的渗透,采用先进技术开展设计工作,可在保证系统高效稳定运行的基础上,降低能源和资源损耗,延长建筑使用寿命,提升建筑的整体经济效益。
3、高层民用建筑电气设计要点
3.1供配电系统和负荷分级的确定
在设计之初,首先应按照规范要求,根据建筑类型、不同负荷性质,确定各项负荷的负荷等级,从而设计不同的供电系统。如一级负荷应采用双路独立电源供电,二级负荷采用双回路供电,三级负荷就可以采用单回路供电,一类高层和二类高层建筑,高层住宅建筑和公共建筑的配电系统的规范要求也有不同。其次,备用电源的选择也是供配电系统的一个重要方面,可先通过市政条件判断项目是否有独立的10KV高压备用电源,如无条件接入,可采用自备柴油发电机或蓄电池作为应急电源。最后,高层住宅和办公楼主配电系统多采用树干式,其中大功率设备和重要设备采用放射式,实际设计中也可采用分区放射式的方式,以减少线路长度,降低工程成本。
3.2电力负荷计算
电力负荷计算是高层民用建筑电气设计的首要环节,只有加强电力负荷计算的准确性,才能在此基础上科学合理的安排各项电气设备,做好设备间的连接作业。目前电力负荷计算方法以负荷密度法和系数法为主,结合高层民用建筑的实际情况及电气设计要求,科学选择计算方式,减少误差的生成。
3.3供配电系统线路设计
在高层民用建筑电气设计中,对供配电系统线路进行设计时非常重要的一个部分。一般来说,使用放射式方式对高低压主干线配电线路进行设计,使用树干式、放射式对楼层配电进行设计。使用插接师对配电竖井进行设计,有助于布线工作;对水平方向的干线进行敷设时,一般我们都选用全塑电缆以及竖井中的母线相连接的方法。并且为确保用户的用电安全,建筑中每层楼都应设置配电间。
在对供配电系统进行设计时,不仅要分析上述线路分布以及辐射,还应对配电符合进行详细的计算。因为高层民用建筑中的电气设备相对较多,其使用的电量也相对较多,随之对配电的符合也相对较大。因此在对配电系统进行设计时,应科学、合理的对供配电负荷进行设计,不仅要使其能够满足用电的要求,还应为后期增容留足空闲的位置。计算供配电负荷时应重点对照明、电梯、空调、通讯等等电力设备的功率进行考虑,与此同时,还应分析当地居民用电量以及其生活系统等,尽量多考虑外界因素,多收集写资料,从而确定供配电电压以及配电网。使供配电工作变得更加的简单、方便且可靠,有助于确保供配电系统线路的安全,减小能源的损耗,从而实现节能的效果,帮助我国实现可持续发展道路。
3.4照明系统的有效设计
作为建筑内部的一项重要基础建设,民用高层建筑中的照明系统至关重要,包含了应急照明系统以及常规照明系统两方面,为了能够制定出一套科学合理地常规照明系统,必需要合理地研究高层建筑内部的实际采光情况,在对照明灯设计时还需要根据区域中的实际情况进行设计,并且还要考虑到住户的日常照明需求,另外,为进一步达到节能减排、绿色环保的理念,可考虑采用节能型灯泡的使用。针对于应急照明系统的设计其要求则相对较高,必需要与常规的照明设备分别设计,为满足应急照明设备系统的合理性,必需要对建筑内部设计结构充分了解,应急设备的最大特点则是在断电的情况下,也需要保持一定的照明,保障应急设备的正常运行,达到高层民用建筑电气的照明需求。
3.5电气设备选择
一是高压开关柜的选择。高层民用建筑中的变配电房一般会设置在地下室中,且不允许靠近油式变压器。针对高层建筑的施工标准,有明确规定,在地下室和地下一层建预检室,高压开关柜内配电开关必须是具有“五防”功能的真空手车式高压开关柜。二是变压器选择。变压器的选择除要按照规范要求操作外,还需对其防火性能予以重点考量,禁止在高层民用建筑中使用油式变压器,以免油变引发火灾事故,对人们生命财产安全构成威胁。三是应急备用发电机组。以往高层建筑的应急发电机组以柴油发电机为主,之后随着技术的完善,燃烧涡轮发电机应运而生,在高层建筑中起到显著作用。该发电机比柴油发电机的反应速度快,可以在发生故障后第一时间快速起动,满足应急发电和供电需求,缩小故障范围。
3.6弱电及智能化系统设计
在建筑电气中,弱电系统较为复杂,因而在设计中要设置能够和外界进行联系的有线电视线、通讯线路,考虑网络的独立性,提高弱电系统的使用性能。
智能控制系统是建筑电气中不可缺少的重要部分,可以提高管理效率与用户的体验,对用户生活质量的提高具有重要意义。因而,在智能化系统的设计中,要遵循《智能化建筑设计标准》中的各项要求,合理设计电气设备,确保整个智能控制系统的稳定运行。
结束语:
总之,随着我国社会的进步以及科技的发展民用高层建筑中存在的问题逐渐都会被解决,电气设计也会随着建筑科技的更新达到一个更加安全更加稳定的状态,但无论科技发展到一个什么样的水平,电气设计都要求设计师的知识水平能跟上时代发展的步伐,也就是要求设计师要与时俱进,不断丰富自己的知识储备量,为民用高层建筑中的电气设计贡献自己的一份力量。
参考文献:
[1]唐超.民用高层建筑电气自动化技术设计要点分析[J].房地产导刊,2020.
[2]曹建.探索高层民用建筑电气设计要点[J].门窗,2020.
[3]黄烈龑.浅谈高层民用建筑中电气设计要点[J].百科论坛电子杂志,2019.