浅析高层建筑电气设计

徐细雄

摘 要：随着人们对电气功能的要求也越来越高，电气设计的复杂程度也随之而增加。为了保障高层建筑电气运行的安全与稳定，设计人员必须努力提高自身的设计水平。

关键词：高层建筑；电气设计；原则；问题；措施

一、高层建筑电气设计的原则

1、高层建筑电气设计必须遵循安全性原则

安全性原则是高层建筑电气设计中最基本的原则，它不但要保证在高层建筑电气运行中全部操作的安全性，还要确保维护、检修时的安全。

2、高层建筑电气设计要遵循经济性原则

高层建筑电气设计的经济性原则就是要保证电气设备的投资、运行的经济、合理，尤其是在进行节能设计时，必须考虑其实际效益，不能为了节能而过多地增加投资或运行费用。

3、高层建筑电气设计要遵循可靠性原则

要根据实际的用电需求来确定用电负荷的等级，以保障运行的连续性与可靠性，并满足高层建筑的各种功能。

二、高层建筑电气设计的主要内容

1、电力设备的设计及内容

电力设备的设计包括负荷的计算，电力负荷计算的准确与否，对合理选择设备以及设备的安全与可靠的运行起着决定性作用。为了保证高层建筑供电的可靠性，高层建筑内应至少有两个独立的电源，除了两个电源还应装备急备用的柴油发电机组，以保证事故照明、消防设备、电梯等设备等突发事故的用电。电力设备主要的选型包括高压开关柜、电力变压器、低压配电屏以及应急备用的发电机组。

2、电气照明设计及内容

高层建筑的电气照明设计，既包括光源选择、照度计算，同时也包括灯具的造型和灯具布置等，还包括眩光控制和调光控制以及照明配电线路等。高层的照明设计与建筑的裝饰有着密切的关系，因此两者之间应该相互配合，使他们的使用功能和意境相互统一。

3、高层建筑中的防雷与接地的设计

高层建筑中的防雷设计，除了可以采用接闪杆以及接闪带的传统方法之外，还包括近年出现的消雷器以及放射性接闪杆等设计。这两种防雷技术如今在工程上得到很多实际的应用。防雷的关键要做好高层建筑的金属管线接地措施。现代高层建筑之中的防雷接地以及电气设备都是合在一起的，它们组成混合的接地系统。接地电阻通常是在1欧以下，如果将主要的建筑物基础都连接成接地网，这就对均衡电位和提高建筑物的安全性都有好处。

4、消防系统与电梯的设计

现代高层建筑的消防报警系统包括火灾探测器、消防报警控制器、气体自动喷射灭火以及自动洒水灭火等四个部分，因此才可实现报警和自动化灭火。电梯也是高层建筑中重要的组成部分。高层的电梯可分为高级客梯、普通客梯、服务梯、消防梯、货梯等多种，又分为低速电梯、快速电梯、高速电梯以及超高速电梯等几种。值得注意的是，高层建筑电梯的配置及造型不是由电气设计人员单方面决定的，同时还必须与总体设计人员共同研究之后才能确定下来。

三、高层建筑电气设计方面存在的问题

1、高层建筑的电气设计没有形成规范性

高层建筑的电气存在一个普遍的问题，就是设计会违背或偏离设计规范的相关规定，在安全性和可信性方面偏离现象相当普遍。很多高层建筑的施工图设计时无法达到建设部的《建设工程设计文件编制深度规定》中规定的要求，没有形成规范性或不按照规范的要求来实施，这些会直接导致施工安装的困难以及错误的产生，同时也可能导致设计可用性的缺乏。

2、高层建筑的电气设计的严密度不够

由于很多高层建筑的电气施工设计图无法达到规范性，或者不按照所规定的深度进行必要的计算和相关的标注，往往就会造成设计的文件本身出现原则性的错误而难于及时发现，最终将影响到项目建成后的使用功能。

四、高层建筑电气设计的措施

1、选用高效节能的照明灯具

灯具是除光源外的第二要素，而且不容易为人们所重视。如在民用建筑和一部分工业建筑中选用灯具时，往往处理不好灯具效率与装饰性的关系，过分地强调了灯具的装饰性能，而忽视了灯具的效率和光的利用，既浪费了能源，又得不到良好的照明效果。所以在设计时，应首选高效灯具，如对高强度气体放电灯、开敞式灯具效率≥75%，格栅或透光罩灯具效率≥60%；对低压荧光灯、开敞式灯具效率≥75%，透光罩灯具效率≥65%，格栅灯具效率≥60%；以上灯具均应使用高效节能的镇流器。

2、信息设施及智能化系统

信息设施系统宜包括通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引及发布系统等等。建筑智能化系统设计体现了建筑智能化程度高低，一般由智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程等要素构成。对于各类不同的高层建筑，设计人员可根据《智能建筑设计标准》和建设方的实际需要配置。

3、电气设备选型

正是由于高层建筑自身的特点，使得高层建筑较之多层建筑需要更多的电气设备。而对于电气设备的选型，设计师应当要根据高层建筑自身的特点，从而进行一定的选择，例如，高层建筑的高压开关柜要选择真空开关手车式开关柜，对于高层建筑里面的低压配电屏，应当都设计成抽屉式，而对于大容量出线，应当设计成手车式等，高层建筑的备用电源应选用发电机。按照调光控制、灯具布置、光源等的特点进行设计，融合照明和建筑装饰，并采用高效率的电光源，从而降低建筑的能耗。

4、空调系统的节能设计

所谓的建筑能耗，也就是建筑功能使用时所消耗的能源，这其中，建筑采暖与空调能耗占总能耗的50%～70%。上世纪末期，我国建筑能源消耗占世界比例的20%～25%。暖通空调系统在建筑节能中的作用可想而知，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，这些技术的合理应用，一定能为建筑节能做出重要的贡献。比如通过控制中心微机上的检测，画面上随时都能显示机组的启停时间运行时间以及冷水机组的运行状态、过载报警等参数，对暖通节能的有效实施颇有益处。

5、采用先进技术

建筑电气节能设计应该是在充分满足和完善建筑功能要求的前提下减少能源消耗，提高能源利用率，而不是简化建筑物的功能要求，降低功能标准。建筑电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资，为节能而节能。节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。在量大面广的照明容量方面宜采用先进技术使其能耗降低。综上所述，在节能设计和节能措施上都要贯彻实用、经济合理、技术先进的原则，只有综合考虑各方因素才能使得我国建筑节能设计达到新的水平。

总之，电气设计是高层建筑工程中的重要的内容之一，相关的工作人员要从安全性和节能性入手并进行综合的分析，为高层建筑的电气设计的安全做出贡献。

结语：工程设计是施工的前提，因此，合理的设计是施工顺利的基本保证。每个设计工作者都应当高度重视高层建筑电气设计的重要性，并不断提升电气设计的水平，使高层建筑的电气工程更好地为社会和人民群众服务。

参考文献：

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[2] 段春丽，黄仕元. 建筑电气 机械工业出版社 2006.07

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[4] 全国民用建筑工程设计技术措施-电气 2009年版

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