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摘要：正随着城市规模的不断发展,高层建筑越来越多,因此,高层建筑电气设计就成为设计者不得不面对的问题,同时,在能源紧张的今天,更要注重节能的设计。为此，结合多项大中型住宅小区的电气设计工作的经验，详细阐述了现代高层建筑电气设计的主要内容，并提出了设计中应注意的有关问题，就建筑电气设计中的若干问题进行简要探讨，希望起到交流与参考的作用。
关键词：高层建筑；电气设计；内容；节能原则
中图分类号：TU208文献标识码： A
近年来随着科技的不断发展，建筑电气设备也逐渐向自动化、节能化、信息化以及智能化方向发展，这样一来也就对电气配电系统设计有了更多的要求，使建筑电气配电系统的设计范围不断扩大，技术要求越来越高。合理设计建筑电气的各个系统和运用先进的电气设备对满足建筑功能要求及节约基建投资是极为重要的，在实际的设计中，往往由于设计的周期短、时间紧、任务重,而忽视了设计的经济性、可靠性、节能性,致使建筑电气设备投资的浪费，对高层建筑而言尤其如此。在实际的设计中，往往由于工程的周期短、时间紧、任务重，没有处理好电气设计各方面的关系，致使家庭住宅的电气安装比较混乱，电气设计不够规范，许多住宅的电气安装没有考虑家用电器普及和快速发展的态势。据我国工程质量事故统计资料显示，由设计原因导致的工程质量事故占40.1%，合理设计建筑电气的各个系统和运用先进的电气设备对满足建筑功能要求及节约基建投资是极为重要的。
1 高层建筑电气设计的原则
在高层建筑电气设计的过程中，必须综合考虑以下几个方面：
1.1 经济性。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。
1.2 可靠性。根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。
1.3 灵活性。主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备，投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适應发展的可能性。
1.4 安全性。保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。
1.5 科学性。建筑电气设计必须严格依据国家规范，必须贯彻执行国家有关政策和法令，设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准，遵守设计工作程序。
2 高层建筑电气设计的主要内容
2.1 负荷的计算。
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
2.2 供电电源及电压的选择。
为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV 标准电压等级。
2.3 高低压配电系统的设计。
1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV 电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。
2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。
3） 为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。
4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接，等等。
2.4 主要设备的选型。
1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。
2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。
3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。
4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。
2.5 变电所位置的确定。
现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
2.6 电气照明设计。
电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
2.7 防雷与接地。
现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。
现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
2.8 电梯。
电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
2.9 消防自动报警和自动灭火系统。
现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。
3结语
电气设计是建筑工程重要的内容之一，然而目前，有关建筑电气设计的标准，没有引起专业人员的足够重视，家庭住宅的电气安装比较混乱，电气设计不够规范，许多住宅的电气安装没有考虑家用电器普及和快速发展的态势，埋下了安全隐患。相关工作人员应从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，不断的研究探讨、总结经验，为建筑电气设计的安全与进步做出贡献。
高层建筑电气设计时应精心考虑，采用各种措施节约电能，同时应满足科学性、经济性的要求。目前，建筑电气的建设逐渐向自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，这些方面必然对电气设计有许多新的要求，使建筑电气的设计业务范围不断扩大，技术要求越来越高。只有经过仔细的设计，并根据实际情况予以实施，才有可能设计出合理的电气方案。
参考文献：
[1]乐治恒.浅谈对高层建筑电气设计主要内容的研究[J].城市建设理论研究.2013.(14):67-68.
[2]刘超.高层建筑电气设计的内容探究[J].城市建设理论研究.2013.(19):15-16.
[3]吴红升.浅析高层建筑电气设计与节能[J].中华名居.2013.(16):45-46.
关键词：高层建筑；电气设计；内容；节能原则
中图分类号：TU208文献标识码： A
近年来随着科技的不断发展，建筑电气设备也逐渐向自动化、节能化、信息化以及智能化方向发展，这样一来也就对电气配电系统设计有了更多的要求，使建筑电气配电系统的设计范围不断扩大，技术要求越来越高。合理设计建筑电气的各个系统和运用先进的电气设备对满足建筑功能要求及节约基建投资是极为重要的，在实际的设计中，往往由于设计的周期短、时间紧、任务重,而忽视了设计的经济性、可靠性、节能性,致使建筑电气设备投资的浪费，对高层建筑而言尤其如此。在实际的设计中，往往由于工程的周期短、时间紧、任务重，没有处理好电气设计各方面的关系，致使家庭住宅的电气安装比较混乱，电气设计不够规范，许多住宅的电气安装没有考虑家用电器普及和快速发展的态势。据我国工程质量事故统计资料显示，由设计原因导致的工程质量事故占40.1%，合理设计建筑电气的各个系统和运用先进的电气设备对满足建筑功能要求及节约基建投资是极为重要的。
1 高层建筑电气设计的原则
在高层建筑电气设计的过程中，必须综合考虑以下几个方面：
1.1 经济性。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。
1.2 可靠性。根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。
1.3 灵活性。主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备，投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适應发展的可能性。
1.4 安全性。保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。
1.5 科学性。建筑电气设计必须严格依据国家规范，必须贯彻执行国家有关政策和法令，设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准，遵守设计工作程序。
2 高层建筑电气设计的主要内容
2.1 负荷的计算。
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
2.2 供电电源及电压的选择。
为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV 标准电压等级。
2.3 高低压配电系统的设计。
1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV 电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。
2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。
3） 为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。
4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接，等等。
2.4 主要设备的选型。
1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。
2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。
3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。
4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。
2.5 变电所位置的确定。
现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
2.6 电气照明设计。
电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
2.7 防雷与接地。
现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。
现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
2.8 电梯。
电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
2.9 消防自动报警和自动灭火系统。
现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。
3结语
电气设计是建筑工程重要的内容之一，然而目前，有关建筑电气设计的标准，没有引起专业人员的足够重视，家庭住宅的电气安装比较混乱，电气设计不够规范，许多住宅的电气安装没有考虑家用电器普及和快速发展的态势，埋下了安全隐患。相关工作人员应从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，不断的研究探讨、总结经验，为建筑电气设计的安全与进步做出贡献。
高层建筑电气设计时应精心考虑，采用各种措施节约电能，同时应满足科学性、经济性的要求。目前，建筑电气的建设逐渐向自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，这些方面必然对电气设计有许多新的要求，使建筑电气的设计业务范围不断扩大，技术要求越来越高。只有经过仔细的设计，并根据实际情况予以实施，才有可能设计出合理的电气方案。
参考文献：
[1]乐治恒.浅谈对高层建筑电气设计主要内容的研究[J].城市建设理论研究.2013.(14):67-68.
[2]刘超.高层建筑电气设计的内容探究[J].城市建设理论研究.2013.(19):15-16.
[3]吴红升.浅析高层建筑电气设计与节能[J].中华名居.2013.(16):45-46.