现代城市高层建筑电气设计的要点

付新卫

【摘要】随着我国高层建筑的不断增多，相关的电气设计工作也变得多了起来。与一般的建筑电气设计不同，高层建筑电气设计更加的复杂。它不仅需要工作人员对其有足够的重视，同时还要严格遵循相关的安全性和节能环保原则来开展工作，根据高层建筑的实际情况进行电气设计，充分的保证其使用性和安全性。

【关键词】高层建筑；电气设计；要点

随着城市化进程的推进，我国城市建筑逐渐向高层化发展，而这也对高层建筑电气设計提出了更高的要求，在高层建筑设计中，不仅需要考虑到电气系统的安全性，实用性，同时也需要注重电气系统的环保性。在高层建筑中很多的电气设施是必不可少的，如果出现问题，将会影响到人们的身体健康和人身安全等，所以在高层建筑设计中，必须要对原材料、设备的数量和型号等进行合理的设计，并保证电气系统的设计符合可持续发展的要求，进而推动高层建筑的建设得到更好的发展。

1、高层建筑电气设计的特点

在整个高层建筑的设备中，电气设计是非常重要的一项工作环节。因为在整个建筑过程中，发电机系统、供配电系统、和设备垂直运输系统等正常的运行都需要依靠科学合理的电气设计来完成。另外，和一般的建筑项目相比，高层建筑有着非常明显的特点，其用电负荷的种类很多，而且还存在着差异。所以在高层建筑的电气设计中，工作人员必须要严格按照国家的相关规定进行电气设计，确定出不同功能下的电气设计指标参数。在设计过程中，因为高层建筑高，输配电距离自然就比较大，所以需要的电负荷也就更高。所以在整个电气设计过程中，电气设备的安全性和可靠性便成了设计的重点，工作人员应该充分重视。同时，高层建筑中人数多，一旦发生危险时很难及时的逃生，相关的应急照明设备和消防设备的设计也是非常重要的。

2、建筑电气设计的原则

2.1经济性

建筑电气设计的经济性就是在设计之前应经过充分预算，保证初期投资经过减少资源浪费可以在短时间弥补，使资金运行合理，保持项目的经济性。

2.2可靠性

就是根据每年中不同季节，每天中不同时段的用电负载不同，可以在经济的基础上保证电路运行健康，持续供电。

2.3灵活性

主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备，投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。

2.4安全性

安全性是要求安装的线路，在用户用电时保证安全，在工作人员进行设备·检查检修时维护时保证安全。

2.5科学性

建筑电气设计必须严格依据国家规范，必须贯彻执行国家有关政策和法令，设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准，遵守设计工作程序。

2.6节能

为了更好的响应可持续化的发展的要求，我们需要在设计过程中引入节能减排、低碳生活的概念和内容。通过实践得知T5比T8或是T10更具有优势，在使用过程中T5能够更好而将电能转化成为光能，并实现节能的效果；通过高效利用变频电子技术能够使电气设备更好的节约能源，以空调的使用为例，通过变频设计模式，能够有效地降低普通电机所产生的耗电量大的问题以满足了其节能的发展需求。

3、高层建筑电气设计要点

“新疆北新集团大厦”位于“乌鲁木齐经济技术开发区维泰南2012-C221-01地块”，该项目地下四层，裙楼三层，地上二十二层，总高99.9米，跨度19.4米，总建筑面积96010.1平方米，合同造价2.12亿元。高压部分由乌鲁木齐市电力公司专用线引入主楼备用电源发电机组楼层内电源，统一强电井内由线槽分配至各房间。弱电、网络宽带、电视电话、音箱、监控、消防联动由弱电竖井、桥架内引入各房间。高低压配电室位于地下室，设有高压配电柜，低压配电柜。采用智能保安管理系统对各个房间进行管理，统一由控制室及电话机房电脑房分配。

3.1对电源以及电压的确立

为了确保高层建筑供电的稳定性以及可靠性，需要对供电电源以及电压进行选择。设计人员应当充分的考虑在楼宇投入使用时所需搭建的电力网络的要求以及负荷的情况，通过这两方面的因素考虑从而科学合理的确定电源数量。一般情况下，设计人员都会设计两个或者以上的独立电源，就是为了能够确保供电及时有效。同时在一套供电出现差错时，能够作为备用电源进行使用。此外，柴油发电机也是备选方案的考虑条件之一，以确保在电力供给不足的情况下给予支持。

3.2高、低压电力的配电

在高层建筑的高低压电力配置过程中，需要将电力使用进行阶段性切换，从而确保电力能够有效利用。同时单母线的分电方式也是目前高压配电的通用形式。将放射性的系统主要应用于低压与高压的配置，而混合模式的设计则主要用于楼层间的配电。对于高低压的配电计费需要以高供高计的方式为主，同时对楼层照明电力系统以及动力计费进行区分。

3.3接地及防雷的设计

高层建筑中的接地设计以及防雷设计是高层电气设计工作中的主要内容。由于高层建筑对地基的施工通常使用的建筑材料都以钢筋混凝土为主，同时以钢筋混凝土的剪力墙技术作为施工技术。因此需要对建筑中的金属管线提供保障以确保其安全性。在进行电力接地设计的过程中，通常使用混合型的接地系统，其主要方式是将防雷设计与电力接地以及电气设备的保护设计进行混合以作用于高层建筑中。此外，高层建筑设计中还应当使用避雷针以及避雷带以确保整个建筑的安全性。

3.4楼宇照明系统的设计

对于建筑中的照明系统的设计则包括建筑光源的位置、造型、亮度以及类型等方面的因素。同时照明系统的设计还和整个建筑的装饰有着一定的关联性。因此，在电力设计的过程中不仅需要考虑其电力功能的实现问题，同时还应当就照明系统的漏电等因素考虑在内。当然，为了符合我们节能环保的发展需求，所以在设计中通常会以节能、安全的材料作为设计首选。如：在楼道照明系统中可以使用时差、声控等对照明进行节能，同时选用LED型的光源能够更好的节约能源。

3.5防火以及报警系统的设置

如果电气设计中存在不合理的情况必然会导致安全隐患的存在，严重时会导致火灾等。因此需要在电气设计过程中加入防火以及报警系统来防止电气设计的安全隐患带来的危险。即使出现火情也能够通过相应的防火系统有效地降低损失。实现火情探测、灭火设备自动消防以及报警器联动是电气自动化设计中不可缺少的因素之一。只有整个灭火系统的各个环节能够及时有效的联动才能实现灭火自动化的可能性。由于电气系统是诱发火情的主要原因之一，因此在进行高层建筑的电气设计过程中必须将灭火消防系统加入到电气设计中。然而，由于目前高层所涉及的电气设计的内容越复杂，就会给防火消防系统的设计带来越大的难度。

4、高层建筑电气的节能设计分析

我国虽然地大物博，但是人口数量也非常大，从而使得人均资源量比较少。在节能减排的提倡下，我国的高层建筑电气设备设计也需要能够遵循节能减排原则，在设计上注意供配电线路、照明等设施上的器材投入，耗能分析等，進而实现节能的目的。

4.1高层建筑供配电器材方面的设计

高层建筑电气设计中要想能够有效的实现节能减排的目的，在设计中需要注意变压器采用的数量和容量设计，进而使变压器在工作过程中能够灵活的应用和切换，进而实现节能的目的。高层建筑可以适当的采用补偿的无功补偿装置，进而进行集中补偿，防止一些无功消耗造成电能的浪费。同时提升供配电系统的功率因数，提升设备的利用率，进而起到节能减排的目的。

4.2供电线路节能的设计

高层建筑供电线路的节能可以从以下几个方面来确定，首先高层建筑的配电系统中要尽可能的缩减供电距离，进而使得线路的耗损有效的减少，同时也能够节约材料。此外，还可以通过利用电阻率小的电线进行供电，进而实现节能的目的。最后，如果在高层建筑供电中采用的是大功率的用电设备，还需要保证导线的截面足够大，从而保证设备的正常运行。同时，要保证导线的质量，不能因为利益的诱惑而选择一些不合格的导线，进而为以后的投入使用埋下安全隐患，不仅无法实现节能效果，同时还可能会引发火灾等安全问题。

4.3 建筑照明系统的节能设计

高层建筑照明系统的建设中，所选择的灯具需要符合环保的特点，同时还需要对高层建筑的照明灯具进行合理的规划和布置，防止照明的漏洞或者重复照明现象的出现，进而有效的节约电能。同时在高层建筑照明设计中还需要能够采用节能开关，比如可以采用声控、光控等开关，这样在人们有需要的情况下照明系统就会启动，而人们不需要的情况下就会自动关闭，防止出现人为的原因造成电能的浪费。

结语：

随着我国高程建筑的不断增多，建筑工程对各种机电设备的使用也更加的频繁，这就对高层建筑工程项目中的电气设计工作提出了新的要求。研究表明，电气设备需要承担非常大的电量使用，通过增加电气设备的承载，来提高设备的负荷。所以在高层建筑电气设计中，工作人员一定要加强对电气设计关键技术的研究，从而保证高层建筑工作顺利进行。

参考文献：

[1]李鹏.现代高层建筑电气设计相关问题分析[J].住宅与房地产，2016，03：65.

[2]黄书林.高层建筑电气设计的主要内容分析[J].河南建材，2016，04：246-247.（2016-08-02）

[3]白世安.现代城市高层建筑电气设计的要点研究[J].智能城市，2016，208：244-245.

[4]段成锴.高层建筑电气设计发展趋势的探讨[J].建筑设计管理，2016，3308：76-77+87.