某城市综合高层建筑电气设计方式刍议

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摘 要：高层建筑的电气设计在一定程度上与人们的生活有着密不可分的联系。因此，本文探讨了高层建筑电气设计的主要内容，以期为高层建筑电气设计质量的提高提供一些帮助。

关键词：高层建筑；电气设计；设备

中图分类号：S611 文献标识码：A

一、高层建筑的特点

（一）整体特点

高层建筑主要有以下特点：（1）面积大。一座大楼的建筑面积在几万至几十万平方米不等；（2）有较高高度。随着城市建设用地资源紧张趋势的加剧，高层建筑在兴建时，为既可以减少占地面积，又扩大建筑面积，就只能采取增加建筑物高度的方法。（3）有地下层。一般高层建筑不仅层数较多，在兴建时，为了实现对空间资源的充分利用，普遍存在地下层。

（二）电气专业特点

高层建筑不仅构造较复杂，电气设计上也具有诸多特点，主要有以下方面：（1）用电设备的种类相对较多。一般高层建筑既可以民用，也可以商用，由于使用功能的多样化，所以用电设备包括制冷设备、电气照明设备、厨房用电设备等；（2）耗电量较大。高层建筑中，虽然民用和商用在用电量的耗费上有一定区别，但是从总体上看，耗电量较大；（3）供电方面，可靠性较大。在高层建筑中，客梯电力、消防用电、生活水泵等一级负荷，通常会用两个独立电源来供电，所以电源方面能提供有效保障。

二、高层建筑电气设计的主要内容

（一）用电负荷的计算

在对高层建筑进行供电设计时，通常电力负荷是重要的参数依据，只有对这个参数进行精确计算，才能选择合理的设备，为高层建筑电力的安全可靠运行提供有效保障。一般计算电量负荷时，常用需要系数法和负荷密度法。

（二）高压低压的配电系统

高层建筑常由两路10kV电源构成高压配电系统，供电时两路电源同时发挥作用。对高层建筑中的高压配电而言，单母线分段是较常用的形式，不仅实现自动切换，还起到互相备用的目的。进行电气设计时，为减少变压器的使用台数，一般采用单台容量大于1000kV的变压器，使变压器在正常的情况下，能够实现解列运行，同时需要将联络开关恰当的设置在中间，低压情况下对电流的短路情况进行全面的控制。除外，设计高低压配电的计费方式时，多数情况会采用高供高计，但是依然要安装计费电度表，分开计算动力和照明的耗电量。

（三）选择合理的供电源

为确保高层建筑投入使用后供电可靠性，电气设计时要设置相对独立的两个电源，一般会将电网实际条件和负荷的大小作为主要依据，确定电源具体数量。电力系统运行中，两路电源保持相对地独立，实际上这两路电源是同时供电，并且作为彼此的备用电源。除外，选好电源后，还应该在高层建筑中安装柴油发电机，以确保在电源发生故障后整座建筑能快速恢复供电，将对人们生活的影响降到最低。高层建筑为确保电梯、照明、消防以及电脑等设备的事故用电，选择电压时都是严格按照相关的标准规定，即10kV。

（四）接地和防雷设计

在对高层建筑进行电气设计时，充分考虑建筑整体使用安全性，高层建筑修建时大多采用钢筋混凝土剪力墙，每层楼板间，连接上相对可靠，所以设计重点在保障金属管线工作上。除外，通常高层建筑会采用避雷带和避雷针方式防雷，随着科技发展，已经出现消雷器和放射性避雷针等较先进的防雷技术。因此电气设计时要结合高层建筑实际情况，采用合适工艺，做到因地制宜，为高层建筑安全稳定运行提供有效保障。

（五）主要电气设备的选择

高层建筑的使用性能在一定程度上决定了电气设备的多样性，电气设计时关键的环节就是相关电气设备的选择，可以从以下方面入手：（1）高压开关柜。高层建筑通常会选择在主楼的地下层设置变配电室，按照相关的施工标准，不能选用油开关。所以选择电气设备时，应该将地下室的实际情况作为主要依据，选择具备“五防”功能的高压开关柜；（2）电力变压器。为保障高层建筑的使用安全，不能将大容量的电力变压器安装在建筑的主楼内，所以电气设计时应该选择容量小、安全性能高的电力变压器；（3）低压配电屏。在设置低压配电屏时，可以将结构做成抽屉式，不仅方便维修和维护，还具有美观度。虽然高层建筑设置了两个独立电源，但还是需要设置应急发电组，在选择发电组时，可以采用反映速度较快、体积小、发生故障率低以及重量轻的燃气轮发电机；（4）确定变电所位置。由于高层建筑的耗电量比较大，所以确定变电所位置时，要让高压尽量深入符合中心，不仅保障高层建筑的供电，还能节约电能，有效提高供电质量；（5）电气照明设计。对于高层建筑而言，在进行电气照明设计时，通常包括计算照明度、设计灯具造型、选择光源类型以及布置灯具位置等诸多方面内容。可以说电气的照明设计在一定程度上与建筑的装饰有着密不可分的联系，所以二者间应该相互配合、相互统一，只有这样才能营造舒适的生活空间。从现代高层建筑的照明设计现状来看，大多数都采用光敏元件或者传感器来实现对照明的自动控制，并且高光效的电光源也被得到广泛的推广和运用。在高层建筑的设计中加入节能理念，一方面带来独特的视觉感受，另一方面还能通过节能照明，实现对资源合理利用。

（六）电梯的用电设计

高层建筑一般电梯的机房都位于井道上方，并且能与梯井相连通。如果从功能来划分，电梯分货用和客用两种；从速度来划分，电梯分为快速、超高速、低速以及高速电梯四种；而从电流来划分，电梯分为交流和直流两种。从现代高层建筑的电梯使用现状来看，大多采用高速或者超高速电梯，采取分组控制，一方面节约时间，另一方面有效提高运输能力。高层建筑客用电梯的设置上，为在运行中增强电梯的稳定性和舒适性，大多都将直流电动机作为主要驱动。因此在高层建筑电梯的电气设计时，要充分考虑到插座设置、配电设计、装置通风以及电气照明等各方面因素，只有实现各环节统一协调，才能确保高层建筑的稳定运行。

结语

高层建筑的电气设计时，要充分考虑高层建筑整体特点，根据实际情况采取合适的施工工艺，并且做好高低压配电、用电设备选择、电源选择、电梯用电设计等各个方面的统筹协调工作，只有这样，才能有效提高高层建筑电气设计的质量，从而为高层建筑的安全稳定运行提供有效的保障。

参考文献

[1]韩峰.浅议高层建筑电气的节能设计[J].科技促进发展，2009（12）.