现代高层建筑电气工程技术的探讨

文/黄小燕 广东深圳 518057



现代高层建筑电气工程技术的探讨

文/黄小燕 广东深圳 518057

【摘要】为满足高层建筑实际功能需求，减少基础建设投入资本，必须对高层建筑电气工程进行合理化设计。现代高层的建筑设计要求必须保证建筑用电安全、功能齐全、经济适用、可信度高、实施性强，然而实际上，目前很多家庭住宅的电气安装都是不科学的，问题百出，很多电气在安装过程中并没有考虑电气的实际使用问题。而这些问题出现的主要原因就是电气工程的周期短、时间紧、任务重。为了保障现代建筑的电气工程合理有效，必须重视高层建筑的电气工程技术 。

【关键词】高层建筑；电气工程；技术

引言：

近年来，我国经济的发展突飞猛进，城市的建设和发展也是一片欣欣向荣的景象，但是随着城市化进程的加快，城市中的土地使用也变得越来越供不应求，为了更加合理的使用土地资源，高层建筑的需求量也是越来越大，在这样的形势下，高层建筑如何解决用电的安全问题和节能环保问题成为了老百姓谈论话题的核心。从目前的情况来看，建筑工程出现的质量问题，有很大一部分是施工阶段出现的。高层建筑的电气工程设计不仅关乎高层建筑的正常有序运转，更关系到用户的电器需求乃至居民的生命财产安全，因此，应严格把关电气工程施工，切实保障电气工程质量。

1、高层建筑电气工程设计的概念

建筑电气在设计方面是十分复杂的，并且要求非常系统。建筑电气设计工作在实施过程中主要包括四个层次：博览、创意、构思和表达。按照传统的观念来看，建筑电气设计只包含家庭供电和动力照明，但是在现代，建筑物中的电气应用十分广泛，这就要求现代建筑的电气设计必须在内容上有所增加，不仅要涵盖供电、照明两大系统，还要涉及到布置电路管线、铺设暖空系统等。

2、高层建筑电气工程设计的原则

在高层建筑电气设计中，应考虑到以下几个方面：

2.1经济性

建筑电气设计的经济性要求在设计中要合理投资，保证经济实用。

2.2可靠性

建筑电气设计的可靠性要求保障供电的连续性，保证可靠供电。

2.3灵活性

建筑电气设计的灵活性要求线路设计简单、明显、合理，投入或切除某些设备或线路的操作方便。

2.4 安全性。

建筑电气设计的安全性要求在操作过程中，必须保证所有施工人员的工作安全，从而保证一切工作得以顺利进行。

2.5节能性

2.5.1满足建筑功能需求

符合照明亮度、显色指数及色温要求；符合空调温度风量要求，满足舒适性要求；满足建筑内部运输通道通畅，确保正常运行；满足某些特殊场所的电气需求，如展厅、娱乐场所的照明、用电需求等。

2.5.2考虑实际经济效益

节能应顾及到工程实际经济效益，切忌只注重节能而忽略投资成本，导致投资成本和运行费用大幅增加，应让增加的投资成本，借助节能节省下的运行费用在几年甚至更短的时间内得以收回。

2.5.3节省无谓能量消耗

节能的核心在于降低能量消耗，尤其是无谓的能耗。对此，首先确定建筑物中哪些能量耗损没有影响到建筑功能的发挥，进而采取适宜的节能措施。例如，电线的功能损耗、变压器的损耗等为无用的能量耗损，再如，对于照明中量大面广的地方，犹应注意采用先进技术降低能耗。

3、高层建筑电气工程设计的内容

3.1选择合适的供电电源和电压

为确保高层建筑电力运行的安全可靠性，需设置两个独立电源在其内部，实际电源数量可视当地电网状况和负荷情况而定。一般来说，两路电源为同时供电，相互依托、互为备用。另外，配置应急发电机，保证停电后15秒内即可恢复供电，确保建筑物内电气电力正常运行。国内高层建筑一般采用10kv标准供电电压。

3.2 高压配电系统和低压配电系统的设计

3.2.1 高压配电系统

现代高层建筑中一般配置两路10kv供电电源，且互相独立。其中高压配电设置分段的单母线，可互为备用，且可自动切换。另外，母线分段数目需吻合于进线回路。在电源一主一备情况下，才可用不分段的单母线结线。

3.2.2高压系统及低压干线的配电方式

高压系统及低压干线的配电方式多为放射式系统，然而楼层配电多为混合式系统，以干线为主。一般以插接式母线槽作为高层建筑竖井。

3.3主要设备的选型

3.3.1高压开关柜

一般而言，高层建筑变配电室多设在主楼地下层，其中不适宜油开关。传统的高压空气断路器开关尺寸大，技术老旧，且气体有毒，因此，现今多采用的是真空断路器。所以，在选择高压开关柜时，要结合地下室标准选取。

3.3.2低压配电屏

国外低压配电屏多为抽屉式，大容量出线的，主要设置为手车式。

3.3.3 应急备用发电机组

以往的应急备用电源大部分都是选用柴油发电机组。而近些年，燃汽轮发电机普遍应用于国外的高层建筑中，且具有体积小、质量轻、反应快，故障率低等优势。另外，应急备用发电机应为自动快速启动，满足15s内恢复供电的要求。

3.4变电所位置的确定

高层建筑电量需求大，确定变电所位置时，需顾及到高压深入负荷中心，这对于节约电能，提高供电效率与质量意义重大。

3.5 电气照明

电气照明设计主要涵盖光源选择、灯具造型，亮度的调整，调光、眩光的控制，配电线路敷设等。电气照明设计时，需注重其与建筑装饰之间的关系，二者应相互配合，相辅相成，达到照明功能与装饰艺术的完美统一，在保证照明效果的基础上实现最佳的艺术境界。在光源的选择上可选取高光效光源，以达到最好的节能效果。

3.6防雷与接地

基于经济适用原则，高层建筑防雷最适宜避雷带与避雷针。同时要确保建筑中各层金属管道、楼面钢筋与引下线主筋连接可靠稳定，形成等电位层。高层建筑中多用以钢筋混凝土剪力墙连接楼板，十分坚固。因此，防雷设计中金属管线接地显得尤为重要。现如今的高层建筑多采用混合接地系统，也就是将电气设备接地与防雷接地合二为一。其中接地电阻多在在4欧以下。以建筑钢筋混凝土接地板基础。尽管依照接地地阻应该满足的要求而言，基础钢筋等接地体也可满足其要求，但是仍然不能忽略人工接地体的装设水平。为了提高均衡电位，保证安全性，主要的建筑物基础连接成接地网还是十分必要的。

3.7电梯

电梯按照使用功能主要分为：高级或普通客体、服务或观景或货用客梯、消防梯等；按照电梯速度可分为低速、快速、高速、超高速梯；按照使用的电流可分为直流电梯、交流电梯两种。电梯设计时应在明确电梯台数的基础上决定电梯功能。设计人员不能自己随意决定电梯设计造型和相关配置，与总建筑师或总设计师商讨研究后方可定夺。

3.8 消防自动报警和自动灭火系统

现代高层建筑中配置的消防自动报警灭火系统基本可做到报警灭火智能化、自动化。只要发生火灾，该系统探测器就会自动探测出火灾状况，随即将火灾信号转化为电信号传输至各分区报警器，发出火灾声光报警信号，同时将火灾信息传输给消防中心，消防中心主要负责监控整个建筑的火灾并指挥消防工作。高层建筑消防供电系统涉及诸多学科，内容繁杂，且规模越大，控制内容越多，其消防设计就愈加复杂。

4、结语：

高层民用建筑电气工程在节能环保上具有较大的开发空间和挖掘潜力，因此，在电气工程设计中应多加考虑。对于节能设备的选择，应在详细了解其性能、效果的基础上，分析其节能技术与经济效益，综合考虑各方因素后选定与建筑电气要求及建筑经济要求相适宜的节能设备。总之，要将高层建筑电气设计做好并不是一件容易的事情，需要一步一个脚印的，踏踏实实的去做工程，平时多留意，多观察，多思考，才能为电气设计打下良好的基础。

参考文献：

[1]金奕.节能技术在现代建筑电气工程中的运用[J]. 中国新通信,2014,（04）:26-27.

[2]冯欢.浅谈现代城市高层建筑电气设计要点[J]. 科技创新与应用,2014,（25）:221.

[3]舒佳.刍议高层建筑电气设计与日常节能[J]. 四川水泥,2014,（08）:134-135.

[4]濮松奇.论超高层建筑电气系统设计与安装要点[J]. 科技与企业,2013,（16）:239-240.

黄小燕（身份证：350124198105074026），1981年5月，女，汉，学历：本科，职称：工程师，研究方向:高层建筑，智能化系统工程，建筑电气工程，系统集成等。

作者简介：