现代高层建筑电气设计相关问题分析

俞志江

摘 要 当前我国高层建筑具有功能复杂、施工范围广、楼层众多的特点，所以对现代化高层建筑电气设计提出的要求也越来越高。在现代高层建筑电气设计开展时，规定要有计划性、针对性以及多角度、全方位进行施工。作为建筑物中不可缺少的配套设施，电气设备在现代化建筑设计中的作用日益显著。因此，相关专业人员必须通过专业化技术手段，保证设计出的建筑电气系统更加优质、高端，促进建筑电气设备功能的充分发挥。基于此，本文将针对现代高层建筑电气设计的相关问题进行深入的分析与探索，以期能为我国建筑的长足发展奠定坚实的基础。

关键词 高层建筑;电气设计;相关问题;设计方法

前言

电气功能是当前建筑具有的基本功能之一，设计方需要具有比较高的电气专业水平，以此来保持电气设计方案的可用性，减少建筑应用电气系统时出现的技术问题，提升电气系统的实际品质。实施建筑的电气设计工作时，还应充分考虑电气现场的实际应用条件，针对作为设计对象建筑的具体特点来完成设计任务，现就电气设计过程中相关问题展开探索，以此来完善建筑所用的电气系统[1]。

1高层建筑的基本电气设计要点

在高层建筑的设计中，电气设计是非常重要的环节。众所周知，高层建筑中的供配电系统、发电机系统以及设备的垂直运输等都要依靠电气设计。一般情况下，高层建筑中的电气设计会涉及较多的用电负荷，而且这样的用电负荷种类较多，不同性质的高层建筑对用电量的要求不同，存在较大的差异，因此，要根据国家颁布的关于高层建筑的规范和标准确定负荷供电的等级，也要结合当地的市政电力情况确定具体的电源，在不同的使用功能下确定整个电气设计的指标。

2供配电系统设计要点

设计建筑的供配电系统时，首先需要掌握具体的负荷分级情况，高层建筑内部的人员数量多，消防疏散难度高，必须要做好负荷等级分析工作，针对建筑的航空障碍标志灯所需要使用的电源，需要结合一级负荷要求来进行供电活动，在考察建筑高度、建筑面以及建筑本身的功能后，可设定建筑的负荷密度。设计电源装置时，需要至少准备两个电源，电源可以是来自于不同的电网系统，选择统一电网系统的电源装置也可以满足电源使用要求，但是要确保两处电源之间存在着相对比较弱的电路联系，在电气装置距离比较远的前提下，如果一个电路中的电源出现了断电的情况，开另外一个电路的电源也能够正常供给建筑所需的电量。

3变配电设计要点

设计高层建筑的变配电站系统时，应当有效考虑到建筑高度比较高的特点，结合供电半径来设置配电线路的实际长度，长度应当低于250m。以200m为界限，来完成配电系统部分的设计内容，由于建设对象为高层建筑，因此应当考虑到建筑高度超过200m的情况，必须设计出多处配电站系统，可在建筑的负荷中心的位置设置配电站与变电站，在建筑的地下空间中建设高压配电室，可以分别在冷冻机房、顶层、避难层等特殊区域来设置独立的变配电站，具体需要参考负荷情况。

4电气设计关键技术应用

4.1 设置避难层与配电站

建筑高度高是高层建筑最主要的特点，在该特点的影响下，设计人员必须要重点考虑电气设计的供电半径。一般情况下，电气设计中，低压出线柜到末端配电箱的最佳长度应该控制在120m之内，并按照高层建筑总电压5.0%的比例确定低压供电线路的要求。同时在设计中，需要采用分区域设计的方法处理变配电站，按照不同的功能清苦情况，对供配电站各个功能区进行划分，包括地下区负荷中心、超高区负荷中心等。高压配电室一般会设置在高层建筑底部，而在建筑空间面积足够的情况下，可以设置独立变电站。在设计避难层中，需要充分考虑不同楼层人员的求生需求，其中第一个避难层与地面之间的高度要小于等于50m，以后所有避难层与前一个避难层之间的高度都应该小于50m。在供电系统设计中，所有避难层的交直流电采用单独供应的方法，保证供电稳定性[2]。

4.2 设计备用电源与应急电源

电源在电气设计中极为重要，高层建筑本身就因内部人员数量多，而具有消防管理难度高的特点，基于居民的用电安全保障与电气应用需求，应当在市电电源的基础上，增加至少一个备用电源，如柴油机发电组，在出现突发性事件后，也可有效运用应急电源加以应对。除了配置必要的备用电源之外，还应关注以下设计问题。高层建筑的实际负荷量也比较大，常规电源在断电一定的时间后，必须有一段恢复时间，才能持续供电，因此选择应急电源是，必须要确保其稳定性，柴油机组就是比较合适的选择，确保备用电源能够没满足制冷设备、空调一类关键的电气设备的使用需求。

4.3 选用合适的电源与电压装置

电源与电压是整个高层用电系统中较为关键的部分，在进行这两方面的选择时，一定要综合考虑多种因素，如用电容量、负荷等级等。在电气设计环节可以设计两个电源的供电系统，确保两个电源分别是属于不同的电网。如果是两个电源都属于同一用电网，也必须避免两个电源在电路上的连接，这样设计的主要目的就是为了当其中的一个电源不能供电时，另一个电源可以保证整个电力系统持续运转，有效确保整个高层建筑可以实现持续不断的供电需求。

4.4 照明系統设计技术

高层建筑电气设计中的应急照明系统，必须要充分靠考虑避难层照明的需求，因此在设计中，应该选择平均照度值大于等于3lx的灯具;而对于避难层走廊等特殊位置，所选择的照明系统灯具水平照度值应该大于等于5lx。对于具有特殊要求的应急照明层，其避难区、疏散走道的平均照度值应该大于等于10lx。而如果高层建筑裙楼为大型商场，则需要采用一级负荷供电系统，保证照明供给水平。

5结束语

总之，电气设计人员必须结合高层电气设计规范的要求来完成电气设计工作，本文除了介绍变配电系统与供配电系统的设计需求之外，还对几项相对比较关键的电气设计技术进行了简要地分析，将其与实际的电气设计内容加以结合。在实际的电气设计环节中，设计者应当加强对电气应用条件的了解，通过完备的电气系统来消除建筑用电隐患。随着高层建筑施工建设要求更为精细化，电气设计工作也要做出必要的改变，将更多先进可靠的电气装置运用到这种建筑中。

参考文献

[1] 韩丽娜.现代高层建筑电气设计相关问题分析[J].建材与装饰，2018，561（52）：106.

[2] 马晓伟.现代高层建筑电气设计要点分析[J].建材与装饰，2016， 14：137-138.