1、高层建筑电气设计的内容及需要注意的问题探究摘要：高层建筑越来越多，也逐渐为人们所认可，但是高层建筑电气设计质量保证是比较复杂的一个课题，同时，高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题。本文就从高层建筑电气设计的主要内容以及设计时应该注意的问题两方面来阐述。 关键词：高层建筑电气；设计；问题 Abstract: More and more high-rise buildings, is gradually recognized by people, but the electrical design of high-rise buildings to ensure quality is a
2、topic, more complex at the same time, energy consumption and waste of high-rise building is an imminent problem. Two aspects of this paper from the main content of the electrical design of high-rise building and design should pay attention to the problem. Key words: high-rise building electrical; de
3、sign; problem 中图分类号：TU208.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 一、高层建筑电气设计的主要内容 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
4、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。 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。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
5、干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。 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。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。5.变电所位置的确定现代高层建筑的用
6、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。 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。 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。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属
7、管线的接地。 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。 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
8、，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。 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。 10.经营管理电脑系统 现代高层旅游建筑的业务管理电脑，主要是数据处理和文字处理的应用。旅馆经营管理系统一般划分为前台管理和后
9、台管理两大部分。前台管理主要是负责接待、登记、订房、预约、查询、定票及房间状态的显示；后台管理主要负责晚问经济核算，编制各种统计报表，进行成本分析，使经济核算和财务会计工作自动化。而经营管理电脑系统的设计，主要是解决电脑的选型，以及终端机的配置和管线布置问题。 11.设备自动化监控电脑系统 设备自动化监控电脑系统，能使所有设备在最佳状态下运行，迅速发现故障，达到减少人力，节约能源，提高经济效益的目的。现代化旅游旅馆的设备管理电脑，可以对整座大楼的空调、供热、供排水、变配电、照明、电梯、消防、闭路电视、通信、防盗、巡更等进行全面监控。12.通信 国外现代高层建筑的通信设施，包括普通电话连络、业务
10、对话、国内外长途自动拔号，和附加的服务功能，电传等，可以进行国际通信联络。 13.广播音响系统高层旅游建筑的广播音响设计包括公众广播、客房音响、高级宴会厅的独立音响、舞厅音响等。 公众音响平时播放背景音乐，发生火灾时，则兼作事故广播之用。客房音响的设置目的，是向客人提供高级的音乐享受，建立舒适的休息环境。 高级宴会厅一般都是多功能的，必须设置专用的音响室，配备一套高级组合音响设备，以适应各种宴会、记者招待会、演唱会、国际会议、时装表演等不同的使用要求。 餐厅、多功能厅、酒吧间等，为满足有可能举办各种晚会的要求，可配备移动式音响设备。舞厅的音响是独立的系统。有的豪华饭店还设置有音乐喷泉。 14.
11、共用天线电视接收系统高层建筑一般都装有共用电视天线接收系统（简称 CATV 系统或安装卫星通信电视接收系统） 。共用电视天线接收系统是一个有线分配网络，除收看电视台的电视节目以外，还可以在它的前端配合一定的设备，如：摄像机、录像机、调制器及其他附属设备等，根据用户的需要自己可以随意制作电视节日。向大楼用户播放内部节目，所以又称之为“闭路电视系统” 。现代旅游饭店都装设有闭路电视系统。每个客房都设有彩色电视机，电视机的电源开关装在床头控制柜的集控板上。 二、高层建筑电气设计中应注意的几个问题 1.高层建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大，且供电的可靠性要求很
12、高。 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，与动力分开。 3.由于在结构上多数采用大柱距，形成大空间，使墙面安装的设备增多，必然使地面管道增多。 4.由于建筑构件的预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。 5.电气设备的管线应采取防火措施。 6.空调设备等主要用电设备分散，多数要求集中管理，即要求采用电脑管理和监控系统。 7.采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。 8.消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本
13、身火灾隐患多，故对消防要求很高。 9.节省能源是我国经济建设中的一项重大政策，节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面，它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数。 三、结束语 高层建筑电气设计既要考虑当前的实际情况，也要着眼于未来，要能跟上时代发展的需要，还要与建筑寿命相配套，避免造成不必要的浪费或重复建设。高层建筑在进行电气设计时应首先考虑设计的可靠性和安全性，在确保可靠、安全的情况下可以考虑美观等方面的需要，切不可舍本逐末。 参考文献： 1戴瑜兴，黄铁兵。民用建筑电气设计数据手册S. 北京：中国建筑工业出版社，2003. 2胡乃定.民用建筑电气技术与设计M .清华大学出版社，1996.
