浅谈现代城市高层建筑电气设计要点

杨子杰

【摘 要】本文主要针对高层建筑电气设计的要点、高层建筑电气设计的日常安全工作以及高层建筑电气设计中的环保、节能原则进行简要分析，仅供参考。

【关键词】城市高层；建筑电气；设计要点

一、高层建筑电气专业的特点

高层建筑内需要较多的用电设备和消防设备，对电量消耗量较大，而且由于各电气设备用途存在着一定的差别，所以在用电量上也存有着一定的差别性，但其对电能的消耗是十分巨大，这就对供电的可靠性具有较高的要求，而且部分设备为了确保其供电的可靠性，则需要具有两个独立的电源供电，如消防用电、应急照明、主要通道照明、客梯电力、变频调速生活水泵等。

二、现代高层建筑电气设计要求

高层建筑电气设计要求最主要的是节能设计要求。由于随着工业化社会的不断发展和人口水量的不断增加，节能能源成为社会发展的重要课题，在建筑电气过程中甚至成为非常重要的设计内容。通常情况下，高层建筑电气设计过程中对节能的要求主要表现以下几点：

（一）满足居住舒适性何运输通畅性

高层建筑的电气设计根本目的就是为了提高建筑的使用質量，方便人们的生活。因此，在设计时必须要求所有的照明设备、空调设备等均符合人体舒适度要求，各种运输通道均要时限最大的通达度和通畅性，确保在突发事故出现时建筑内居民能够利用安全照明和通道顺利离开事故场所，保证生命安全。

（二）一切以节能降耗为中心

在进行电气设计时首先需要对所有的耗能设备进行检测和分析，掌握各种设备的耗能情况，然后再根据工程实际的需要和经济能力水平制定出合理的节能降耗措施，但是需要注意的是，节能降耗的前提是建筑照明正常，不影响建筑内居民的正常生活。

（三）从经济效益角度出发，以设计合理性为主

节能降耗是高层建筑电气设计过程中的一个重大要求，因此在设计过程中需要加大节能重视度。但是，需要注意的是，节能必须是在保障企业具有较高经济效益的基础上进行，而不是通过大量增加成本投入来实现节能的目的。

三、高层建筑电气设计要点

（一）负荷的计算

在对高层建筑进行供电的设计工作时，电力负荷是必须要考虑到的参数依据，并且只有电力负荷的计算结果是准确的，才能保证整个建筑物电力运行的稳定和安全。同时，能够准确的计算出电力负荷的数值，也有利于其发挥出自身最大的功效，通常情况下，设计人员在计算电力负荷这一参数时，可以选择两种计算方法，分别为需要系数法和负荷密度法。

（二）供电电源及电压的选择

在现代高层建筑中，通常都需要设置至少两个独立电源，而具体数量也需要根据实际情况来定，从而确保供电的可靠性。这两路电源需要同时进行供电，而且互为备用。目前我国高层建筑规定的标准电压都为10kV，而且需要装设柴油发电机组，在停电15秒内即需要自动恢复供电，确保事故照明及一些应急设备的正常用电。

（三）供配电系统的设计

1、高层建筑的电力负荷主要有消防设施、照明装置、动力负荷以及空调制冷设备和其他电气设备。高层建筑用电负荷较大，而且负荷中动力和照明用电基本上占到了百分之三十，其他的占到百分之四十左右，而在这些负荷当中，最为重要的则是消防用电。因为高层人员容积率较大，人员密集，内部装饰材料较多，易燃材料多，极易发生火灾，而一旦发生火灾，由于内部结构复杂且层数较多，所以人员疏散较为困难，其所带来的伤亡及经济损失较大。所以通常情况下，高层建筑的消防用电都会排在第一位，属于一级负荷。

2、供电电源电压及主接线。

由于高层建筑用电负荷较大，所以需要采用高压进行供电，供电电压等级为10kV。目前很多高层建筑和工矿企业都会采用单母线制为其供电系统的主结线，这种主结线不仅结构较为简单，而且不需要较多的设备和投资，具有非常好的经济性。高层建筑电力负荷分为一级负荷和二级负荷两种情况，一级负荷由两个独立电源进行供电，而要求二级负荷需要由双回路线进行供电，而取得双回路线困难时，则也可以由一回路专线供电。通过对供电方式的优化设计，确保了高层供电的可靠性和连续性。因此在实际线路设计时，通常采用内桥接法来进行高压双回路和三回路进线，而且低压上则采用单母线分段的方式进行，通过设置母线开关，从而在各段母线上进行负荷的分配，对于特别重要的负荷，由需要由备用的柴油机来进行供电。而且这些高压双回路或三回路进线则来自于不同的独立电源，这样就有效的确保了供电接线的可靠性。

但在这样的设计中，需要使用较多数量的断路器，而且变压器备用容量也较大，这就需要对其经济性值进行重新计算。同时在供配电装置中，由于有部分设备属于充油设备，所以会隐藏着火灾隐患，而且也不利于变电所的布置。

3、变压器的选择。

目前高层建筑在选择变压器时，很大部分会选择大容量的变压器，这在很大程度上确保了效率的提升，但由于其涉及较多的负荷面问题，所以需要根据实际的具体情况，综合各种因素来适当的选择变压器的台数及容量。专用变压器则需要根据空调设备的分组来进行设置，这样可以随着空调机组的投切来投切相应的变压器，确保了能够取得良好的经济效益。

（四）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。

3、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。

（五）防雷与接地

由于高层建筑的地基施工过程通常都会选择钢筋混凝土剪力墙技术，所以对高层建筑进行接地设计工作时，就必须充分地保证金属管线，并且在我国大部分高层建筑的施工过程中，都是将工作接地、防雷接地以及电气设备保护接地混合到一起的，而这就是所谓的混合接地系统。接地板实际上就是建筑物的钢筋混凝土基础，进行处理时也可采用人工接地的方式，从而保证建筑物的安全性。

（六）电梯

根据电梯不同的使用功能，一般将其分为自动扶梯、高级客梯、普通客梯、货梯、消防梯、服務梯和观光梯几大类，根据电流的差异将其分为直流梯和交流梯两类，根据速度的区别，将其分为高速梯、快速梯和低速梯三类，设计人员进行设计工作时应先确定电梯的功能和数量，而对于电梯的配置和造型，则是应由总建筑师和总体交通设计人员共同探讨来决定。

（七）防火和报警系统

随着我国科学技术的快速发展，高层建筑的火灾自动报警灭火机制也到了一定的发展，现阶段，其主要包括消防中心、火灾探测器、气体自动喷射、分区消防报警控制器和自动洒水灭火器五个部分，其工作流程为：火灾探测器在探测到火灾信号后，会将其转化为电信号，分区报警器和消防中心在接收到电信号后，再将其转化为声光报警信号，消防中心主要负责统一的指挥和监控工作。

四、高层建筑电气的节能设计

作为现代信息技术和建筑传统工业技术的完美结合的产物，高层建筑电气设计的节能化发展也推动了建筑行业技术应用的快速发展，高层建筑的设计复杂并且功能较多，因此，对高层建筑的设计和管理工作也有着严格的要求。对于不同类型的设备，其在性能和功能上也是有着明显的区别，因此，不能盲目的追求最新的技术，应选择稳妥并且可靠的新技术，设计方案应经济合理并且电气系统应操作简单，不断的简化系统，从而真正的实现技术可靠和经济合理的和谐统一。

结束语

随着中国经济社会的高速发展，高层建筑因为其在空间使用上具有显着的优势也得到了快速的发展，但高层建筑也具有功用复杂、面积大和层数多等特色，其对信息化也有着十分高的需求，因而，应高度的重视高层建筑的电气规划作业，妥善的处理高层建筑电气规划的各个要点，而且做好其节能规划作业，最大极限地防止呈现动力的浪费问题，然后确保高层建筑寓居的舒适性和安全性。

参考文献：

[1]顾俊.研究现代城市高层建筑电气设计的要点[J].中华民居（下旬刊），2014，03：105-106.

[2]夏能勇.现代城市高层建筑电气设计的要点[J].江西建材，2012，02：71-72.

[3]王蕾.现代城市高层建筑电气设计的要点[J].中华民居（下旬刊），2013，01：255-256.

[4]王彤，宋薇.高层建筑电气设计要点分析[J].中国房地产业，2011，03：197.