概述现代城市高层建筑电气设计的要点.doc

1、概述现代城市高层建筑电气设计的要点摘要：随着社会经济的发展和科学技术的进步，人类对超高层建筑的喜爱欣喜若狂。超高层建筑中电气的设计全面、合理与否，直接关系到整个建筑的使用安全与正常。本文对超高层建筑电气的现实问题进行探讨，系统地介绍了高层建筑中电气设计的要点和原则，旨在为同类工程的电气设计提供参考借鉴。 关键词：高层建筑、电气设计、要点 中图分类号：TU97 文献标识码：A 前言 随着社会经济的快速发展, 超高层建筑不断涌现, 精心进行节能设计, 应用节能技术, 选用高效节能设备, 实现超高层建筑的最大节能, 具有重要的现实意义。同时, 设计人员应进一步理解节能设计的巨大作用, 努力为国家节能

2、减排工作尽各自的最大力量。 一、超高层建筑的特点 1、建筑面积大：随着科技的发展与技术的提升，国内外已建成的高层建筑来看，高层建筑面积都达到了上十万平方米，面积巨大。如纽约世贸中心建筑群共 84 万平方米。 2、建筑高度高：由于既要保护土地面积，又要扩大建筑面积，所以建筑物都向空中发展，必然增加高度，至少都有 100 米。如广州白天鹅宾馆高 129 米；深圳国贸中心高 168 米；纽约世贸易中心高 441 米。 3、建筑中使用设备多，基于高层建筑的面积大，高度高，配对的设备就多，如排水设备、交通设备，通风排烟设备、消防设备、事故预备设备等。 4、电气设备多：电的发明使人类买入了电气时代，现代的

3、生活更离不开电气设备，在高层建筑中用电设备种类繁多，如照明设备、电梯设备、给排水设备、制冷设备、空调系统、消防设备、弱电系统等。 二、 高层建筑电气设计的主要内容 2.1 电量负荷的计算 高层建筑供电设计的重要参数依据就是电力负荷，其计算的准确程度对选择合理设备并确保电力安全可靠的运行，都能起到重要作用，并发挥节能功效。一般电量负荷的计算方式主要采取负荷密度法与需要系数法。 2.2 高低压电的配电系统 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。一般来说，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

4、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。 2.3 供电电源以及电压的选择 为保证现代高层建筑的供电可靠性，设置两个相对独立的电源是必须的，而电源的具体数量则可以根据负荷的大小以及实际的电网条件来定量。尽管两路电源独立运行，但它们实际上仍然同时供电，彼此相互备用。此外还要安装柴油发电机组以应急备用，确保能够在 15s 之内正常恢复供电。为了保障照明、电脑、电梯、消防等设备的事故用电，我国国内的高层建筑，其供电电

5、压都是用的标准电压，为 10kV。 2.4 接地和防雷设计 在现代高层建筑的接地设计中，由于高层建筑多选择钢筋混凝土剪力墙，与楼板之间有较为可靠的连接，重点在于金属管线工作的保障。另外，高层建筑一般采取避雷针与避雷带的传统方式，随着技术的发展已出现放射性避雷针与消雷器等设备。虽然这两种技术已经在很多工程中得以应用，但却在理论上始终存在争议，仍需要更多实践的支持。 2.5 电气的照明设计 高层建筑的电气照明设计，主要包括灯具的造型设计、灯具的布置、照明度的计算、光源类型选择等。电气的照明设计实际上与建筑的装饰密切相关，因此二者之间应相互照应、相互配合，应确保艺术意境与使用功能的统一。在现代高层建

6、筑中，普遍采取传感器、定时器或者光敏元件来实现照明的自动控制作用，并通过各种建筑物的自动化系统来实现照明电路与接触器。另外，采取高光效的电光源，也是节能照明的重要手段。 2.6 消防自动灭火与报警机制的设计 随着科技的进步，高层建筑在火灾自动报警灭火机制方面也逐渐统一，目前主要包括五个部分：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心、自动洒水灭火器和气体自动喷射，以保证报警灭火自动化系统。在这个过程中，由探测器探测火灾信号，并自动转为电信号，电信号进入分区报警器以及消防中心，转为声光报警信号。而整个消防指挥与监控由消防中心完成。由于高层建筑消防用电设计跨多学科，规模、功能和控制范围都日趋复杂，因

7、此设计的复杂程度也越来越高。 2.7 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两种。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。为了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。另外，在进行电梯的电气设计时，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 高层建筑电气的节能设计 随着我国人口的加剧、工业的不断发展，对能源的消耗

8、也不断增加，正面临能源危机问题。因此各行业都已提出节能的需求，这也是高层建筑电气设计中的重要特点之一。 3.1 满足建筑物的使用功能 高层建筑的电气设计在使用功能方面要满足照明在色温、照度、显色指数这几方面的要求，空调温度和风量也要得到满足，使用舒适度和卫生状况应得到保障；运输通道上下和左右都要畅通无阻；一些特殊技术方面使用的要求要满足，如在娱乐场的用电、展厅的工艺照明以及电力用电等。 3.2 经济效益需要充分考虑 节能的同时也要充分考虑到经济因素，建立在过分增加成本和投入基础上的节能是不建议的。节能的焦点应该在电气设计当中体现，能在较短时间内通过节能而得以费用回报。 3.3 以减少无谓耗能为

9、主 应明确哪些电量消耗是与建筑物的功能无关，再考虑采取的具体措施。在设计过程中，节能措施应遵循“经济合理、价值实用、技术先进”等原则。由于高层建筑耗电量大，节能空间也相对较大，应在设计过程中充分考虑。因此，在选择电气节能的设备时，应对其性能、原理、效果等多方面因素给予考虑，无论是从技术上还是经济上，都要反复比较，在最后定选节能设备，以实现真正的节能功效. 4 结束语 高层建筑的电气设计工作是一项复杂的工程，在设计过程中应充分考虑其特点，并注重节能的功效，才能满足现代高层建筑的各项需求。 参考文献 1路琦，林峰，周瑛俊，高层建筑中的电气节能措施J低温建筑技术，2009（6）：110111. 2饯济强高层建筑电气设计的主要内容及节能原则J科技创新导报，2007（32）：104. 3章楷盛，李洪伟现代高层建筑电气设计内容分析J.中国科技财富，2010（6）：95. 4马致远，张磊浅谈高层建筑消防电气设计中的几个问题J山西建筑，2007（24）：194195. 5韩锋.浅议高层建筑电气的节能设计J科技促进发展2009（12）.