導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇高層建筑電氣設計，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

1 高層建筑電氣專業(yè)的特點

用電設備種類繁多。高層建筑中用電設備包括電氣照明設備、電梯設備、給排水設備、生活水泵、制冷設備、鍋爐房用設備、空調系統(tǒng)用電設備和消防設備等。耗電量大。由于用途不同,高層建筑用電量也有一些差別,但總體而言,耗電量非常巨大。供電可靠性要求高。根據(jù)要求,消防用電、應急照明、主要通道照明、客梯電力、變頻調速生活水泵等設備在設計時都需要由兩個獨立的電源供電。

2 高層建筑電氣設計的主要內容

2.1 負荷的計算

電力負荷是供電設計的依據(jù)參數(shù)。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。

2.2 供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數(shù)量應視負荷大小及當?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發(fā)電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。

2.3 供配電系統(tǒng)的設計

高層配電系統(tǒng)的設計很大程度上關系到樓層電力分布與能源的合理有效利用，高層建筑配電要考慮到負荷及電網(wǎng)接入的式樣，在此基礎上再選擇合適的電力設備。

2.3.1 高層建筑的電力負荷主要有消防設施，包括消防水泵，消防電梯，防煙排煙設施，火災自動報警系統(tǒng)，自動滅火裝置，火災事故照明，疏散指示標志，電動防火門窗，卷簾和閘門等，照明裝置包括正常照明、事故照明、應急照明、熒光燈廣告、航標燈等；動力負荷包括升降電梯(載人電梯，貨運電梯。人貨混用電梯)、自動扶梯、傳送帶、供水、排水、供氣等，以及空調制冷設備和其他電氣設備(如保安監(jiān)視、中央集控、微機管理中心等)。上述負荷中就用電量而言，動力和照明大約各占30％，其他占40％，就其重要性而言，消防用電是第一位的，因為高層建筑人員密集，內部裝飾復雜，易燃材料多，發(fā)生火災的可能性大。若一旦發(fā)生火災，由于人員和物資的疏散極為困難，往往會造成重大經濟損失和人員傷亡事故，有時甚至會造成不良政治影響。因此，有關規(guī)范規(guī)定，高層樓消防用電均屬一級負荷。

2.3.2 供電電源電壓及主接線

高層建筑由于用電負荷較大，它一般采用高壓供電，供電電壓國內多為l0kV。高壓供電系統(tǒng)主結線一般多采用單母線制。單母線制主要特點是結構簡單，所需設備和投資少，經濟性好，因而一般高層建筑及工礦企業(yè)較多采用。高層建筑電力負荷性質為一級和二級負荷，按國家供用電規(guī)劃規(guī)定，一級負荷應由兩個獨立電源供電，特別重要的一級負荷應由兩個獨立電源供電，二級負荷一般也由雙回路線供電，但當取得雙回路線很困難時，允許由一回路專線供電。高層供電的可靠性和連續(xù)性主要依賴供電方式的優(yōu)化設計，其特點是：高壓雙回路或三回路進線，均采用內橋接法；低壓采用單母線分段，設母線開關，負荷分布在各段母線上，有的互為備用；特別重要負荷由自啟動(或手動啟動)備用柴油機供電。需要指出的是，這些高壓雙回路或三回路進線來自不同的獨立電源是十分必要的。上述供電接線可靠性較高，但是由于使用斷路器數(shù)量多，變壓器備用容量大，其經濟性值要進一步計算。另外，供配電裝置用了一些充油設備，會給變電所的布置及防火帶來隱患。

2.3.3 變壓器的選擇

現(xiàn)在高層建筑中使用大容量變壓器(單機容量超過l600KVA)并不少見，相對而言，大容量變壓器效率較高，但投入時涉及的負荷面也寬。因此，科學地綜合各種因素，再根據(jù)各相關專業(yè)的用電要求，適當?shù)卮_定變壓器單機容量及其臺數(shù)。一般來說，根據(jù)空調設備的分組來設置專用變壓器是比較合適的，這樣就可以隨著空調機組的投切來投切相應的變壓器，從而取得良好的經濟效益。

2.4 照明設計

2.4.1 光源

地下室、住宅客廳以熒光為主，設備用房、樓梯、走道和住宅(除客廳外)以白熾燈為主}商場照明僅設置總電源箱，具體燈具布置由二次裝修設計。

2.4.2 事故照明

地下室、商場、樓梯間的照明系統(tǒng)有兩個電源(備用電源由發(fā)電機供給)，另外在電梯前室、樓梯間、配電室、發(fā)電機房、水泵房及消防中心等重要場所設應急照明。電梯前室、樓梯間及走道等人員密集通道設誘導燈。

2.4.3 導線選擇及線路敷設

住宅、商場及地下室照明線路，采用ZRBVV阻燃型塑料銅心導線。所有由照明配電箱配出的線路均采用金屬線槽明敷。

2.5 防雷與接地

現(xiàn)代高層建筑的防雷設計，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用，但在理論上一直是有爭議的。現(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地。

現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網(wǎng)，這對均衡電位，提高安全性都有好處。

2.6 電梯

電梯按使用功能分，有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種；按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按電流分則有交流和直流兩大類。設計人員的任務是要確定電梯臺數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和造型，不是電氣設計人員單方面所能決定的，必須與總建筑師或總體交通設計人員共同研究才能確定。

2.7 防火和報警系統(tǒng)

由于高層建筑面積大、人員復雜，引起火災的可能性很大，加之豎向孔洞多、現(xiàn)代化的塑料貼面材料、全部窗戶密封、設備龐雜、人員和物質等都很集中，發(fā)生火災時火勢容易蔓延，疏散人員和撲滅火災也很困難，所以現(xiàn)代化的高層建筑除了在建筑設計方面采取很多措施(如合理布局、采用耐火材料、劃分若干防火區(qū)等)外，還應設置完善的自動消防系統(tǒng)和防火報警系統(tǒng)。自動消防和防火報警系統(tǒng)一般由檢測、報警、確認判斷和初期滅火設備、疏散誘導系統(tǒng)、排煙滅火系統(tǒng)組成。

3 高層建筑電氣設計需要注意的問題

由于社會人口膨脹和用地緊張, 高層建筑越來越多,其高容積率也逐漸被大家認可。然而,高層建筑電氣設計的質量保證卻是非常重要而復雜的一個問題,需要從安全性、適用性、可靠性、經濟性等多方面進行考慮。

首先, 高層建筑電氣設計必須在正常情況和停電火災等特殊情況下,保證人員和建筑物安全。其次,電氣設計在滿足使用要求和規(guī)范的前提下,要減化供配電系統(tǒng)的結構,從而減少設備的數(shù)量和容量,便于操作和維修。最后,設計時確定合理的負荷等級, 縮短停電的時間及次數(shù),減少故障。

篇2

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：

高層建筑已成為現(xiàn)代城市的標志，同時它也象征著科技的進步。電氣設計是高層建筑工程里必不可少的部分。但是，由于高層建筑的電力負荷過大，怎么合理的運用電氣設計讓建筑具有節(jié)能、智能、安全的特點，已成為人們關注的問題。

1 建筑電氣設計的概念

設計是一個構思表達、再構思表達、反復推敲、不斷深入發(fā)展和進行評價的過程?；旧峡梢愿爬椴┯[、創(chuàng)意、構思、表達等幾個階段。設計過程從一開始到深入下去，各階段思維的廣度、深度都不同，表達方式、工具也可能是多樣化的。表達方式和工具要適應思維的速度，推動思維發(fā)展成熟。傳統(tǒng)建筑電氣設計只包括供電和照明，而今天一般將其設計的內容形容為強電和弱電。將供電、照明、防雷歸類在強電，而其余部分，如電話、電視、消防和樓宇自控等內容統(tǒng)統(tǒng)歸于弱電。這種分類以電壓的高低為依據(jù)，容易理解，所以很快被人們所接受。

2 高層建筑供電系統(tǒng)設計

2.1 電力負荷的確定

電力負荷是供電設計的主要依據(jù)。電力負荷預算時應分別計算動力電和照明電。電力負荷預算正確與否，對電氣設備的選擇、配置，保證電氣設備系統(tǒng)安全、高效運行，對整體工程的經濟分析和相關設計，都有重要的指導意義。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。

2.2 電源及電壓的選擇

至少設兩個獨立電源，采用10KV標準電壓雙回路供電。兩路各帶一半負荷同時供電、互為備用。10KV雙回路供電電源分別來自不同的變電站，或來自雙回路超高壓變電站的兩段獨立母線。

某些超高層公共建筑可選擇10KV三回路電源引入，采用兩路使用一路備用的運行方式。針對高層建筑中存在大量的一級負荷，還需備用柴油發(fā)電機組，要求在15s內自動恢復供電，應付意外情況的發(fā)生。

2.3 變配電所的布置。

對于高層建筑的用電設備來說，它們的負荷是比較大的，一般來說很大的一部分是一、二級負荷，所以常常變電所的規(guī)模一般來說會比較的大。總配電所最好是設置在地下層內，因為變配電所應靠近用電負荷。對于高層建筑的總變配電所來說，管線進出的程度會比較多，有高壓也有低壓的電纜。

2.4 高低配電系統(tǒng)的設計

2.4.1 高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數(shù)目，與電源進線回路數(shù)相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。

2.4.2 計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。有些地方供電部門又把空調設備的用電，全部劃為照明計價系統(tǒng)，一般做法是安裝總表及動力表，由總表減去動力表以后，全部為照明電費。

2.4.3 為減少變壓器臺數(shù)，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯(lián)絡開關。照明和動力分開設變壓器，當動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設，而在低壓側應對動力負荷分類計費。

2.4.4 高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設層間配電小間。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數(shù)較多負荷數(shù)較大時，一般按層數(shù)分區(qū)供電，或將變壓器分散設在地下層、中間層或最頂層。

2.4.5 低壓配電系統(tǒng)各級開關均采用自動空氣開關（斷路器），設置 瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。各級自動空氣開關的保護整定，應注意選擇性配合，防止越級跳閘。

2.4.6 所有電梯均要求采用兩路不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱，設兩路電源的自動切換裝置，互為備用。

2.4.7 功率因數(shù)按規(guī)定應補償?shù)?.9-0.95。無功補償都采用集中補償方式。為降低變壓器容量，多集中裝設在低壓側，與配電屏放在一起，但必須采用干式移相電容器。

2.5 電壓選擇和電能質量

要正確選取變壓器的變壓比和電壓分接頭，最好采用補償無功功率的措施，要盡量減少電壓偏差，要降低系統(tǒng)的阻抗，最好使得三相負荷比較平衡。

2.6 應急電源設備的選取

自投裝置的動作時間，如果是能夠滿足允許中斷供電時間的，則可以選取帶有自動投入裝置的專用線路，而使得其是出于獨立于正常電源的裝置。在允許的范圍之內，可以選取那些蓄電池靜止型的供電裝置，來進行不斷供電。

2.7 對于功率因數(shù)的方法的確定

提高自然功率因數(shù)，就是提高變壓器和電動機的負載率到75～80%，以及選擇本身功率因數(shù)較高的設備。對于非線性負載電路（在通信企業(yè)中主要為整流器），則通過功率因數(shù)校正電路將畸變電流波形校正為正弦波，同時迫使它跟蹤輸入正弦電壓相位的變化，使高頻開關整流器輸入電路呈現(xiàn)電阻性，提高總功率因數(shù)。

3 高層建筑電氣設計中的需要注意幾個問題

3.1 高層建筑由于照明及空調負荷多，電梯等運輸設備多，給排水設備多，所以用電量特別大，且供電的可靠性要求很高。

3.2 在高層建筑中，照明與動力基本上不共用干線。動力負荷多采用放射式供電，照明負荷則多采用母線槽配電，與動力分開。

3.3 由于在結構上多數(shù)采用大柱距，形成大空間，使墻面安裝的設備增多，必然使地面管道增多。

3.4 由于建筑構件的預制裝配化及干法施工；縮短了施工周期，而且頂棚一般采用標準化、系統(tǒng)化的吊頂。

3.5 電氣設備的管線應采取防火措施。

3.6 空調設備等主要用電設備分散，多數(shù)要求集中管理，即要求采用電腦管理和監(jiān)控系統(tǒng)。

3.7 采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設備的防震；管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。

3.8 消防要求高。因為高層建筑高度高，體量大，人員密集，設備多，裝飾豪華，建筑本身火災隱患多，故對消防要求很高。

4 建筑電氣設計中的節(jié)能原則

由于人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機迫在眉睫。因此，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源——電能，也就成為民用建筑電氣設計的焦點。建筑電氣設計節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應堅持以下三個原則：

4.1 滿足建筑物的功能

即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

4.2 考慮實際經濟效益

節(jié)能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。

4.3 節(jié)省無謂消耗的能量

節(jié)能的著眼點，應是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。

5 智能化發(fā)展

在科學技術日新月異的今天，隨著微機自動檢測及控制技術、計算機網(wǎng)絡技術、通訊技術的發(fā)展，樓宇智能化的實現(xiàn)已成為可能。未來的住宅樓應有一個由檢測單元、執(zhí)行單元、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和微機組成的智能監(jiān)控系統(tǒng)，由該系統(tǒng)對樓宇內的設備運行、電氣故障、火災、盜情等進行集中監(jiān)控。再設置綜合布線系統(tǒng)，將一定區(qū)域內的樓宇按星型拓樸結構建成小區(qū)局域網(wǎng)，進而所有局域網(wǎng)連接，同時與公安、消防、電訊、廣播住宅管理等部門連網(wǎng)從而建成城市住宅管理信息網(wǎng)絡，實現(xiàn)住宅的全天候、全方位監(jiān)控和管理。

6 結束語

隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，因此，高層建筑電氣設計就成為設計者不得不面對的問題，同時，在能源緊張的今天，更要注重節(jié)能的設計。

篇3

隨著地面用地越來越緊張，高層建筑越來越多，對其供電可靠性和消防等有了更高的要求，因此，應進一步加強高層建筑電氣設計。本工程地上兩座34層，其中裙樓有4層，1到3層為商用，4-34層位寫字樓，地下有2層，建筑總高度為129.95m，總面積為16.2萬平方米。以下是以本工程為例，對高層建筑電氣設計進行了分析。

1.供配電系統(tǒng)設計

1.1供電需求

高層建筑供配電系統(tǒng)設計應從整體來進行，至少需要兩路獨立市電電源，另外，還需應急電源或備用電源的設置。

1.2電源

高層建筑正常電源數(shù)量應至少兩個，采用專線由上級變電站或開關站放射式供電。電源電壓等級可以是10kV、20kV、35kV或110kV。如果某路電源斷電時，必須保證剩余電源供電需在二級以上負荷。應急電源和備用電源是高層建筑必不可少的一部分，其可以設柴油發(fā)電機來進行，此柴油發(fā)電機確定柴油發(fā)電機的額定輸出電壓需根據(jù)負荷大小、單臺電動機最大啟動容量、供電半徑等因素來進行。當建筑物高度比200m低時，采用低壓柴油發(fā)電機；如果建筑物高度在100m~400m時，應進行技術分析、比較，對柴油發(fā)電機的額定電壓進行確定；當建筑物高度比400m大時，采用高壓柴油發(fā)電機。

1.3高壓供配電系統(tǒng)

主配變電所-分配變電所結構是高層建筑的高壓供配電系統(tǒng)。主配變電所應采用單母線分段的主接線形式放射式引至分配變電所。高壓系統(tǒng)配電級數(shù)根據(jù)當?shù)毓╇姴块T的規(guī)定，35kV電壓等級可直降到0.4kV；也可先將35kV降壓到10kV，再將10kV降到0.4kV。

1.4配變電所

配變電所地址的選擇嚴格根據(jù)《10kV及以下變電所設計規(guī)范》GB50053、《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ 16、《35~110kV變電所設計規(guī)范》GB 50059中的有關規(guī)定。也就是說，配變電所地址應設在離人們遠的地方，變電所、主要的配電間不應設在伸縮縫、沉降縫及存在漏水危險的地方，在出入口處不宜放置發(fā)電機和變壓器。配電變壓器的長期工作負載率不宜超過60%。在負荷中心設置配變電所，在地下一層和首層設置主配變所，也可設獨立的變電站。在避難層、頂層設置分配變電所，其變壓容器容量應小于1000kVA。針對高層建筑而言，在主配變電所中應設置值班室，值班室可以獨立存在，也可以與高壓配電裝置室和相應的配電裝置室相通。根據(jù)高層建筑的具體情況，配變電所的高低壓開關柜可以選擇從多種形式中選擇。對于大截面電纜或電纜數(shù)量較多時，應設電纜夾層，其高度要控制在1.8m和3.2m之間。配變電所內應設置低壓集中自動電容補償裝置。補償要求按當?shù)毓╇姴块T的規(guī)定執(zhí)行，當沒有明確規(guī)定時，補償后低壓側進線處的功率因數(shù)應達到0.90以上。電容補償裝置的選擇應考慮配電系統(tǒng)中高次諧波的影響。繼電保護按《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》GB50062、《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》GB/T 50063、《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ 16的要求執(zhí)行。并符合下列規(guī)定：(1)當高壓系統(tǒng)采用中性點經小電阻接地方式時，應設置零序速斷保護，零序保護裝置動作于跳閘，其信號接入事故信號回路。(2)當分變電所離總配變電所距離較遠且上級保護不能滿足分變電所進線處保護靈敏度要求時，分變電所進線處應設一級保護。如果必要，分變電所的變壓器可設差動保護。(3)高層建筑宜采用綜合繼保單元，分散布置在高壓配電裝置上；低壓系統(tǒng)宜采用多功能儀表。高壓、低壓、柴油發(fā)電機組成統(tǒng)一的電氣控制系統(tǒng)并接入BMS系統(tǒng)。

高層建筑高壓宜采用集中控制方式，對變壓器主斷路器、分段斷路器、主要饋出回路斷路器宜采用集中監(jiān)視方式。主配變電所應采用直流操作電源，分配變電所視具體情況采用直流操作電源或交流操作電源。所用電源宜引自配電變壓器。

高層建筑對備用、應急電源有一定的要求，具體要求如下：(1)按照相關規(guī)定設置應急電源。(2)采用獨立于正常電源的電機組設備備用電源。 (3)柴油發(fā)電機房宜設在地下一層，也可設置獨立的柴油發(fā)電機房，不宜在避難層和頂層設置柴油發(fā)電機組。

2.電纜電線選擇和敷設

在電氣設計中，比較復雜的問題就包括高層建筑干線電力線路的選型和敷設方式。針對大容量配電干線而言，由于封閉式母線具有載流量大的特點，因此，在本工程中普通電源、空調動力大容量用電干線都采用這種方法。根據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》（JGJ16-2008）第7.4.3條導體敷設的環(huán)境溫度要求，在封閉的強電間發(fā)熱量大，會造成導體載流量下降，故暖通專業(yè)應予考慮適當排風。配電干線在變配電室內段的敷設用開敞式電纜托盤，變配電室到電氣豎井間段采用封閉式防火電纜橋架敷設，在電氣豎井內的敷設全部采用電纜明敷固定在階梯式電纜梯架上。這樣，就將安裝施工及上述問題有效地解決了，為日后的維修也帶來很大的便利。在樓層間的分支干線導線敷設根據(jù)所配設備的消防負荷等級選擇防火類型，并盡可能地采用鋼管暗敷在墻壁和樓板內，明敷防火線路在外套保護鋼管上噴涂防火涂料。各層電氣豎井內的樓板孔洞和各處墻壁上的電氣安裝孔洞，在設備安裝施工的后期一定要用防火膠泥等防火材料嚴實封堵，這是相關設計規(guī)范明確要求需設計時留意的。

3.火災自動報警系統(tǒng)

根據(jù)規(guī)范《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》（GB50045-95 2005年版）的有關要求，高層建筑應按特級保護對象設置火災自動報警系統(tǒng)，除游泳池、溜冰場、衛(wèi)生間外，均應設置火災自動報警系統(tǒng)。本工程火災自動報警系統(tǒng)采用控制中心報警系統(tǒng)方式。在消防控制室設置有火災報警及聯(lián)動控制器、消防聯(lián)動控制設備、消防警報及通訊設備、彩色CRT、打印機等設備及可直撥城市“119”火警電話的外線電話?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)除由消防電源作主要電源外，另設直流備用電源。CRT顯示器、消防通訊設備等的電源，另設UPS裝置供電。本工程報警設備按照全面保護方式進行設置，在《高層民用建筑設計防火規(guī)范》（GB50045-95 2005年版）及《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》（GB50067-97）等規(guī)范規(guī)定的場所及根據(jù)火災危險程度、消防功能要求需要的各有關場所設置火災探測器。值得注意的是本工程1～3層商業(yè)的中庭高度超過12m，配置自動尋的消防炮系統(tǒng)。每個防火分區(qū)均設置手動火災報警按鈕，從一個防火分區(qū)內的任何位置到最鄰近的一個手動按鈕距離均不大于30m；系統(tǒng)還可接受水流指示器、壓力開關、信號閥、消火栓啟泵按鈕、防火閥等設備的報警信號，并可監(jiān)視防排煙閥、消防水泵、消防風機的狀態(tài)信號、地下水池或屋面水箱消防水位狀態(tài)信號、市電與自備電及消防水泵主備用電源的工作狀態(tài)、消防電梯的故障狀態(tài)和停用狀態(tài)。消控室內彩色CRT應能顯示保護對象的重點部位、疏散通道及消防設備所在位置的平面圖等。在消防水泵房、備用發(fā)電機房、變配電所、消防風機房、消防電梯機房設置消防專用電話分機，在手動報警按鈕和各避難層每隔20m設置消防專用電話插口。消控中心設置可直接報警的外線電話。根據(jù)規(guī)范要求，在各層均設置一定數(shù)量的事故廣播揚聲器，火災事故確認后，將著火層及上、下層的事故廣播揚聲器自動接通，指揮人員有秩序地疏散。消防設備的控制與顯示等功能應按《消防控制室通用技術要求》GA767-2008的規(guī)定進行設計。高層建筑一旦發(fā)生火災現(xiàn)象，那么將會造成無可估計的損失，首先的樓層高，其次是人員密集，因此，電氣線路火災的防止必須提起重視?！陡邔用裼媒ㄖO計防火規(guī)范》（GB50045-95 2005年版）9.5.1條規(guī)定：高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統(tǒng)。將用于報警切斷的電氣火災監(jiān)控探測器設置在重要消防設備供電回路上?？偠灾乐垢邔咏ㄖl(fā)生火災是高層建筑電氣設計的一個重點環(huán)節(jié)，火災自動報警系統(tǒng)設置需要根據(jù)相關規(guī)定來進行，使其能夠最大限度發(fā)揮其功能和作用。

參考文獻：

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現(xiàn)代建筑向“縱深”發(fā)展，成為社會向前推進的必然趨勢。隨之而來的高層建筑電氣設計也已成為一門綜合性的應用技術，智能化、環(huán)?；囊筮€在不斷給我們提出新的研究課題。如何在不影響功能的情況下改善高層建筑高耗電量的現(xiàn)狀，也迫切需要我們找到應對措施。本文針對高層建筑電氣設計階段相關問題。提出自己的看法。

1. 高層建筑電氣設計要點

1.1 電力負荷的確定

電力負荷是供電設計的主要依據(jù)，按國家現(xiàn)行規(guī)范，消防用電設備(如消防水泵、消防電梯、噴淋泵、排煙風機、消控控制中心、應急照明等)、電梯、生活水泵用電、電話機房、安保設備和航空障礙燈等應按一級負荷別重要的負荷要求供電，其它用電負荷分別為二級或三級負荷。電力負荷預算時應分別計算動力電和照明電。電力負荷預算正確與否，對電氣設備的選擇、配置，保證電氣設備系統(tǒng)安全、高效運行。對整體工程的經濟分析和相關設計，都有重要的指導意義。

高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。

1.2 電源及電壓的選擇

至少設兩個獨立電源，采用10KV標準電壓雙回路供電。兩路各帶一半負荷同時供電、互為備用，10KV雙回路供電電源分別來自不同的變電站，或來自雙回路超高壓變電站的兩段獨立母線。某些超高層公共建筑可選擇10KV三回路電源引入，采用兩路使用一路備用的運行方式。

針對高層建筑中存在大量的一級負荷，還需備用柴油發(fā)電機組，要求在15s內自動恢復供電，應付意外情況的發(fā)生。

1.3 配電系統(tǒng)的設計

一般高壓采用單母線分段形式。母線分段數(shù)目取決于電源進線回路數(shù)目，如有多臺變壓器組可分多段、自動切換，互為備用。10KV外部接線考慮環(huán)網(wǎng)接線形式，以提高配電網(wǎng)的可靠性。電源進線采用電纜進線，當供電電源分為主電源和副電源時，也可選用單母線不分段的結線。

高壓供電系統(tǒng)及低壓干線基本采用放射式供電，樓層配電則適合采用混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線，高層建筑的豎井多采用插接式母線槽，各樓層豎井設有配電間，水平干線較難走線，可采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。如果高層建筑需要較大供電負荷，應分散設立區(qū)域配電中心(可考慮設備層、中間層或最頂層)。

低壓配電系統(tǒng)各級開關均采用自動空氣開關，設置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置，各級自動空氣開關的保護整定，應注意選擇性配合，防止越級跳閘。

單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000 KVA以便控制變壓器數(shù)量。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯(lián)絡開關。照明和動力分開設變壓器，當動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設，而在低壓側應對動力負荷分類計費。單臺變壓器的配置對一些超高層建筑有經濟上的弊端，由于這些建筑負載多而分散，可在負載相對集中的區(qū)域(如頂層)另設一配電間，以減少該區(qū)域的供電半徑，降低電能損耗。

電梯應采用兩路不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱，設兩路電源的自動切換裝置，互為備用。

計費采用高供高計，照明與動力分開，分別安裝總電表和動力電表，總表減去動力表即為照明電。

1.4 主要設備的選型

1.4.1 高壓開關柜

通常高層建筑的變配電室設在主樓地下層，不宜采用油開關。根據(jù)高層建筑地下室的規(guī)定，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。

1.4.2 電力變壓器

主樓內不能裝置油浸電力變壓器，高層建筑單體面積大、負載多，可選擇多臺大容量變壓器組合使用，對季節(jié)性負載集中設置，以便在過渡期停用相應變壓器，從而降低能耗。

1.4.3 低壓配電屏

多為大容量出線，建議采用手車式。

1.4.4 應急備用發(fā)電機組

應急發(fā)電機組應自成系統(tǒng)，避免接入其他負荷，位置宜靠近各區(qū)域配電中心。發(fā)電機選型建議采用燃汽輪發(fā)電機，較之傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、故障率低的優(yōu)勢，尤其適用于高層建筑。

1.5 變電所位置的確定

縮短供電半徑是提高供電質量、降低電耗的基本出發(fā)點。高層建筑的主要用電負荷(如中央空調機房、泵房)都設在地下層，通常情況下，變配電所也設在地下層就具有經濟上及環(huán)保方面的雙重意義。

1.6 電氣照明設計

高光效電光源是節(jié)能的需要。以此為出發(fā)點，根據(jù)使用功能、照度設計、眩光控制進行光源的選擇、布局，由于電光源的裝飾特性，它的布局還必須符合人們的審美情趣，力求在使用功能與藝術境界方面達到統(tǒng)一。

1.7 電纜與電線

一般動力設備與照明回路采用阻燃電纜線：消防設備與應急照明應選擇礦物絕緣的防火纜線，才能保證其緊急狀態(tài)下的正常功能。

1.8 防雷與接地

高層建筑主體都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接牢固，關鍵是做好金屬管線的接地。在高層建筑中防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合為一體組成聯(lián)合接地系統(tǒng)，接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。聯(lián)合接地網(wǎng)利用建筑物底板內的鋼筋作為接地網(wǎng)。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網(wǎng)，這對均衡電位、提高安全性都有好處。

1.9 消防自動報警滅火系統(tǒng)

系統(tǒng)包括：火災探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分。探測器探測到火災信號后轉換成電信號，進入分區(qū)報警器和消防中心，發(fā)出聲光報警信號。消防中心負責整座大樓火災的監(jiān)控和消防指揮。

高層建筑中消防用電的設計問題，涉及到其他許多學科，而且規(guī)模越大、功能越多，控制內容越廣泛、設計內容也就越復雜。

2. 高層建筑電氣設計的特點與對策

①高層建筑由于照明及空調負荷多、電梯等運輸設備多、給排水設備多，所以用電量特別大，對供電的可靠性要求很高；②高層建筑中，動力電與照明電各成系統(tǒng)、分別供電。動力負荷多采用放射式供電，照明負荷則采用母線槽配電方式：③高層建筑內部空間大、柱距大，又因其電氣設備多，導致墻面埋線多、地面管道多：④高層建筑主體通常采用干法施工，并且建筑構件的預制裝配化使施工周期縮短，要求電氣施工科學地高效運行；⑤消防要求高。高層建筑高度高、設備多、人員密集、裝修豪華、火災隱患多，施救難度大，故對消防提出很高的要求。設計中對選材要有消防方面的針對性；⑥用電設備分散，管理難度大。要求微機系統(tǒng)監(jiān)控管理；⑦防震要求：配電屏、燈具等電氣設備的防震處理：管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理；⑧節(jié)能要求：高層建筑的電氣設計中，要把電能消耗指標作為全面技術經濟分析的重要組成部分。圍繞經濟、節(jié)能和環(huán)保護的原則，采用技術先進、安全適用的配電方式，選用高效率變壓器、電動機和高光效電光源、無功功率補償裝置和設備監(jiān)控系統(tǒng)，減少電耗，節(jié)約用電；⑨電梯：電梯按供電電流分有交直流兩大類，據(jù)不同使用功能又有客梯、貨梯、自動扶梯、觀光梯、消防梯、服務梯之分。電梯的數(shù)量、性能選擇、布局配置要符合建筑本身的功能需求，需要工程各方集思廣益而定。

3 高層建筑電氣設計中的節(jié)能原則

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建筑電氣不僅包括居民用電的設計，大型工程諸如商場、寫字樓、工廠等建筑也應被涵蓋進去。過去的社會發(fā)展水平有限，因此對建筑物的設計要求也并不高，只要做好供電和照明兩個方面的設計就行，而隨著社會生產力和生產水平的提高，人們生活需求變得越來越多，建筑物也建造得越來越高，這就對當前的建筑電氣設計提出了新的要求，除了傳統(tǒng)的供電和照明外，還需要對建筑的防雷、通訊設備、智能工具等方面用電進行設計，這給相關行業(yè)和設計人員帶來了機遇和挑戰(zhàn)。

1 高層建筑電氣設計的特點

高層建筑電氣設計工作自身具備一些特質，這些特質是同高層建筑的特點以及建筑內的電氣有很緊密的聯(lián)系。首先，高層建筑中所涉及到的建筑電氣相關聯(lián)的電氣設備類別不斷增加，使用功能以及要求越來越復雜。其中最常見的包括：室內室外的一些安全照明裝置、冷卻塔風機等電力制冷設備，貨梯、客梯內的電梯電力設備，鼓風機、排風扇、空調、冰箱以及生活用水以及消防泵等給排水設備，吹風機、洗衣機等用電設備。

此外，高層建筑中存在的電氣系統(tǒng)類別較多，用電量差別較大，同時對于供電設備要求也有較大差別。所以電力設備不同，所配備的電源也不同，所需要的供電設備也有不同的要求。高層建筑中主要涉及到消防用電、電梯用電以及應急用電，這些方面必須配備專門的獨立電源，以免外部供電系統(tǒng)發(fā)生了故障之后，對于居民的正常生活與生產產生帶來不利影響。

2 高層建筑電氣設計的主要工作

2.1 按照不同設計內容進行設計

現(xiàn)在高層建筑的風格呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢，建筑高度越來越高、占地面積很廣，功能齊全多樣化，所以高層建筑電氣設計內容也與日俱增，設計水準也在提高。在狹義上講高層建筑的電氣設計就是指的高層建筑內部供業(yè)主正常使用的電氣設備及線路的設計，廣義上的高層建筑電氣設計涉及到構筑物、道路、廣場等許多附屬結構的電氣設計。傳統(tǒng)意義上的建筑電氣設計僅僅就是照明以及供電，但現(xiàn)階段的高層建筑電氣設計除了照明以及供電之外，還包括防雷擊等強電部分和電話、電視、消防和樓宇自控等弱電部分。按照電壓的高低類別進行劃分可知，高層建筑電氣設計可以分為強電、弱電兩部分。弱電中所涉及到的消防、電訊以及自控內容和傳統(tǒng)意義上的電氣設計理念存在較大出入。但是高層建筑電氣設計也不是完全將這兩類型單獨進行設計，最常見的包括動力設備的二次控制回路，電壓較低屬于弱電，但是設計的時候按照強電標準進行設計；消防回路中的聯(lián)動電壓較高，但是設計的時候依舊遵守弱電標準。

2.2 按照設計步驟進行設計工作

首先對計劃任務書進行審議，通過之后建筑工程設計緊接著邁入初步設計以及施工圖設計。如果所涉及到的建筑工程比較重要或者規(guī)模較大，那么應該制定多個備選方案以便優(yōu)選，但對于小型的高層建筑可以直接選取方案進行初步設計。在建筑設計任務確定之前首先應該做的是，認真理解領會設計任務書的各項任務，將各項批準文件準備齊全，認真核實需要檢查的各設計項目、設計范圍和設計內容。等到上述工作完成之后開始辦理設計委托文件。設計人員在各項設計工作開展之前，首先要對設計目的和設計內容進行認真審讀并領會理解，結合合計內容，進行深入的調研，搜集相關資料，為設計高質量和快進度的完成創(chuàng)造條件。編制的分項設計文件必須根據(jù)設計工作中各階段的不同要求和特點，然后上交主管部門，經過審核通過后交付施工單位，根據(jù)設計方案展開施工。在施工之前，設計人員應該把設計的技術路線等內容向施工單位的專業(yè)人員進行技術交底。

2.3 與相關部門就設計中的問題進行交流

高層建筑工程項目的電氣設計中，建設單位必須做好設計單位的初步設計文件的審核工作，建設主管部門審核通過后，下一步的設計工作方可進行。其中高層建筑電氣設計涉及到的有關的政府及行政部門主要有城鄉(xiāng)規(guī)劃部門、供電部門、人防部門、消防部門、環(huán)境保護部門、郵電部門以及文物部門等，如果工作中存在了一些持有異議的問題，應該上報上面所述的部門，展開研討論證得出一致的意見后才可進行。

3 高層建筑電氣設計發(fā)展要求

3.1 滿足高層建筑物的使用功能

高層建筑的電氣設計必須同建筑的使用功能相吻合，照明方面必須達到照度、色溫、顯色指數(shù)等技術等相關技術標準，制冷取暖方面，空調的溫度以及風速等也行符合設計要求，為使用者創(chuàng)造一個舒適的居住環(huán)境，同時也應滿足相關部分的衛(wèi)生標準。所涉及到的應急通道以及消防設施要達到防火規(guī)范，為突發(fā)事件情況下的居民創(chuàng)造一個暢通無阻的通道，滿足應急要求。其中所涉及到的一些娛樂場所或者公共場所，必須所需的專業(yè)技術要求，例如電影院中，照明設備必須做好專業(yè)的電力設計。

3.2 滿足高層建筑節(jié)能和經濟的要求

設計中應該做到"經濟合理、價值實用、技術先進"，高層建筑的耗電量非常的大，有很大的節(jié)能空間，設計過程中應該充分的挖掘節(jié)能空間。如果一些地方可以安裝電氣節(jié)能設備，那么應該盡可能的采取節(jié)能設備，綜合各方面的櫻色考慮設備的性能、原理以及效果等方面，不僅僅要達到技術以及技能方面的標準，同時也要符合預期的成本要求，做到真正意義上的節(jié)能。

在滿足節(jié)能要求的同時也應顧及到經濟方面的因素，如果因為節(jié)能導致大成本的投入，那將是無意義的，徒勞的。節(jié)能的本質就在于節(jié)能設備在使用期限內的使用成本及投入成本之和遠遠小于非節(jié)能設備的使用成本及投入成本之和。

3.3 處理好高層建筑電氣設計穩(wěn)定、安全、經濟三者的關系

高層建筑電氣設計必須做到安全、穩(wěn)定、經濟這一預期目標，如果穩(wěn)定、安全與經濟之間難以同時兼得，那么優(yōu)先考慮高層建筑電氣設計的安全和穩(wěn)定，在此基礎之上再去追求經濟方面的問題。作為一個高水準的高層建筑電氣設計方案，必須合理的把握這三方面的度。安全和穩(wěn)定是前提，在此基礎之上做好經濟措施，創(chuàng)造更多的經濟效益。

4 結束語

綜上所述，高層建筑電氣設計是關系到人們日常生活和國家經濟水平發(fā)展的重要工程項目。因而在實際工作中，要重視對該環(huán)節(jié)的施工，務必要使工程質量安全達到國家規(guī)定的標準。同時，國家也要不斷加大對該項目的支持和投入，相關行業(yè)專家和研究人員也要不斷深化對該領域課題的探索，在目前已有的技術上加以改進和升級，使該項目施工的技術水平更高。隨著高層建筑電氣更加科學化和先進化，人們的生活質量和辦公質量都會得到較大水平的提高，國家的現(xiàn)代化建設也能早日實現(xiàn)。

參考文獻

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關鍵詞：高層建筑；電氣設計；重點分析

我國的城市化進程在不斷的加快，在城市化進程的過程中，高層建筑的數(shù)量在不斷的增加，因此必須要重視高層建筑的設計，保證高層建筑的安全，要想提高高層建筑的安全性，就必須要重視建筑電氣的設計，在對建筑電氣設計的過程中，一定要進行反復的推敲，認真、仔細，保證建筑電氣的功效得到充分的發(fā)揮，滿足高層建筑的實際需求。

1 高層建筑電氣設計的特點

高層建筑中有許多的設備會和電器相連接，這些設備的種類較多，樓梯過道室內和安全照明等電器設備，消防水泵和生活水泵等排水設備，客梯或者是電梯等電梯設備，鼓風機和引風機等鍋爐房設備，除此之外，還有其他的一些家用電器，這些設備要想正常的運行，都必須要利用電能，因此必須要重視高層建筑電氣的設計。高層建筑電氣設計是一項十分復雜的工作，不同的建筑在功能方面存在著極大的差異，由于高層建筑的功能不同，導致了用電量也存在著顯著的差別，為了能夠最大限度地降低電能的消耗，就可以對一些有著獨特性能的電氣設備配置獨立電源，在這樣的情況下，一旦發(fā)生事故，就能夠及時的避免一些重要設備發(fā)生損壞，降低事故可能會產生的損失。

2 高層建筑電氣設計的重點

2.1 供電電源和電壓的選擇

高層建筑要想正常的運轉是離不開電能的，為了充分的保證供電的安全性與可靠性，在一般的情況下，高層建筑都會設置2個相對獨立的電源，這樣即使一個電源出現(xiàn)問題，另外的一個電源也可以保證高層建筑正常的運轉。電源的數(shù)量還要根據(jù)實際的電網(wǎng)情況和電負荷大小來決定，不同的建筑設置的電源數(shù)量也存在著差異。如果使用的是兩個獨立的電源，那么在運行的方式上，就可以使用同時供電的方式，在這樣的情況下，這兩個電源就能夠起到互為備用的作用，除此之外，為了充分的保證高層建筑供電的安全性，可以使用柴油發(fā)電機進行發(fā)電，柴油發(fā)電機可以在較短的時間內保證建筑物恢復供電，使得一些電氣設備能夠正常的運行。

2.2 負荷計算

電力負荷在高層建筑供電設計的過程中是非常重要的，可以為電氣設計提供參考數(shù)據(jù)，而且電力復負荷的數(shù)據(jù)準確性較高，使用電力負荷參數(shù)可以充分的保證整個建筑物的電力能夠安全的運行，通過參數(shù)計算，可以明確氣設計的要點，最大限度地發(fā)揮建筑電氣的功效，一般的高層建筑電氣在設計的過程中，對電力負荷的計算方式會采取需要系數(shù)法和負荷密度法。

2.3 配電系統(tǒng)

高層建筑電氣使用的是高低壓電的配電系統(tǒng)，在一般的情況下，高壓配電系統(tǒng)使用的是兩路的電源，兩路電源是在供電的過程中所使用的，可以充分的保證整個供電過程的可靠性。而且高壓配電系統(tǒng)使用的是單母線分段形式，這種形式可以進行自動切換，相互備用，保證建筑物內的一些電器能夠正常的運行。無論是低壓干線還是高壓系統(tǒng)，其配電方式都是放射式系統(tǒng)，對于樓層所使用的配電方式是混合式系統(tǒng)，正是基于這一特點，有許多的高層建筑在施工的過程中都會使用插接式母線槽，插接式母線槽在進行水平走線的過程中比較困難，可以根據(jù)實際的情況，采取其他的方式。

2.4 防雷與接地

高層建筑在進行接地設計的過程中，由于在地基施工的過程中會使用鋼筋混凝土剪力墻技術，在這樣的情況下，就能夠保證墻體和地板進行有效的連接。因此，在進行建筑電氣接地設計的過程中，必須要對金屬管線做好保護措施，由于高層建筑在施工的過程中會將工作接地、電氣設備保護接地和防雷接地合在一起，形成一種混合接地系統(tǒng)，因此，在鋼筋混凝土基礎施工的過程中，就能夠將鋼筋混凝土基礎當做是接地板，如果遇到特殊的情況，還需要進行人工接地，這樣才能夠充分的保證建筑物的可靠性。

2.5 設備的選型

在高層建筑中，變配電室通常情況下都是在主樓的地下層，因此，在這種情況下不適合采用油開關，而高壓開關柜在應用方面卻有著非常好的優(yōu)勢。高壓開關柜是一種真空開關，在進行操作的時候更加安全和方便。根據(jù)相關的防火要求，在主樓內是不允許安裝大容量的電力變壓器，因此，在電力變壓器的容量方面要進行充分的考慮。為了更好的保證高層建筑的供電可靠性，通常都是要準備應急發(fā)電機組的，以前都是準備柴油發(fā)電機組的，但是，現(xiàn)在，很多的高層建筑使用了汽輪發(fā)電機，這種發(fā)電機在體積和重量方面都是非常輕的，而且，在反映速度方面也是非常好的。

2.6 電氣照明設計

電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。照明線路和供電方式要求安全可靠、經濟合理、電壓穩(wěn)定。由于電氣照明線路與人們接觸的機會較多，所以電氣照明設備外露的、不應帶電的金屬部分都須絕緣或接地。重要場合的照明和事故照明，要有兩個電源供電，確保供電可靠。照明線路最好專用，以免影響電光源的壽命和照明質量。

3 高層建筑電氣的節(jié)能設計

我國一直以來都是一個地域發(fā)展不平衡，能源相對缺乏、人口較多的國家，目前前全球能源緊缺、人口不斷增長的情況下，城市高層建筑電氣設計呈節(jié)能化發(fā)展趨勢。在城市高層建筑設計中注重節(jié)能是十分必要的，具有的意義也是較為深遠的。近年來，隨著"綠色工業(yè)革命"的興起，節(jié)能成為當前經濟建設的重要目標。城市高層建筑電氣設計的節(jié)能化發(fā)展代表著建筑行業(yè)技術應用的高水平階段，是建筑行業(yè)傳統(tǒng)工業(yè)技術與現(xiàn)代的信息技術完美結合的產物。由于高層建筑多建筑功能全面而設施復雜，所以其對設計和管理的要求就非常嚴格。有鑒于不同的設備其功能和性能存在著很大的差別，所以盲目的追求最新和最全是非常不切合實際的。電氣系統(tǒng)的操作簡單，設計要經濟合理，技術先進但要選擇可靠實用經過實例證明成功應用的產品，選擇穩(wěn)妥、可靠的新技術，盡可能簡化系統(tǒng)，力求做經濟節(jié)約、技術可靠和質量過關，切勿盲目求新貪大。

4 結論

經濟社會在不斷發(fā)展，高層建筑也將獲得更好的發(fā)展，在高層建筑設計過程中要對電氣設計工作進行重視，這樣能夠在設計過程中減少能源的浪費情況，同時，也能降低環(huán)境污染問題，給人們提供一個舒適和安全的居住環(huán)境。

參考文獻

[1]陳志民.探討高層建筑電氣節(jié)能設計[J].廣東科技，2009（18）.

篇7

1 高層建筑電氣設計要點

1.1 準確計算電力負荷

電力負荷作為供電設計的重要依據(jù)。在計算高層建筑的電力負荷過程，通常使用兩種方法：負荷密度法和需要系數(shù)法。在進行高層建筑的電力負荷預算過程對照明電和動力電要分開計算，通過準確的計算，選擇合理電氣設備，從而保障高層建筑電氣系統(tǒng)的安全性、可靠性和經濟型。

1.2 合理選擇電源及電壓

為了保證高層建筑供電系統(tǒng)的可靠性，在設計現(xiàn)代化高層建筑時，要設計至少兩個獨立的電源現(xiàn)，并依據(jù)建筑物的功能及周邊的環(huán)境，確定具體的獨立電源的數(shù)量。其中對于獨立的供電電源，在實際的運行過程中，要保證兩路同時供電，互為備用。除此之外，還要適當?shù)脑O置部分應急備用發(fā)電機，如柴油發(fā)電機組，從而保障在供電斷路之后在15秒鐘內自行恢復，保證建筑內的正常照明，避免因故障造成電腦設備、消防設備、電梯等設備的癱瘓。

1.3設計配電系統(tǒng)

通常建筑電氣系統(tǒng)都是單母線分段。該電氣系統(tǒng)中計費方式一般是高供高計，并且在電氣系統(tǒng)的低壓側，也需要設置電度表，在計算電氣系統(tǒng)的電價過程，要將照明和動力電分開計算。其中高壓供電系統(tǒng)和低壓干線配電方式則基本上采用放射式的系統(tǒng)。樓層配電一般是混合式，且配電設備中的重要部分都采用干線。高層建筑的豎井則通常設置插接式母線槽，各樓層豎井都設有單獨的配電間。此外，變壓器的容量要不小于1000kva，這樣的標準能夠減少變壓器的使用數(shù)量。

1.4主要設備的選型

1.4.1 高壓開關柜

高層建筑的變配電室一般不能都是設置在主樓地下層，避免使用油開關。根據(jù)高層建筑地下室的相關要求，一般高壓開關柜選擇有“五防”功能的真空開關手車式。

1.4.2電力變壓器

根據(jù)建筑電氣的相關規(guī)定選擇，主樓內不能設置油浸變壓器，通常選擇節(jié)能型干式變壓器。高層建筑由于面積大，負載過多，在選擇變壓器過程可以選擇多個大容量變壓器共同工作。

1.4.3應急備用發(fā)電機組

過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有很多的優(yōu)點，如體積較小、重量輕、反應靈敏，不容易出現(xiàn)故障等。

1.5 變電所位置的確定

隨著經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，現(xiàn)代高層建筑的用電量往往非常大，在選擇變電所位置過程，最好使得高壓能夠深入到負荷內部。從而實現(xiàn)節(jié)約電能，提高建筑電氣系統(tǒng)的供電質量。

1.6 電氣照明

在設計建筑電氣照明系統(tǒng)時，要選擇合理的光源、燈具造型及布置，精確的計算照度，有效的控制眩光和調光，嚴格遵照照明配電線路的敷設要求等。照明設計和布局一方面要滿足人們的審美需求.另一方面能達到照明的功能。其中為了有效的實現(xiàn)節(jié)能，可以選擇高光效電光源。

1.7 合理選擇電纜與電線

為了保障在發(fā)生安全事故的緊急狀態(tài)電力系統(tǒng)能正常運行，動力設備與照明回路通常都是選擇阻燃纜線；而消防設備與應急照明的電纜一般是礦物絕緣的防火纜線。

1.8 設置防雷與接地

近幾年來，隨著科技的發(fā)展，高層建筑的防雷措施不僅有避雷針和避雷，還出現(xiàn)了一些更先進的方式，如消雷器和放射性避雷針。目前，高層建筑通常都是與樓板的連接緊密的鋼筋混凝土剪力墻，因而，為了做好防雷措施，必須加強金屬管線接地的處理。

1.9 消防自動報警滅火系統(tǒng)

隨著自動化和計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，出現(xiàn)了很多火災自動報警滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般是由四部分組成：火災探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)。當火災出現(xiàn)之后，探測器就會接到信號，并將其轉換為電信號傳輸給報警系統(tǒng)，報警系統(tǒng)在接到信息之，通過自動控制系統(tǒng)及時的進行火災撲救，從而實現(xiàn)火災自動報警滅火。

2 高層建筑電氣設計中的原則

2.1 節(jié)能性

隨著能源的緊缺，我國當已經將節(jié)能環(huán)保作為了一項國策。高層建筑作為電能消耗的主體，設計在進行建筑電氣設計的過程中，要不斷的改革創(chuàng)新，實現(xiàn)節(jié)能性電氣技術和設備的更新?lián)Q代。

2.2 適用性

在建筑電氣的設計過程中，要根據(jù)相關的規(guī)定進行設計、操作和運行，盡可能的采用先進的設備和技術，簡化供配電系統(tǒng)，降低電氣設備數(shù)量，從而保障電氣系統(tǒng)的操作維修方便，提高電氣的適用性。

2.3 可靠性

在設計電氣系統(tǒng)時，必須保障電氣系統(tǒng)的運行，設置必要的應急措施，來保障故障時的電氣的正常運行。

2.4 安全性

高層建筑的電氣系統(tǒng)，在保障建筑物電力供應的正常時，還需要提高其的安全性，制定合理的負荷等級，盡可能的避免故障發(fā)生，從而有效的降低電氣運行成本。

3 高層建筑電氣的節(jié)能性和安全性

3.1提高建筑電氣設計的節(jié)能性

提高建筑電氣的節(jié)能性主要可以從以下幾個方面考慮：1選擇合理的變壓器。為了提高建筑電氣的節(jié)能性，根據(jù)建筑的特點選擇適當?shù)淖儔浩?，一般是?jié)能型變壓器。2仔細分析研究，實現(xiàn)電動機的節(jié)能。綜合各方面因素，詳細的分析電動機的節(jié)能問題，一方面可以通過就地電容器補償來降低線路損耗，同時還可以通過降低電動機在低效率下的輕載或空載來實現(xiàn)。除此之外，還可以通過使用變頻調速控制電動機，來適應變化的負載，從而提高電動機的工作效率，節(jié)約電能。3.在建筑電氣設計過程中，合理設置照明系統(tǒng)，在保障照明的前提下，盡量的使用日光，從而降低照明系統(tǒng)中電能的消耗，提高建筑電氣的節(jié)能效果。

3.2高層建筑電氣的安全性

加強建筑電氣設計的安全性主要可以選擇合理的電力供應系統(tǒng)；保障供電線路的穩(wěn)定，不能隨意的更改供電線路，以防出現(xiàn)安全事故；利用建筑物中的保護接地系統(tǒng)實現(xiàn)接地，并且采用共用接地體方式，因而，在實際的接地設置過程中，為保證電氣使用人員的安全，共用接地體的電阻必須小于l歐姆；通過計算計算技術、網(wǎng)絡技術及自動化技術等先進的技術，設計高效的消防控制系統(tǒng)?？傊?，提高建筑電氣的安全性，必須合理的設計建筑電氣系統(tǒng)，不斷的進行技術和工藝改進。

4 結束語

總而言之，隨著技術的發(fā)展，智能化的高層建筑正在逐漸的增加，人們對建筑電氣關注越來越高。但是由于建筑電氣涉及的因素眾多，在實際的設計和施工、運行過程中，仍舊存在問題，因而研究者需要不斷的吸收外國先進的經驗技術，在融會貫通的基礎上，進行改革和創(chuàng)新，提高建筑電氣的節(jié)能性和多功能性，從而給人們提供一個安全、舒適、高效、節(jié)能的居住環(huán)境。

參考文獻：

[1] 陳鋒.高層建筑電氣設計的探討[J].建材發(fā)展導向，2011，（06）.

[2] 劉群、張洪艷、陳永剛.超高層建筑電氣設計探討[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊.2011，（04）.

[3] 陳宏飛.淺談高層建筑電氣設計的特點[J].建筑設計管理.2013，（03）.

篇8

1、引言：

高層建筑因其在空間利用上的優(yōu)越性出現(xiàn)頻率與數(shù)量是越來越多 ，在各大中型城市呈現(xiàn)出快速增加的態(tài)勢。高層建筑在發(fā)揮它巨大空間利優(yōu)越性的同時 ，也帶來讓人們不可忽視的問題 ，人口多、面積大、層數(shù)多、功能復雜并且對信息化的要求較高 ，因此高層建筑對電氣的依賴性也在不斷增強。電氣設計成功合理與否 ，在很大程度上決定著高層建筑的安全性與可靠性。因此，高層建筑的電氣設計問題不可小視。

2、高層建筑電氣設計的特點

與高層建筑電氣關聯(lián)的用電設備品種繁多。室內、樓梯過道、安全照明等電器照明設備; 貨梯、客梯等電梯設備; 生活水泵和消防泵等給排水設備; 冷卻塔風機以及水機組等制冷設備; 引風機和鼓風機等鍋爐房設備; 排風機、電冰箱等廚房設備; 包括送風機、回風機、風機管盤在內的空調系統(tǒng)送電設備; 包括正壓風機、排煙風機等在內的消防設備; 另外，不同用處的高層建筑在用電量上也存在差別，不過總的來說耗電量比較大。再加上高層建筑的消防用電、客梯電力、應急照明等還要有分別獨立的電源。

3、高層建筑電氣設計的主要內容

3.1負荷的計算

電力負荷是供電設計的依據(jù)參數(shù)。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。

3.2供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數(shù)量應視負荷大小及當?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發(fā)電機組，要求在巧，內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。

3.3高低壓配電系統(tǒng)的設計

現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數(shù)目，與電源進線回路數(shù)相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。有些地方供電部門又把空調設備的用電，全部劃入照明計價系統(tǒng)，一般做法是安裝總表及動力表，由總表減去動力表以后，全部為照明電費。采用放射式系統(tǒng)配電方式對高壓系統(tǒng)及壓干線進行配電。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線?，F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設層問配電小間。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數(shù)較多負荷數(shù)較大時，一般按層數(shù)分區(qū)供電，或將變壓器分散設在地下層、中間層或最頂層。

3.4 電氣照明設計

電氣照明設計, 包括光源選擇、照度計算、燈具造型,燈具布置,眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系,應該相互配合,在使用功能及藝術意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源,可以取得節(jié)能的明顯效果。

3.5 防雷與接地

現(xiàn)代高層建筑的防雷設計, 除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用, 但在理論上一直是有爭議的?，F(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻,與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地?，F(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地,都是合在一起的, 組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定,通常是在4 歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求, 仍需要裝設水平的人工接地體將主要的建筑物基礎連接成接地網(wǎng), 這對均衡電位,提高安全性都有好處。

3.6電梯

電梯按使用功能分,有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種。按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等。按電流分則有交流和直流兩大類。設計人員的任務是要確定電梯臺數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和造型,不是電氣設計人員單方面所能決定的必須與總建筑師或總體交通設計人員共同研究才能確定。

3.7 消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)

現(xiàn)代高層建筑的火災自動報警滅火系統(tǒng),包括:火災探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分,實現(xiàn)報警滅火自動化。探測器探測到火災信號后轉換成電信號,進入分區(qū)報警器和消防中心, 發(fā)出聲光報警信號。消防中心負責整座大樓火災的監(jiān)控和消防指揮。關于高層建筑中消防用電的設計問題,涉及到其他許多學科,而且規(guī)模越大,功能越多,控制內容越廣泛,設計內容也就越復雜。

4、高層電氣設計存在的問題

4.1 消防設備供電系統(tǒng)沒有合理的未采用專用回路供電

高層建筑施工過程中 ，存在設計施工人員將容量負荷較小的消防設備及其使用電源直接接引在非消防供電回路的情況 ，一旦發(fā)生火災 ，在消防人員會切斷與消防設備無關電源的情況下 ，消防設備電源也會被切斷 ，這就導致消防設備無發(fā)發(fā)揮作用 ，將會給人民群眾生命、財產安全造成無可挽回的嚴重損失。

4.2 公共建筑非消防電源切斷區(qū)域設置不合理

在現(xiàn)代高層建筑具體的設計施工過程中 ，設計施工人員往往對“有關部位”概念理解不深入、不全面 ，導致直接將切斷非消防電源的消防控制模塊設在民用、常用的低壓配電室樓層照明干線回路上。這種情況的出現(xiàn)勢必會在突發(fā)性災難發(fā)生時造成消防時斷電范圍過大 ，給高層建筑中的各樓層住戶造成不必要的恐慌。

4.3 高層建筑住宅配電箱進線開關選擇不合理

現(xiàn)代高層建筑中建筑住宅的本配電箱問題主要表現(xiàn)為進線開關選擇不合理 ，通常設計施工人員會選擇具有短路和過載功能的斷路器 ，這會在一定程度上增加配電級數(shù)。

4、結束語

本文主要介紹了高層結構電氣設計的內容，總結出一些設計上存在的問題，本文還存在不足之處，希望設計人員遵從國家相關規(guī)范，從技術先進、安全適用、經濟合理、節(jié)約能源和保護環(huán)境的設計原則出發(fā)，使建筑電氣設計更加合理，滿足功能完備、適用安全的目的。

參考文獻

篇9

1高低壓配電系統(tǒng)的設計

(1) 高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數(shù)目，與電源進線回路數(shù)相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。

(2) 計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。有些地方供電部門又把空調設備的用電，全部劃入照明計價系統(tǒng)，一般做法是安裝總表及動力表，由總表減去動力表以后，全部為照明電費。

(3) 為減少變壓器臺數(shù)，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kvA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯(lián)絡開關。照明和動力分開設變壓器，當動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設，而在低壓側應對動力負荷分類計費。

(4) 高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設層間配電小間。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數(shù)較多負荷數(shù)較大時，一般按層數(shù)分區(qū)供電，或將變壓器分散設在地下層、中問層或最頂層。

(5) 低壓配電系統(tǒng)各級開關均采用自動空氣開關(斷路器)，設置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。各級自動空氣開關的保護整定，應注意選擇性配合，防止越級跳閘。

(6) 所有電梯均要求采用兩路不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱，設兩路電源的自動切換裝置，互為備用。

(7) 功率因數(shù)按規(guī)定應補償?shù)?.9～0.95。無功補償都采用集中補償方式。為降低變壓器容量，多集中裝設在低壓側，與配電屏放在一起，但必須采用干式移相電容器。

2電氣照明設計

電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。

3 高層住宅分體式空調室外主機的防側擊雷裝置

由于地域性的常規(guī)做法，一般的高層住宅中，尚不考慮集中中央空調，住戶往往是在戶內自行安裝分體式空調。而對于安裝在室外的空調主機及其支架的防雷往往為電氣設計人員所忽視。國家相關規(guī)范和標準目前尚無與此相應的規(guī)定。

眾所周知，雷電在放電過程中會產生強大的過電流，并且伴隨時間短，電流陡變值很大，可達幾百千安。伴隨雷電現(xiàn)象常會帶來它的熱效應和電動力效應的破壞作用，前者可產生巨大的熱量，幾千攝氏度的高溫致使周圍產生火災，而后者則會產生強大的電磁力作用，使處在其中的物體受到破壞。為將雷擊能量導向大地，防止雷電現(xiàn)象中直擊雷、側擊雷、感應雷的破壞作用，通常采用如下的措施：避雷帶、引下線、接地網(wǎng)和避雷器。

根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB50057－94)，在高層住宅的防雷設計中，一般的設計人員往往只考慮了屋面接閃器、引下、線、均壓環(huán)、接地網(wǎng)等的設置；為防止側雷擊雷，根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》中第3.2.4條及3.3.10規(guī)定：一類防雷建筑物要求在30m及以上處，二類防雷建筑物要求在45m及以上處開始，將外露金屬物與防雷裝置連接。該做法可以使整體建筑結構形成法拉第等電位系統(tǒng)――籠式避雷網(wǎng)，使建筑的整體形成等電位，防止了雷電的磁感應。筆者在以往的設計說明中雖然也強調了外墻的金屬物(主要指金屬窗、欄桿等)與引下線的連接，但在施工竣工驗收前，住戶的空調室外機是不可能安裝到位的，所以導致了空調室外機及支架與引下線漏接的結果。而作為防止雷擊部分的分體式空調室外機由于和建筑物的接地無法連接，為用戶帶來了潛在的危險性，一旦住戶安裝了空調室外機及支架后，就有可能將分體式空調室外機電源保護接地PE線變成了空調室外機防雷引下線將雷電流引入室內配電接地系統(tǒng)，非常危險。由于空調部分與建筑物樓體的法拉第籠引下線無關聯(lián)，當建設單位或用戶在工程竣工后提出此項要求時，處理起來很麻煩，并有滯后性，只能采用明裝處理的補救措施，影響建筑物的外形美觀。

所以為保證用戶使用的安全，在高層住宅的設計中，空調的防雷問題應當考慮進去?，F(xiàn)在的高層住宅施工圖設計中，住戶的空調室外主機的擺放位置幾乎都在建筑施工圖設計中考慮好了，這也就為我們電氣設計人員提供了預留防雷引下線接口的位置。在實際操作中，可以在空調主機擱板的上方30～50cm處預先埋設IP等級較大、密封性能良好的金屬分線盒，盒內敷設已作防腐處理的鍍鋅扁鐵。扁鐵的一端與主體內均壓環(huán)或柱內鋼筋引下線焊連，一端與帶銅接線端子的多股導線相連接(導線最好選用BV－10mm2以上的PE線)，該導線的另一端經蛇皮管引出適當長度待使用時用螺栓來連接空調室外機及其支架。為防止雨水滲入金屬盒內，還應要求安裝時將金屬分線盒加盒蓋封閉，所有螺栓(包括箱門、螺栓)均應用防水油膏封閉，金屬盒內壁要求涂防銹漆。

4 消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)

現(xiàn)代高層建筑的火災自動報警滅火系統(tǒng)，包括：火災探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分，實現(xiàn)報警滅火自動化。

探測器探測到火災信號后轉換成電信號，進入分區(qū)報警器和消防中心，發(fā)出聲光報警信號。消防中心負責整座大樓火災的監(jiān)控和消防指揮。一些高檔旅館的消防系統(tǒng)設計，是與設備監(jiān)控電腦系統(tǒng)相連接的。設備監(jiān)控電腦，實現(xiàn)消防監(jiān)控自動化。

關于高層建筑中消防用電的設計問題，涉及到其他許多學科，而且規(guī)模越大，功能越多，控制內容越廣泛，設計內容也就越復雜，消防用電設備有如下諸多方面：

(1) 報警方面：火災自動報警系統(tǒng)、火災緊急廣播、警鈴、警笛、火警電話。

(2) 自動滅火方面：噴水系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)(1211、1301)。

(3) 手動滅火方面：室內消火栓系統(tǒng)。

(4) 防、排煙方面：正壓送風系統(tǒng)，負壓排煙系統(tǒng)，排煙口的排煙閥，正壓送風口的送煙閥，切斷空調器電源防火調節(jié)閥系統(tǒng)。

(5) 通訊設備：一般程控電話、對講電話、火警專用電話。

(6) 避難方面：包括應急照明、誘導燈、太平門、樓梯間等出入口的顯示標志燈、疏散用電梯、防火卷簾門等。

(7) 相關設備：消火栓泵、噴淋泵、汽壓罐、消防電梯、雙電源互投等。

關于消防用電設備的供電電源，要求在火災時，能保持繼續(xù)供電。在設計過程中，必須注意以下幾點：

① 供電電源可靠：在電源供給上，一般都是采用雙電源一用一備，以放射式、末端自動互投方式向消防設備供電。高層若為一類建筑，則消防供電電源必須嚴格按一級負荷供電：若為二類建筑，也不應采用低手二級負荷供電。

② 備用電源：可采用自備發(fā)電機組，照明電訊方面還可采用蓄電池來解決，但必須處于常年戰(zhàn)備狀態(tài)，與主電源切換時間不應超過15S，備用電源的設計容量，應根據(jù)消防工藝來決定，滿足消防需要。

篇10

中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A

一、現(xiàn)代高層建筑電氣設計的特點

1.高層建筑的特點

（1）建筑面積大、高度高?，F(xiàn)階段的高層建筑一般達到幾萬到幾十萬平米。由于建筑面積大，為減少占地面積，大型建筑物都必須向空中發(fā)展，因此建筑的高度也不斷刷新紀錄。

（2）地下層功能復雜?？紤]到實用、安全、結構等因素，高層建筑都設有若干的地下層，并且發(fā)揮著越來越重要的作用，例如地下停車庫、變電所等。

2.高層建筑電氣專業(yè)的特點

（1）用電設備種類繁多。高層建筑中用電設備包括電氣照明設備、電梯設備、給排水設備、生活水泵、制冷設備、鍋爐房用設備、空調系統(tǒng)用電設備和消防設備等。

（2）耗電量大。由于用途不同,高層建筑用電量也有一些差別,但總體而言，耗電量非常巨大。

（3）供電可靠性要求高。根據(jù) 《高層民用建筑設計防火規(guī)范》和《建筑電氣設計規(guī)范》的要求，消防用電、應急照明、主要通道照明、客梯電力、變頻調速生活水泵等設備在設計時都需要由兩個獨立的電源供電。

二、現(xiàn)代高層建筑電氣設計的主要內容

1.電力負荷的確定

電力負荷是供電設計的主要依據(jù)。國家現(xiàn)行規(guī)范，一類高層民用建筑的消防用電設備（如消防水泵、消防電梯、噴淋泵、排煙風機、消控控制中心、應急照明）、電梯、生活水泵用電、電話機房、安保設備和航空障礙燈等應按一級負荷要求供電， 其它用電負荷分別為二級或三級負荷；二類高層民用建筑的消防用電、 通道及樓梯間照明用電、電梯電力、生活水泵用電、排污泵等應按二級負荷要求供電， 其它用電負荷為三級負荷。電力負荷預算時應分別計算動力電和照明電。電力負荷預算正確與否，對電氣設備的選擇、配置，保證電氣設備系統(tǒng)安全、高效運行，對整體工程的經濟分析和相關設計，都有重要的指導意義。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。

2.電源及電壓的選擇

至少設兩個獨立電源，采用10kv 標準電壓雙回路供電。兩路各帶一半負荷同時供電、互為備用。10kv 雙回路供電電源分別來自不同的變電站，或來自雙回路超高壓變電站的兩段獨立母線。某些超高層公共建筑可選擇10kv 三回路電源引入，采用兩路使用一路備用的運行方式。針對高層建筑中存在大量的一級負荷， 還需備用柴油發(fā)電機組，要求在 15s 內自動恢復供電，應付意外情況的發(fā)生。國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV 標準電壓等級。

3.高低壓配電系統(tǒng)的設計

(1)高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數(shù)目，與電源進線回路數(shù)相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。

(2)計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。有些地方供電部門又把空調設備的用電，全部劃人照明計價系統(tǒng)，一般做法是安裝總表及動力表，由總表減去動力表以后，全部為照明電費。

(3)為減少變壓器臺數(shù)，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯(lián)絡開關。照明和動力分開設變壓器，當動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設，而在低壓側應對動力負荷分類計費。

(4)高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線?，F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設層問配電小問。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數(shù)較多負荷數(shù)較大時，一般按層數(shù)分區(qū)供電，或將變壓器分散設在地下層、中間層或最頂層。

(5)低壓配電系統(tǒng)各級開關均采用自動空氣開關(斷路器)，設置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。各級自動空氣開關的保護整定，應注意選擇性配合， 防止越級跳閘。

4.變電所的設計

現(xiàn)代高層建筑的用電量相當大，在確定變電所位置時，應盡可能使高壓深入負荷中心。這對節(jié)約電能，提高供電質量都有重要意義。國外高層建筑的變電所都設在主樓內。建筑高度在 30層左右的， 大都集中在底層；60層左右的，則分散在地下層、中間層和頂層。也有僅在中間層或僅在地下層、頂層設變電所的。變電所的數(shù)量及其位置的分布，應通過技術經濟比較決定。

現(xiàn)代高層建筑規(guī)模很大， 所以其變電所的規(guī)模也較大。整個供電系統(tǒng)很復雜， 對這樣一個供電系統(tǒng)，要求供電可靠，各種供電參數(shù)及開關狀態(tài)、變壓器運行狀態(tài)和各機房運行狀態(tài)，若用人工值班 通過電話聯(lián)系或人工巡視，工作量大，速度也很慢。設計人員在預留的控制室內使用微電腦進行監(jiān)測、管理，能迅速發(fā)現(xiàn)故障，使設備作最佳工況運行，實現(xiàn)遙控遙測，達到節(jié)約能源，減少人力，安全、合理運行。

5.電氣照明設計

電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系， 應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。

6.防雷與接地

現(xiàn)代高層建筑的防雷設計，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用，但在理論上一直是有爭議的。廣州花園酒店、南京金陵飯店都裝設了放射性避雷針。但是也有人認為，從國外引進的這種放射性避雷針，維護復雜，價格又不便宜， 還是采用傳統(tǒng)的避雷方法簡單可靠， 更加經濟合算。但必須保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接，形成等電位層?，F(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地。

現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網(wǎng)， 這對均衡電位，提高安全性都有好處。

7.消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)

現(xiàn)代高層建筑的火災自動報警滅火系統(tǒng)，包括：火災探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分，實現(xiàn)報警滅火自動化。探測器探測到火災信號后轉換成電信號，進入分區(qū)報警器和消防中心，發(fā)出聲光報警信號。消防中心負責整座大樓火災的監(jiān)控和消防指揮。一些高檔旅館的消防系統(tǒng)設計，是與設備監(jiān)控電腦系統(tǒng)相連接的，設備監(jiān)控電腦，實現(xiàn)消防監(jiān)控自動化。關于高層建筑中消防用電的設計問題，涉及到其他許多學科， 而且規(guī)模越大，功能越多，控制內容越廣泛，設計內容也就越復雜。

三、現(xiàn)代高層建筑電氣設計中應注意的問題

1.高層建筑由于照明及空調負荷多，電梯等運輸設備多，給排水設備多，所以用電量特別大，且供電的可靠性要求很高。

2.在高層建筑中，照明與動力基本上不共用干線。動力負荷多采用放射式供電,照明負荷則多采用母線槽配電，與動力分開。

3.由于在結構上多數(shù)采用大柱距,形成大空間，使墻面安裝的設備增多，必然使地面管道增多。

4.由于建筑構件的預制裝配化及干法施工;縮短了施工周期，而且頂棚一般采用標準化、系統(tǒng)化的吊頂。

5.電氣設備的管線應采取防火措施。

6.空調設備等主要用電設備分散，多數(shù)要求集中管理,即要求采用電腦管理和監(jiān)控系統(tǒng)。

7.采取防震措施。如配電屏、 燈具等電氣設備的防震;管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。

8.消防要求高。因為高層建筑高度高,體量大，人員密集,設備多，裝飾豪華，建筑本身火災隱患多,故對消防要求很高。

9.節(jié)省能源是我國經濟建設中的一項重大政策，節(jié)約用電又是節(jié)省能源工作中的一個重要方面，它直接關系到企業(yè)的經濟效益和人們的日常生活。在高層建筑的電氣設計中，要把電能消耗指標作為全面技術經濟分析的重要組成部分。節(jié)電的設計方案，應根據(jù)技術先進、安全適用、經濟合理、節(jié)約能源和保護環(huán)境的原則確定。

四、結束語

隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，因此，高層建筑電氣設計就成為設計者不得不面對的問題，同時，在能源緊張的今天，更要注重節(jié)能的設計。

參考文獻