河南省明嘉建设工程有限公司
摘要：高层建筑不仅解决的城市热点区域用地紧张的情况，集办公、娱乐、生活服务、居住于一体的高层建筑更会极大的方便了人民的生活。而高层建筑中存在突发事故安装疏散难的情况，为保证人民生命财产安全，国家对高层设计进行了严格的规范要求，这也将成为设计人员高层设计中的难点。文章从高层建筑电气设计中几个要点展开讨论。
关键词：城市高层；建筑电气设计；要点
1．高层建筑的电气设计的要点
1.1供电电源及电压的选择
一般来说，建筑供电的电源及电压的选择需要根据建筑的用电负荷情况确定，在设计过程中，考虑到高层建筑的用电负荷情况，在电源选择方面，至少应该设计两个电源进行供电，并且这两个电源应该分别来自两个不同的电网，或者是彼此之间的相互影响较弱，当其中一个电源因为意外原因停止供电时，另一个电源至少应该能够提供二级以上的负荷；规模较大的高层建筑建议选择三路电源或四路电源，三路电源应该设计为两用一备或同时工作模式，而四路电源则可以采用两两工作、不设联站或者三用一备等方式。在电压的选择方面，根据我国《国家电网公司业扩供电方案编制导则》规定，当缺少35kV等级时，10kV电压等级最大供电容量可为15MVA，因此在大中型城市的供电电压一般为10kV。高层建筑也可以选择10kV供电的方式，但是我国电网也在技术上进行了突破，并逐步启用了20kV电压等级配电网。相比于10kV电压来说，20kV电压增加了输送功率，降低了电压损耗，因此在当地电网允许的情况下，高层建筑更适宜选择20kV供电，中压系统的配电级数不宜超过两级。
1.2明确负荷等级分类
高层建筑根据其功能类型的不同有不同等级的负荷分类，总体来说都属于一级负荷类型，其中消防负荷及障碍照明用电等属于稍高等次的一级负荷，其他属于普通的一级负荷。具体来说，在消防负荷方面，主要包括了消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动防火门窗、卷帘、阀门等，该部分属于一级负荷；障碍照明用电虽然也属于一级负荷，但是在设计时应与消防负荷分开进行设计；而其他类型的供电服务例如走道照明、值班照明、主要业务和计算机系统用电，安防系统用电，电子信息设备机房用电，客梯用电、排污泵、生活水泵用电等都属于普通的一级负荷。在设计过程中必须首先明确负荷等级，把握各个子电气系统的负荷要求，合理进行设计。
2．现代高层建筑电气设计的具体内容
2.1供电电源与电压的选择
现代高层建筑电气设计，对于供电电源与电压的选择十分重要。主要是由于建筑供电过程中，需要确保供电的稳定性与安全性。一般情况下，设计人员都会设计两个独立的电源，若是一个电源发生故障，另一个电源可以进行补充供电，从而确保高层建筑电能持续的供应。对于电源数量的确定，需要考虑实际电网的条件，以及负荷的实际运行情况，二者综合进行考虑。独立的两个电源，是相互备用的关系，二者的运行需要采用同时供电的形式。同时，需要设置配用的柴油发电机，以免供电系统发生故障。此时，柴油发电机可以进行供电，直到电力系统的恢复，此过程确保持续不间断的供电。
2.2高低压电的配电系统设计
现代高层建筑电气设计，需要重视高低压电的配电系统设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下，高层建筑的高压配电系统均采用两路的10kV电源，二者同时进行使用可以确保系统的稳定运行。高压配电的形式为单母线分段，不能进行自动切换，二者同样具有相互备用的作用。低压干线与高压系统的配电方式，通常情况下选择放射式系统，楼层的配电方式选择混合式系统。现代高层建筑施工过程，普遍使得插接式母线槽，使得配电系统的走线难度增加，不利于电气设计。
2.3防雷与接地
高层建筑的防雷设施非常重要，是电气设计的重点内容。我国的高层建筑，在施工过程中，普遍会使用钢筋混凝土剪刀墙技术。因此，在进行防雷接地工作时，需要考虑到建筑施工的特点，注意金属管线。通常情况下我国的高层建筑，都是在施工过程中，将工作接地、防雷接地、电气设备保护等相结合，统称为混合接地系统。建筑物的钢筋混凝土可以作为接地板，通常采用人工接地的方式进行操作，从而去确保建筑的防雷性能。雷击对于高层建筑的危害较大，不仅会造成建筑损坏，还会影响用户的生命安全，给社会带来不利的影响。
2.4电气照明设计
高层建筑的电气设计，电气照明环节设计，需要具备一定的科学性。电气照明设计主要包括灯具的布设、灯具造型、光源的选择、光线的控制、铺设照明线路等，过程比较复杂。电气照明设计与建筑装饰连接紧密，二者需要在艺术、美观、实用等方面达到统一，并且形成完整的模式。人们的生活离不开电气照明，用户与照明设备的接触比较普遍。因此，需要注重电气照明设计的安全性，照明设备需要选择不带电的，对于外露的部分需要进行处理，将其进行接地或者是绝缘。对于建筑经常使用的区域，需要设计两个电源，而电气照明电源需要是独立的，以免受到其它线路的影响，确保电气照明的质量。
2.5主要设备的选择
高层建筑电气设计，变电室通常布设在地下层，主要采用高压开关柜去代替用油开关。高压开关柜属于真空开关，其具有一定的便捷性，并且使用安全性更高。高层建筑的主楼，禁止大型设备的安装，主要是考虑电力变压器的容量，否则会使得电力变压器负荷过重。同时，需要配置应急发电组，目前普遍使用汽轮发电机。主要是由于其灵活性较高，反应速度快，并且体积与重量相对于其它产品较小。
2.6负荷的计算
现代高层建筑的电气设计，需要对电能负荷进行计算。电能负荷计算的准确性，直接影响整个建筑的电力系统运行，对于用电安全性具有重大影响，电能负荷计算，是电力系统稳定运行的基础。因此，务必保证负荷计算的准确性。电能负荷计算，对于电源的设计具有一定的影响，其是规划电源安装的主要参数。高层建筑的电能负荷计算，通常采用系数法与负荷密度法。
2.7电梯与节能设计
现代高层建筑的电梯设计，主要分为自动扶梯、高级客梯、普通客梯、货梯、消防梯等。根据电流进行分类，可以分为直流梯与交流梯；按照速度进行分类，可以分为高速梯与快速梯。对于电梯的设计，需要根据电梯的种类，分析电梯的功能与数量，从而对电梯的配置进行设计，根据功能去设计造型。电梯的设计需要设计人员的探讨，从而选择最佳方案。
高层建筑的节能设计，需要符合我国的绿色可持续发展战略。我国的自然资源缺乏，环境污染严重，高层建筑的电气设计需要考虑节能环保的原理。节能环保设计，推进力我国建筑行业的发展，并且同类的节能产品日益增多。例如，高层建筑公共水龙头的设计，可以采用节能水龙头，自动感应出水，水流量在满足用户需求的情况下，降到最低标准。感应水龙头可以自动控制出水，防止漏关水龙头导致的水源浪费现象。采用节能式坐便器，有效控制出水量，节约用水。高层建筑的节能设计，能够为国家节约大量的能源，有利于资源的利用。
3.结束语
我国的高层建筑电气设计必须把握设计原则，明确高层建筑的电气负荷分类，合理选择电源及电压设置，并在电气系统的设计中，要把握变配电站设计、照明设计、应急备用电源设计、防雷系统设计等关键技术，全面提高高层建筑电气系统的实用性、安全性和环保性，提高高层建筑的设计质量。
参考文献
[1]孔嵩.高层建筑电气设计关键技术解析[J].建筑电气，2015（5）：39~44.
[2]范玉山.高层建筑电气设计的关键技术分析[J].江西建材，2016（2）：22，24.
[3]王云坡，何康.浅析高层建筑电气设计关键技术分析[J].建筑工程技术与设计，2016（18）：2504.
论文作者:张栋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签：高层建筑论文; 负荷论文; 电源论文; 电气设计论文; 电压论文; 系统论文; 电气论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;