现代高层建筑电气设计的特点及主要内容

孙荣双

摘 要：近年来，随着我国市场经济的飞速发展，高层建筑的不断增加，使得高层建筑电气设计在我国得到了越来越多的人重视。由于高层建筑具备着一定的特点，比如空间复杂、用户多、楼道繁复等，这便使得在对其电气进行设计时，提出了更高的要求。本文结合实际工作经验，详细论述了高层建筑设计原则与特点以及主要设计内容，以供大家参考借鉴。

关键词：高层建筑；电气设计；特点；内容

引 言：随着我国高层建筑越来越多，使得高层建筑电气设计受到了广泛的关注。高层建筑的电气设计工作是一项复杂的工程，在设计过程中应认真把握好工程电气设计的基本要点，提高设备使用效率，从而满足建筑物功能的需要。

1 建筑电气设计的概念

1.1 设计的概念

设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。

1.2 服务的对象

设计是为甲方（业主）的功能需要服务的，也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言，妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情，在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。

2 建筑电气设计的原则与特点

2.1 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。

（1）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。

（2）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。

（3）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。

2.2 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、嗳通、动力和工艺等工种密切协调配合。

2.3 和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；引风机和鼓风机等锅炉房设备；排风机、电冰箱等厨房用电；包括送風机、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。

3 建筑电气设计的主要内容

3.1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。

3.2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。

3.3高低压配电系统的设计

3.3.1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。

3.3.2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。

3.3.3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。

3.4主要设备的选型

3.4.1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。

3.4.2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。

3.4.3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。

3.4.4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。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。

3.5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。

3.6 防雷与接地设计

现阶段，在对建筑的防雷性能进行设计的时候，一般都采用避雷针或是避雷带的方法，这两钟方法的现代叫法为接闪杆和接闪带。不过最近几年，消雷器却得到了广泛的应用。其中，虽然这种防雷技术有着良好的实用效果，但是依然存在着一定的争议。比如当前很多建筑工程在施工的时候都会选择钢筋混凝土，这样不仅可以确保连接性的可靠，同时还可以让楼板与混工程之间的链接变得稳固。不过在这个背景下，主要还是要做好金属管之间的接地处理。

3.7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。

3.8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.实现报警火灾自动化。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。

4 结束语

综上所述，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。

参考文献：

[1] 仲维臣.对高层建筑电气设计主要内容的研究[J].研究与应用，2011，（06）.

[2] 骆志冲. 高层建筑电气设计特点的探讨[J]. 建材与装饰，2008，（01） .

[3] 林军.浅议高层建筑电气设计要点分析[J].建材与装饰，2007，（07）.