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【摘 要】为了满足城市居民数量不断上涨这一现象,高层建筑成为了城市建设中的主流旋律,而如何确保高层建筑中的电气设计质量朝着更完善的方向发展,探讨高层建筑电气设计的要点成为刻不容缓的工作.本文通过分析高层建筑中电气设计的内容,找到其重点问题所在并加以具体探讨.
【关 键 词】高层建筑；电气设计；节能考虑；注意事项
日新月异的科学技术发展带动了建筑行业前进的步伐,在高层建筑的设计过程中,电气设计是一项较为复杂的工程,要充分考虑建筑的整体特点、结合电气设计的方方面面同时注重节能效益才能使得高层建筑设计得更符合社会大众需求.电气设计这一课题的综合性程度高,并不能孤立于其他因素单一考虑,环保问题是其中很重要的一点,要实现现代化建设的可持续发展就要将能源、环保等问题融入高层建筑的电气设计中去.
一、高层建筑电气设计的具体内容
(一)电源
电力负荷程度是高层建筑中电气设计的一个重要参考数据,准确合理计算能够保障电的流通是安全的.采用负荷密度法和需要系数法计算电力负荷,在确保电力安全的同时也发挥到了节能的功效.
在电源的设置方面,至少要有两个独立电源的设计,而实际上电源的具体数量要根据电力负荷数据来衡量.尽管设计中的两个电源相互独立,但它们必须同时供电以保证电的正常供应.此外,要安装发电机组以备不时之需,确保电源故障能在15秒内解决,其供电电压为10000V.
(二)配电系统
在高层建筑中,高压电的配电由两路10000V的高压电源同时供电,其单母线分段形式不仅能完成自动切换,同时还能让两路高压电源相互备用.在电气设计中,变压器的使用数量越少那么起到的节能作用越大,所以使用容量为1000000VA的变压器较为合适.因变压器起到了解列运行电路的作用,在中建设计开关避免转化为低压电的过程中出现短路情况.
(三)照明设计
灯具造型、灯具布置、照明度、光源类型等都是高层建筑照明设计中需要注意的内容.电器的照明设计与建筑的装饰两者之间应该相互配合,确保美观与功能的统一.传感器、定时器或光敏设备是自动化控制照明所采用的普遍方法,这些设备的使用起到了节能的作用,而采用高光效的电光源也是符合节能照明原则的手段之一.
(四)电梯设计
根据电梯的使用方向可以分为可用电梯和货用电梯两类,按其速度分为超高速、高速、快速和低速四类,按照使用电流可以分为直流电和交流电两种.为了节省时间提高电梯的使用效率,高层建筑中多用超高速或高速电梯.为了使电梯运行稳定,让乘客感到舒适,客用电梯常用直流电动机为其驱动.在电梯的电气设计过程中,有必要分析各项数据并加以结合.
(五)消防设计
随着科学技术不断进步,高层建筑中的火警系统与灭火系统渐渐统一起来,火灾探测器、报警控制器、消防中心、洒水灭火器和气体喷射器等五个部分构成了高层建筑的消防系统.
在灾情发生时,探测器将监测到的火灾信号转化成电信号传入报警控制器和消防中心,消防的指挥工作由消防中心完成,而向居民反映火灾情况由报警控制器完成.
(六)避雷设计
高层建筑的设计中,钢筋混凝土结构的剪力墙不仅可以很牢固地连接各楼板,同时起到了接地的作用,在雷雨天气可以将打雷闪电带来的电流接入地下,避免房屋遭到雷电破坏.
另一方面,高层建筑顶部一般有避雷针或者避雷带等传统设计,现代技术下的放射性避雷针和消雷器虽然在理论上存在争议,但其应用范围比较广泛.避雷设计在高层建筑中占据着很大的地位.
二、设计过程中的注意事项
(一)电力负荷问题
高层建筑的用电量特别大,因照明区域增多、空调负荷大、运输设备运行时间长、排水设施广,供电量的要求增大,且稳定性要求也有提升.如果高层建筑中的电气设计不考虑到电量问题会使整个系统瘫痪,因此电源数量要适量.
(二)火警系统
火灾报警系统的模式相当复杂,要根据建筑的形式、规模、分类及个体分布等多方面的因素来制动.这种分级划定灾情增大了系统设计的难度,但火灾报警系统的准确性和稳定性都大大增加.
(三)消防联动控制
消防联动控制氛围多线制和总线制两种控制方法,多线制将电源与信号两线路区分开来,使电源、检测和控制用不同的导线制式.多线制一般采用五条线路,运用计算机技术中的某些原理将信号线与电源线分时间段重复使用的方式达到监测和控制的目的.总线制又可以分为三总线制和二总线制,所用的布线比多线制少,且能监控更多设备.在大中型的建筑项目中总线制的运用较多,但具体采用哪种制式要结合工程的具体情况来选择.
(四)线路敷设
线路敷设是防止火灾影响通电线路造成更大灾害的重要保护项目,曾有相关规定指出所有通电线路必须穿金属保护管并在非燃烧体结构内受到保护.但在实际设计过程中,这样的规范常常被设计者忽略掉,如果发生火灾会造成很大的损失.
(五)消防故障
消防水泵在启动后会反馈出处于工作状态的信号有两种方法,一种是通过电路信号,第二种是通过物理信号.通过电路信号反馈工作状态即找到接触器的合闸作为辅助接点输出信号,而运用物理信号则是通过水流压力传感器来传递工作信号.因第一种方法的使用较为广泛,故障信号的反馈如遇到电源断电等问题时会遇到故障,不能及时反映,因此设计过程中一定要注意故障信号反映到消防控制室这一过程的完成效果.
(六)阀门控制
在消防控制室中,能够关闭防火阀是必须的要求.在现实设计中一般所用到的是耐280摄氏度易熔断的防火阀,如果将防火阀改造为电磁阀的形式,信号可以一对一返回,也可以城主返回,使防火阀的工作更加保险.
三、电气设计过程中的节能考虑
(一)减少能源损耗
在经济建设中,节能设计是一项重大政策.节电设计是节能工作中最重要的一部分,关系到一切体系的经济效益.在高层建筑的电气设计过程中,根据技术、安全、经济、能源与环保的原则来设计节约能源的方案.
由于高层建筑中电能的消耗量较大,所以节能空间也相对较大,应了解与建筑物功能无关的耗电环节,采取具体的措施来改善这样的状况.在选择节能设备时,要了解设备的原理、性能、效果等多方面因素,从技术和经济两方面选定节能设备,实现真正的节能.
(二)提高经济效益
在考虑能源节约的同时还要将经济因素充分考虑在内,如果一味强调节能使得建筑成本大大超过预算是不合理的.节能的主要点应体现在电气设计当中,在短时间内通过能源的节约得到经济上的回报.
结语
高层建筑的电气设计所涉及到的环节非常繁杂,但整个设计过程都必须严格按照规范要求进行,电气设计是建筑设计中最重要的一个部分,它的完善设计能保证居民的生命及财产安全.在电气设计过程中,节约能源是很重要的一个环节,也是为了实现可持续发展必须遵循的规律.深入探讨高层建筑中电气设计的具体问题才能使现代化建设朝着更积极的方向发展.