随着科学技术的逐渐发展,建筑企业也逐渐向着智能化和现代化的方向发展。超限高层建筑在使用大量的机电装备之后,会在很大程度上提升建筑的电力负担。所以,为了提升超限高层建筑的电气设计质量,需要依据机电装备的实际用电需要展开设计。我国相关部门在建筑电气设计方面有非常详细和严格的规定,在实际设计的时候,需要依据国家的各项要求展开设计,这样才能保证建筑的电气设计质量。
一、超限高层建筑的定义以及电气设计原则
1.超限高层建筑的定义
在我国,通常都将建筑高度超过24m的综合性的建筑物,或者层数高于10层的普通住宅建筑称之为高层建筑,超限高层建筑属于高层建筑的范围内,它指的一般都是超过相关部门做出的规范要求限制的建筑。通常来讲,超限高层建筑的层数与高度没有明确的规定,比如,混凝土框架形式的剪力墙结构的建筑物,高度在超过120m的时候就可以被称之为超限高层建筑,网架没有盖的结构形式的建筑物,高度超过28m时就被称之为超限高层建筑等。
2.电气设计原则
超高层建筑的电气设计需要结合以下几点原则。首先,必须具有可靠性。因为在超高限的高层建筑中,用电的人数很多,人们的分布也比较集中,因此在进行电气设计的时候,需要依据可靠性的原则,将实际的用电负载等级实行科学的划分,从而保证电气系统的正常运行。其次,需要具有简洁性。因为超限高层建筑的电气设备和管线的使用量都比较多,日常在运行和维护方面的工作量也非常大,因此在进行电气设计的时候,需要重视简洁性,这样才能降低无用设备的使用,提升操作的便捷性。最后,需要具有安全性。用电方面的安全问题是人们都普遍关心的问题,因此在超限高层建筑的电气设计工作中,需要严格按照安全原则,这样才能保证细节上的提升,不错过每个安全隐患,有效保证用电的安全性[1]。
二、超限高层建筑电气设计关键技术
1.电源的设计
超高限层的建筑中住宅人员比较多,也非常的密集,加上建筑的高度比较高,一旦产生了意外问题,就会占用很长的时间去疏散人员,所以,需要做好电源的设计工作,设计好应急电源等,这样才能给疏散人员的工作提供照明。除了需要设计固定电源,还需要设计应急电源,它主要是运用柴油作发电提供应急电源。在运用柴油机作固定电源的过程中,需要重视两个方面的内容。首先,因为超高限层的建筑用电总量比较多,必须保持稳定的持续的电源供应,单纯的依据固定电源进行供电,一旦产生了意外现象,就会造成超高层建筑突然停电,会为居民们带来很大的困难,一般在建筑中都会配备柴油发电机当作应急电源。另外,建筑在照明、消防方面也会运用柴油发电机当作电源。其次,超高限层建筑的机房一般也会配备上柴油发电机,它主要是用来保证建筑空调设备的顺利运行。在运用柴油机设备的时候,需要依据建筑的高度挑选合适的柴油机,依据国家的相关部门的规定,设计柴油机的主要接地方法,在设计油管的时候,需要综合思考多方面的原因,比如油管的总容量等内容,这样才能保证柴油机设备的安全和合理[2]。
2.配电方法的设计。
在超高限层建筑中的主要的配电方法一般是两种。其一,是放射形式的配电体系,它的主要特点是具有很强的可靠性,在运用的时候,供电经常表现出放射的方式。其二, 是树干形式的配电体系,它的主要特点就是需要依据配电层展开设计,通常是少于八层的。因此,需要依据避难层设计的实际情况,选择合适的方法,这样才可以有效的保障超高限层建筑的配电系统安全性。
3.电缆的选择
在超高限层建筑中,消防的配电线路通常都和其他的配电线路设计在不相同的电缆井中,实行分开设置,也有的是设计在电缆井或者电缆沟的两侧,主要运用矿物质作为绝缘类的不可燃性电缆。依据相关部门的规范要求,在建筑高度大于100m的时候,普通的电缆必须要达到阻燃A级,当建筑的高度大于250m的时候,需要保证产品符合国家的关于电缆和光缆燃烧等级中的B1级别。另外,消防通道和疏散电梯的电缆需要达到耐火时间大于3小时,同时阻燃达到A级水平。在其他的消防供电配电的电缆则需要达到耐火大于3小时且阻燃 B1 级。消防用电方面的供配电线路需要敷设到分开的竖井中,运用双路由的形式进行供电。避难层以及非避难层不得共同运用配电线,而且,消防用电需要结合专用的回路供电。另外,在超限高层建筑中的一些非消防使用的电线电缆也必须要达到阻燃等级为B1。在设计建筑的电缆的时候,需要严格按照以上的要求执行。
4.电气竖井的设计
在一些高层建筑中,电气竖井一般都是用来专门供电气系统实施管线敷设的上下贯通的一种井道,一般情况下,电气竖井需要和楼层的强电弱电间共同运用,也能够对他们分开设计。针对超限高层建筑,因为建筑的区段比较多,并且每个区段之间都有很多的电梯,因此依据不同的使用功能,需要对核心筒展开不同的设计方案,这样会对电气竖井的设计产生很多的问题。怎样在超限高层建筑中实施合适的竖井规划,需要在有限的核心筒的面积中对竖井以及它的机电专业井道和电梯井道等进行融合,这一直都是对超限高层建筑进行电气设计的重点问题。通常情况下,针对超限高层建筑的强电抵押区域的竖井以及跨区域的竖井的设计时,必须有效的结合防火划区的问题,这是很重要的项目,还必须对高压竖井以及应急竖井实行分开设计。一般的高层建筑中,弱电竖井的数量一般有1-2个,但是在超限高层建筑的设计中,则需要依据相关的要求,设计最少两个弱电竖井。其次,在设计建筑项目的弱点竖井的时候,还需要严格的按照国家的相关规定,保证高压、低压以及消防的电气线路之间的距离需要相互之间错开不小于0.3m,倘若不能保证各个距离,就需要运用隔离方法[3]。
5.防雷体系的设计
依据对我国相关规范的要求查询,我们发现,很多超限高层建筑都属于第二类的防雷建筑,因为很大一部分的超限高层建筑都是企业的商用建筑,从它的使用功效上着手,需要依据二级要求实施防雷系统的设计工作。首先需要累计次数,选择最合适的防雷设备。因为超限高层建筑的高度特别高,因此被雷击的产生机率也比较大,通常会选择具有多种防雷技术的综合的方法。另外,对于机房等地方,需要合适的设计接地干线的方法,把机房的电线连接到接地干线上,倘若超限高层建筑的顶层没有设计停机坪,就不用配置避雷针。值得注意的是,需要严格的依据设计的要求进行焊接,这样才能保证防雷接地工作的准确性。
结束语:
综上所述,电气设计就是超限高层建筑的主要设计工作内容,需要在设计时针对一些建筑的实际用电类型以及用电的需要,充分做好所有环节上的电气设计内容,在实际施工的时候严格依据设计的图纸进行施工,这样才能保证超限高层建筑的实际功效,重点探究出电气设计的关键技术内容。在实际进行电气设计的时候,必须明确建筑的实际用电需求量,依据国家的要求挑选合适的负载等级,这样才能保证高层建筑的电气设计的整体稳定与安全。
参考文献:
[1]郑申平.超限高层建筑电气设计关键技术[J].居业,2021(06):102-103.
[2]林超凡.超高层建筑电气设计的关键技术探讨[J].新型工业化,2020,10(10):118-119.DOI:10.19335/j.cnki.2095-6649.2020.10.052.
[3]胡莹坚.超高层建筑(建筑高度大于250 m)电气设计关键技术[J].现代建筑电气,2018,9(12):50-54+67.DOI:10.16618/j.cnki.1674-8417.2018.12.011.