超高层建筑电气设计要点探析

超高层建筑电气设计要点探析

汪周文

天津城建设计院有限公司湖北分公司  湖北武汉  430000

摘要:随着建筑行业向精细化发展，对超高层建筑电气设计进行优化具有重要意义，不仅可以提升超高层建筑电气系统的效率，还能有效避免各种安全风险。未来，超高层建筑电气设计将更加注重智能化与自动化技术的应用,通过集成先进的控制系统,实现对电气设备的远程监控与智能管理,从而提高能效,降低运营成本。同时,绿色节能理念深入人心,将采用更多高效节能的电气设备和可再生能源,减少对传统能源的依赖,推动建筑向低碳、环保方向发展。

关键词：超高层建筑；电气设计；要点

引言

在实际超高层建筑电气设计中，需要全面考虑各种因素，精心规划、科学设计，确保电气系统既安全可靠又节能环保。同时，在科技不断进步的进程中，新能源技术也不断发展。在未来，应积极引进和应用新技术及新设备，不断提升超高层建筑电气设计水平。

1超高层建筑电气工程特点

超高层建筑电气工程是一个综合性的工程，它涉及到供电系统、照明系统、通信系统、消防系统等多个子系统的设计和施工。超高层建筑电气工程关系到用电的安全。电气设备、线路以及接地系统的设计和施工必须符合相关的电气安全标准，确保用户和工作人员的人身安全。超高层建筑电气系统对供电的稳定性要求高，设计和施工要考虑供电负荷、电源容量、设备选择等因素，以确保供电稳定可靠。超高层建筑电气系统也需要考虑能源的使用效率和节约。采取合理的照明设计、选用节能设备和控制系统等措施，减少能源消耗和浪费。另外，超高层随着科技的发展，建筑电气工程也越来越智能化。智能化的控制系统、自动化设备等技术的应用，提高了超高层建筑电气系统的运行效率和管理水平。

2超高层建筑电气设计现状分析

（1）超高层建筑电气设计不规范是一个普遍存在的问题。这通常源于设计人员对规范理解不深，或者在设计过程中追求创新而忽视了基础标准。比如，照明设计中常常忽视了光的色温、照度对视觉舒适度的影响，导致实际使用中出现眩光或光线不足等问题。为避免这种情况，设计人员必须深入理解并严格遵循相关设计规范，确保设计的合规性。

（2）超高层建筑电气设计深度不足是另一个常见的挑战。在进行超高层建筑电气设计时，若未充分考虑建筑的功能分区、空间布局以及电气设备的具体需求，使得设计图纸在实际施工中变得模糊不清，增加了施工难度。例如，未充分考虑电力负荷分布可能会导致电缆敷设混乱，影响后期的设备安装和维护。

（3）超高层建筑电气设计过程中往往会忽视细节，这可能在实际使用中引发一系列问题。例如，未充分考虑设备的维护通道和操作空间，使得设备在故障时难以进行维修；或者未预留足够的电线预留长度，导致安装时出现紧张。因此，设计时应充分考虑设备的生命周期，从而提高超高层建筑电气设计的全面性和细致性。

3超高层建筑电气设计要点分析

3.1超高层建筑电气照明设计

（1）导线：对于电能传输线路上的电流来说，不能出现任何的改变，在降低线路电阻以后，线路传输时产生的电能消耗方可得到高效的控制。在超高层建筑电气照明设计过程中，只有不断增加线路截面面积，才能使线路电阻得到高效的控制，使得电压损失和低功率损耗被控制到最低，负荷达到平衡状态，以此来对节能目标进行高效的实现。另外，在对导线进行选择时，对导线材质的电导率进行科学的选择，其中铜导线的使用频率最高。受铜金属资源比较紧缺的影响，各地对用铜量的要求都比较严格。在施工建设时，在各项规范要求得到保证的背景下，铝芯或者是铜芯作为导线的情况最为常见。

（2）线路：在超高层建筑电气照明设计过程中，将线路分为灯具线路和插座线路，以增强照明线路的安全性和可靠性。插座线路包含更多电源类型，负载恒定是灯具线路的典型特征，线路的安全等级和可靠性在将灯具线路和插座线路分开后有了明显的提高，同时也将持续延长灯具的使用寿命。

3.2供电系统设计

供电方式的选择应基于当地供电条件、发展规划、系统规模、工程特点、负荷性质及用电容量等多方面因素综合考虑。在选择供电方式时，还需要考虑用户的用电需求和用电设备的特性。用电设备的额定电压应与供电电压相匹配，对供配电系统中各个负荷点进行合理分配，以避免局部负载过重，通过科学合理的负荷分析和负荷调整来实现节能。另外，要想提升配电变压器的利用效率，需要采用双绕组，使其能满足不同电压等级的需求。在此过程中，还需要采用效率较高的变压器，安装用电监控系统，做好变压器的维护及检修工作，监测供配电系统中的电能消耗，对用电故障及过载等问题进行有效处理，有效提高供配电系统的电能质量，降低电压波动及谐波污染。在供配电系统的安全保护及电气设备的检修工作中，实现对用电设备的安全管理，防止由于用电设备故障而导致的安全事故。

3.3电气设备的节能设计

变频技术能进行电机转速的调节，进而改变电机输入电源的频率，精准地控制设备运行功率。变频技术的有效运用，能使设备在轻载或空载时自动降低转速和功率输出，实现设备运行参数的精准控制，有效提升设备的运行效率，减少由于频繁启动和停止导致的不必要的能量损失。在此过程中，还需要定期进行电气设备维护保养，确保电气设备处于最佳运行状态，对设备表面进行清洁，做好电气连接的检查工作，定期紧固螺丝，如果发现磨损部件，则需要及时更换，消除潜在故障隐患，确保电气系统的运行效果。

3.4再生能源在电气设计中的整合

电气设计集成可再生能源技术是达成能源可持续与低碳发展的关键途径。其重点在于通过清洁电力系统减少碳排放，推动电气化改造以降低终端用能碳足迹。可再生能源比例上升强化了电气化在能效提升方面的重要性，可再生能源，如太阳能光伏和风能，能减少对化石燃料依赖，减排温室气体，助力“双碳”目标，同时提高建筑能效，降低成本。电气化不仅提升能源利用效率，减少浪费，还借助智能电能管理系统动态匹配供需，确保电力服务可靠与高效。然而，要实现这一目标，需解决电力系统稳定性、电压频率支持不足等问题，以及应对可再生能源因天气影响造成的供应波动，加强电网互联与协调机制。

3.5加强BIM技术的应用

BIM技术通过智能化的建模工具可以将三维模型中的信息自动转化为二维图纸，这些图纸包括平面图、立面图、剖面图以及详细的节点图等，由于这些图纸直接从BIM模型中生成，因此能够保证与模型信息的一致性。超高层建筑电气设计人员在修改模型的同时，二维图纸也会同步更新，从而避免了传统设计中因图纸更新不及时而导致的信息不一致问题，BIM技术还支持在二维图纸中嵌入三维视图，提供更多的设计信息。另外，在设计交付阶段，BIM技术还支持图纸的数字化交付，设计团队可以将BIM模型和二维图纸以数字化形式交付给施工单位或业主，所有设计信息都被集成在一个统一的数字平台上，施工单位可以通过这个平台访问和查阅所有设计图纸和相关信息，确保施工过程中的信息一致性和传递效率。

结语

超高层建筑电气设计是现代城市发展的重要组成部分,它关乎建筑的安全性、可靠性和能效。超高层建筑电气设计需综合考虑供电电源与负荷等级,确保电力供应的稳定性和安全性。因此，加强超高层建筑电气设计意义重大。

参考文献：

[1]翟宝璐.现代建筑电气设计问题浅析[J].山西建筑,2019,45(06):95-96.

[2]王佳辉.现代建筑电气设计的问题和方法探究[J].居业,2023,(01):95-97.

[3]郑申平.超限高层建筑电气设计关键技术[J].居业,2021,(6):102-103.