研究现代高层建筑的电气设计

摘要：对于满足现代社会建筑功能的要求以及节约基础建设的投资而言，合理并有效的设计高层建筑的电气的各个系统是非常重要的。在合理的建筑设计中，应该重视以下方面的质量要求，即建筑设计的安全性、经济性、设计的可信性、功能性以及可实施性。在现代实际的设计中，建筑设计常常由于工程的周期比较短，任务比较繁重时间也比较紧，如果没有对电气设计各方面的关系进行妥善的处理，会导致客户住宅的电气设计安装较为混乱，根据我国每年的工程质量的统计有很多居民住宅的电气安装设计没有考虑到客户家用电器的普及以及现今社会的快速发展的形势，导致了不少工程事故，所以本文阐述了现今高层建筑的电气设计的重要内容。

关键词：建筑功能；高层建筑；快速发展；电气设计

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

就目前我国建筑行业的发展来说，现今的高层建筑逐渐的增多，也慢慢的受到的消费者的认同，但同时高层建筑的能量消耗的浪费的现象也是一个非常棘手的问题。当然由于各城市的高层建筑的逐渐增加，建筑电气设计的好或者是坏也会直接影响到建筑物的使用功能，现结合相关的资料对现代的高层建筑的电气的安装设计的内容以及相关的问题开始进行全面的探讨。

城市高层建设的电气设计原则

在我国城市高层建筑的电气设计的过程中建筑企业一定要结合以下几个方面：首先是建筑设计的经济性，城市高层建筑电气设计的经济性就是指电气设计的初期投资和安装的费用达到经济合理的概念；其次就是建筑设计的可靠性，建筑企业应该根据建筑用电负荷等级采取相应技术措施，以保证供电的连续性和可靠性。再次是建筑设计的灵活性，主要力求建筑线路的简单和明显，没有其他多余的电气设备，这样可以使投入或者是切除一些设备和线路的操作的方便性，这样既可以避免操作失误又能够提高运行环境的可靠性，处理一些紧急事故也能简单迅速；最后是建筑设计的安全性，施工单位保证在所有操作可以有效的保证工作人员以及设备的安全，并且能够使工作人员在完全安全的条件下进行维修工作。最后一点就是建筑设计的科学性，建筑电气安装设计一定要严格的根据国家的规范，一定要贯彻执行我国的有关政策以及相关的法令，要遵守设计的工作程序。

城市高层建筑的电气设计的内容

电力负荷的计算

电力负荷是供电设计依据的参数，电力负荷计算的是否精确对为高层建筑合理的选择设备和安全可靠以及高层建筑的经济运行都起着决定性的作用。目前我国的高层建筑的电力负荷的计算方法基本上都是采用负荷密度法以及需要系数法。

城市高层建筑的供电电源与电压的选择

高层建筑内很多负荷都属于一级或二级负荷，根据相关规范要求应保证有两路电源供电，第二电源的选择应权衡可靠性和经济型，可以从市政电网引入或自备采油发电机两种方式中选择一种，如选择从市政电网引入第二电源的方式，则应保证引入的两路市政电源为相互独立的，以免一旦市网故障两路电源都失电，两路电源应同时供电分列运行，互为备用。此外，故意电压等级，一般来说高层建筑从电网取得的电压大多数为10KV，经变压器调压后以380/220V向下供电，如建筑中有负荷特别巨大的设备如大型空调设备，则按具体设备要求设置相应专用变压器给特定设备供电。

高层建筑的主要设备的选型

首先一定要有高压开关柜，现今的高层建筑的配电室基本都是设立在主楼的地下层，按照建筑的规定应不宜利用油开关，在国外应用于高层建筑开关的一共有三种类型可以选用，即SF6开关和高压空气断路器以及真空断路器，但由于高压空气断路器的技术比较陈旧，SF6开关的尺寸数比较大并且产生的气体有剧毒，所以目前真空断路器的应用比较普遍。由此看来，根据城市高层建筑的地下室的标准来看选用具备五防功能的真空开关手车式的高压开关柜是比较适合的。

其次是电力变压器，如变压器设在主体建筑内，不能选用含油变压器的，应选用干式变压器，如在主体建筑外的独立电房则不受此限制，本着技术先进、经济可靠的原则选择相应的变压器。但无论采用干变或是油变均应选择新式节能变压器，并应采取Dny11接线方式，防止3次谐波传入上级电网。

第三种设备就是低压配电屏，低压配电屏一般采用的是自动空气开关出线，目前我国已经能够提供这样的大容量的产品了，在国外这种低压配电屏的结构差不多都做成了抽屉的样式，对于大量的出线就做成了手车式。

第四种设备是应急备用发电机组，这种设备一定是快速启动的，按照高层建筑的要求一定要在30S内自动恢复用电，在过去我国的高层建筑基本上都是采用柴油发电机来做应急电源的，而近几年来国外的高层建筑已经开始采用了燃气轮式发电机了，这种发电机的优点主要是体积比较小，反应速度快，重量比较轻，出现的故障率比较低等等，根据建筑设计的可靠性来讲最好是选用两台能够自动并车这样比较好。

最后，主要的设备应是母线槽和电缆，绝缘的母线槽共有两种就是有铜的和有铝的两种，这种设备具备的优点是容量比较大、结构紧凑和可靠性高以及使用和维护起来比较方便。实际工程中如负荷较集中且容量较大应优先选用母线槽供电。

城市高层变电所的位置的确定

现在我国的高层建筑的用电量比较大，在确定了变电所位置的同时应该尽可能的使高压深入电力负荷的核心，这样对节约电能和提高企业供电的质量都有着重要的意义。在国外城市的高层建筑的变电所基本都设立在主楼内，建筑的高度在三十层左右的，大多数都集中在底层；高度在六十层左右的基本都分散在地下层和中间层以及顶层。由此看来，变电所的位置以及变电所的数量的分布都应该通过技术经济的比较来做决定。

城市高层建筑的电梯

高层建筑的电梯应该按照使用的功能分为高级客梯和普通客梯，观景梯和服务梯，消防梯和货梯以及自动扶梯等等；按照电梯的速度又可分为低速梯和快速梯与高速梯以及超高速梯等等，若按照电流来区分则分为交流与直流两类。现在的高层建筑的电梯为了能够提高运输的能力以及缩短等电梯的时间基本上都采用高速或者是超高速电梯分别利用电脑进行群控制。所以对于电梯的选择与确定电气设计工作人员一定要与建筑师或者是总体的交通设计人员来研究确定。企业为了提高运行的稳定性以及舒适感客梯基本上选用的都是直流电动机驱动。

城市高层建筑的电气设计应该注意的问题

首先，高层建筑由于照明和空调的电力负荷比较多，电梯等的运输设备较多，用于排水的设备较多所以用电量特别的大，并且对可靠性的要求很高。其次，在高层的建筑中照明以及动力基本上都不共用干线，照明负荷基本都采用母线槽配电，而动力负荷大多数都采用放射式供电，照明与动力分开。第三是由于高层建筑在结构上基本上都采用了大柱距形成了很大的空间，这使墙面上安装得的设备逐渐增多，这就使在地面上的管道增多了。第四是电气设备的管线应该采取防火措施和防震措施。最后城市的高层建筑对消防的要求较高，因为城市高层建筑的高度比较高体量比较大人员也比较密集，设备比较多装饰豪华，建筑物的本身火灾隐患就比较多所以对消防的要求比较高。

结语：从我国的总体能源的行情来看，我国的能源还是比较匮乏的，城市高层建筑的电气设计必须要本着节能的原则来进行，要采取必要的节能措施应该主要贯彻实用的，经济合理的并且技术比较先进的原则，在我国民用建筑的节能的潜力是很大的，应该在设计中精心的考虑这一问题，在电气设计设备的选用之前，应该对设备进行具体了解，以实现优质的高层建筑设计的目的。

参考文献：

[1]李海安.黎文安.实用建筑电气技术 [M].北京：水利水电出版社.1996

[2]徐文根.工业与民用配电设计手册 [M].北京：水利水电出版社.1996

[3]陈一才.高层建筑电气设计手册 [M].北京：建筑工业出版社.1992