浅析高层建筑电气设计

　　摘要：根据中国经济增长及规划的预测，我国建筑设计市场无论在未来5年还是到将来2020年都将有巨量需求。每年都会有新的成员来充实这个行业，刚刚进入设计单位，需要逐步去适应企业的文化，熟悉工作流程等等。对于这个行业中的新人来说，如何能够尽快提高自己的设计水平，能够较独立的去处理工程上的繁杂问题，进入单位的前期是相当关键的，电气设计，电气设计有好多其自身的专业特点。本文就高层建筑的电气设计主要内容和特点做了初步的探讨，同时还阐述了建筑电气设计中的节能原则、节能方法。
　　关键词：高层建筑；电气设计
　　随着城市规模的不断发展，高层建筑越来越多，因此，高层建筑电气设计就成为设计者不得不面对的问题，同时，在能源紧张的今天，更要注重节能的设计。
　　一、建筑电气设计的概念
　　1)设计的概念：设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。
　　2)服务的对象：设计是为甲方(业主)的功能需要服务的，也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言，妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情，在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。
　　部分工程（特别是规模较小的工程）不按建设程序办事，私雇资质等级不符合要求的设计人员及施工单位（或个体户）设计或承包工程。由于设计和施工人员技术水平有限，致使一些安装工程达不到规定指标的要求。
　　二、要注意高层建筑电气设计中的几个问题
　　（1）高层建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大，且供电的可靠性要求很高。
　　（2）在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。
　　（3）由于在结构上多数采用大柱距，形成大空间，使墙面安装的设备增多，必然使地面管道增多。
　　（4）由于建筑构件的预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。
　　（5）电气设备的管线应采取防火措施。
　　（6）空调设备等主要用电设备分散，多数要求集中管理，即要求采用电脑管理和监控系统。
　　（7）采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
　　（8）消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。
　　（9）节省能源是我国经济建设中的一项重大政策，节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面，它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数
　　三、高层建筑电气设计的主要内容
　　1、设计的内容
　　现代建筑趋于多元化的风格，高度大、面积大、功能复杂，电气设计内容也日趋复杂，项目繁多。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计，从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电，而其余部分，如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，强调了电气设计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同，容易理解，所以很快被人们所接受。但是，这种按电压高低进行分类的方法并不严谨，如：动力设备的二次控制回路，其电压可能很低；而消防回路中的联动也不宜与配电箱完全分割开。又如人防设计、防雷设计、保安设计等功能性设计，其内容不仅仅是弱电信号的报警，也包含有动力、照明的联锁反应。又如防雷接地，强弱电都要求，而且有向等电位联结发展的趋势，实际上又很难分开。如果电气设计仅仅以电压高低进行分工，势必造成强弱两个子工种之间交叉过多，界限不清楚。
　　2、设计步骤
　　（1）在项目决策以后，建筑工程设计一般分为初步设计和施工图两个阶段。大型和重要的建筑工程，在初步设计之前应进行方案选优。小型和技术要求简单的建筑工程，可以将方案设计代替初步设计。当接受建筑工程设计任务时，首先应落实设计任务书和批准文件是否具备；检查需要设计的项目、范围和内容是否正确。上述手续齐备后就可办理设计委托文件。
　　（2）设计人员在开展设计工作前，应进行调查研究，收集必要的资料，把相关的基本条件搞清楚，这是保证设计质量、加快设计进度的前提条件。然后，按照设计各阶段的深度要求，编制设计文件。经过审核后，报请有关主管部门审查批准，交到施工单位。施工开始前，设计人员要向施工单位的技术人员或工程负责人作工程技术交底。施工过程中应对有关设计方面出现的技术问题负责处理。工程竣工后，参加工程竣工验收。
　　（3）对于大型建筑工程，如果技术要求高的、投资规模较大的建设工程项目及大型建筑工程设计，在初步设计之前还要根据有关部门或建设单位的要求进行方案设计，对设计工程作出一个或若干个设计方案，交到相关部门或建设单位的要求进行设计，这样可避免在初步设计中一些重大原则问题作出较大的改动或造成返工。对于工艺上比较复杂而又缺乏设计经验的工程，可以增加工艺设计阶段。小型建设工程设计可用方案设计代替初步设计。
　　（4）对于一般的工程项目，设计单位需要将编制初步设计的文件交建设单位电气报请上级及有关主管部门批准后，方可根据正式审批意见进行施工图设计。对于建筑电气设计有关部门一般有：城乡规划部门、供电部门、邮电部门、消防部门、人防部门、环境保护部门和文物部门等。
　　四、建筑电气设计中的节能原则
　　由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源——电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：
　　1.满足建筑物的功能
　　即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
　　2.考虑实际经济效益
　　节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
　　3.节省无谓消耗的能量
　　节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
　　五、结束语
　　民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。总之，要将高层建筑电气设计做好并非易事，对年轻人来讲，培养起对设计的感情，热爱这个行业是很重要的。需要一步一个脚印的，踏踏实实的去做工程，平时多留意，多观察，多思考工程上的问题，才能为日后成为真正意义上的电气设计师打下牢固的基础。
　　六、参考文献
　　1．《高层建筑电气设计手册》
　　2．《民用建筑电气设计数据手册》