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【摘 要】 电气设计关系着现代城市高层建筑的日后投入使用和正常运行，牵动着高层建筑内每个用户的切身利益。优质、高效、安全的电气设计能够有效提高高层建筑的用电质量、效率及管理。因此，本文对现代城市高层建筑设计的要点进行了分析探讨。
【关键词】 高层建筑；建筑电气
一、选择供电电源
在用电系统中，为了防止其发生意外断电，而在系统前端供配电系统进行不同电路的双电源设置，正常情况下只用其中的一路电源为系统供电，但是当系统出现意外以及紧急情况该电源断电时，则切换到另一路电源，即应急电源。高层建筑的供电安全稳定需要得到保障，因此双供电电源的提供就成为了必要的设置，互相独立的两个电源能够互为备用。当其中一个电源发生了断电则第二个电源可以继续供电，供电负荷可以满足一二级负荷。
现在多数做法是从上级不同的区域变电所引来两条10kV的独立高压入户线；设置柴油发电机房，用以满足高层建筑的消防负荷、监控中心、计算机机房等的供电。常用的供电设备通常为自带蓄电池或者柴油发电机以及EPS电源柜。
二、选择变电所位置
变电所的选择对于电气安全性极其重要，为了防止电气事故发生，必须对变电所的位置进行合理科学的选择。首先，变电所应当在接近区域负荷的中心位置进行设置，并且配电距离越近，那么就能够将电能损耗等降至最低，同时也会减少施工所需要的材料费以及施工费，保证其供电半径位于250m内；其次，湿度过大以及灰尘较多、具有腐蚀性气体的场所或者同振动距离较近的场所不能设置变电所。不能在水源附近，例如浴室、厕所和水池类的设施附近设置变电所。此外变电站不能够设置在容易着火或者货源的附近，若是由于一些特殊的原因而不得不将变电站设置在该类环境下，则必须为变电站设置防火墙、防火门，且防火墙要求为一级防火墙，防火门为甲级防火门，并在设置上注意设计出可以直接通向户外的门；再者，变电所不应当设置在高温以及地势低洼的位置，若是需要设置在地下室，则不能够设置在最底层，若是地下仅有一层那么应当对变电所设置的位置进行防水防潮。对配电所的相关事故进行调查后可以看出，发生事故的变电所往往是由于在地下设置变电所后，没有配套的采取措施进行防水防潮，因而在使用的过程中，变电所进水，设备受潮因而引发了事故。最后，保证设置的位置能够方便设备的进出。保证能够在增加、修理以及更新设备的过程中能够方便设备、人员以及车辆的进出。
三、选择变压器、开关柜
首先变压器应当选择合理，进行设备的选择时必须依照高层建筑所必须的电气负荷予以确定。变压器的选型以及数目都应当依照实际的状况予以选择。若是负荷的一级以及二级之间的变动幅度较大时，依照季节变化，用电波动会出现较大的变化。当用电出现时间上的集中时，应当选用不低于两台的变压器。单个变压器在选择上，其容量应当低于1600kva，若变压器工作为同步状态时，若是一台发生了故障，那么另一台可以满足建筑物用电的正常负荷，且能够在其承受范围之内，为了满足这一情况，必要状态下需要进行冷风处理。
其次，开关柜在选择上应当保证其绝缘性能和额定电压电流等能够满足建筑用电负荷的要求，此外开关的断开、闭合能力也是开关柜设备的考察要点。若是没有特殊要求，开关柜的进出线应当尽可能的从下部进出。此外应当保持高低压开关柜的形式一致，采用隔离开关+断路器的形式。为了保证使用过程中低压开关柜具有较高的安全性，并且方便检修，在断点要求上更高一些。在實际的设置中选择式断路器在开关柜低压侧总开关以及母线分段开关上的使用较为广泛。
四、低压配电系统的形式选择
目前高层建筑中广泛采用放射式、树干式与放射式结合的供电形式。由于高层建筑的层数较多，因此多分段采用干线供电方式，各楼层电源从干线处取得。目前常用的方式有插接母线、预分支电缆、电缆T接等方式。
若采用插接母线，则电气竖井需要可操作的井深需要加大，水平走线也比较难于处理，楼层处需要躲避各个专业的管线，并且对电气竖井的防潮和防火提出了更高的要求，母线造价较高，用插接母线虽然在干线施工时方便快捷，但是平层施工比较麻烦，造价相对其他方式高，因此不建议采用插接母线的形式。
其次采用预分支电缆形式，预分支电缆由四部分组成：1、主干电缆；2、分支线；3分支接头：4相关附件，并具有三种类型：普通型、阻燃型（ZR）、耐火型（NH）。预分支电缆是高层建筑中母线槽供电的替代产品，他具有供电可靠、安装方便、防水性好，占建筑面积小、故障率低、价格便宜、免维修维护等优点，适用于交流额定电压为0.6/1KV配电线路中。广泛应用于高中层建筑、住宅楼、商厦、宾馆、医院电气竖井内垂直供电，也适用于隧道、机场、桥梁、公路等供电系统，但是高层建筑在交付使用后，负荷有可能更改，或增加或减少，但是预分支电缆技术需要在设计阶段就定死设计，预分支电缆定货前需对建筑电气竖井的实际尺寸（竖井高度、层高、每层分支头位置等）进行测量，工厂再根据实际尺寸制作，生产出来的预分支电缆具有不可变更性，因此对于后期使用不太方便。
采用电缆T接技术则比较好的解决了上述两种形式的弊端，造价低廉，施工方便，供电可靠，并且可以根据后期的使用进行适当的改造，因此本人在高层的设计中倾向于采用该技术，增加T接箱，然后供电至下一层用电负荷。电梯、水泵、空调机房、变电所、消控室等以放射式供电形式，直接从变电所低压柜出线至电源需求处。
五、智能照明控制系统
高层的照明负荷是一项很重要的负荷，尤其以办公及住宅的公共部分照明为主，根据不同的负荷等级确定其供电电源。笔者在高层建筑设计过程中，尽量采用了目前的最新技术-智能照明控制系统。
该系统可以根据建筑的建筑特点、建筑功能及标准、使用的具体要求等情况，对照明进行分散、集中、手动和自动控制。同时在设计时根据照明区域选取灯具的布置形式合理选择控制方式。该系统有比较强的独立性，可以作为BA系统的子系统，并通过相关协议与BA系统连接。其中的应急照明应与消防系统联动，保安照明应与安防系统联动，该系统可设置在消防控制室，由UPS机柜提供不间断电源。
六、火灾应急照明
火灾应急照明包括备用照明、疏散照明。高层建筑应在消防控制室、配电室、消防水泵房火灾时仍需要坚持工作的房间以及重要技术用房设置备用照明，此外建筑高度超过100m的民用建筑避难层以及屋顶消防救护用直升飞机停机坪处也需要设置备用照明。高层建筑疏散照明应在封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间的前室或合用前室等处设置；此外，除二类居住建筑外，高层建筑的疏散走道和各安全出入口应设灯光疏散走道标志和安全出口标志，近年我国飞机空运行业取得了较快发展，航空障碍灯也需要双路电源，保证供电的可靠性。
七、防雷接地系统
高层建筑防雷设计中除了设置避雷带和避雷网防止直击雷电流的危害还应避免侧击雷和感应雷对建筑物及其内部设施的危害。故高层建筑每隔三层设置一圈避雷带防止侧击雷的侵袭，并且为了保证信息系统与电气设备的安全，需要在输电线路上装设浪涌保护器。建筑物屋面上的所有金属突出物如空调室外机器、装饰性构件、水塔等都应与防雷接地系统可靠连接。
高层建筑应该优先利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋作为接地装置。当接地极电阻值不满足要求时（共用接地装置接地电阻不小于1欧姆等），应增设人工接地极。此外，在配电间、变配电室等电气间设置均压环与防雷接地系统相连。在弱电间，有火灾爆炸危险的锅炉房等房间设置防静电装置。
结束语
通过上述内容的分析，文章主要对如何选择建筑电气供电电源系统进行了阐释，继而分析了变电所位置的选取应注意的问题，变压器及开关柜的选择以及低压配电系统的形式的选择。同时分析了高层建筑智能照明控制系统，以及高层建筑防雷与接地系统的注意事项。
参考文献：
[1]顾俊.研究现代城市高层建筑电气设计的要点[J].中华民居（下旬刊），2014，03：105-106.
[2]赵亦忻.高层建筑电气设计要点分析[J].科技创新与应用，2014，09：244.
[3]裴雯婷.高层建筑电气设计要点分析[J].科技创新与应用，2014，12：195.
[4]李俊峰.浅议现代城市高层建筑电气设计的要点[J].科技与创新，2014，07：86+88.
【关键词】 高层建筑；建筑电气
一、选择供电电源
在用电系统中，为了防止其发生意外断电，而在系统前端供配电系统进行不同电路的双电源设置，正常情况下只用其中的一路电源为系统供电，但是当系统出现意外以及紧急情况该电源断电时，则切换到另一路电源，即应急电源。高层建筑的供电安全稳定需要得到保障，因此双供电电源的提供就成为了必要的设置，互相独立的两个电源能够互为备用。当其中一个电源发生了断电则第二个电源可以继续供电，供电负荷可以满足一二级负荷。
现在多数做法是从上级不同的区域变电所引来两条10kV的独立高压入户线；设置柴油发电机房，用以满足高层建筑的消防负荷、监控中心、计算机机房等的供电。常用的供电设备通常为自带蓄电池或者柴油发电机以及EPS电源柜。
二、选择变电所位置
变电所的选择对于电气安全性极其重要，为了防止电气事故发生，必须对变电所的位置进行合理科学的选择。首先，变电所应当在接近区域负荷的中心位置进行设置，并且配电距离越近，那么就能够将电能损耗等降至最低，同时也会减少施工所需要的材料费以及施工费，保证其供电半径位于250m内；其次，湿度过大以及灰尘较多、具有腐蚀性气体的场所或者同振动距离较近的场所不能设置变电所。不能在水源附近，例如浴室、厕所和水池类的设施附近设置变电所。此外变电站不能够设置在容易着火或者货源的附近，若是由于一些特殊的原因而不得不将变电站设置在该类环境下，则必须为变电站设置防火墙、防火门，且防火墙要求为一级防火墙，防火门为甲级防火门，并在设置上注意设计出可以直接通向户外的门；再者，变电所不应当设置在高温以及地势低洼的位置，若是需要设置在地下室，则不能够设置在最底层，若是地下仅有一层那么应当对变电所设置的位置进行防水防潮。对配电所的相关事故进行调查后可以看出，发生事故的变电所往往是由于在地下设置变电所后，没有配套的采取措施进行防水防潮，因而在使用的过程中，变电所进水，设备受潮因而引发了事故。最后，保证设置的位置能够方便设备的进出。保证能够在增加、修理以及更新设备的过程中能够方便设备、人员以及车辆的进出。
三、选择变压器、开关柜
首先变压器应当选择合理，进行设备的选择时必须依照高层建筑所必须的电气负荷予以确定。变压器的选型以及数目都应当依照实际的状况予以选择。若是负荷的一级以及二级之间的变动幅度较大时，依照季节变化，用电波动会出现较大的变化。当用电出现时间上的集中时，应当选用不低于两台的变压器。单个变压器在选择上，其容量应当低于1600kva，若变压器工作为同步状态时，若是一台发生了故障，那么另一台可以满足建筑物用电的正常负荷，且能够在其承受范围之内，为了满足这一情况，必要状态下需要进行冷风处理。
其次，开关柜在选择上应当保证其绝缘性能和额定电压电流等能够满足建筑用电负荷的要求，此外开关的断开、闭合能力也是开关柜设备的考察要点。若是没有特殊要求，开关柜的进出线应当尽可能的从下部进出。此外应当保持高低压开关柜的形式一致，采用隔离开关+断路器的形式。为了保证使用过程中低压开关柜具有较高的安全性，并且方便检修，在断点要求上更高一些。在實际的设置中选择式断路器在开关柜低压侧总开关以及母线分段开关上的使用较为广泛。
四、低压配电系统的形式选择
目前高层建筑中广泛采用放射式、树干式与放射式结合的供电形式。由于高层建筑的层数较多，因此多分段采用干线供电方式，各楼层电源从干线处取得。目前常用的方式有插接母线、预分支电缆、电缆T接等方式。
若采用插接母线，则电气竖井需要可操作的井深需要加大，水平走线也比较难于处理，楼层处需要躲避各个专业的管线，并且对电气竖井的防潮和防火提出了更高的要求，母线造价较高，用插接母线虽然在干线施工时方便快捷，但是平层施工比较麻烦，造价相对其他方式高，因此不建议采用插接母线的形式。
其次采用预分支电缆形式，预分支电缆由四部分组成：1、主干电缆；2、分支线；3分支接头：4相关附件，并具有三种类型：普通型、阻燃型（ZR）、耐火型（NH）。预分支电缆是高层建筑中母线槽供电的替代产品，他具有供电可靠、安装方便、防水性好，占建筑面积小、故障率低、价格便宜、免维修维护等优点，适用于交流额定电压为0.6/1KV配电线路中。广泛应用于高中层建筑、住宅楼、商厦、宾馆、医院电气竖井内垂直供电，也适用于隧道、机场、桥梁、公路等供电系统，但是高层建筑在交付使用后，负荷有可能更改，或增加或减少，但是预分支电缆技术需要在设计阶段就定死设计，预分支电缆定货前需对建筑电气竖井的实际尺寸（竖井高度、层高、每层分支头位置等）进行测量，工厂再根据实际尺寸制作，生产出来的预分支电缆具有不可变更性，因此对于后期使用不太方便。
采用电缆T接技术则比较好的解决了上述两种形式的弊端，造价低廉，施工方便，供电可靠，并且可以根据后期的使用进行适当的改造，因此本人在高层的设计中倾向于采用该技术，增加T接箱，然后供电至下一层用电负荷。电梯、水泵、空调机房、变电所、消控室等以放射式供电形式，直接从变电所低压柜出线至电源需求处。
五、智能照明控制系统
高层的照明负荷是一项很重要的负荷，尤其以办公及住宅的公共部分照明为主，根据不同的负荷等级确定其供电电源。笔者在高层建筑设计过程中，尽量采用了目前的最新技术-智能照明控制系统。
该系统可以根据建筑的建筑特点、建筑功能及标准、使用的具体要求等情况，对照明进行分散、集中、手动和自动控制。同时在设计时根据照明区域选取灯具的布置形式合理选择控制方式。该系统有比较强的独立性，可以作为BA系统的子系统，并通过相关协议与BA系统连接。其中的应急照明应与消防系统联动，保安照明应与安防系统联动，该系统可设置在消防控制室，由UPS机柜提供不间断电源。
六、火灾应急照明
火灾应急照明包括备用照明、疏散照明。高层建筑应在消防控制室、配电室、消防水泵房火灾时仍需要坚持工作的房间以及重要技术用房设置备用照明，此外建筑高度超过100m的民用建筑避难层以及屋顶消防救护用直升飞机停机坪处也需要设置备用照明。高层建筑疏散照明应在封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间的前室或合用前室等处设置；此外，除二类居住建筑外，高层建筑的疏散走道和各安全出入口应设灯光疏散走道标志和安全出口标志，近年我国飞机空运行业取得了较快发展，航空障碍灯也需要双路电源，保证供电的可靠性。
七、防雷接地系统
高层建筑防雷设计中除了设置避雷带和避雷网防止直击雷电流的危害还应避免侧击雷和感应雷对建筑物及其内部设施的危害。故高层建筑每隔三层设置一圈避雷带防止侧击雷的侵袭，并且为了保证信息系统与电气设备的安全，需要在输电线路上装设浪涌保护器。建筑物屋面上的所有金属突出物如空调室外机器、装饰性构件、水塔等都应与防雷接地系统可靠连接。
高层建筑应该优先利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋作为接地装置。当接地极电阻值不满足要求时（共用接地装置接地电阻不小于1欧姆等），应增设人工接地极。此外，在配电间、变配电室等电气间设置均压环与防雷接地系统相连。在弱电间，有火灾爆炸危险的锅炉房等房间设置防静电装置。
结束语
通过上述内容的分析，文章主要对如何选择建筑电气供电电源系统进行了阐释，继而分析了变电所位置的选取应注意的问题，变压器及开关柜的选择以及低压配电系统的形式的选择。同时分析了高层建筑智能照明控制系统，以及高层建筑防雷与接地系统的注意事项。
参考文献：
[1]顾俊.研究现代城市高层建筑电气设计的要点[J].中华民居（下旬刊），2014，03：105-106.
[2]赵亦忻.高层建筑电气设计要点分析[J].科技创新与应用，2014，09：244.
[3]裴雯婷.高层建筑电气设计要点分析[J].科技创新与应用，2014，12：195.
[4]李俊峰.浅议现代城市高层建筑电气设计的要点[J].科技与创新，2014，07：86+88.