高层建筑电气设计的内容及注意的问题探究

文/刘维涛 中核新能核工业工程有限责任公司 山西太原 030012

1、电气设计的内容

与其他方面的设计相比，电气设计更为复杂和多元，不仅种类繁多，还对技术水平提出了较高的要求。其中涉及到各种送电设备，如照明工具、排水设施、消防器械、空调装置等等。因此，想要设计出高效便捷、安全合理，符合实际需求的高层建筑电气对于整个设计队伍来说也是不小的挑战。

1.1 高层建筑电气设备的总负荷计算

一般来说，高层建筑的用电量是巨大的,要想设计出一套完整的高层建筑电气设计，就必须进行系统全面的分析，计算好电气设备总负荷。就我国现在的技术而言，利用负电荷密度法进行计算更为简便，与之相关的需要系数法就显得尤为的麻烦和不便。

1.2 电气设备的供电的选择

由于高层建筑的巨大用电量，因此高层建筑都会采用两个相互独立电源并且同时供电，直到其中一个电源停止供电，那么另一个电源就会充当备用电源。对于家庭用户而言，时而断电必不可免的产生一系类的麻烦，通过两台相互独立的发电机足可以做到在停电的十五秒内恢复供电，以保证了居民的人身安全性，同时确保电梯和照明设备的正常运转。这样的设计也是从供电的可靠性和居民的安全性两方面来考虑的。而我国的高层建筑用电负荷和参数都是依据建筑的实际功能用电来设计的。

1.3 高层建筑照明设备的设计

照明系统就从以下几点中进行选择：1.合适的灯具，不仅要美观大方，还要节能环保。2.合适的光源，尽量从护眼的角度着手，避免强光刺激。3.照明度的计算和控制。对于照明控制要保证在美观舒适的前提下，尽最大努力做到节能环保。

1.4 高层建筑的高低压配电系统的设计

一般情况下在已知的电压数端口都装有电度计数表进行电价法计费，这种方法的名字就叫做高供高计法，是目前我国主流配电计费之一。为了减少大容量变压器的数量，节省占地面积，保证可靠供电，通常在低压母线之间装有联络装置。在高层建筑的配电线路选择上应该根据负荷情况合理选择电缆线路，还应注意不同电压线路敷设间距的考虑，在高层建筑的线缆选择上注意应根据负荷等级来选择。

1.5 接地与防雷

在修建高层建筑时，一定要注意防雷的设计。我国现在一般主要的设计就是利用传统的针与接闪带，先进一点的就是采用放射性避雷针与消雷器。虽然这两种防雷技术在工程中得到了较多的实际运用，但是关于这两者的理论还是存在争议的。目前我国高层建筑是以钢筋混凝土建筑为主，楼板之间的连接十分的紧密牢靠，所以金属质感线工作就显得尤为重要。作为高层建筑拥有众多优点的同时其缺点也极其明显那就是雷击问题。防雷工作设计是每一栋高层建筑物的必需之物，它关乎到居民的人身财产安全。其电气设备的防雷保护和防雷接地工作应同时进行，它们组合成了联合接地系统。为满足混凝土钢筋对其电阻影响最小的要求，其接地电阻大多数都用1Ω 以下进行操作。为了大大提高安全性，我们也可以铺设人工接地体与主建筑物相连接形成巨大的接地网络，大大均衡电位提高安全性。以下图片就是对这一想法的描绘。

1.6 电梯

电梯对于高层建筑来说是必不可少的。一般情况下按照电梯的功能进行划分为：普通电梯、消防电梯、服务梯、观景梯、货梯和自动扶梯等等；按照速度划分，可以分为：超高速电梯、高速电梯、快速电梯和低速电梯；按照电流划分则可以分为交流电梯和直流电梯。高层建筑设计人员首要任务的就是决定电梯的台数和功能。至于电梯的造型与配置，并不是由电气设计人员单方面就能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。

2、高层建筑的电气节能设计

我国虽地大物博，但人口总数十分巨大，因此人均资源量十分稀少。为顺应节能环保的潮流趋势，在高层建筑设计中更应该体现这一特点。从供配电器材上、供配电线路上和建筑照明真正做到减少器材投入，节省能耗的目的。

2.1 高层建筑在供配电器材方面的节能设计

修建高层建筑时，想要实现其节能目标，就应该合理地设计变压器的容量与数量,从而能够灵活地切换变压器，大幅度降低能耗。无功补偿装置应就地补偿来避免无用功的消耗。提高供配电系统的功率因数来降低能耗也是不错的选择之一。两种方法既提高了设备的利用率，又大大地避免浪费资源。

2.2 高层建筑在供电线路方面的节能设计

要想达到减少电能消耗和节省线材的目的，就应该在高层建筑供电线路节能方面尽量缩短供电距离。从事高层建筑设计人员就应该选用电阻率较小的电线来进行供电。而在大功率用电设备供电方面，应该选用截面较大的导线。与此同时更应该注意导线的质量和选型，既要减少能耗，又要降低火灾系数。

2.3 高层建筑在建筑照明方面的节能设计

在设计高层建筑的照明系统等方面最好选用环保节能灯具。通过高层建筑的照明灯具进行科学合理的规划与布置，才能更好避免出现重复照明的现象,从而节约电能。采用节能声控，光控开关来控制进而起到节约环保的目的。

结语：

经济的发展，带动相关产业的崛起，而城市用地面积必然随着缩小。因此，未来高层建筑必定是建筑业大潮中的主流，如何合理完善高层建筑中电气设计就成为了重中之重。相关从业人员必须从电气系统安全性，节能性，和经济性的角度着手。