论文部分内容阅读
【摘 要】 随着我国城市化进程不断加快，新建高层甚至超高层建筑越来越多，建筑电气工程，在高层建筑施工中是最基础的一道工程项目，其施工已经越来越受到建筑行业的重视，因此在建筑设计阶段就需要提供优化细致的设计，以便于后期施工及使用。本文对高层建筑中电气设计的要点进行了分析探討，仅供参考。
【关键词】 高层建筑；电气设计；要点
一、高层建筑电气设计的要点
1、负荷的计算
在对高层建筑进行供电的设计工作时，电力负荷是必须要考虑到的参数依据，并且只有电力负荷的计算结果是准确的才能保证整个建筑物电力运行的稳定和安全。同时，能够准确的计算出电力负荷的数值，也有利于其发挥出自身最大的功效，通常情况下，设计人员在计算电力负荷这一参数时，可以选择两种计算方法，分别为需要系数法和单位面积负荷指标法，目前设计中广泛采用前者作为负荷计算的方法。
2、选择供电电源和电压
在建筑供电的过程中，为保证其供电的稳定性和可靠性，根据负荷等级的重要性，通常设计人员都是要设置两个独立的电源，这样即使某一个电源出现问题，建筑物也能够正常运行。而在确定电源的数量时，通常应是在充分地考虑到实际电网的条件和负荷的实际情况后才能确定，两个独立的电源应是互为备用，并且它们在运行方式上应选择同时供电，另外，还应准备柴油发电机，为消防电力、监控中心等一级负荷提供电源。即使是发生了供电问题，也能保证在最短的时间内自动恢复供电，充分的保证供电的可靠性。
3、高低压电的配电系统
在现代城市的高层建筑中，一般情况下，高压配电系统都是两路的10KV电源，少数地区有35KV电源，它们的同时使用就保证了供电的稳定性，而高压配电的形式则为单母线分段，不但能够实现自身的自动切换，同时两者也能起到相互备用的作用。低压干线与高压系统的配电方式应选择放射式的系统，而楼层的配电方式则应选择树干式与放射式结合的形式，建议选择预分支电缆或电缆T接形式。
4、接地与防雷
由于高层建筑的地基施工过程通常都会选择钢筋混凝土剪力墙技术，所以对高层建筑进行接地设计工作时，就必须充分地保证防雷设计的严谨性与可靠性，并且在我国大部分高层建筑的施工过程中，都是将工作接地、防雷接地以及电气设备保护接地混合到一起的，而这就是所谓的共用接地系统。当接地阻值达不到要求时，可采用增加人工接地体的方式，从而保证建筑物的安全性。发电机房、变电所等需要设置环形接地网，计算机房及弱电机房等需要进行防静电的设计。
5、电气照明设计
这项工作主要包括灯具布置、灯具造型、光源选择、调光控制、照度计算、敷设照明配电线路以及眩光控制等，照明设计与建筑装饰也是紧密相关的，它们在艺术意境以及使用功能上都应达到和谐和统一。在人们的居住生活中，电气照明线路是要经常与人们接触的，因此，电气照明设备应进行接地和绝缘，重要场合的照明及消防疏散照明应配有两个电源，而照明线路应尽可能的专用，防止其他负荷对其电压产生影响，从而保证照明的质量和电光源的寿命，目前公共场所可以设置智能照明控制系统，与消防疏散等应急照明同系统，并受消防控制室的控制，该系统现在应用规模不大，主要是前期投资较传统设计方法偏大，但笔者认为这样的照明设计应尽可能多的采纳。
6、主要设备的选型
在高层建筑中，变配电室一般位于主楼的地下层，因此，并不建议采用充油开关，作为一类真空开关，高压开关柜是有着独特的优势的，其便捷性和安全性也都更加理想。在主楼内禁止安装大容量的电力变压器，所以，设计人员应仔细地考虑电力变压器的容量。大多的高层建筑中的应急发电机组都是选用汽轮发电机，其反映速度较快，并且在重量和体积方面也有着明显的优势。
7、消防自动灭火和报警系统的设计
随着我国科学技术的快速发展，高层建筑的火灾自动报警灭火系统也到了一定的发展，现阶段，其主要包括消防中心、火灾探测器、气体自动喷射、分区消防报警控制器和自动洒水灭火器五个部分，其工作流程为：火灾探测器在探测到火灾信号后，会将其转化为电信号，分区报警器和消防中心在接收到电信号后，再将其转化为声光报警信号，消防中心主要负责统一的指挥和监控工作。
8、电梯
根据电梯不同的使用功能，一般将其分为自动扶梯、高级客梯、普通客梯、货梯、消防梯、服务梯和观光梯几大类，根据电流的差异将其分为直流梯和交流梯两类，根据速度的区别，将其分为高速梯、快速梯和低速梯三类，设计人员进行设计工作时应先确定电梯的功能和数量，而对于电梯的配置和造型，则是应由总建筑师和总体交通设计人员共同探讨来决定，电梯的控制方式尽量采用群控方式，电机的制动方式尽可能选用VVVF型号电机，这些都是在设计时可以明确的节能设计方案，从而指导施工。
9、高层建筑电气的节能设计
在全球能源日益紧缺的背景下，我国又是一个人口众多并且地域发展不平衡的国家，因此，城市高层建筑的电气设计工作也呈现出了节能化的发展趋势，而节能也是现阶段我国城市经济建设的首要目标。作为现代信息技术和建筑传统工业技术的完美结合的产物，高层建筑电气设计的节能化发展也推动了建筑行业技术应用的快速发展，高层建筑的设计复杂并且功能较多，因此，对高层建筑的设计和管理工作也有着严格的要求。对于不同类型的设备，其在性能和功能上也是有着明显的区别，因此，不能盲目的追求最新的技术，应选择稳妥并且可靠的技术，设计方案应经济合理并且电气系统应操作简单，不断的简化系统，从而真正的实现技术可靠和经济合理的和谐统一。
笔者认为建筑设备管理系统（BMS）在高层中应尽可能多的应用，这样的系统方便在后期使用管理时进行各用能的计量管理等。在高层、超高层建筑中，对于机电设备繁多，管理人员不能实施有效管理的特点，设置该系统，在满足民用及公共建筑的计量要求的前提下，适当的根据项目规模和特点设置，在建筑电气设计阶段设计相应的BMS系统，对于后期的节能管理有较大的益处，因此值得推荐，若需要节省初期投资，也可仅设置分类分项的相关计量系统。 二、建筑电气在高层建筑中的应用施工
1、电气间的架设施工
电气间包括有弱电间和配电间，在配电间内安装有所有的供电干线，分配电箱及配电柜，同时还应最大限度减少干線电缆的使用，而且配电站是中心，因此负荷中心附近应是配电站所处的位置，同时无关的管线不要在电气间内穿过，还应避开楼梯间和电梯井。
此外，还应分开设置强弱电间，在需要共同使用的情况下，应在其两侧进行分开设置，或采取一定的隔离手段。另外为了避免两者产生影响，合用电气间时，不易采用开放式的电缆桥架，在采用屏蔽电缆及桥架时，技术人员要做好接地装置。与其他专业的管架应满足相应的垂直及水平间距的要求，这需要在设计阶段进行专业间的协调，同时也需要施工人员在施工组织技术方案时，出具拟施工的各管线布置图，做到心中有数，便于施工。
2、应急照明的设计和施工
专用的延时自熄开关应是高层建筑楼梯间的最佳选择，这种照明具有应急照明的特点，比如在出现火灾，爆炸和地震等自然灾害的时候，楼梯间的照明必须能保证正常提供，基于此，要想保证高层建筑楼梯间不间断的照明，应注意以下几点：
高层建筑楼梯间使用专用延时自熄开关，一般情况下是等同于正常灯具的，它可以实现人走灯灭的目标。它的设置为三线开关，不仅有消防接触点的设置，还可以由专线直接与控制室相连接。它还是双线路供电，一旦出现紧急状况，它的线路可自动向控制室电源转变，而后还能保证不间断的正常照明。在高层建筑楼梯间内，还应有组合式应急灯的安装。原理为：同一灯具有2个电源安装在其中，一个电源供电是由控制室应急照明电线提供，而后与控制室相联，最终实现自动控制的目标，一旦出现紧急事故，将自动点亮。另一电源供电由一般电线提供，普通的延时自熄开关，就能自行控制。这种设置在实现节能的同时，还能起到应急的作用。
3、电视系统的设计与施工
高层建筑居民的生活必备设施之一就包括有线电视系统，因此，对有线电视进行供电与控制系统的设计施工要注意，一方面要保证客厅和主卧都有电视终端插座的设置，另一方面在其他位置，要考虑电视机柜的放置，插座的安装位置。
三、高层建筑电气技术的发展趋势
自从人类进入到了新世纪，随着我国城市现代化进程的不断加快，这也对建筑电气技术提出了更多的重大课题。城市的规模不断扩大，建筑群也都展现出了更加明显的功能特性，在城市中也相继出现了休闲商务区、中央商务区、经济开发区、高层小区、行政中心区以及工业园区等区域。而在对现代城市进行管理工作时，必须借助于先进的信息化手段，对建筑群以及建筑设备进行综合管理，这也是对现代城市建筑电气技术提出的最主要要求。现阶段，广大城市居民更加重视反恐安全和减灾、防灾问题了，所以，建筑物中的应急供电设备以及安防、消防和防灾设备也都是必不可少的，这些设备都是全天候工作的，要想保证其可靠并且稳定的运行，就必须依靠智能化的应用系统。另外，在现阶段大力推行可持续发展和绿色建筑理念的过程中，在选择材料和电气设备时，要考虑的因素也更多，这也就加大了电气工程设计工作的复杂程度，进行电气设计时应保证其是能满足建筑物对能源流和信息流的控制及分配的，同时为实现优化管理和节能控制，还应多应用数字化和智能化的技术，从而对整个区域的建筑群进行动态、有效的管理，可见，当今建筑电气技术的发展趋势应为数字化、智能化和绿色化。
结束语
随着高层建筑技术的不断提升，对高层建筑电气设计的要求不断提高，在设计过程中，不仅需要与国家相关规范相符合，而且还要满足建设方的要求，所以需要设计人员对电气设计的基本设计要点进行掌握，重点注意设计过程中的一些重要环节，确保高层建筑电气的可靠性和安全性。
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），。014，0、：105-106.
[2]张文娟，刘海霞.高层建筑中电气设计的要点分析[J].内蒙古科技与经济，。014，0。：109+111.
[3]赵亦忻.高层建筑电气设计要点分析[J].科技创新与应用，。014，09：。44.
[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，。014，07：86+88.
【关键词】 高层建筑；电气设计；要点
一、高层建筑电气设计的要点
1、负荷的计算
在对高层建筑进行供电的设计工作时，电力负荷是必须要考虑到的参数依据，并且只有电力负荷的计算结果是准确的才能保证整个建筑物电力运行的稳定和安全。同时，能够准确的计算出电力负荷的数值，也有利于其发挥出自身最大的功效，通常情况下，设计人员在计算电力负荷这一参数时，可以选择两种计算方法，分别为需要系数法和单位面积负荷指标法，目前设计中广泛采用前者作为负荷计算的方法。
2、选择供电电源和电压
在建筑供电的过程中，为保证其供电的稳定性和可靠性，根据负荷等级的重要性，通常设计人员都是要设置两个独立的电源，这样即使某一个电源出现问题，建筑物也能够正常运行。而在确定电源的数量时，通常应是在充分地考虑到实际电网的条件和负荷的实际情况后才能确定，两个独立的电源应是互为备用，并且它们在运行方式上应选择同时供电，另外，还应准备柴油发电机，为消防电力、监控中心等一级负荷提供电源。即使是发生了供电问题，也能保证在最短的时间内自动恢复供电，充分的保证供电的可靠性。
3、高低压电的配电系统
在现代城市的高层建筑中，一般情况下，高压配电系统都是两路的10KV电源，少数地区有35KV电源，它们的同时使用就保证了供电的稳定性，而高压配电的形式则为单母线分段，不但能够实现自身的自动切换，同时两者也能起到相互备用的作用。低压干线与高压系统的配电方式应选择放射式的系统，而楼层的配电方式则应选择树干式与放射式结合的形式，建议选择预分支电缆或电缆T接形式。
4、接地与防雷
由于高层建筑的地基施工过程通常都会选择钢筋混凝土剪力墙技术，所以对高层建筑进行接地设计工作时，就必须充分地保证防雷设计的严谨性与可靠性，并且在我国大部分高层建筑的施工过程中，都是将工作接地、防雷接地以及电气设备保护接地混合到一起的，而这就是所谓的共用接地系统。当接地阻值达不到要求时，可采用增加人工接地体的方式，从而保证建筑物的安全性。发电机房、变电所等需要设置环形接地网，计算机房及弱电机房等需要进行防静电的设计。
5、电气照明设计
这项工作主要包括灯具布置、灯具造型、光源选择、调光控制、照度计算、敷设照明配电线路以及眩光控制等，照明设计与建筑装饰也是紧密相关的，它们在艺术意境以及使用功能上都应达到和谐和统一。在人们的居住生活中，电气照明线路是要经常与人们接触的，因此，电气照明设备应进行接地和绝缘，重要场合的照明及消防疏散照明应配有两个电源，而照明线路应尽可能的专用，防止其他负荷对其电压产生影响，从而保证照明的质量和电光源的寿命，目前公共场所可以设置智能照明控制系统，与消防疏散等应急照明同系统，并受消防控制室的控制，该系统现在应用规模不大，主要是前期投资较传统设计方法偏大，但笔者认为这样的照明设计应尽可能多的采纳。
6、主要设备的选型
在高层建筑中，变配电室一般位于主楼的地下层，因此，并不建议采用充油开关，作为一类真空开关，高压开关柜是有着独特的优势的，其便捷性和安全性也都更加理想。在主楼内禁止安装大容量的电力变压器，所以，设计人员应仔细地考虑电力变压器的容量。大多的高层建筑中的应急发电机组都是选用汽轮发电机，其反映速度较快，并且在重量和体积方面也有着明显的优势。
7、消防自动灭火和报警系统的设计
随着我国科学技术的快速发展，高层建筑的火灾自动报警灭火系统也到了一定的发展，现阶段，其主要包括消防中心、火灾探测器、气体自动喷射、分区消防报警控制器和自动洒水灭火器五个部分，其工作流程为：火灾探测器在探测到火灾信号后，会将其转化为电信号，分区报警器和消防中心在接收到电信号后，再将其转化为声光报警信号，消防中心主要负责统一的指挥和监控工作。
8、电梯
根据电梯不同的使用功能，一般将其分为自动扶梯、高级客梯、普通客梯、货梯、消防梯、服务梯和观光梯几大类，根据电流的差异将其分为直流梯和交流梯两类，根据速度的区别，将其分为高速梯、快速梯和低速梯三类，设计人员进行设计工作时应先确定电梯的功能和数量，而对于电梯的配置和造型，则是应由总建筑师和总体交通设计人员共同探讨来决定，电梯的控制方式尽量采用群控方式，电机的制动方式尽可能选用VVVF型号电机，这些都是在设计时可以明确的节能设计方案，从而指导施工。
9、高层建筑电气的节能设计
在全球能源日益紧缺的背景下，我国又是一个人口众多并且地域发展不平衡的国家，因此，城市高层建筑的电气设计工作也呈现出了节能化的发展趋势，而节能也是现阶段我国城市经济建设的首要目标。作为现代信息技术和建筑传统工业技术的完美结合的产物，高层建筑电气设计的节能化发展也推动了建筑行业技术应用的快速发展，高层建筑的设计复杂并且功能较多，因此，对高层建筑的设计和管理工作也有着严格的要求。对于不同类型的设备，其在性能和功能上也是有着明显的区别，因此，不能盲目的追求最新的技术，应选择稳妥并且可靠的技术，设计方案应经济合理并且电气系统应操作简单，不断的简化系统，从而真正的实现技术可靠和经济合理的和谐统一。
笔者认为建筑设备管理系统（BMS）在高层中应尽可能多的应用，这样的系统方便在后期使用管理时进行各用能的计量管理等。在高层、超高层建筑中，对于机电设备繁多，管理人员不能实施有效管理的特点，设置该系统，在满足民用及公共建筑的计量要求的前提下，适当的根据项目规模和特点设置，在建筑电气设计阶段设计相应的BMS系统，对于后期的节能管理有较大的益处，因此值得推荐，若需要节省初期投资，也可仅设置分类分项的相关计量系统。 二、建筑电气在高层建筑中的应用施工
1、电气间的架设施工
电气间包括有弱电间和配电间，在配电间内安装有所有的供电干线，分配电箱及配电柜，同时还应最大限度减少干線电缆的使用，而且配电站是中心，因此负荷中心附近应是配电站所处的位置，同时无关的管线不要在电气间内穿过，还应避开楼梯间和电梯井。
此外，还应分开设置强弱电间，在需要共同使用的情况下，应在其两侧进行分开设置，或采取一定的隔离手段。另外为了避免两者产生影响，合用电气间时，不易采用开放式的电缆桥架，在采用屏蔽电缆及桥架时，技术人员要做好接地装置。与其他专业的管架应满足相应的垂直及水平间距的要求，这需要在设计阶段进行专业间的协调，同时也需要施工人员在施工组织技术方案时，出具拟施工的各管线布置图，做到心中有数，便于施工。
2、应急照明的设计和施工
专用的延时自熄开关应是高层建筑楼梯间的最佳选择，这种照明具有应急照明的特点，比如在出现火灾，爆炸和地震等自然灾害的时候，楼梯间的照明必须能保证正常提供，基于此，要想保证高层建筑楼梯间不间断的照明，应注意以下几点：
高层建筑楼梯间使用专用延时自熄开关，一般情况下是等同于正常灯具的，它可以实现人走灯灭的目标。它的设置为三线开关，不仅有消防接触点的设置，还可以由专线直接与控制室相连接。它还是双线路供电，一旦出现紧急状况，它的线路可自动向控制室电源转变，而后还能保证不间断的正常照明。在高层建筑楼梯间内，还应有组合式应急灯的安装。原理为：同一灯具有2个电源安装在其中，一个电源供电是由控制室应急照明电线提供，而后与控制室相联，最终实现自动控制的目标，一旦出现紧急事故，将自动点亮。另一电源供电由一般电线提供，普通的延时自熄开关，就能自行控制。这种设置在实现节能的同时，还能起到应急的作用。
3、电视系统的设计与施工
高层建筑居民的生活必备设施之一就包括有线电视系统，因此，对有线电视进行供电与控制系统的设计施工要注意，一方面要保证客厅和主卧都有电视终端插座的设置，另一方面在其他位置，要考虑电视机柜的放置，插座的安装位置。
三、高层建筑电气技术的发展趋势
自从人类进入到了新世纪，随着我国城市现代化进程的不断加快，这也对建筑电气技术提出了更多的重大课题。城市的规模不断扩大，建筑群也都展现出了更加明显的功能特性，在城市中也相继出现了休闲商务区、中央商务区、经济开发区、高层小区、行政中心区以及工业园区等区域。而在对现代城市进行管理工作时，必须借助于先进的信息化手段，对建筑群以及建筑设备进行综合管理，这也是对现代城市建筑电气技术提出的最主要要求。现阶段，广大城市居民更加重视反恐安全和减灾、防灾问题了，所以，建筑物中的应急供电设备以及安防、消防和防灾设备也都是必不可少的，这些设备都是全天候工作的，要想保证其可靠并且稳定的运行，就必须依靠智能化的应用系统。另外，在现阶段大力推行可持续发展和绿色建筑理念的过程中，在选择材料和电气设备时，要考虑的因素也更多，这也就加大了电气工程设计工作的复杂程度，进行电气设计时应保证其是能满足建筑物对能源流和信息流的控制及分配的，同时为实现优化管理和节能控制，还应多应用数字化和智能化的技术，从而对整个区域的建筑群进行动态、有效的管理，可见，当今建筑电气技术的发展趋势应为数字化、智能化和绿色化。
结束语
随着高层建筑技术的不断提升，对高层建筑电气设计的要求不断提高，在设计过程中，不仅需要与国家相关规范相符合，而且还要满足建设方的要求，所以需要设计人员对电气设计的基本设计要点进行掌握，重点注意设计过程中的一些重要环节，确保高层建筑电气的可靠性和安全性。
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），。014，0、：105-106.
[2]张文娟，刘海霞.高层建筑中电气设计的要点分析[J].内蒙古科技与经济，。014，0。：109+111.
[3]赵亦忻.高层建筑电气设计要点分析[J].科技创新与应用，。014，09：。44.
[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，。014，07：86+88.