1、现代高层建筑的电气设计摘要：本文以多项大中型的住宅小区为基础对其电气设计方面工作进行分析、测绘，按照现有的经验来为，现代高层建筑的电气设计相关的事项和注意要点进行系统分析，并注意事项予以重点的研究。 关键词：现代高层建筑；电气设计；电气负荷 中图分类号：TU97 文献标识码： A 现代社会和经济的高速发展，为城市的高层建筑提供了切实的物质条件，越来越多的建筑被构建起来，其中电气设计的好坏更是对其构建的程度和使用情况有了进一步的影响。就当代建筑设计来说，合理的高层建筑设计需要从各个角入手进行分析，尤其是对于较为复杂的电气系统，更需要从多方面入手进行分析和策划，根据实际情况对对可以满足建筑使用功能
2、的各类要求以及可以实现节约目的而出现的基础建设投资等方面更是要进行系统的规划，此项极为重要。 一、高层建筑电气设计的主要内容 1、关于电气负荷方面的计算 高层建筑设计的电力负荷是进行电气设计时的主要参数依据。计算准确与否的作用极其明显。尤其是对设备的合理选择方面、安全可靠和经济运行方面，均能起到决定性的作用。现代高层建筑的电力负荷计算，基本上采用需要系数法和负荷密度法。 2、关于供电电源和电压方面的选择问题 供电的可靠性在设计阶段必须予以保证，现代高层建筑在设计时需要至少有两个独立电源，如需要增加其具体数量则根据负荷大小和当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。
3、除此之外，应急备用柴油发电机组的装设也极为重要，要求在 15 s 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。高层建筑的供电电压，一般都采用 10 kV 标准电压等级。 3、关于高低压配电系统的设计 （1）高低压配电系统的高压配电系统方面 现代高层建筑一般来说是选择两路独立的 10 kV 电源同时供电。可是高压需要使用单母线分段，以便于自动切换，单母线分段可以互为进行任务分割作为备用。母线分段数目与电源进线回路数相适应。如果不考虑分段，那么则需要供电电源按照主备分别存在，如此才能出现不需要考虑让单母线按照不分段的方式呈现。接线时电源的进线一般来说均全部采用电缆进线的
4、方式。 （2）高低压配电系统的对动力负荷分类计费 单台变压器的容量对减少变压器的台数极为重要，当单台变压器的容量不得不符合大于 1 000 kVA 的规律时，为了限制短路情况的出现，低压侧等问题一般用变压器的解列运行方式来进行构建，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。 （3）高低压配电系统的计费方式 费电度表需要安装在低压侧，这种设计方法可以将照明和动力相互之间进行分开，这种两部电价法为一般建筑设计时所使用的便捷方法。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
5、力表以后，全部为照明电费。 （4）高低压配电系统的放射式系统 高压系统和低压干线两者的配电方式使用的是放射式系统，这是一般建筑设计时的基本规则。而楼层配电多用混合式系统。因为配电设备里干线是的主要部分是干线所以现代高层建筑多在竖井中采取了插接式的母线槽处理方式。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联结。另外，每层楼的竖井需要设置层间配备电器小间使用。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）高低压配电系统的设备类型 对于高低压配电系统来说高压开关柜作为设备要有所注意。现代高层建筑在设
6、计时一般将变配电室放在主楼的地下层里面，如果按照规定来说则不应该使用油开关。如果按照高层的建筑地下室实际的标准来说，可以选择使用具有“五防”功能的高压开关柜。而真空开关手车式的高压开关柜在进行选择时必须要按照现实的规则来选择和设计。 电力变压器的使用也比较重要。一般来说按照防火要求，在主楼里是不允许使用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。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。由于近年来，国外的高层建筑均开始进行设计改革，燃汽轮发电机的使用更为普及。燃汽轮发电机体积比较小，在重量方面相对较轻，而反
7、应速度快，在故障率方面也较低所以被建筑设计师所欢迎。 二、高层建筑电气设计的原则 关于高层的电气设计工作，需要注意很多的实际原则问题，尤其是在高层建筑进行电气设计的过程中，对于以下几个方面需要进一步的考量： 首先是经济性问题。在进行建筑的电气设计时其经济性直接关系到的就是投资预算，也就是电气设备在设计初期的的投资和运行问题，这方面必须要做到费用符合经济合理的要求。 其次，关于可靠性的问题。按照用电负荷的等级划分，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。 第三，关于灵活性的问题方面。因为建筑设计的主结线要求简单和明显无法接入更多的电气设备，投入或切除某些设备或线路的操作方便。如此进行
8、就可以免去因为错误操作而出现的其他问题，从实际角度来看，对可靠性的提高和运行的可靠性提升问题，在处理事故方面也可以做到简单和迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。 第四，关于现代高层建筑设计的安全性。保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。 第五，从现代高层建筑设计的科学性方面来看。建筑电气在设计时必须严格依据国家规范，另外，必须要贯彻和执行国家和行业的有关政策和法令，设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准，遵守设计工作程序。 三、高层建筑电气设计时的注意事项 （1）在建筑设计时对变电所位置的确定 一般来说，建筑设计时在现代高层建筑的
9、用电方面需要对电量进行监控和管理，因为用电量比较大，所以在进行变电的确定时，对于其位置要进一步确定，另外，在进行变电所的位置确定时更是要对高压和深入负荷中心等方面进行进一步的确定。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。 （2）在电气照明设计方面 关于电气照明的设计其内容囊括了灯具造型、光源选择、照度计算、调光控制、照明配电线路的敷设、灯具布置、眩光控制等方面。其中，就照明设计和建筑装饰两方面来说，两者之间的关系极其的密切，必须在进行建筑设计时相互配合，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。 （3）防雷与接地方面 在现代高层建筑中，关于防雷设计问题一般使用
10、避雷针或者避雷带进行。而近些年所出现的消雷器、放射性避雷针这两种防雷技术虽然也得到了使用但是理论上还是存在着很多的争议性的。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。 现代高层建筑在设计的时候，其防雷接地和电气设备二者的保护工作和接地工作，都需要和在一起，由此来组成新的混合接地系统。当接地的电阻可以用最小要求制定时，需要遵从 4 欧以下的要求。另外在使用建筑物钢筋混凝土基础作接地板方面也需要多加注意。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。 参考文献： 1李海安，黎文安.实用建筑电气技术M.北京:水力水电出版社，1996. 2徐文根.工业与民用配电设计手册M.北京:水力水电出版社，1996. 3戴瑜兴、黄铁兵.民用建筑电气设计数据手册M.北京：中国建筑工业 出版社，2003. 4中国航空工业规划设计研究等.工业与民用配电设计手册.第二版M.北京:水利电力出版社，1995. 5陈一才.高层建筑电气设计手册M.北京:建筑工业出版社，1992.
