发布时间：2023-08-03 16:44:29
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的高层建筑电气设计样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：高层建筑；建筑电气；工程设计
中图分类号:TM92 文献标识码:A
1.概述
随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用逐渐增多，特别是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。这就对供电系统的安全、可靠性提出了更高的要求，对高层建筑物内部的电子设备的外部环境有了更加研究的要求。我国20世纪80年代才开始进行高层建筑用电负荷的专题研究。许多计算都是照搬国外经验，但国情不同、地域不同，需要系数不合理，单位容量指标偏低。随着高层建筑的不断兴建，用电设备增加，特别是在高层建筑内，空调及电梯负荷的大量使用是电力负荷发生很大变化的一个很重要的因素。
2.高层建筑配电设计的负荷计算
高层建筑用电设备增加，严格确定用电的负荷特别重要，以前由于设计的每户负荷定得不高，所配置的电表、开关及导线截面均偏小，造成经常性的负荷跳闸，超负荷运行而烧坏开关、电表和电线的现象时有发生。如果要提高高层建筑配电系统的可靠性和正确选择各类配电设备的容量，我们就必须科学且合理的进行负荷计算。
目前多采用需用系数法，利用系数法和二项式法来求得“计算负荷”。我们定义：
需用系数；利用系数
需用系数法 用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。其计算公式为：
其中,， 分别为单元计算负荷和用电设备的总功率， 为需要系数，可查阅相关设计手册。
利用系数法 采用利用系数求出最大负荷的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。
二项式法 在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷,计算公式:
其中， 为用电设备的总功率，kW； 为用电设备中n台中最大功率用电设备的设备功率，kW； 为单元计算负荷，kW; c, b为二项式系数，可出参考工程设计手册。
3.负荷计算工程实例
3.1工程概况
某广场建筑为综合性高层建筑，属于一类高层建筑。主体共29层，分为A、B两栋，一至四层为高层裙房，其功能为商业网点、写字间、商场、游泳池等，五至二十八层均为住宅。建筑面积57667m2。
3.2负荷计算的依据及要求
该城市属于一类气象区，要求的功率因数为0.9。从而必须设置柴油发电机作为消防设备及重要公用电力的备用电源，住宅每户用电容量的标准建议值6kw/户，其余动力负荷按实际功率考虑，商业网点负荷按 100W/mZ考虑计算。
根据公式：
; ; ;
其中，Ijs为计算电流，A; Sjs为在功率，kVA; U为电压，kV；Pjs为有功计算负荷，kW；Qjs为无功计算负荷，kVAR；Kx为需用系数；P为设备功率，kW。
整栋楼的配电系统设计是根据相关专业的要求和规范标准来设计的，负荷计算是其中重要的环节之一。限于篇幅有限本文中仅将A栋的计算部分成果写出。A栋高层功能比较复杂，包括生活水泵房、消防泵房、游泳池等公用设施。其计算见表1：
表1 广场A栋高层用电负荷计算表(部分)
A栋NO.8，NO.9柜是NO.10及NO.11电源的进线，包括消防泵房用电和一般用电，消防用电负荷是360KW，一般用电负荷是257KW，取较大负荷作为计算负荷，主要是因为消防负荷启动时，一般用电己被切断，所以NO.8，NO.9柜的设备容量取360KW。A栋的NO.4，NO.5及B栋NO.3，NO.4柜是为住宅供电的，住宅的母线采用YFYJV-240mm2-25mm2，主干母线采用 240mm2交联聚氯乙烯绝缘和护套钢带电力电缆，分枝母线采用25mm2交联聚氯乙烯绝缘和护套钢带电力电缆。
4.结语
我国建筑电气水平存在不少的问题,与发达国家相比存在一定的差距，不过我国现在已有一套比较完整的IEC建筑物电气装置标准可以作为编制建筑电气设计规范的依据、IEC标准是许多国家从多年无数电气事故中总结得出的经验教训，我国高层建筑电气设计中的许多问题也会因此进一步加以明确和解决。随着现代高新技术的发展和应用，高层建筑的智能化和网络化是必然趋势，一些尖端科技如激光通信技术和虚拟社区技术等也将在智能大厦领域得到应用并发挥重要功能。
参考文献
[1]朱庆元,商文怡.建筑电气设计基础知识[M].中国建筑工业出版社,1993.
[2]李育才,杜先智.建筑电气技术[M].同济大学出版社,1988.
[3]刘建国.高层建筑电气设计方案的优化[J].电力建设,1998.
[4]陈一才.高层建筑电气设计手册[M].北京:建筑工业出版社,1992.
【关键词】高层建筑电气设计
高层建筑电气设计（不含弱电和消防）的主要内容包括以下几个方面：
1、负荷的计算
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
2、供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，一般采用10kV标准电压等级。
3、高低压配电系统的设计
（1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。
（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划入照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。
（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。
（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。
（5）低压配电系统各级开关均采用自动空气开关（断路器），设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。
（6）所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。
（7）功率因数按规定应补偿到0.9—0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用干式移相电容器。
4、主要设备的选型
（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。国外用于高层建筑的开关有三种类型可供选用：高压空气断路器，SF6开关和真空断路器。其中高压空气断路器因技术陈旧，SF6开关尺寸较大，气体具有毒性，故目前10kV真空断路器应用的较为普遍。因此，应根据高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。
（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。国外有干式变压器、SF6变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。国内沈阳第二变压器厂、北京变压器厂、广东顺德特种变压器厂等厂生产的干式变压器，主要技术指标已达到国际先进水平。
（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。国内许多生产厂家的低压配电屏也有引进技术做成抽屉式结构的，其中有的（如多米诺组合式开关柜等）主要技术指标已达国际先进水平。低压配电屏多采用自动空气开关出线。当配电变压器的容量为1600kVA时，低压母线上的短路容量已超过40kA，目前国内已能提供这样大容量的产品（如多米诺组合式开关柜和YDS型抽出式/混合式低压开关柜等）。
（4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定，应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。
（5）母线槽和电缆。插接式绝缘母线槽，具有容量大、结构紧凑、可靠性高、使用维护方便等优点。国外的现代高层建筑，插接式绝缘母线槽已完全取代了电缆竖井。遵义电气控制设备厂研制的密集型插接式绝缘母线槽，主要技术性能指标已达到国际先进水平，并在广州中国大酒店、花园酒店及上海华亭宾馆、雁荡公寓等得到实际应用。绝缘母线槽有铜的和铝的两种。
5、变电所位置的确定
现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。国外高层建筑的变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右的，大都集中在底层；60层左右的，则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。
6、微电脑在变电所中的应用
现代高层建筑规模很大，所以其变电所的规模也较大。如湖南国贸中心大厦的初步设计时，中心变电所设在地下三层，内设手车式高压开关柜14台，抽屉式低压配电屏近40台，电容补偿柜12台，40Ah镐镍电池柜一套及中央信号屏，1600kVA变压器二台，1250kVA变压器二台，其建筑面积150十400m2左右；在第26层（主楼）设有变电所一个。在地下一层，设600kW自起动柴油发电机组二台。整个供电系统很复杂，对这样一个供电系统，要求供电可靠，各种供电参数及开关状态、变压器运行状态和各机房运行状态，若用人工值班，通过电话联系或人工巡视，工作量大，速度也很慢。设计人员在预留的控制室内使用微电脑进行监测、管理，能迅速发现故障，使设备作最佳工况运行，实现遥控遥测，达到节约能源，减少人力，安全、合理运行。
7、电气照明设计
电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、眩光控制、调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
8、防雷与接地
【关键词】高层建筑、电气设计、特点、问题；
一、高层建筑电气设计的特点
安全照明、室内、楼梯过道等属于照明设备；生活水泵和消防泵等给排水设备；冷却塔风机以及水机组等制冷设备；排风机、电冰箱等厨房用电；包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备；包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备。高层建筑的用处不同其用电量也就有着一定的不同，不过从总体上说，耗电量还是非常大的。
二、高层建筑电气设计的主要内容
高层建筑电气设计工作的复杂性是由其涵盖的广度所决定下面笔者将介绍高程建筑电气设计的部分内容并做对应的分析。
1.供电电源和电压的选择
现代高层建筑至少应有两个独立电源来确保供电可靠性，具体数量应该按照负荷大小和当地电网条件来决定。原则上两路独立电源运行方式应为同时供电以互相作为备用。若地理位置或者市政供电的局限，也可以采用一路独立电源与应急备用电源相结合的方式供电。 要求其在十五秒钟内能够自动恢复供电，保证电梯以及消防设备等的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用标准电压等级。除此以外，含有特别重要负荷的特殊建筑还应当另外装设应急备用柴油发电机组，以保证重要负荷的供电可靠性。
2.负荷的分级和计算
高层建筑的电力负荷根据用户的重要性或其用电设备对供电可靠性的要求及中断供电将造成的损失或影响程度划分为一级、二级、和三级负荷，有些高层建筑还有特别重要负荷。施工图设计时基本上是采用需要系数法来进行计算，为供电设计提供参数依据。负载计算的准确性决定了设备的选择是否合理，继而对设备的安全可靠与经济运行起着决定性作用。
3.高低压配电系统设计
在高层建筑中，高压配电系统的组成是两路的10kV电源，两路电源同时供电。高压配电采用的形式是单母线分段，自动切换的同时起到相互备用的目的。为了在电气设计中使变压器台数尽量减少，一般单台变压器都采用容量大于1000kVA的，正常状态下的变压器能够解列运行，中间设置联络开关，来控制低压时短路电流的情况。另外，高低压配电的计费方式，多采取高供高计，仍然需要安装设计费电度表，将照明和动力两方面分开的方式计价。
（1）高压配电系统：就一般情况而言，现代高层建筑大都采用两路独立的十千瓦电源以确保同时供电。高低压侧的接线均采用单母线分段，中间设连络开关，独立运行，互为备用。采用高供高计。
（2）为控制变压器数量单台变压器的容量选择一般都大于1000kva。为限制低压侧的短路电流，正常情况下变压器解列运行时，中间应该设置联络开关。照明和动力变压器需分开设置，但动力用电容量太小，动力变压器则可不分开装设，且在低压侧则应对动力负荷分类计费。变压器多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，宜采用防护等级以上的干式变压器。
（3）功率因数补偿采用在低压侧集中补偿方式，在变配电所低压侧设功率因数自动补偿装置，补偿后的功率因数在0.9以上。
（4）低压配电系统中各级开关均采用断路器，应注意选择性配合各级自动空气开关的保护整定以防止越级跳闸的情况发生。
（5）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统，楼层配电则采用树干式和放射式混合系统。其中，干线是配电设备中的主要部分。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽和铜芯电缆桥架敷设。层间配电箱以插接自动空气开关的方式从竖井母线槽获得电源。
4.确定变电所位置
现代高层建筑的耗电量大，应尽可能使高压深入负荷中心，然后再确定变电所位置时这对节约电能和提高供电质量都有重大意义。建筑高度在三十层左右的，变电所大都集中设置在底层。建筑高度在六十层左右的，则分散布置在整个建筑内。也有仅仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的位置分布、数量设置在多少应该在经过技术经济比较后再做决定。
5.防雷接地系统及安全
现代高层建筑的防雷设计，主要采用避雷针和避雷带相结合的传统做法。现代的高层建筑大多是由钢筋水泥铸造的剪力墙，和楼板的衔接十分稳固可靠，建筑中的电气接地保护以及防雷接地也是和建筑本身相结合的，组成了混合姐弟的系统。以建筑物的混凝土作为几处来接地板，接地电阻通常是在1欧以下。虽然建筑中的自然接地达到了接地电阻标准要求，可是仍然需要相关工作人员把主要的建筑物连接，形成接地电网。这种做法进一步提高了工程的安全性。电源系统、弱电设备等装设过电压保护器，以避免雷电过电压对系统的影响。
6.电气的照明设计
对于高层建筑，电气照明包括的内容很多，比如有如何布置灯具，如何设计灯具的外形，如何选择光源类型等等。电气照明设施直接影响到建筑物的外观，所以在设计照明设备的时候要注意其外形要与建筑物形成一个整体，不要影响美观。现代的建筑中，感应器、声控、光控设施被广泛采用，这大大节约了能源，对可持续发展社会起到良好的模范作用。
7.电梯的用电设计
电梯机房一般在井道的上方。普通电梯的梯井能够连通或者设置开口相连通。电梯根据使用功能多分为客用电梯与货用电梯等；而按照速度划分可分为超高速、高速、快速与低速电梯；按电流可分为直流和交流。在现代高层建筑中使用的电梯，为了缩短等待的时间并提高运输能力，多采用超高速或者高速的电梯，分组采取控制。为提高运行的舒适性与稳定度，客用电梯多采取直流电动机作为驱动。
二、高层建筑电气设计中应注意的几个问题
1. 高层建筑由于电梯、消防水泵、排烟风机等设备多、空调负荷大等等原因，供电的可靠性要求很高，消防负荷还需末端切换。
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。
3. 高层建筑用电负荷等级应按规范正确划分等级。
4. 电气施工图设计未达到设计深度，将直接导致施工困难或者错误。例如设计表明各种设备材料的型号规格参数尤重要。
5. 高层建筑消防设备供电及控制线路选择应符合规定或规范。火灾时，高层建筑的疏散时间无法确定，因此，应急线路和消防报警线路成为火灾中最重要的线路必须要保持线路完整。
6. 与各专业高度配合，合理处理各专业的管道打架。
7.节能减排是我国经济建设过程中所大力倡导的，节约电的使用量又是节省能源工作中的一个重要方面，它与我们的日常生活和企业的经济效益息息相关。在高层建筑的电气设计中进行技术经济分析时，应考虑到电脑消耗这一问题，并将其划为重要的一部分。节电的设计方案应首先考虑技术和安全，然后还有考虑其经济性和环境保护方面。电气设计时采用经济合理的配电方式以减少电能的损耗，节约用电量。
三、结束语
总而言之，电气涉及是否合理直接影响着工程质量以及人们对建筑的使用。企业想要可持续发展，在激烈的市场竞争中获得更高更好的发展就要全面统筹，注重电气射击中存在的问题，反思并解决。文章对建筑电气设计的特点以及存在的几个问题以及应当引起注意的地方作出了简单的阐述，希望对相关行业能够有所帮助。
参考文献：
关键词：高层建筑；电气设计；照明设计
引言
随着我国经济的发展，能源被提到了越来越重要的地位，我国是个能源消费大国，能源相对短缺，然而能源浪费却相应严重。作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，如何“节电能、降能耗”，节约电能就成为每位电气设计人员必须认真考虑的问题。下面就电气设计中的几种节能措施谈谈笔者的浅见。
1 工程概况
佛山市顺德区联塑总部办公大楼项目地块位于佛山市顺德区龙江镇登东路东侧。地块用地内已建有车间28座，现拟在地块西北侧建地上19层，地下1层的总部办公大楼。本项目总用地面积为247291.95m2，新建总部办公大楼总建筑面积为32482.04m2，建筑高度为79.95m，建筑层数为地上19层，地下1层。该大楼为一类高层建筑，设计耐火等级为一级。大楼地下室主要功能为地下车库；首层主要为大堂、配电房及展览厅；二层为洽谈区、历史展览室、历史投影室、客服部及经理室；三层为洽谈区、多功能厅及其附属用房；四层为会议室；五层至十九层为办公区。
2 高层建筑电气设计的主要内容
2.1 负荷的计算电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
2.2 供电电源及电压的选择为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV标准电压等级。
2.3 高低压配电系统的设计（1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。
（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。
（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。
（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。
2.4 主要设备的选型（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。
（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。
（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。
（4）应急备用发电机组。采用柴油发电机组做应急备用电源的。
2.5 变电所位置的确定现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
2.6 电气照明设计电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
2.7 防雷与接地现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。
现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
2.8 电梯电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
2.9 消防自动报警和自动灭火系统现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。
探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。 3 电气设计中的节能措施
3.1 照明节能设计在民用建筑中，照明设备的用电占比大概为20%以上，照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下，尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的最大化。
照明节能设计的措施通常一般有以下几种：
3.1.1 照明方式选择 充分利用自然光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在设计中电气设计人员应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合，从而节省照明电能。
3.1.2 选择合理的光源 其最基本的原则就是应根据不同的场所选择不同的光源。
例如一般的房间应当选用荧光灯。但是在显色性要求较高的场所应当采用稀土节能荧光灯，三基色荧光灯，小功率高显色型钠灯等光源。室外场所的照明则应当选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源。
3.1.3 选择恰当的照明方式或装置也是一种可行的节电能的方法。根据照明使用的要求分别采用各种节能型开关，如病房、卧房可采用调光开关；室外场所和公共场所得照明则可采用光电、声控开关；走道、走廊等场所可采用节能声控开关。
3.2 降低线路损耗当电能传输时，在电路网络中就产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。其措施主要有以下几种:
①路路径的选择要合理。为减小导线长度，线路尽可能不走弯路，尽量走直线；
②合理选择导线截面积。导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路，在满足电流以及电压降要求的情况下，可使导线的截面积加大1～2级；
③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。
3.3 空调系统的节能公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50％以上,系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则：
①机电设备启停优化控制；
②变风量、变流量系统最优控制；
③冬夏季部分负荷时水泵分设控制；
④与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；
⑤参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
3.4 合理选择变压器变压器作为配电系统的基本设备，其损耗大约占总耗量的6%，主要分为铁耗和铜耗，铁耗又称为空载损耗，与负荷大小无关，仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关，故一般来说，最好选择节能型变压器。铜耗与负荷的大小有关，故在选择变压器的容量和台数时，应根据负荷运行的时间性变化，相应的选择变压器的运行参数与台数，尽量减少不必要的损耗。
4 结论
建筑电气的节能设计潜力很大，面对日益严重的能源问题，需要我们广大的电气设计人员在设计中精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正节约电能的目的。
参考文献
关键词：高层建筑；电气设计；要点
中图分类号：TU2文献标识码： A
前言：
城市在不断发展过程中出现了速度越来越快的情况，而且，在施工项目上也出现了很多的情况。这样就导致在城市发展的过程中出现了很多的高层建筑，这些建筑的发展有利于促进城市的发展，因此，在对高层建筑电气设计的过程中必须要严谨，认真的对待设计的方案，在保证电气设计功效的同时还可以满足社会对高层建筑的需求。
1.高层建筑电气设计的特点
高层建筑的电气设计特点，具有自身的独特性，主要和高层建筑的特点及高层建筑中的电气特点相关。在进行高层建筑电气设计的过程中，需要设计师全面的考虑这些特点。首先，在高层建筑中有很多和建筑电气相关的用电设备，具有不同的种类。这些建筑电气的用电设备，具有复杂的功能和要求。包括建筑物的室内和楼道等的安全照明设备和冷却塔风机等电力制冷设备；客梯和货梯中的电梯电力设备；排风扇、电冰箱和鼓风机等一些厨房的用电设备；送风机和回风机等空调设备以及生活用水和消防泵等的排水设备等。这些不同的建筑需求电气设备，在建筑的使用中发挥了不同的作用。
除了上述的建筑电气设备具有非常多的种类和功能要求的特点之外，高层建筑中的不同电气系统之间的用电量存在较大的差异，具有不同的供电设备要求也是设计人员进行高层建筑电气设计的过程中，需要重点考虑的内容。因此，在高层建筑的电气设计过程中，针对不同的建筑电力设备，必须配置不同的供电电源。在设计高层建筑中的消防用电、应急照明用电和电梯用电等比较特殊的电气设备的时候，一定要配备专门的独立电源，防止因为外部供电系统的中断，影响建筑电气的正常使用，对建筑物的使用者造成不良的影响。
2.高层建筑电气设计的原理
高层建筑的设计发展，不仅仅只是考虑建筑物自身的建设高度。高层建筑是一个为人服务、坚持以人为本的建设项目，因此，在对高层建筑进行设计的过程中应该坚持以人为本的设计理念，充分考虑居住人员对呢过建筑的视觉感官和亲近感等，把建筑施工中使用的材料充分变成人们生活中的一部分，体现出材料的使用感，全面注重建设的高度问题，如环境尺度、建筑整体尺度以及近人尺度三个主要方面的考量。环境尺度，包括考虑高层建筑所处城市地理位置、城市大小、周围街道尺度环境、建筑物的轮廓设计要求等，要根据具体的环境比例安排高层的建设； 建筑整体尺度，包括高层建筑的各个组成部分，如楼层主体、顶部结构等各部门的比例协调统一等注意相对尺度，而且要注意高层建筑中细节部分的层次要求。近人尺度，其实是人们对高层建筑的一个整体感官把握，注重人为感觉、使用价值和审美要求，设计尺度应参考多数人的尺度系数与之成为相应比例，特别是人们接触到的细节部分如台阶、门、窗、阳台、柱子、装饰等尺度的处理。只有从环境、建筑、人这三个方面充分考虑才能促成三者之间的和谐平衡。
3.高层建筑电气设计的要点
3.1、负荷密度的计算
在对高层建筑进行供电的设计工作时，电力负荷是必须要考虑到的参数依据，并且只有电力负荷的计算结果是准确的，才能保证整个建筑物电力运行的稳定和安全。同时，能够准确的计算出电力负荷的数值，也有利于其发挥出自身最大的功效，通常情况下，设计人员在计算电力负荷这一参数时，可以选择两种计算方法，分别为需要系数法和负荷密度法。
3.2、高压配电系统设计
现代高层建筑所采用高压配电系统是 15KV 左右的双路电源同时配电，采用单母线分段，可智能安全切断，另外一条电源可进行电源回路，疏通电源，互为备用高层建筑所采用的配电方式多为放射状系统，而楼层间的配电多采用混合式系统。对于无功补偿装置应及时进行输电补偿，减少电能传输，减少电能在长时间不用的情况下的浪费。
3.3、防火设计
高层建筑整体布局结构繁琐复杂，而且高层人口居住较为密集，因此居民日常生活中的防火问题应充分考虑到。防火中一个重要的问题是防烟，烟雾窒息导致的伤害远大于明火的伤害，因此在高层设计时也要充分考虑烟雾的排放，楼梯设置位置考虑通风条件，设计阳台、窗户、凹廊等增加排烟保证通风。首先是人群疏散通道的设计要求，走廊、楼梯通道要保证畅通安全便于疏散。避免因为踩踏事件的发生而影响了采光设备和照明设备的正常运行，并且还需要注意的就是防火区的划分。
3.4、防雷和接地
在高层建筑接地设计中，在对高层建筑地基施工的过程中，使用的材料和施工的技术就是钢筋混凝土剪力墙施工技术，采取这样的施工技术可以保证施工过程和楼板之间的有效连接，因此，在进行接地设计的过程中必须要全面保证金属管线的正常工作。很多的高层建筑施工的过程中，都是将防雷接地、电气设备保护接地的工作相互连接在一起，这样就可以形成一个混合接地的系统。利用建筑物的钢筋混凝土的基础作为接地板，但是有时候需要人工接地来进行施工，保证建筑的安全性。
3.5、电气照明
照明是人们在高层建筑中正常工作和生活的基础，因此需要有一个合理的照明系统设计。为了保障照明系统设计的合理性，其设计要依据建筑照明设计标准中的要求来进行。在公共的住宅区域安置电功能表，在低压出线配电柜处安装或者在每一层内进行封闭母线插接箱安装；在地下车库、地下商业区等地方设置照明配电箱，同时在配电室低压柜安装电能表；在进行高层建筑的电气照明设计中，灯具的布置、灯具造型的设计、灯具照明度的计算、灯具光源的选择等都与建筑的装饰有着密切的关系，二者之间相辅相成，好的照明设计可以保障其使用价值和艺术价值的一体性。在灯具光源的选择上按照使用功能分为管型高效三基色荧光灯、紧凑型高效荧光灯两种。采用具有高光效的点光源，是一种节能环保的选择，是符合当代社会经济发展趋势的。
3.6、消防设计
伴随着科学技术的前进，高层楼宇在火灾主动报警灭火制度方面也在慢慢的一致，消防设计主要包括以下几个部分：分区消防报警操纵设备、火灾勘测设备、消防核心、主动喷水灭火设备以及气体主动喷洒，全面确保报警灭火系统可以主动的进行。在整个程序中，首先应该由勘测的设备检测到火灾之后，在转变为电信号，然后通过信号传输到报警设备和消防核心处，将信号转变为声音和光报警信号。并且整个的消防系统的操作和监督控制都是在消防的核心处实现的。
3.7、电梯设计
一般情况下，电梯的机房设置在井道的上方，普通电梯的梯井能够连通或者设置开口相互连通。电梯可以根据使用功能可以划分为客用电梯和货用电梯；按照速度可以划分为低速、快速、高速和超高速；而按照电流可以划分为直流和交流。在高层建筑使用的电梯中，为了缩短等待的时间并且提高电梯的运输能力，并且采用超高速或者高速的电梯，并且采取分组进行控制。为了全面提高运行的稳定性，因此对于客用的电梯必须要采取直流电动机作为驱动。除此之外，在对电梯进行电气设计的过程中，需要做好各项配电设计、电气照明、选择主开关、设置插座、装置通风及控制等相关问题。
3.8、节能设计
在全球能源日益紧缺的背景下，我国又是一个人口众多并且地域发展不平衡的国家，因此，城市高层建筑的电气设计工作也呈现出了节能化的发展趋势，而节能也是现阶段我国城市经济建设的首要目标。作为现代信息技术和建筑传统工业技术的完美结合的产物，高层建筑电气设计的节能化发展也推动了建筑行业技术应用的快速发展，高层建筑的设计复杂并且功能较多，因此，对高层建筑的设计和管理工作也有着严格的要求。对于不同类型的设备，其在性能和功能上也是有着明显的区别，因此，不能盲目的追求最新的技术，应选择稳妥并且可靠的新技术，设计方案应经济合理并且电气系统应操作简单，不断的简化系统，从而真正的实现技术可靠和经济合理的和谐统一。
4.高层建筑电气设计的发展
在完成了对高层建筑的电气设计之后，需要建筑企业按照一定的发展要求，实现高层建筑的发展。这些高层建筑电气设计的发展要求，主要包括建筑的电气设计发展一定要满足高层建筑的使用功能，符合高层建筑的节能和经济要求，保证高层建筑电气设计的安全、稳定和经济性能，实现高层建筑电气设计的人性化和科学化发展。 高层建筑是为了满足人们日益增长的建筑需求形成的产物，在我国的建筑发展过程中，发挥了重要的作用。在实施高层建筑的电气设计过程中，电气设计也应该适应高层建筑的使用需求。 在高层建筑的制冷和取暖方面，设施也应该重视选择合适的空调温度和风量，不仅要达到相关部门的卫生状况要求，还要保证建筑使用者的舒适度。 实施对高层建筑的电气设计的时候，在具体的设计工作中，应该明确电气设备的不同功能。对于在高层建筑中没有发挥作用的电气设备，应该采取有效的措施进行处理。
5、结束语
随着经济的不断进步和科学技术水平的不断提高，高层建筑的质量问题不断地得到了解决，而在其中占有重要地位的电气设计也会得到不断的优化和改革。在与世界进行经济交流的同时，学习国外先进的科学技术和经验，弥补自身存在的不足，优势互补，共同进步，这样才能够使得我国的建筑行业得到快速的发展，才能够保障人们正常的生活和工作，提高人民生活水平，促进国际经济水平的发展，提升我国的综合国力。
参考文献：
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关键词：超高层建筑；电气设计；要点分析
中图分类号：F416.6 文献标识码：A
一、引言
随着经济及科学技术的快速发展，现代建筑向纵深发展已经成为社会推进的必然趋势。因此高层建筑电气设计已经成为一门综合性的科学技术，其环保化及智能化的要求带给我们许多新课题。在不对超高层建筑功能造成影响的情况下减少超高层耗电量已经成为新的研究课题。本文对超高层建筑电气的设计要点进行了分析。
二、高层建筑电气设计核心内容
（一）确定相关的电力负荷
作为配电设计的主要依据，电力负荷需要按照相关的国家规范进行确定，其中电梯、消防用电设备、电话机房及航空障碍等应该按照一级负荷的标准来确定，而其他的负荷应划分为二级负荷或三级负荷。在进行负荷计算时需要分别对照明负荷和动力负荷进行计算，电力负荷能否正确计算，关系到电气设备的选择和配置，对整个超高层建筑电气设计的经济性都具有重要影响，通常采用需要系数法和负荷密度法进行超高层建筑电气负荷计算。
（二）电源设备的选择
超高层建筑至少需要设置两个独立的电源，并采用双回路进行供电。每路各带一半的负荷互为备用，且10kV供电电源应分别来自两个不同的变电站，或者分别来自同一变电站的两段独立母线。某超高层建筑选择了三回10kV线路作为电源引入，并采用一路备用的运行方式。对于超高层建筑中存在的大量一级负荷，还需要利用备用的柴油发电机组，在15s内的范围内应自动恢复供电，以防止意外情况的发生。
（三）设计相关的配电系统
配电系统一般采用单母线分段的方式，母线的分段数主要取决于电源进线回数，如果具有多台变压器则可用采用多分段的方式进行自动切换。10kV外接线则采用环形接线的方式，这样才能提高超高层配电系统的可靠性。采用电缆进线作为电源进线，将供电电源分为主电源和备用电源。
在高压配电系统中的低压干线通常采用放射式的供电方式，在楼层配电系统中则采用混合式的系统。配电系统中主要设备是干线，而在超高层建筑中的竖井中则多使用插接式的母线槽，在各个楼层的竖井中都设有配电间。如果在水平方向难以走线，则可以采用竖井母干线连接的方式，在层间的配电箱进行插接自动空气开关来取得电源。如果超高层建筑所需的供电负荷较大，则需要设置分散的配电中心。
（四）主要电气设备的选择
1、开关柜的选择
超高层建筑的配电室通常设置在主楼的地下，且不宜采用油开关。根据超高层建筑的相关规定，宜选用具有“五防”功能的真空开关柜。
2、变压器的选择
根据相关设计规程，在主楼内不能存在对油浸变压器。由于高层建筑的负载较多，且体积较大，因此可以选择大容量的组合变压器，对季节性的负荷进行集中的设置，使其在过渡期能够对相应变压器进行停用，这样就降低了相关的能量损耗。
3、备用发电机的选择
对于备用发电机系统，应避免其他负荷的接入。备用发电机应靠近区域配电中心，由于燃气轮发电机具有体积小、故障率低且重量轻的特点，因此宜选用燃气轮机作为备用发电机。
三、高层建筑电气设计的特点与对策
(一) 由于空调负荷及照明负荷较多，超高层建筑的用电量较大，对供电可靠性的要求非常高；
(二) 在超层建筑中，照明负荷与动力负荷是分别进行供电的。动力系统中的负荷大多采用放射式供电方式，而照明系统则大多采用母线槽的配电方式。
(三) 超高层建筑由于内部的空间较大，且其配置的电气设备较多，这就导致墙面的埋线是较多的，地面中的管道也非常多；
(四) 超高层建筑的主体主要是利用干法进行施工的，并且采用建筑构件的预配装置缩短工期，这就要求在进行电气施工时要效率要较高；
(五) 超高层建筑对消防的要求较高。由于超高层建筑的高度高，设备较多，且装修豪华，火灾隐患较大，因此其对消防的要求较高。在设计中要有选择性的进行消防设计；
(六) 超高层建筑的用电设备较为分散，其管理难度较大，要求进行微机监控和设计。
四、高层建筑电气设计中的节能原则
作为我国当前的一项基本国策，节能环保行业在我国得到了迅速的发展。在对超高层建筑设计时应坚持节能环保方案，从设备的选型到配置、传输线路距离和功耗计算，都应考虑节能环保设计。这对电气设计工作人员提出了新的更高的要求。
在对超高层建筑进行电气节能设计时应满足建筑的相关功能，在照度、温度、空气流通度等方面达到使人舒适的程度。为建筑物的各种功能提供足够的动力电源。在此基础上进行无谓能耗的控制，并作为节能的主要手段。设计方法如下：首先要找到与超高层建筑物相关功能无关的功耗，其次再针对相关的功耗制定节能设计，并通过照明用电来改善用电环境。
五、结论
超高层建筑的节能设计要结合实际的建筑物，综合考虑各方面的经济效益因素，不要因为盲目地节能而增加投资。要通过技术的更新来实现相关的节能。在超高层建筑电气节能设计时，要对其原理、效果及经济性进行综合的比较，确定最终的节能设计方案，使其满足技术先进、环保实用和经济合理的要求。
参考文献：
关键词：高层建筑、建筑电气、电气设计、主要内容
中图分类号：[TU208.3] 文章标识码：A文章编号：
现阶段，随着我国高层建筑的越加普及，使得高层建筑电气设计受到了广泛的关注。其中，在对该领域进行分析探讨的时候，笔者主要从电气设备的选型，变电所位置的选择，照明设备的设计，防雷与接地设计，电梯设计，以及消防系统的设计等六点展开分析，从而对设计的主要内容加以总结。
一 电气设备的选型
1高压开关柜：现阶段，在对高层建筑的变电室进行设计的时候，当地下有二层及以上的地下室时，主要是将其安设在地下一层，其中，根据规范要求来看，在设计的时候，开关不得为油开关。通常来讲，当前世界上再对开关进行选择的时候，主要从三大类进行比选：①高压空气断路器；②SF6开关；③真空断路器。在这三种设备中，前者相对较为落后陈旧，而SF6开关具备一定的毒性，所以真空断路器便成为了首选。也正是因为这一点，所以在对高层建筑电气的开关进行选择的时候，常常会选择这种具有一定的防御功能的开关。
2变压器：根据建筑对消防的要求来看，在建筑的主楼当中不可以安装容量过大的油浸变压器。其中，当前世界上就变压器的比选来说，主要为三大类，分别是干式变压器、硅油变压器，以及SFe变压器，一般常用的选用干式变压器。
3配电屏：现阶段，在对配电屏进行设置的时候，通常都会将其制作成抽屉式的，假如涉及到容量过大的，那么便会将其制作成手车式。而在我国，很多厂家在制作的时候，都会将其制成抽屉式的，比如多米诺开关柜。因此，可以说我国在该领域上已经取得了一定的地位。其中，在制作配电屏的时候，一般都首选空气开关，当其容量满足1700kVA的时候，那么则要将其低压母线的容量保持在40kA。
4应急发电组：在以往的岁月里，在选择备用电源的时候，一般都是利用才有发电机来实现备用电发电。而在最近几年，世界依然开始利用燃气轮发电机来实现备用发电了。其中，这类机器不仅具备着体积小得特点，而且因为其重量小、速度快，因此得到很多人的喜爱，常用的选用柴油发电机，若发电机为消防应急电源的时候，发电机应选用可和消防控制系统联动的自启动的发电机，若发电机电源为备用电源，则不作要求。
5母线槽、电缆：选择插接式的母线槽，其不仅有着非常大的容量，而且其结构相对较为紧凑，稳固性相对较高，维护起来极为方便。其中，在当前世界的高层建筑电气设计中，这种母线槽已成为了主要设施，替代了传统应用的电缆竖井。其次我们再来说一说电缆部分，在建筑之中电缆的安全性和有效性已经越来越多的受到人们的关注，如何让电缆使用寿命更长、电阻产热最小、电缆在使用过程中更安全已经成为了当下电气设备对电缆的基本要求，其中分支电缆就为一种比较常用的电缆类型，在一些酒店、宾馆，以及公寓等地方，也都应用了该种设备，并取得了良好的效果。
二：变电所位置选择
现阶段，因为我国一些高层建筑的用户较多，因此用电量相对来说比较大，所以在对其变电所的位置进行选择的时候，必须要确保其高压能够融入到负荷中心的位置，这样一来，不仅可以起到节能的作用，同时还可以强化供电质量。
通常情况下，在对变电所的位置进行选择的时候，一般都会将其设置在主楼当中。其中，当建筑的高度超过三十层的时候，变电所的位置都会集中在最下方；当高度超过六十层的时候，则会以分散的方式分布在下层、顶层，或者是中层当中。不过当然，也有将变电所的位置仅安设在顶层，或者是下层的。
三：照明设备的设计
在对高层建筑当中的设备设备进行设计安装的时候，主要本着以下几个方面：光源、照度、造型、布置、眩光、调光、电路铺设等。其中，照明设计和装饰之间存在着极为紧密的联系，因此必须相互配合，在充分满足建筑照明灯具及光源的节能性的前提下，使外观和内置上取得良好效果。同时，这样还可以让设备的使用功能和艺术性完美的融合到一起。
四：防雷与接地设计
现阶段，在对建筑的防雷性能进行设计的时候，一般都采用避雷针或是避雷带的方法，这两方法的现代叫法为接闪杆和接闪带。不过最近几年，消雷器却得到了广泛的应用。其中，虽然这种防雷技术有着良好的实用效果，但是依然存在着一定的争议。比如当前很多建筑工程在施工的时候都会选择钢筋混凝土，这样不仅可以确保连接性的可靠，同时还可以让楼板与混工程之间的链接变得稳固。不过在这个背景下，主要还是要做好金属管之间的接地处理。
当前的高层建筑施工当中，一些防雷设计都与接地工程离不开关系，都是紧密一起的，从而形成了一套有效的混合接地防雷系统。其中，接地设备根据相关要求，可以确定在5兆以下。不过，虽然一些基础钢材能够满足接地电阻的要求，不过依然需要安装相应的人工接地体，这样可以形成一个总等电位的联结，从而稳固电位的平衡。在有洗浴设备的卫生间等场所，还应设置局部的等电位联结，
同时根据电气设备的要求，对配电箱及电气设备还应该根据计算设置适配的过电压浪涌保护器的保护。
五：电梯系统的设计
在设计高层建筑的电梯时，一般都会分以下几种进行设计，分别为：高级类，普通类，观景类，服务类，消防类，以及自动类和货梯等。其中，根据这些电梯的工作速度进行划分的话，还可以分为低俗，快速，中速等。通常情况下，设计人员必须确保电梯的使用性能。同时，其配置和外观造型，也必须符合工程的实际情况，不是设计人员能够独自决定的。
六：消防系统的设计
在对消防系统进行设计的时候，一般都会将其分为四大点：火灾探测器、报警系统、消防中心，以及自动喷射器。通过对这四大点得应用，能够取得良好的消防效果。
在这里，结合高层建筑所具备的特点，以及对其消防性能的设计等，可以做出如下对策。其中，设计人员必须确保规划后的消防系统满足功能性的多样化、内容的广泛化，以及内容的复杂化等。所以，在对相关设备进行选取的时候，可以从以下几方面入手：
1警报系统：严格对火灾预警系统进行规划设计，确保警铃和警笛的有效性和及时性，同时时刻对紧急广播给予控制观察。
2自动灭火系统：确保自动喷射系统的性能良好，确保喷水系统和干粉喷射系统能够持续有效，定期对其进行检查。
3手动灭火：严格引进相关灭火器材，并标明器材的使用方法，方便在火灾出现时，人员的合理使用。
4通讯系统：严格控制通讯设备，特别是一些电话、警铃，以及对讲设备和仪器等，都要确保其性能的良好，从而保证人员的及时沟通。
5避难系统：这方面包括了避难室，照明灯、太平门等。其中，就照明等来说，必须确保照明灯的可靠耐用，定期对其进行检查，以免在火灾发生时，因为该设备的故障而导致相关踩踏事件发生。
结束语：
总而言之，高层建筑是我国当前较为普及的一类建筑群体，用户极为广泛，所以在对其电气进行设计的时候，设计人员必须严格按照高层建筑所规定的指标进行，这样一来，不仅可以确保设计的模式满足后期应用要求，同时还可以提高其使用质量。因此，对高层建筑电气进行合理化设计具备着重要的意义。
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关键词:高层建筑 电气设计 安全 节能
一、高层建筑电气设计的特点
1、高层建筑的特点
建筑面积大、高度高。现阶段的高层建筑一般达到几万到几十万平米。由于建筑面积大,为减少占地面积,大型建筑物都必须向空中发展,因此建筑的高度也不断刷新纪录。
地下层功能复杂。考虑到实用、安全、结构等因素,高层建筑都设有若干的地下层,并且发挥着越来越重要的作用,例如地下停车库、变电所等。
2、高层建筑电气专业的特点
用电设备种类繁多。高层建筑中用电设备包括电气照明设备、电梯设备、给排水设备、生活水泵、制冷设备、锅炉房用设备、空调系统用电设备和消防设备等。
耗电量大。由于用途不同,高层建筑用电量也有一些差别,但总体而言,耗电量非常巨大。
供电可靠性要求高。根据《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑电气设计规范》的要求,消防用电、应急照明、主要通道照明、客梯电力、变频调速生活水泵等设备在设计时都需要由两个独立的电源供电。
二、高层建筑电气设计的主要因素和内容
电气设计中的强电部分主要包括高压配电系统、低压配电系统、动力照明干线系统和导线电缆敷设、防雷与接地、火灭自动报警系统等,这一部分设计的基本要求是安全性、可靠性和灵活性。
高低压配电的系统设计。现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式,原则上是两路同时供电,互为备用。另外,在一些重要的建筑(一级负荷)还须装设应急备用柴油发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑现阶段都采用两路独立10kV高压电源来同时供电的,一般采用单母线分段,自动切换,互为备用。计费方式则采用高供高计,但是在低压一侧,也安装电度表。而低压系统和低压干线配电方式则基本上采用放射式的系统。
变电所位置的确定。现代高层建筑用电量相当的大,确定变电所的位置时,应尽量使高压深入负荷的中心,这对节约电能和提高供电的质量都有非常重要的意义。所以一般都将变电所设置在主楼地下层,在选择高压开关柜时应注意,按规定不宜用油开关,应根据高层建筑地下室的标准,选用有“五防”功能的真空开关或手车式高压开关柜。在选择电力变压器时应注意,根据防火要求,主楼内不允许设大容量油浸电力的变压器。
低压配电屏设计。现代高层建筑主要使用的低压配电屏结构有抽屉式和固定式两种,国外一般都选用抽屉式,特别是大容量出线,做成手车式。而应急的备用发电机组,大多采用柴油的发电机组来做应急备用电源。而近年来,国外高层建筑已经开始采用燃汽轮发电机。这种发电机体积小、质量轻、反应快速。
电气照明设计。包括光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、眩光控制及调光控制与照明的配电线路的敷设等等。照明的设计与建筑的装饰有着密切的关系,二者应该相互配合,尽量在使用功能和艺术意境求得统一。同时,注意选用高光效电的光源,这样可以取得明显的节能效果。
防雷与接地设计。现代的高层的建筑防雷分为建筑物外部防雷和内部防雷两部分。外部防雷设计,防直击雷主采用避雷针、避雷带(网)和金属屋面作为接闪器,防侧击雷主要采用避雷环的做法。内部防雷设计,主要采用设置等电位联结、在低压进线处装设电涌保护器(SPD)的方式防雷电感应及雷电波侵入。现代的高层的建筑防雷接地、电气的设备保护接地,一般整合在一起,采用基础内钢筋作接地装置,如接地电阻不能满足要求则应加设人工接地装置。
电梯设计,电梯控制设备由制造厂成套供应,电气设计只需为电梯及其辅助设备提供电源。按照《供配电系统设计规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的规定,高层建筑电梯均为二级负荷,重要的为一级负荷。一级负荷电梯的供电电源应有两个电源,供电采用两个电源送至最末一级配电装置处,并自动切换,为一级负荷供电的回路应专用,不应接入其它级别的负荷;二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源(或两个回路),供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处,并自动切换。
火灭自动报警系统设计,现代高层建筑的火灾自动报警系统,包括:消防控制室、报警设备、传输线路和联动控制设备四个部分。消防控制室内配有火灾报警控制器、总线联动控制盘、多线联动控制盘、消防电话总机、火灾广播等设备。报警设备包括探测器、消火栓按钮、手动火灾报警按钮、水流指示器和湿式报警阀等。联动控制设备包括消防水泵、喷淋泵、正压送风机、防排烟风机等。
随着建筑智能化水平的不断提高,高层建筑电气设计增加了很多弱电部分系统,包括数字电视系统、综合布线系统、背景音乐系统,保安监控系统,电脑的管理系统等。弱电设备占基建投资比率越来越高,所以设计好弱电各个系统,对于节约投资、提高智能化水平都有非常重要的意义。
总之对于一个建筑来讲,电气设计的好坏直接影响到本建筑的安全质量、使用功能、装饰效果和建造成本。以上只是讨论了高层建筑电气设计大系统方面的一些情况,在实际细节的设计中还有许多值得关注的问题。
三、高层建筑电气设计需要注意的问题
由于社会人口膨胀和用地紧张,高层建筑越来越多,其高容积率也逐渐被大家认可。然而,高层建筑电气设计的质量保证却是非常重要而复杂的一个问题,需要从安全性、适用性、可靠性、经济性等多方面进行考虑。
首先,高层建筑电气设计必须在正常情况和停电火灾等特殊情况下,保证人员和建筑物安全。其次,电气设计在满足使用要求和规范的前提下,要减化供配电系统的结构,从而减少设备的数量和容量,便于操作和维修。最后,设计时确定合理的负荷等级,缩短停电的时间及次数,减少故障。
另外,由于工业发展和能耗浪费严重等原因,节能原则成为近来高层建筑电气设计最为关注的一个新问题。节能应从节省无谓消耗能量着手,减少与发挥建筑物功能无关的能源消耗,同时必须满足建筑物的照明正常、舒适卫生、运输通道畅通无阻及某些建筑的特殊要求。
四、总结
随着经济和科技的飞速发展,集住宅、办公室、旅馆、超级市场、医院、餐厅、文化和体育等各项必需设施为一体的高层建筑,已遍布世界各大城市和游览胜地,这也是高层建筑发展的趋向。由于高层建筑快速发展,用电量越来越多,其电气设计显得越来越重要了,只有做到充分了解高层建筑用电特点和主要设计内容,才可能做好电气设计工作。
参考文献:
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