城市建筑Ｉ水・暖・电Ｉ ＵＲＢＡＮＩＳＭ ＡＮＤ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ｌ ＷＡＴＥＲ ＨＥＡＴＥＲ ＥＬＥＣＴＲＩＣＩＴＹ 谈谈高层商业建筑电气设计的主要内容及相关问题 Ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ Ｍａｉｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ■范力嘉一Ｆａｎ Ｌｉｊｉａ 【摘要】本文从现代高层商业建筑中的电气设计现状入手， 对高层商业建筑电气设计的主要内容，如负荷的计算、供 筑中～般会安装大于两个的电源，具体的数量 会按照建筑的负荷大小及建筑物周边的电网条件来 电气照明设计，通常包含下列几方面内容，即 光源的选择、灯具造型的设计，找准灯具的具体位 电电源及电压的选择等方面进行了详细的论述。最后，指 出了电气设计中需要注意的几个问题。 【关键词】高层商业建筑电气设计内容问题 ＩＡｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｔａｒｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ ｄｅｓｉ－ ｉｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅｍ ｌ１ｉ －ｒｉｓｅ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｔｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ，ｓｕｃｈ ａｓ ｌｏａｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｅｔｃ ｉｎ ｄｅｔｉａｌ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｐｏｉｍｓ ｏｕｔ ｓｅｖｅｒａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｎｅｅｄ ｔｏ ｐａｙ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ． ＩＫｅｙｗｏｒｄｓ】ｈｉｇｈ－ｉｒｓｅ ｃｏｍｍｅｒｃｉｌａ ｂｕｉｌｉｄｎｇｓ，ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ ｄｅｓｉｎｇ， ｃｏｎｔｅｎｔ，ｐｒｏｂｌｅｍ 高层商业建筑筑物的电气设施设计，既是处于 对甲方使用功能的满足，也必须为施工单位所承接 的施工项目服务。为此，在国家制度的许可条件下， 电器设计人员应提高其自身的服务理念，合作及敬 业精神。对高层商业建筑而言，其电气专业设计人 员更应重视这点，要认真处理其同各个建筑工程环 节中的关系。在协调工程所花费的时间，有时可能 会比前期埋头设计的时间更多。 一、现行高层商业建筑中的电气设计概述 高层商业建筑中的电气设计，它要求设计人员 能熟练掌握各种建筑物及其各种设备、技术规格与 空间尺寸等内容。在拿到设计任务后，开拓思维， 发挥其创意并进行构思。现代建筑的风格趋向于多 元化，楼层高、面积广且功能齐全。相应地，电气 设计内容和项目也变得更为复杂。从狭义上看，建 筑电气设计是指民用建筑中的电气设计；而从广义 上来看，电气设计还应涉及工业建筑、广场等户外 项目。传统建筑电气设计中只涉及供电与照明这两 方面内容，而新时期建筑的电气设计中，则包含了 强电（如供电、防雷等）和弱电（如电话、消防楼 宇自控等）。这种分类方法是以电压的高低为基准实 现的，其中增加的消防、自控等内容，与传统电气 设计存在很大差别，在实际中也更容易为人们所接 受。 二、高层商业建筑电气设计的主要内容 １．准确计算出电力负荷 电力负荷是供电设计中必不可少的组分。正确 计算出负荷，挑选相应的设备，对整个设备的顺利、 稳定运行有着非常重要的作用。针对高层建筑而言， 其电力负荷的计算，通常有两种计算方法，它们分别 为负荷密度法与需要系数法。 ２．认真选择供电电源及电压 为促进供电可靠性的进一步提升，现代高层建 分析。虽然两路电源有着不同的运行方式，不过它 们却可以同时进行供电，成为彼此的备用电源。此 外，我们还应配置柴油发电机组，以备应急使用， 且应确保其能自动恢复供电。 ３．合理设计高低压配电系统 （１）高压配电系统 现代高层建筑的供电方式，一般会采用两路电 源，且它们彼此是存在的。高压往往使用单母 线分段，可实现自动切换，两路电源还可互为备用。 母线分段数目实际上要与电源进线回路数相同，电 源进线大多会使用电缆进线。 （２）选择高供高计的计费方式 在低压处，应加增计费电度表。通过两部电价 法的方式，使照明和动力问彼此隔开和分离。有些 地方供电部门还会将空调设备用电归类在建筑物的 照明计价系统中，并铺设总表与动力表。动力表中 的部分被扣除后，总表中的其余均算作照明电费。 （３）采用高压系统与低压干线相结合的配电方 式 通常，我们在设计高层商业建筑物的高压系统 和低压干线的配电方式时，通常会用到放射式系统， 而设计楼层配电则会使用与低压干线相关的混合式 系统。现代很多高层建筑物中，竖井通常都会用到 插接式的母线槽。 ４．选择相应的设备 （１）高压开关柜 对现代高层商业建筑而言，其变配电室一般是 安装在主楼地下层。按照高层建筑地下室的设计要 求，我们应优先选用那些具有“五防”功能的真空 开关手车式高压开关柜。 （２）电力变压器 根据国家规定的防火等级及标准，主楼内不允 许安装大容量的油浸电力变压器。 （３）低压配电屏 国内低压配电屏，多以抽屉式的结构出现。 （４）应急备用发电樱巨 以往我们的备用电源是柴油发电机组，以备应 急之需。 ５．明确变电所的位置 现代高层商业建筑需要较大的用电量，在找准 了变电所的具体位置后，我们应让高压入驻到负荷 中心。这种方法能更好的节省电能，同时也能有效 提升供电水平。在国外，高层建筑中的变电所通常 都是在主楼内设立。假如建筑层数为３０层，则变电 所设立在底层。实际中，该设立多少个变电所，同 时要根据当地所处的技术、经济环境，来找准和确 定其具体位置。 ６．电气照明设计 １６９ 置，对眩光和调光进行控制，敷设照明配电线路等。 现代高层商业建筑中，应优先选用光效较高的电光 源，以达到更好的节能效果。 ７．防雷与接地 对于现代高层商业建筑而言，防雷设计中通常 会沿用过去的简单、经济性较高的避雷方法。如使 用钢筋混凝土剪力墙，能与楼板形成可靠的连接。 接地电阻应选取其最小值，一般低于４Ｑ。虽然基础 钢筋等也符合接地电阻的基本要求，不过我们在必 要时也应设立人工接地体（水平方向），把重要的建 筑物基础连结成接地网，以此来提高建筑的安全系 数。 ８．电梯 根据使用功能及运行速度的不同，我们可将电 梯分为高级与普通客梯、服务梯、低速梯、高速梯 等类型。设计人员的工作是要明确建筑物中该设立 多少台电梯、电梯应具备哪些功能等。现代高层商 业建筑中的电梯，为使其输送能力得到进一步提高， 且要求其能减少候梯时间。基于此，我们为适应这 一要求，挑选高速或超高速电梯，然后通过电脑来 对其进行分组和群控。 ９．消防自动报替与自动灭火系统 现代高层商业建筑中，火灾自动报警灭火系统 大体分为火灾探测器、自动洒水灭火系统等多项内 容。各个部分间相互配合，才能最终实现报警灭火 自动化。探测器将其接收到的火灾信号自动转变成 电信号，并向工作人员做出声光报警的提醒。消防 中心则负责管理和指挥整座大楼的灭火工作。也有 少数高档旅馆在设计消防系统时，还会采用设备监 控电脑系统来进行控制，从而实现消防监控自动化。 三、 高层商业建筑电气设计过程中应注意的问题 （１）现代的高层商业建筑中，照明与动力一般 不会使用同～根干线。动力负荷常采用放射式的供 电模式，而照明负荷则通常会通过母线槽来进行配 电。 （２）结构方面，通常会选择大柱距，以扩大其 空间，便于在墙面、地面安装相应的设备。 （３）电气设备的管线应采取有效的防火措施， 同时还应隔离建筑内的主要用电设备，例如空调等， 可运用电脑来实时监控系统。 （４）选择有效的防震方式。配电屏、灯具等电 气设备应该被列为防震的重点；管线、建筑伸缩缝 及沉降缝等，还应采取必要的耐震处理措施。 （５）严格遵循消防标准及要求。现代高层建筑 的楼层通常较高，陆地的占地面逛，装饰也比较多， 这样的建筑物，其火灾隐患较多。所以，对消防工 作的要求也会更高。 （下转第２０４页） 一处养殖场，污染严重。设计外迁养殖场，采用以 路代堤的作法，将沟渠沿路一侧地形稍作整理抬高， 使它位于洪水位之上０．５ｍ。将入口、场地、亭廊及 水陆之间通过自然缓坡地形，形成空间过渡。 结合植物的栽植和卵石的堆叠，构成自然弯曲的水 岸，营造自然生态、开阔舒展的滨水空间。 ２．台地型 的构建，比单纯的防护性驳岸或挡土墙的做法要科 学美观。 ５．组合型 茶室布置在高处，并种植杨树、乌桕、海棠、山樱、 碧桃等，在峨杉的映衬下形成明显的春季景观。沟 渠靠近河道一侧依然以垂柳、芦苇、芒草等水生湿 生植物为主，并在水与地的交界面设计卵石滩，作 为水鸟及两栖动物的栖息地。 六、生态堤坝的建设 一对于水陆高差较大，绿地空间又不很开阔的区 除了以上四种单纯的堤坝断面形式外，根据景 观建设的需要，有许多堤坝是两种或两种以上断面 形式的组合，以达到兼顾行洪、生态、景观等多种 功能的要求。 七、结语 域，可采用台地式弱化空间的高差感，避免生硬的 过渡。将总的高差通过多层台地化解，每层台地可 根据需要设计成平台、铺地或者栽植空间。结合种 植设计遮挡硬质挡土墙砌体，形成内向型临水空间。 ３．挑出型 我们看到太多自然优美的河流在公园的名义下 被毁坏，取而代之的是美化和硬化的城市公园。本 设计强调在小城镇建设中应对场地原有自然元素的 尊重，通过对场地地形、植物和旧有建筑的保护和 利用来形成特色。在这个基础上，叠加新的符合当 代人生活的功能和审美的景观。只有遵循人与自然 股来说，需要在汛期行洪的河道，滨水绿地 的陆域空间和水域空间通常存在较大高差。由于景 观和生态建设的需要，要避免传统的堤坝平直生硬 对于开阔的水面，可采用该种处理形式。通过 设计临水或水上平台、栈道，满足人们亲水、远眺 观景的要求。 ４．引入型 的感觉，临水空间可以采用以下几种断面形式进行 处理。 １．自然缓坡型 通常适用于较宽阔的滨水空间，或者是水位可 以控制的水域。 将水体引入绿地内部，结合地势高差组织动态 和谐相处的准则，才是河道可持续发展之道。 （作者单位：杭州园林设计院股份有限公司。杭州 ３１００００） 水景。通过瀑布、溪流、跌水等水景形式，形成水 的自我循环。这种利用地势高差关系完成动态水景 （上接第１９４页） 由原来的１ ８００ Ｋｐａ提高到１ ９００ Ｋｐａ。就是这两个 参数的小小改变，经过优化后的单桩长度平均减少 ｍ。之后各项数据都满足相关设计及规范需求，有效控 从上式中我们可以知道桩侧阻力特征值Ｑｓｉａ 和桩端端阻力特征值Ｑｐａ两个值是确定单桩竖向承 载力特征值重要数值，进而成为影响桩数的因素之 一制了基桩成本，获得了较好的经济效益。 五、结语 了４．６ｍ，桩基砼总方量由原来９２００ｍ。减少至７ ５００ 节约砼方量１ ７００ ｍ ，按钢筋砼１ １００元／ｍ。算， ，综上，除上述因素之外，还需要选择一家有合 格资质、有丰富经验的勘察单位与设计单位。虽然 ，因此只有确定了桩侧阻力特征值Ｑｓｉａ和桩端端 节省了大约１８７万元。可见桩侧阻力特征值Ｑｓｉａ及 桩端端阻力特征值Ｑｐａ也是影响桩基础造价重要因 素之一。 阻力特征值Ｑｐａ，才可以将最经济的桩数核定下来。 此外，桩侧阻力特征值Ｑｓｉａ和桩端端阻力特征 值Ｑｐａ也是影响桩长和桩直径大小重要因素。在施 工前做破坏性试验，确定在极限条件下最真实的桩 侧阻力特征值Ｑｓｉａ（ＫＰａ）和桩端端阻力特征值 Ｑｐａ（ＫＰａ），然后做出修正优化。如笔者目前正在参 市场上大部分勘察单位都会按法律法规正常进行运 营，但是也有部分勘察单位会在数据上做假，作为 四、科学选择施工工艺控制基桩造价 现今基桩施工工艺已经很成熟，桩类型与成孔 工艺也较为多元化，针对施工环境与地层的不同， 施工时的效率也会有很大的不同。如果所选择的施 加价谈判的筹码的情况发生。而有资质的勘察设计 单位在诚信、经验方面都较有保障，且他们对地质 情况非常了解，能够根据数据准确的判定，可以更 好控制基桩造价。 参考文献 与的一个房地产项目某财富广场，该项目建筑面积 约６００００ｍ２，由４栋２５层的住宅楼组成，其中负一 层为地下室，１～３层为商铺。该项目原设计采用的 工工艺不恰当，在施工过程中会导致施工难度加大， 进而降低了施工水平，延长了施工工期，最终导致 桩基础造价提高。 ［１］段德智．浅论施工项目成本管理［Ｊ］．陕西建 筑，２０１２． 冲（钻）孔灌注桩，共２９５根桩，原来桩长设计径 从８００￣２ ４００ｍｍ不等，桩身长从１４．４～３８ｍ不等， 比如某项目原设计是应用钢筋混凝土灌注桩施 工工艺，但是在实际施工过程中发现施工现场缺乏 施工用水，且很难处理施工泥浆等难题，这使得很 难控制施工成本。经优化设计之后，决定应用长螺 旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼的钢筋混凝土灌注桩 工艺替代原先的钢筋混凝土灌注桩施工工艺，施工 ［２］倪伟成．浅论施工项目成本管理［Ｊ］．建筑施 工，２０１１． 砼总方量达到了９２００ｍ 。经过考察当地的其他项目 和地质情况，认为桩基还有优化的余地，经过做实 地破坏性桩检测试验，桩侧阻力特征值Ｑｓｉａ由原来 的１２０ Ｋｐａ提高到１５０ Ｋｐａ和桩端端阻力特征值Ｑｐａ （作者单位：广西运德汽车运输集团有限公司宁明 房地产分公司。南宁５３０００１） ２０４
