高层建筑电气系统设计的可靠性分析

发表时间:2021/5/12   来源:《城镇建设》2021年4期   作者:朱亮亮
[导读] 文章对高层建筑电气设计的内容展开分析,包括供配电系统线路、防雷与接地系统、照明系统、火灾自动报警及联动系统、电气节能系统、综合布线及智能化系统等
        朱亮亮
        浙江施琅龙山工程设计有限公司
        摘要:文章对高层建筑电气设计的内容展开分析,包括供配电系统线路、防雷与接地系统、照明系统、火灾自动报警及联动系统、电气节能系统、综合布线及智能化系统等,通过研究,设计内容的实用性、经济性、环保性等需要着重考虑,以提升高层建筑电气设计水平,提高居民生活的安全性、舒适性。
        关键词:高层建筑电气系统;供配电系统线路;电气节能系统
        在建筑技术快速发展以及可利用土地资源面积日益减少的背景下,高层建筑因具备空间利用率高、占地面积小等优势,已经成为当前城市发展过程中的主要建筑类型。与此同时,电气系统作为维持高层建筑的基础结构,其设计难度也在逐渐提升。通过采取有效措施提高高层建筑电气系统设计的可靠性,以提高高层建筑的社会价值。
        1高层建筑电气设计的内容
        1.1供配电系统线路
        在高层建筑电气设计内容中,供配电系统线路属于基础类型的设计内容,同时该模块也是维持整个高层建筑正常运行的重要结构。结合以往的应用经验,在具体设计过程中,需要注意:(1)根据建筑物的性质,明确建筑物内各类负荷的等级及消防负荷、非消防负荷的布置情况,将照明、电力、消防及其他防灾用电负荷分别自成系统。(2)确定线路设计方式,在高层建筑物内,向各楼层配电点供电时,宜采用分区树干式配电;由楼层配电间或竖井内配电箱至用户配电箱的配电,应采取放射式配电;对部分容量较大的集中负荷或重要用电设备,应从变电所低压配电室以放射式配电。(3)根据负荷大小,可选择预分支电缆、插接母线、电缆T接分支方式。(4)根据负荷类别及敷设方式,选择合适的线缆绝缘等级。
        1.2防雷与接地系统
        结合目前应用数据来看,目前高层建筑高度普遍在60m以上,在遇到雷雨天气时,高层建筑很容易成为雷电攻击的目标。对此,为了提高高层建筑应用的安全性,需要做好防雷与接地系统的布设工作,在具体操作中,需要注意:
        (1)根据高层建筑的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按分类设置匹配的接闪器,接闪器之间须互联,并与引下线多处可靠连接,防止单一故障影响建筑的使用安全。(2)不得利用安装在接收无线电视广播天线杆顶上的接闪器保护建筑物[2]。(3)埋设在土壤中的接地装置,其连接宜采用放热焊接;当采用普通焊接时,须在焊接处做防腐处理。(4)做好建筑的等电位连接。
        1.3照明系统
        在高层建筑电气设计过程中,照明系统主要是在光照达不到是视觉需求时,为建筑提供基础照明。在其设计过程中,可分为三类,第一类为常规照明,即生活中满足光照补充作用,为人们提供基础照明。第二类为景观照明,主要是满足夜景及氛围的需求。第三类为应急照明,是在火灾或突发电路故障的情况下,为人员疏散时提供必要的照明。为保证应急照明的可靠性,应根据建筑物性质选择相应的应急照明系统。
        1.4火灾自动报警及联动系统
        在高层建筑消防设计中,应按保护对象规模,选择集中报警或控制中心报警系统。火灾自动报警系统为了精确获得火灾位置,迅速识别火情,要科学设计火灾联动系统,利用传感设施对火灾进行快速的判断,迅速确定火灾位置,进而快速展开救援。除了火灾自动报警系统和联动控制系统之外,高层建筑中还有其他消防系统,如消防电源监控、防火门监控、电气火灾监控等。(1)消防电源监控系统:通过信号传感器对消防电源的状态进行检测,及时发现消防电源的故障,避免火灾发生时消防电源失效。

(2)防火门监控系统:主要是对疏散通道的常闭、常开防火门进行监控,火灾时由消防联动控制器或防火门监控器联动控制常开防火门关闭。阻断火灾的扩散,减少财产的损失及人员的伤亡。(3)电气火灾监控系统:用于具有电气火灾危险的场所[3]。由剩余电流式、测温式电气火灾探测器监测供电线路,及时发出预警信号。
        1.5电气节能系统
        在可持续发展理念背景下,人们对于建筑节能性也有了更多的要求,在电气设计中,也需要客观考虑电气系统的节能性,从而提高系统设计的应用价值。在具体设计过程中,可以充分利用先进的应用技术,如大数据技术、云计算技术等。借助此类数据信息来完成电气节能系统节能性的客观评价,结合评价结果,对电气节能系统的相关参数,如布线位置、布线方式、接头分支设计等内容进行调整,同时匹配相应的控制管理模式。例如,可以借助变频技术来动态调整电机运行效率,提高系统运行的可靠性;选择节能照明设备,从而提高系统的节能性,减少资源的浪费。
        1.6综合布线及智能化系统
        随着科技飞速发展及人工智能大量普及,当前大多数新建、扩建和改建建筑已实现了智能化运营与管理,尤其是在体量较大、管理任务较重的高层建筑中智能化系统的优势非常明显,故在高层建筑电气设计时,应做好智能化系统的设计。通常情况下,智能化系统运行的主要载体是安装在高层建筑各个楼层、设备等处的传感器装置,传感器装置的主要作用在于相关数据信息的采集,智能化系统则会利用这些数据信息作出合理的控制指令,从而实现高层建筑使用的智能化管理。综合布线系统在高层建筑电气设计中,也属于非常重要的应用内容。其系统的组成结构相对复杂,在对其进行设计时,需要构建相对独立的运行网络,提升弱电系统的使用性能。
        2高层建筑电气设计需要注意的问题
        2.1设计内容具备实用性
        在高层建筑电气设计过程中,系统设计的初衷便是日常居民所需电能的正常供给,使整个建筑物可以维持稳定运行的状态。因此,在对高层建筑进行电气设计时,其所需要遵守的基本准则便是实用性,结合高层建筑的服务人群、建筑定性、既定最大用电功率等内容,来确定最为贴合实际的电气设计内容。并且在设计过程中,可以适当引入一些新的设计理念和一些智能化电气设备内容,从而有效提升人们正常用电的便捷度。
        2.2满足经济性要求
        在高层电气设计过程中,需要从经济性角度出发,在确保质量的基础上,减少不必要的成本支出。在具体设计过程中,需要综合考虑多项应用成本,包括仪器设备、建设资金、人力资源、时间成本等,结合综合考量结果来确定最优化的电气设计方案,最大限度发挥相关资源的应用价值,降低建筑工程的成本投入。
        2.3具备环保性特征
        随着人们环保意识的不断增强,人们对于建筑电气设计的环保性也有了明确要求。在绿色施工理念背景下,电气设计作为高层中最为基础的内容,也需要做好环保性设计。例如,在施工材料选择过程中,应选择一些复合型材料,此类材料对周围环境影响性较低,并且具有很高的实用价值,能够满足电气设计的基本所需。
        3结语
        高层建筑已经成为许多城市的主要建筑类型,电气系统作为高层建筑的基础结构,其运行稳定性也将直接影响高层建筑的应用价值。通过采取措施提高高层建筑的电气设计水平,对于提高后续施工活动展开的有序性及居民的生活质量有着积极的促进作用。

参考文献
[1]中国机械工业联合会.GB50052—2009,供配电系统设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
[2]中国中元国际工程公司.GB50057—2010,建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社,2010.
[3]中华人民共和国公安部.GB50116—2013,火灾自动报警系统设计规范[S].北京:中国计划出版社,2013.
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