高层建筑电气设计之我见

摘要：本文介绍了现代高层建筑的特点及建筑电气设计的原则与特点，阐述了高层建筑电气设计的主要内容，供大家参考。

关键词：高层建筑；电气设计

Abstract: This article describes the characteristics of modern high-rise buildings and building electrical design principles and features on the main content of a high-rise building electrical design for your reference.Keywords: high-rise buildings; electrical design

中图分类号：S972.7+4 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

随着社会的进步和经济的不断发展，居民建筑还会出现新的特点和特征，现代高层建筑的电气设计也由于智能化的需要而变得复杂。但是无论出现怎么的变化，电气设计者都应本着稳定、安全、经济的目标，认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工，从而将高层建筑电气设计和安装上推至臻美。

1 高层建筑的特点

1.1 高层建筑建筑面积大。由于建筑面积大，为了减少占地面积，大型建筑物必须向空中发展。目前国内外建筑物高度可达400余米。

1.2 用电设备种类多。（1）电气照明设备：室内、楼梯走道、安全和疏散诱导照明等；电梯设备：客梯、货梯等；（2）给排水设备：生活水泵、消防泵等；（3）制冷设备：包括冷水机组、冷却塔风机等；锅炉房用设备：包括鼓风机、引风机等；（4）厨房用电设备：冰箱、排风机和各种炊事机械等；（5）空调系统用电设备：包括送、回风机、风机盘管等；（6）消防设备：排烟风机、正压风机等。高层建筑的用途不同，其用电量也有差别，但总的来说耗电量一般非常巨大。供电可靠性大。高层建筑的消防用电、应急照明、客梯电力变频调速（恒压供水）生活水泵、 排污泵等一级负荷，由两个独立电源供电。

2 建筑电气设计的原则与特点

2.1 建筑电气设计应本着稳定、安全、经济的目标。虽然稳定、安全、经济三者达到最佳平衡存在矛盾，但是建筑电气设计应把稳定、安全放在首位，在保证系统的稳定、安全运行的同时也要兼顾经济的因素。虽然三者同时达到最佳结合困难很大，但设计者在设计过程应尽量使设计稳定、安全的条件下尽量经济，这也是每一位优秀电气设计师的职责和目标。建筑电气设计应遵守以下的原则。（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。（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。（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应发展的可能性。（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。

2.2 建筑电气设计严格依据国家规范和有关政策和法令。规范包括国家规范和地区规范，是国家或某地区为确保设计质量，根据当地的情况而制定标准。建筑电气负荷计算前要做大量的调查工作。这些调查工作包括当地居民的经济状况、消费水平、生活习惯等。选择合适的计算参数。用电负荷是电气设备选择的依据。建筑电气设计与其他设计做好协调。建筑电气设计是整个建筑工程设计的一部分，设计过程中要与有关建筑、结构、给排水、暖通、动力和工艺等工种密切协调配合。

2.3 与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等属于电器照明设备；货梯、客梯等电梯设备；生活水泵和消防泵等给排水设备；冷却塔风机和水冷机组等制冷设备；引风机和鼓风机等锅炉房设备；排风机、电冰箱等厨房用电；包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备；包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备。另外，不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别，不过总的来说耗电量比较大。再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。

3 高层建筑电气设计的主要内容

3.1 供、变电的设计。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1 5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。现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。～般高压采用单母线分段.自动切换互为备用。母线分段数目 与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时 才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。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。每层楼竖井设配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时.一般按层数分区供电.或将变压器分散设在地下层.中间层或最顶层。

3.2 网络综合布线系统设计。网络综合布线系统就是为了顺应发展需求而特别设计的一套布线系统。对于现代化的大楼来说，就如体内的神经，它采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将现代建筑的三大子系统有机地连接起来，为现代建筑的系统集成提供了物理介质。可以说结构化布线系统的成功与否直接关系到现代化的大楼的成败，选择一套高品质的综合布线系统是至关重要的。

3.3 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。

3.4 防雷与接地现代高层建筑的防雷设计.采用避雷针和避雷带的做法简单可靠、经济合算。但必须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接.形成等电位层。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。

3.5 消防自动灭火与报警机制的设计。随着科技的进步，高层建筑在火灾自动报警灭火机制方面也逐渐统一，目前主要包括5个部分：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心、自动洒水灭火器和气体自动喷射，以保证报警灭火自动化系统。在这个过程中，由探测器探测火灾信号，并自动转为电信号，电信号进入分区报警器以及消防中心，转为声光报警信号。而整个消防指挥与监控由消防中心完成。由于高层建筑消防用电设计跨多学科，规模、功能和控制范围都日趋复杂，因此设计的复杂程度也越来越高。

4 结束语

随着中国社会的进步和经济的蓬勃发展，人口密度的不断加大，使得高层建筑和超高层建筑大量涌现。随着收入的增加，人们对生活质量的重视，居住建筑中家用电器的类型和数量在不断增加。高层建筑的电气设计工作是一项复杂的工程，在设计过程中应充分考虑其特点，合理设计高层建筑电气的各个系统满足建筑功能要求是极为重要的。

参考文献：

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[2] 中华人民共和国建设部.《民用电气设计规范》. JGJ16-2008.

[3] 章楷盛，李洪伟，现代高层建筑电气设计内容分析[J].中国科技财富，2010，（9）.