现代城市高层建筑电气设计的要点.doc

1、现代城市高层建筑电气设计的要点【摘要】随着我国经济的快速发展，高层建筑逐渐进入城市，高层住宅也逐渐成为城市的主要住宅。在高层建筑的建造设计中，应该把电气设计作为重点，提高电气系统的安全性，不断的完善高层建筑的使用功能。 同时，在倡导环保节能的现代社会，高层建筑的电气设计也应该节能，环保。 本文说明了高层建筑电气设计的主要内容以及其设计的要点。 为高层建筑的电气设计提供一些简单的指导。 【关键词】现代城市；高层建筑；电气设计；要点； 中图分类号： TU97 文献标识码： A 前言：高层建筑逐渐满足了城市的发展需要和人民的住宅需求，我国的高层建筑不断地发展，施工技术也不断进步，但是高层建筑的施工设

2、计还是存在着不足。尤其是在高层建筑的电气设计上，存在着能源浪费的问题，这严重违背了现今社会的发展理念。所以在高层建筑的电气设计施工时，应该提高电气系统的安全性，认真贯彻节能环保的理念，设计出即安全又节能的高层建筑电气系统。 一、高层建筑电气设计的内容 高层建筑中的电气设备及其繁多和复杂，包括电气照明设备、电梯设备、制冷设备、排水设备、厨房设备、锅炉设备、消防设备、空调系统的送电设备。因此，高层建筑的用电设备繁多复杂，而且用电量极大，而且有的设备用电必须设计独立电源，比如电梯设备、消防设备和应急照明设备，这就更加给高层建筑的电气设计带来极大的挑战。 1.1 关于负荷的计算 电力负荷是供电设计的依

3、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。 1.2 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。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。 1.3 低压配电系统的设计 每层楼竖井设配电小间。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，

4、或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。功率因数按规定应补偿到0.90.95.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，但必须采用于式移相电容器。 1.4 设备的选型 1.4.1 高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层。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 开关尺寸数大，气体具有毒性，故目前 10kV 真空断路器应用的较为普遍。 1.4.2 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。目前有干式变压器、SFe 变压器和硅油变压器等三

5、种产品可供选用。 1.4.3 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。 1.4.4 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。一般应能在 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。 1.5 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，进出线方便，接近电源侧，设备吊装、运输方便。不应设在一些经常积水场所的正下方或

6、相邻的位置，不应设置在有剧烈震动或，有爆炸危险介质的场所，不应设置在地势低洼和可能积水的场所。 1.6 防雷与接地 现代高层建筑的防雷设计，采用避雷针和避雷带的做法简单可靠、经济合算。施工时须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接，形成等电位层。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。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，组成综合接地系统。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

7、接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。 1.7 高层建筑的其他常规设计 高层建筑的电气设计中有一些常规但是有不可缺少的环节，其中包括：建筑的防雷接地设计、建筑的电梯设计和建筑的防火系统的设计。高层建筑的防雷设计主要是接地方面的设计，要采用金属进行远程接地。而其他方面接地也是为了防止事故的发生，比如配电设备接地，高低压线路接地等。在接地电阻上也有要求，一般在 4n 左右。对于高层建筑的电梯设计是非常重要的，电梯包括客梯、货梯、消防梯、观景梯和自动扶梯等。在电梯的设计上电气设计工程师是不能自己完成的，需要和建筑设计的总设计人员进行讨论确定方案。高层建筑的防火是很重要的，作为电气的设计人员，

8、应该精心的设计防火系统，保证人员和财产的安全。高层建筑一般采用自动报警灭火装置，包括自动灭火器，烟雾探测仪器和自动报警器。 二、高层建筑的电气设计的设计的要点。 在当今社会，资源紧张，人们提倡节能减排，在高层建筑的设计上同样应该遵循节能的原则，在供配电器材上、供配电线路上和建筑照明上应该做到减少器材投入，节省能耗，最大化的做到节能。 2.1 高层建筑在供配电器材的节能设计 高层建筑应该合理设计变压器的数量和容量，实现变压器的灵活切换，最大化节省耗能。高层建筑应该采用就地补偿的无功补偿装置，采用集中补偿，避免无功消耗。还应该提高供配电系统的功率因数，提高设备利用率，节省能耗。 2.2 高层建筑在

9、供电线路上的节能设计 配电系统要缩小供电距离，以节省线材和减少线路电能损耗。设计人员应该选用电阻率较小的电线来进行供电。在进行大功率的电压供电时，应该选用截面较大的导线。. 2.3 高层建筑在建筑照明的节能设计 在高层建筑的照明设计上首先应该选用节能灯具。同时应该合理的布置灯具，避免重复。否则会造成电能的浪费。在建筑设计上多借助自然光来进行照明。要尽量采用节能开关。在灯光控制上尽量采用节能控制，比如声控和光控。 2.4 电气引发火灾及防火设计 调查研究表明 ，在众多起建筑火灾中 ，由建筑电气设计不恰当引发的火灾所占比例最大。建筑火灾的最基本因素是 ：建筑电气设计不完善 ，或者是施工过程中未能严

10、格执行国家有关的建筑电气设计技术规则 ，引发建筑电气火灾的主要原因有 ：使用电器设备不当造成引发建筑火灾 ，比如将大功率的灯具设计在以可燃物为原材料的建筑物内而不采取任何保护措施 ；电气装备因年久失修而引发电气火灾 ，比如家用电气设备年久失修却仍处于超负荷工作状况下 ，从而导致建筑电气线路短路 ，严重的引发电气火灾 ；不按照国家相关建筑电气设计方面的技术规范施工 ，如将电气线路接在可燃、易燃的材料内不再采取措施保护 ，而国家建筑电气设计方面有关规定明确指出 ，要对其进行穿管保护等。对此 ，国家应加强建筑电气设计方面的技术规定 ，严格要求建筑电气设计人员及施工人员依法而行 ，与此同时 ，在建筑电

11、气设计过程要严谨 ，应采用可靠安全的防火措施 ，保障消防设备供电线路安全可靠 ，及时更换年久失修的电气设备 ，进而使建筑电气设计达到安全合理 ，技术先进 ，经济适用的水平。 结束语： 随着经济的飞速发展，城市的用地面积变得紧张起来，尤其是:城市人口的急剧增加，高层建筑变得越来越重要。而电气设计在高层建筑中起着举足轻重的作用。要想完善高层建筑的电气系统，必须做好高层建筑的电气设计。设计人员必须保证电气系统的安全 性、节能性和经济性。 参考文献： 1乐治恒.浅谈对高层建筑电气设计主要内容的研究J.城市建设理论研究.2013.(14):67-68. 2刘超.高层建筑电气设计的内容探究J.城市建设理论研究.2013.(19):15-16. 3吴红升.浅析高层建筑电气设计与节能J.中华名居.2013.(16):45-46. 4张建忠.建筑电气设计原则、常见问题及对策J.中国新技术新产品，2010，3(12)：129-130. 5彭朝辉.论当代高层建筑电气设计存在的问题及对策J.中国科技纵横，2010，14(15)：33-34. .