现代高层建筑电气设计的特点及主要内容

崔广伟

【摘 要】随着高层建筑技术的不断提升，对高层建筑电气设计的要求不断提高，在设计过程中，不仅需要与国家相关规范相符合，而且还要满足建设方的要求，所以需要设计人员对电气设计的基本设计要点进行掌握，重点注意设计过程中的一些重要环节，确保高层建筑电气的可靠性和安全性。

【关键词】高层建筑 建筑电气 电气设计 特点 内容

随着社会经济的快速发展，现代高层建筑的电气设计由于智能化的需要而变得复杂，用电设备越来越多，对供配电系统设计和线路安装提出了许多新的要求。因此，相关工作人员应从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，不断的研究探讨、总结经验，为建筑电气设计的安全与进步做出贡献。

1高层建筑建筑电气设计的原则与特点

高层建筑建筑电气设计应本着稳定、安全、经济的目标。虽然稳定、安全、经济三者达到最佳平衡存在矛盾，但是建筑电气设计应把稳定、安全放在首位，在保证系统的稳定、安全运行的同时也要兼顾经济的因素。虽然三者同时达到最佳结合困难很大，但设计者在设计过程应尽量使设计稳定、安全的条件下尽量经济，这也是每一位优秀电气设计师的职责和目标。建筑电气设计应遵守以下的原则。

经济性。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。可靠性。根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。灵活性。主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备，投入或切除某些设备或线路的操作方便，这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速，灵活性还表现在具有适应发展的可能性。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。

建筑电气设计严格依据国家规范和有关政策和法令。规范包括国家规范和地区规范，是国家或某地区为确保设计质量，根据当地的情况而制定标准。建筑电气负荷计算前要做大量的调查工作。这些调查工作包括当地居民的经济状况、消费水平、生活习惯等。选择合适的计算参数，用电负荷是电气设备选择的依据。建筑电气设计与其他设计做好协调。建筑电气设计是整个建筑工程设计的一部分，设计过程中要与有关建筑、结构、给排水、暖通、动力和工艺等工种密切协调配合。

与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等属于电器照明设备；货梯、客梯等电梯设备；生活水泵和消防泵等给排水设备：冷却塔风机和水冷机组等制冷设备；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。

2.2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照明设计

（1）光源。地下室、住宅客厅以荧光为主，设备用房、楼梯、走道和住宅（除客厅外）以白炽灯为主，商场照明仅设置总电源箱，具体灯具布置由二次装修设计。（2）事故照明。地下室、商场、楼梯间的照明系统有两个电源（备用电源由发电机供给），另外在电梯前室、楼梯间、配电室、发电机房、水泵房及消防中心等重要场所设应急照明。电梯前室、楼梯间及走道等人员密集通道设诱导灯。？

5导线选择及线路敷设

住宅、商场及地下室照明线路，采用ZRBVV阻燃型塑料铜心导线。所有由照明配电箱配出的线路均采用金属线槽明敷。

6防雷与接地

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。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。

7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。

8防火和报警系统

由于高层建筑面积大、人员复杂，引起火灾的可能性很大，加之竖向孔洞多、现代化的塑料贴面材料、全部窗户密封、设备庞杂、人员和物质等都很集中，发生火灾时火势容易蔓延，疏散人员和扑灭火灾也很困难，所以现代化的高层建筑除了在建筑设计方面采取很多措施外，还应设置完善的自动消防系统和防火报警系统。

9结语

随着我国社会经济的发展，人们对电气设计的要求越来越高，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]刘雅洲.建筑电气设计原则与设计中常见问题.建筑技术，2013.

[2]中华人民共和国建设部.《民用电气设计规范》.JGJ16—2014.