1、高层建筑电气设计的内容探究摘要：高层建筑的电气设计质量在整个建筑施工质量中占重要位置。为了提高现代高层建筑电气设计质量，有效提高高层建筑电气设计水平，本文结合规范和工程管理经验，详细阐述了现代高层建筑电气设计的主要内容，并介绍了高层建筑电气设计中的节能措施，对高层建筑的合理应用具有重要意义。 关键词：高层建筑；电气设计；内容；节能原则 中图分类号： TU208.3文献标识码：A 文章编号： 引言 随着我国高层建筑的发展，高层建筑电气设计也取得了很大的成就，但是仍然存在很多的问题和不足的地方，高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题，这与我国建设节约型社会是不相适应的。文章对我国高层建筑电气
2、设计的内容以及节能的原则进行了探讨。 1 高层建筑电气设计的特点 与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等属于电气照明设备；货梯、客梯等电梯设备；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；引风机和鼓风机等锅炉房设备；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。另外，不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别，不过总的来说耗电量比较大，再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。 2 高层建筑电气设计的主要内容 2.1 供电电源及电压的选择 一般来说，现代化的
3、高层建筑大多采用两个独立的电源，这样其中一个出现问题的时候，仍然能够保证建筑的正常供电，从而保证建筑供电的可靠性。电源的规格和相关的参数应该从建筑的实际情况出发，选择合适的。为了进一步确保建筑在长时间停电状态下的正常的运作，应该安装备用柴油发电机组，以便应付紧急情况。一旦出现断电，发电机组能够在短时间内投入运行，从而确保建筑的紧急照明、消防设备以及电梯在紧急情况下的供电。 2.2 负荷的计算 电力负荷的计算为整个电气设计提供数据支持，是整个电气设计得以顺利进行的基础。对于整个高层建筑的电气设计的整体效果如何起决定性的作用。负荷密度法和需要系数法是高层建筑电力负荷计算常见的两种方法。 2.3 主
4、要设备的选型 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。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。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。应急备用发电机组。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。 2.4 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
5、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。 2.5 高低压配电系统的设计 高压配电系统: 当前我国的高层建筑的供电电压一般为 10 千伏，分为两路独立进行供电，从而保证供电的可靠性，两路供电在其中一个发生故障的时候能够自动进行切换，提高可靠性。计费方式,采用高供高计。对于民用的低压用电应该和工业用电进行区分，单独安装电表。可以选择大容量的变压器，从而可以减少变压器的数量，节省空间，在变压器中间安装联络开关，防止低压侧的短路。我国的高层建筑中，放射式系统是高压系统和低压干线的主要的配电的形式，采用混合配系统对楼层进行配电，插接式母线槽多用于竖井之中。 2
6、.6 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。关键是做好金属管线的接地。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。 2.7 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
7、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。 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。3 高层建筑电气设计中的
8、节能措施 建筑配电系统和无功补偿装置的节能设计。配电系统要根据供电距离、负荷容量以及用电设备的特点来进行设计，变配电所应该和负荷中心靠近，在节省线材的基础上降低电能的损耗。无功补偿装置应该实行就地补偿，减少无功传输，避免电容器在没有放完电的情况下又进行充电，造成电能的浪费。建筑自动扶梯、步行道和电梯都不应该增加补偿电容器，避免电机的过电压损害，而民用建筑可以采用就地补偿装置，采取集中补偿的办法来降低能耗。 （2）照明节能设计。设计人员应该尽量的选用高效光源，室内场所照明可以使用小功率高压钠灯和荧光灯，室外照明和道路照明可以使用高压钠灯和金属卤化物灯，气体放电灯和荧光灯要安装电容器。设计人员可以
9、采用光通比例高、反射系数高和配光特性稳定的灯具，照明方案要要进行合理的设计，充分的利用自然光，在建筑中尽量使用定时开关、节电开关和调光器，建筑室外照明可以采用光电控制器，插座面板上尽量设置开关控制，实现节能。 （3）供配电系统功率因数的提高。建筑供配电系统功率因数的提高可以提高设备利用率，减少无功功率损耗，实现建筑电气节能。自然功率因数的提高，这可以通过选择异步电机、调整工艺流程和改善机电设备运行状况、使用同步电动机以及实现电力变压器轻载运行的方法来实现。电动机节能设计，设计人员可以通过提高电动机功率因数和工作效率的办法来减少电机的电能损耗，将电动机节能贯彻到电气运行的过程中，提高电机运行效率
10、，减少能源的浪费。 （4）线路电能损耗的减少。线路电能损耗也是高层建筑电能损耗的重要方面，设计人员要重视线路上的电能损耗，按照发热条件、电压损失和机械长度来进行低压线路截面选择，减少线路损耗，选用电阻率比较小的材质作为线路导线，包括铜芯导线和铝线。在设计的过程中应该尽量的减小导线程度，布线应该避免走弯路和回头路，变压器应该和负荷中心靠近，缩短供电的距离，减少线路电能损失。此外，设计人员在设计的过程中，还应该尽量的增大导线截面，较长的线路要满足热稳定、电压要求以及载流量，在减少线路损耗的基础上降低火灾系数，提高建筑供电质量。 参考文献 1王庆坡，田海井.电力市场分析及营销策略研究J.中国电力教育，2012， （03）. 2张绍军.论现代电力市场营销工作的开展J.中国外资，2012， （04）. 3张波.浅谈开拓电力市场中电力营销的主要问题及对策J.科技风，2011， （23）.
