高层建筑电气设计关键技术应用浅析

陈鑫龙

【摘要】随着我国高层建筑物的越来越广泛，但在建筑物的电气设计当中还存在许多安全隐患。在我国高层建筑的综合特点有：面积大、层数多、功能复杂等且在要求方面也比较高。然而，笔者就本文探讨了高层建筑的电气设计，并提出了电气节能技术的有效措施。

【关键词】高层建筑；电气设计；技术分析；问题探讨

一、高层建筑电气的主要表现

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、高层建筑电气设计的技术分析

当前，从我国的高层建筑电气设计中遇到的问题得不到完善，及工程进行中出现的困难阻碍了进度都可以体现出其工作的重难点，明确设计的理念和相关思想。下文将针对高层建筑建筑电气设计工作的全面稳步发展以及成熟的改进等进行细致的研究，力求不断的开创出相关项目的崭新局面。要想实现对高层建筑建筑电气设计现状的改进，应当从多个角度、多个层次、以不同的方式进行同步的整改，首先应当加强高层建筑建筑电气设计的思路和理念，运用现代化的科学技术方式，对传统工作进行改进，加强住宅用电负荷的计算和预测设计，同时还应当保证整个系统运行的可靠性，结合配电系统的设计情况科学的选择电源的规格以及型号，最后还应当加强住宅小区建筑电气设计设备的选择，诸如电器设备以及导线等重要的器材，以从根本上增强整个设计工作的节能性和电气的安全性，保证系统运行的稳定性和可靠性。

1、负荷的计算

在高层建筑供电设计过程中，需要以电力负荷来作为其各项设计参数的重要依据，这就需要确保负荷计算的准确性，这样才能确保选择的设备的合理性、安全性和可靠性，确保设备能够经济运行通常情况下高层建筑电力负荷计算都是采用负荷密度法和需要系数法来进行。

2、供配电系统的设计

2.1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木上占到了百分之二十，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。

2.2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。通过对供电力一式的优化设计，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二回路进线，而且低压上则采用单母线分段的力一式进行，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二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要计算。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而问题，所以需要根据实际的具体情况，综合各方面因素适当选择变压器台数和容量。根据空调设备的分组来设置专用变压器确保了能够取得良好的经济效益。

4、接地与防雷

在实际的建筑电气设备设计过程中，设计人员时常会出现的一個错误就是电气系统的整体性设计质量不足例如配电回路的设计不合理，由于建筑使用过程中各种用电器的电流消耗十分庞大，因此，一旦配电回路的设计数量过低，就会造成干路的负荷量过大，从而影响到居民的正常用电，甚至会造成电气系统的安全事故再者就是接地系统的设计不合理，由于目前现代科技的进步，建筑内部的接地系统数量成倍的增长，从而很容易导致各系统的重复接地，或是接地电阻过大，为电气设备的安全使用埋下隐患。

三、高层建筑电气设计中的问题探讨

1、电气设计中的安全性

近些年来，我国建筑失火现象频频发生，究其根源一般都是电气设计方面出现了问题首先是电气设备和管线材料的选择上不合理，由于在设计过程中片面的追求经济成本的低廉，或在实际施工过程中没有做好施工材料的严格验收等， 导致一些不符合国家相关技术规定的材料进入到建筑电气设备系统中来，例如一些高压线路没有有效的外敷保护措施，直接的与易燃物体相连接 其次就是设计的不合理，没有考虑到大功率用电器长时间用电后的散热，为电气系统的安全使用埋下隐患还有一个十分容易出现的问题就是建筑的防雷设计不科学，首先是防雷设计的计算不合理，导致防雷等级不符合建筑实际要求，而一些建筑的冷却塔一般都安置在室内，这样就很容易使建筑受到自然雷电的影响。

2、提高高层建筑电气设计中的安全性的措施

2.1绝缘材料进行进场检查绝缘材料对于安全的影响是至关重要的，所以为了避免使用绝缘性能较差的绝缘材料，需要做好进场前的检验工作，根据施工的要求，来对绝缘材料的阻抗 厚度及直径等进行严格检查，确保与验收规范及用途达到一致。

2.2过载、短路保护设计

在建筑电气设计时，需要对电气线路过载及短路的情况采取过载保护，避免出现过载及短路而导致电流激增的情况，需要合理设计过载保护，选择电流值适当的溶断器，熔断器电流值过大或者是过小都起不到有效的保护作用，同时还要确保熔断器选择的合理性，熔断器上需要有额定电流和额定电压的标志。

2.3漏电保护设计

电气设备及电路如果存在漏电现象，则会导致用电的安全性受到威胁，对人体带来不同程度的伤害 所以需要做好漏电保护设计，通常都是选取参数为 来进行，而且在漏电器选择时不仅需要确保其满足国家相关的标准要求，而且还要有相关检测部门的报告，只有这样才能确保电气的安全性，避免漏电的可能性，降低或是避免用电安全事故的发生。

结论

总的来说，高层建筑物是当今城市化发展的主流，我国城市化进程不断推进，高楼大厦处处可见，高层建筑成了城市建设的标志。然而，现代的高层综合建筑，系统错综复杂，用电设备种类繁多、电气线路多、电气用房多，造成用电量大，负荷密度高，能源消耗越来越大，对供电可靠性要求越来越高，高层建筑雷击问题依然存在。因此，电气设计对于建筑显得越来越重要。责任重，要求高，建筑电气设计需要更专业的人员来完善。

参考文献：

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