高层建筑电气设计精品(七篇)
高层建筑电气设计篇(1)
（广东南海国际建筑设计有限公司，广东 佛山 528251）
【摘 要】自改革开放以来，我国的经济形式发生了翻天覆地的变化，这也促使了建筑业的快速发展。在城市现代化建设的进程中，高层建筑不断涌现，这不但可以提高城市整体的形象，还可以缓解随人口增加而给带来的空间压力。但是随着城市居民文化意识与生活水平逐渐提高，人们对于发展可持续的意识不断增强，所以在高层建筑性能及节能环保方面提出了更高的要求。对高层建筑的电气设计的特点和目标进行分析和研究，结合目前国内外的设计和笔者的相关经验，阐述了高层建筑电气的设计的方法和应注意的问题。
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关键词 高层；建筑；电气；设计；特点
0 引言
随着社会经济和科学技术的快速发展，我国城市的规模也不断在扩大，国民生活质量的改善，高层住宅逐渐增多。在人们的居住环境得到了极大的改善，人们对建筑物的要求越来越多。为此，高层建筑电气的设计成为了设计师们不得不去面对的问题，而配电系统设计又是高层建筑电气设计的首要考虑问题，其次就是节能利用的原则和方法。
1 高层建筑电气设计的特点
1.1 建筑高度高导致火灾危险性增大
高层建筑是现代城市发展的趋势，由于其建筑高度大，火灾时消防救护工作比较困难，火灾危险性比底层建筑高，为了减低火灾时的危险性，于是对高层建筑的防火提出特别高的要求，同时也对电气设计安全方面提出了更高的要求。
1.2 高层建筑对电气要求越来越高
从电源负荷等级，高低压系统结构，到配电线路敷设与控制方式，都有其特别高的要求，目的就是为了高层建筑内电力设备的安全运行，最终实现保护人民的生活稳定与安全，因此高层建筑电气设计必须按照现行规范严格执行。
1.3 高层建筑中使用的电气设备多而复杂
由于民用高层建筑高度高，使用面积大，因此要想使高层建筑各部分都发挥出应有的功能，就必须配备大量的电气设备，如消防设备，安防设备，预警设备等，而设备的配电要求又有不同的要求和方式，需要考虑的问题比较多。
2 高层建筑电气设计的目标
高层建筑电气设计的目标有以下几方面：①在设备选型上应采用绿色环保、经过国家认证的产品。在符合国家相关规范和供电标准的条件下，节约电能；②电能的质量符合国家有关标准，保障用电设备可以安全正常使用，保障人们的安全；③在保证供电可靠性的前提下，优化配电线路，减少供配电系统电能损失，根据用电性质、用电容量，选择合理供电电压和供电方式，按经济电流密度选择导线截面，从而达到节能环保的目的。
3 高层建筑电气设计要点
3.1 供配电系统设计
以佛山沿海馨庭项目为例，该工程销售区由13栋32层高层建筑组成，地下室二层，总建筑面积约20万平方米。
1）本工程用电负荷等级为一级负荷，采用单母线分段方式供电，主供电源由一路10kV高压市政电源供电，备供电源采用一台800kW自起动柴油发电机组。住宅部分安装容量9165kW，商业部分安装容量1911kW，在负一层设置3个电房共10台800kVA的变压器供住宅用电，设置一台2000kVA的变压器供商业用电。各变压器之间采用环网方式供电，提高供电可靠性。
2）高层建筑低压配电系统：（1）根据照明及动力负荷的分布情况，分别设置独立的配电系统；（2）住户部分供电采用插接母线供电，根据功能采用分段供电；（3）高层住宅配电设置每三层设计量表分户计量，走廊、楼梯间等公共场所照明按楼栋设置总计量表。
3）本工程消防负荷等级按本工程最高等级一级负荷供电。消防负荷包括消防水泵、消防风机、消防电梯、防火卷帘、防排烟设备、消防控制设备、应急照明等，配电由专用的消防回路从配电房放射式供电，并在最末一级配电箱处设双电源自动切换装置，备用电源采用柴油发电机组。
4）建筑照明方面设计根据视觉要求，工作性质和环境要求等，并考虑与天然采光结合，合理布局照明设备，选用高效节能灯具，整个照明系统应保证效率、质量的前提下，实现绿色，环保节约。本工程一般照明灯用翘板开关采用一灯或多灯控制，楼梯灯采用红外人体感应开关作自动和延时控制。车库照明采用时间段亮灯方式：夜间12:00前全部点亮，地面照度50lx;夜间12:00~深夜2:00点亮1/2;深夜2:00~早晨6:00点亮1/3，采用智能照明控制系统，达到节能的目的。
3.2 防雷与接地系统设计
根据规范《建筑物防雷设计规范》GB50057要求，先计算确定该建筑物的防雷分类和雷电防护等级以及对应等级的保护措施及相应的防雷做法，使建筑物防雷与建筑的形式与艺术造型相协调。第二、第三类防雷建筑物应采取防直击雷、防侧击雷和防雷电波侵入等措施。
1）防直击雷采取以下措施：（1）沿屋顶周边设置接闪带，其安装位置高出屋顶外沿；（2）利用建筑物刚结构或混凝土梁，柱内2根直径不少于16mm的钢筋作引下线，专用引下线不少于2处，平均间距不少于（二类：18m，三类25m）；（3）屋面上所有突出物、金属管道、构件均与接闪带可靠连接。
2）高度超过60m的建筑物，其上部占高度20%并超过60m的部位，应采取以下防侧击雷和等电位的保护措施：将达到高度及以上的外墙上栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接；竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。高层建筑内作为引下线的结构钢筋，必须通长焊接，焊接长度不应小于6d。
3）防雷电波侵入的措施，应符合下列要求：当低压线路全长采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引入时，在入户端应将电缆金属外皮、金属线槽接地。当低压架空线转换金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入时，其埋地长度应不小于15m。架空和直接埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连。
4）接地型式采用TN-S系统，电气装置和设施的下列外露金属可导电部分均应接地：变压器和高压配电装置、电机的底座和外壳；电力配电设备装置、配电屏与控制屏的框架、电缆桥架等；所有防雷接地装置的外露部分均应进行热镀锌防腐，且要求镀层均匀。防雷接地装置施工应配合土建同时进行，要求接地电阻R≤4Ω（防雷与强电共用基础接地装）,采用联合接地装置时（即防雷、强电、消防及弱电共用基础接地装置）,要求接地电阻R≤1Ω。消防及弱电接地如有其他要求，则应按其他要求处理。如接地电阻不能满足要求时，应加打人工接地装置，直到满足要求为止。
4 结语
高层建筑供配电系统设计是一项复杂的项目，随着科学技术的发展和人民生活质量的提高，高层建筑电气的设计向着节能环保方向发展，只有不断创新设计理念和方法，提高自身技术素养，根据人居的需要和工程实际情况多方面分析考虑，严格遵守国家规范，才能设计出真正让人民满意的作品。
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参考文献
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［2］范同顺.建筑配电与照明[M].北京:高等教育出版社,2004.
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［4］赵翀.结合南阳卷烟厂高层住宅工程谈高层住宅的电气设计[J].有色金属加工,2001,02:12-14.
高层建筑电气设计篇(2)
关键词 ：高层建筑、电气设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
1 建筑电气设计的概念
1 ．1 设计的概念
设计是一个构思表达 、再构思表达 、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意 、构思 、表达等几个阶段 。设计过程从一开始到深入下去 ，各阶段思维的广度 、深度都不同 ，表达方式 、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度 ，推动思维发展成熟 。
1 ．2 服务的对象
设计是为甲方(业主)的功能需要服务的，也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念 、树立敬业精神 。对建筑电气专业的设计人员而言 ，妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情 ，在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。部分工程(特别是规模较小的工程)不按建设程序办事 ，私雇资质等级不符合要求的设计人员及施工单位(或个体户)设计或承包工程 。由于设计和施工人员技 术水平有限 ，致使一些安装工程达不到规定指标的要求 。
2要注意高层建筑电气设计中的几个问题
高层建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多 ，给排水设备多 ，所以用电量特别大 ，且供电的可靠性要求很高 。在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线 。动力负荷多采用放射式供电 ，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。由于在结构上多数采用大柱距 ，形成大空间，使墙面安装的设备增多，必然使地面管道增多。由于建筑构件的预制装配化及干法施工 ；缩短了施工周期 ，而且顶棚一般采用标准化 、系统化的吊顶 。电气设备的管线应采取防火措施 。空调设备等主要用电设备分散 ，多数要求集中管理 ，即要求采用电脑管理和监控系统 。采取防震措施。如配电屏 、灯具等电气设备的防震 ；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。消防要求高 。因为高层建筑高度高 ，体量大 ，人员密集 ，设备多 ，装饰豪华 ，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高 。节省能源是我国经济建设中的一项重大政策 ，节约用 电又是节省能源工作中的一个重要方面 ，它直接关系到企业的经济效益和人们的 日常生活。在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分 。节电的设计方案 ，应根据技术先进 ，安全适用 、经济合理 、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式 ，采用高效率变压器 、电动机和照明光源 、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施 ，减少电能损耗 ，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数 。
3高层建筑电气设计的主要内容
3 ．1 设计的内容
现代建筑趋于多元化的风格 ，高度大 、面积大 、功能复杂 ，电气设计内容也日趋复杂 ，项目繁多 。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设 计 ，从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路 、广场等户外工程 。传统建筑电气设计只包括供电和照明 ，而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明 、防雷归类在强电 ，而其余部分 ，如电话 、电视 、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电 。这种分类以电压的高低为依据 ，强调了电气设计中所增加的消防 、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同 ，容易理解 ，所以很快被人们所接受。但是 ，这种按电压高低进行分类的方法并不严谨 ，如 ：动力设备的二次控制回路 ，其电压可能很低 ；而消防回路中的联动也不宜与配电箱完全分割开 。又如人防设计 、防雷设计 、保安设计等功能性设计 ，其内容不仅仅是弱电信号的报警 ，也包含有动力、照明的联锁反应 。又如防雷接地 ，强弱电都要求 ，而且有向等电位联结发展的趋势 ，实际上又很难分开 。如果电气设计仅仅以电压高低进行分工 ，势必造成强弱两个子工种之间交叉过多 ，界限不清楚 。
3 ．2 设计步骤
在项目决策以后 ，建筑工程设计一般分为初步设计和施工图两个阶段 。大型和重要的建筑工程 ，在初步设计之前应进行方案选优。小型和技术要求简单的建筑工程 ，可以将方案设计代替初步设计 。当接受建筑工程设计任 务时 ，首先应落实设计任务书和批准文件是否具备 ；检查需要设计的项目、范围和内容是否正确 。上述手续齐备后就可办理设计委托文件 。设计人员在开展设计工作前 ，应进行调查研究 ，收集必要的资料 ，把相关的基本条件搞清楚 ，这是保证设计质量 、加快设计进度的前提条件 。然后 ，按照设计各阶段的深度要求 ，编制设计文件 。经过审核后 ，报请有关主管部门审查批准 ，交到施工单位 。施工开始前 ，设计人员要向施工单位的技术人员或工程负责人作工程技术交底。施工过程中应对有关设计方面出现的技术问题 负责处理 。工程竣工后 ，参加工程竣工验收 。对于大型建筑工程 ，如果技术要求高的 、投资规模较大的建设工程项目及大型建筑工程设计 ，在初步设计之前还要根据有关部门或建设单位的要求进行方案设计 ，对设计工程作出一个或若干个设计方案 ，交到相关部门或建设单位的要求进行设计 ，这样可避免在初步设计中一些重大原则问题作出较大的改动或造成返工 。对于工艺上比较复杂而又缺乏设计经验的工程 ，可以增加工艺设计阶段 。小型建设工程设计可用方案设计代替初步设计 。对于一般的工程项目 ，设计单位需要将编制初步设计的文件交建设单位报请上级及有关主管部门批准后 ，方可根据正式审批意见进行施工图设计 。对于建筑电气设计有关部门一般有 ：城乡规划部门、供电部门、邮电部门、消防部门、人防部门、环境保护部门和文物部门等。
4 建筑电气设计中的节能原则
4 ．1 满足建筑物的功能
即满足照明的照度 、色温 、显色指数 ；满足舒适性空调的温度及新风量 ，也就是舒适卫生 ；满足上下 、左右的运输通道畅通无阻 ；满足特殊工艺要求 ，如娱乐场所的一些电气设施的用电 ，展厅的工艺照明及电力用电等 。
4 ．2 考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益 ，不能因为节能而过高地消耗投资 ，增加 运行费用 。而是应该让增加的部分投资 ，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收 。
4 ．3 节省无谓消耗的能量
节能的着眼点 ，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的 ，再考虑采取什么措施节能 。如变压器的功率损 耗 ，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗 ，又如量大面广的照明容 量 ，宜采用先进技术使其能耗降低因此 ，节能措施也应贯彻实用、经济合理 、技术先进的原则 。
5结束语：
随着各国政治 、经济 、文化事业的发展 ，高层建筑几乎遍布世界各大城市和游览胜地 。并且 ，高层建筑把多种功能合并为一体 ，在同一建筑内具备了住宅 、办公室、旅馆 、超级市场，医院、餐厅 、文化和体育设施等各种必需的设施 ，已成为高层建筑中最有意义的趋向。由于高层建筑的快速发展 ，高 层建筑内用电量也是越来越多 ，因此高层建筑电气设计变得越来越重要 ，只有 充分了解高层建筑用电特点以及主要设计内容 ，才能更好的做好电气设计工 作 。要将高层建筑电气设计做好并非易事 ，对年轻人来讲 ，培养起对设计的感情 ，热爱这个行业是很重要的 。
参考文献：
[1] 汪七一．浅论高层民用建筑电气设计有色金属设计与研究，l8 ，4 ．
高层建筑电气设计篇(3)
1负荷等级及供电电源
高层医疗建筑按《高规》属于一类高层建筑，除具有一般一类高层建筑的一级负荷外，还有许多医疗设备用电属于一级负荷，如急诊部、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、病理切片分析、CT扫描室、血库、高压氧仓、加速器机房、治疗室、配血室的电力照明等。由于高层医疗建筑具有较大容量的一级负荷，属于一级负荷用电单位，应由两路10kV高压电源供电，当一路电源发生故障时，另一路电源立即启动供电，保证各种医疗设备的正常运行。这两个10kV高压电源一般是由当地电力系统的两个区域的变电站分别引来。尽管如此，仍有可能出现全部市电中断的情况，因此，在已有两路市电的情况下，还应根据负荷对中断供电时间的要求，增设能在15s内向负荷供电的快速自起动柴油发电机组或可靠的不间断电源装置（UPS）作为自备应急电源。
2医疗电气设备
在医院电气设计中，需注意与医院主管部门协商，要求其详细提供各医疗电气设备的设备容量及其特殊的用电要求。如广州医学院第一附属医院东晓路医院综合楼的电气设计，笔者就是按上述方法进行的。医院基建办先后提供了心电图室、B超室（5kW／房）、X光室（70kW／台）、介入室（80kW／台／房）、碎石室（60kW／台）、ERCP（胃肠仪）（5kW／台）、检验室（15kW／房）、实验室（10kW／室）等医疗电气设备的设备容量，同时要求心电图室、B超室、手术室、检验室、实验室、睡眠中心均需配置地线（接地电阻＜4Ω），X光室、碎石室、介入治疗室、ERCP均需配置专用地线（接地电阻＜4Ω）等信息。而当有些医院主管部门确实不能提供有关医疗电气设备的数据时，电气设计人员只能参考相近的医疗电气设备资料，预留医疗电气设备的用电。同时需注意，应根据具体情况，正确选取医疗动力的需用系数值。
3电气安全措施
《民用建筑电气设计规范》（JGJ／T16－92）第14．7．6．2条规定：“使用插入体内接近心脏或直接插入心脏内的医疗电气设备的器械，应采取防止微电击保护措施。防微电击措施宜采用等电位接地方式，使用II类电气设备供电。防微电击等电位联结，应包括室内给水管、金属窗框、病床的金属框架及患者有可能在2．5m范围以内直接或间接触及到的各部分金属部件。用于上述部件进行等电位联结的保护线（或接地线）的电阻值，应使上述金属导体相互间的电位差限制在10mV以下。”第14．7．6．3条规定：“在电源突然中断后，有招致重大医疗危险的场所，应采用电力系统不接地（IT系统）的供电方式。”
为能正确选用防电击措施，IEC按医疗电气设备与人体接触的状况，也就是电接触的危险程度，将医疗场所作如下分组：
O组场所：在此场所内，不使用医疗时与人体接触的可导电器件；
1组场所：此场所内，上述可导电医疗器件与人体外部接触，或进入人体与人体内部接触，但不包括2组场所；
2组场所：此场所内，进行诸如心脏内部手术和中断供电将导致生命危险的治疗。
IEC要求医疗场所的重要用电负载自动倒换电源，并按允许间断供电时间的长短（t），将医疗场所作如下分级：
（1）t≤0．5s场所：在此场所内电气设备要求在0．5s内恢复供电；
（2）0．5s＜t≤15s场所：在此场所内电气设备可在大于0．5s但不大于15s的时间内恢复供电。
上述分组和分级的明细设计时尚需与医院主管部门协商确定。
3．1防电击措施
3.1.1接地系统和自动切断电源防电击措施
（1）TN系统：
①医院的医疗场所和与其有关的场所、邻近非医疗场所均应采取TN－S系统，不允许出现PEN线；
②在1组场所内的末端回路32A及32A以下的电源插座回路，应装用IΔn≤30mA的RCD作附加保护；
高层建筑电气设计篇(4)
关键词：高层建筑 电气施工 低压配电设计 原则 方法
引言
在高层建筑电气施工中低压配电设计工作是一个重要的组成部分，对于保障高层建筑电气施工的质量和安全发挥出了重要的作用。因此，对于电力企业来讲需要不断提高低压配电设计工作水平，提升高层建筑电气施工的效率，使其更好的满足人们的需求，也使得电力企业自身的市场竞争力获得提高，获得良好的经济效益和社会价值。具体来讲，需要针对高层建筑电气施工中低压配电设计的原则、方法开展分析和研究工作，使得低压配电设计工作具有重要的功能和价值。
一、高咏ㄖ电气施工中低压配电设计的原则
高层建筑电气施工中低压配电设计工作需要遵循一些原则。具体来讲，第一，最优原则，即充分的考虑到高层建筑特点和实际情况应用最优化的设计方法来进行电气施工中低压配电设计工作。比如：依据高层建筑电气施工具体情况来进行低压配电设计工作实践化的验证、最终使得设计完毕的低压配电工程可以充分的保障用电的安全，满足人们的需要。低压配电设计工作中需要设计出备用的低压配电设备，有效性的应用绝缘材料、保持一定的安全距离，避免安全问题的出现。第二，高效性的原则。进行高层建筑电气施工中低压配电设计系统中各个部件的合理化配置，对于电能进行均衡性分配，充分保障电力系统的稳定性，避免其在应用中出现短路、折断、缠绕等问题的发生。第三，经济性的原则。我们需要应用高质量和高效率的施工原料、进行施工线路的合理化分配，最终使得高层建筑电气施工中低压配电设计工作取得良好的经济效益和社会效益。比如：对于太阳能、地热能等进行有效性应用，降低施工设计的成本[1]。
二、高层建筑电气施工中低压配电设计的方法
（一）低压配电设施的设计
我国众多的高层建筑具有人员密度大、用电量大的特点，需要有效性的应用低压配电方式来保障用电的质量和水平。其主要应用的有关设备设施有：高压配电线路、低压配电线路、配电变电所、配电变压器等组成。我们需要应用合理化方式对于这些设备设施进行科学化布局，最终保障电力系统的质量和安全。具体来讲，第一，依据高层建筑电气施工实际情况进行电源负荷的科学选择，并且在设计中采用两路独立特点的电源，还需要安装必要的发电机和额外电源以应对紧急情况出现。比如：可以依据高层建筑实际情况选择应用合适的大容量柴油发电机，充分的满足应用需求。第二，需要对于高层建筑中的消防设备进行完善，开展合理化的布局施工，最终提升高层建筑电力系统的质量和水平。比如：安装必要的消防室、消防水泵等设施，充分满足人们需求。第三，对于配电所进行合理化布局，充分体现出用电需求。比如：需要对于配电所的位置、数量等情况进行确定，依照其负荷率进行用电系统的科学选择。如：对于应用设备设施的参数进行科学选择，最终使得低压配电系统的安全性和稳定性获得提高，可以使得有关设备设施功能得到有效发挥，实现应用的质量和价值，有利于低压配电工作顺利完成[2]。
（二）低压配电安全性设计
对于设计安全的人员来讲，需要严格的依据高层建筑施工的实际情况、我国颁布的《低压配电设计规范》等进行科学的安全设计工作。比如：对于过电电流有效性的保护、对于断路进行有效性保护、对于接地故障进行科学性保护。具体来讲，第一，接地保护设计。在设计中需要应用专业化自动切断故障电路设备和接地保护设备。比如：应用TN、TT、IT等保护模式对于突发性的电路事故进行有效性的预防和应对。第二，进行漏电保护器的合理化选择。我们需要依据低压配电系统中电流大小、漏电保护有关规范来进行漏电保护器的专业化选择，避免错误保护问题的出现。第三，需要对于应用的线路进行科学化布局，并且需要对于外部环境对于线路安全性应用的影响进行充分考虑，充分保障线路的安全和质量，提升线路应用的效率[3]。
（三）低压配电电能设计
需要严格的依据《建筑设计防火规范》和高层建筑电力系统应用的等级来进行设计工作，应用较低的成本达到最大的效益和价值。具体来讲，第一，需要依据负荷等级进行电能的科学计算。比如：依据单位容量法和负荷密度法进行分区的负荷密度计算、然后进行高层建筑整体的负荷密度值推算，并且需要对于无功功率补偿、电能消耗量进行充分考虑，提高计算的准确性[4]。第二，在设计工作中需要对于电能进行合理化分配，充分提高电力资源应用的质量和水平。比如：实行一家一表的方式，在负一层中安装必要的计量集中箱、然后应用必要电缆将各家各户住宅配电箱引入到集中类型的配电箱中，充分的保障设计的科学、合理，使得低压配电方式的布局具有良好的质量和水平，满足各个方面用电需要[5]。
三、结论
本文主要就高层建筑电气中低压配电设计问题进行研究和分析，有利于我们在最优、高效、经济等原则指导下应用众多有效方法来提高设计水平，保障低压配电设计的安全，充分的满足高层建筑用电需求，最终使得专业化的高层建筑低压配电设计工作具有良好的应用效率和价值。
参考文献：
[1]朱玉滢.高层建筑电气中低压配电设计[J]. 价值工程，2014，28：49-50.
[2]刘祖斌.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材，2015，18：204+208.
[3]刘新明.浅谈高层建筑电气中的低压配电设计[J].林业科技情报，2016，04：78-79+85.
高层建筑电气设计篇(5)
关键词：建筑电气；配电系统；设计；应用
Abstract: In the high-rise building electrical design, according to the characteristics of buildings need, to determine the load level, the choice for distribution mode and power distribution systems to ensure that the user the power of the reliability and built at the beginning of the rationality of the investment. And variable power distribution equipment deep load centers, in order to meet the multi-function requirements; Save building use area, reduce the kinds of power-supply equipment, convenient for installation, maintenance. These are high building electrical design of the first consider the question. The power supply reliability, safety and the quality of electric energy have higher demand.
Key Words: electrical building; power distribution system; design; application
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
建筑供配电系统的可靠,直接关系到人身安全、任何事故都将造成难以估计的经济损失,因此,供配电系统的安全性在电气设计时是成为重要的一环。电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电的损失和影响程度分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。仪器也在不断进步,其中高、精、尖仪器比例不断增加,这类仪器对电能质量要求较高,如何才能满足不同电器的用电要求呢,供配电线路的设计相当重要。
1．高层建筑对供配电系统设计的要求
高层建筑供配电系统的设计，是高层建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。由于现代高层建筑通常是集办公、娱乐、商业等功能于一身，具有多元化功能，同时与消防、空调、给排水等专业以及与现代化管理手段相配套的设备也相当多，因此在对高层建筑进行供配电系统设计师应根据其本身I生质、规模，明确建筑相关电力负荷等级，并结合当地的供电网的实际隋况，才能确定高层建筑供电电源的电压等级、电源回路数、专线电源还是公用电源以及是否设置自备电源等。对一个高层建筑的供配电系统的设计，除了考虑技术方面(主要为规范要求) 的因素外，还必须考虑工程投资，运行管理诸方面的因素。
2、建筑电气工程设计节能应遵循的原则
1.1优化供电设计，促进电能合理利用。
在进行民用建筑工程电气设计时，既不能以牺牲建筑功能，损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资，为节能而节能，首先考虑的是适用性，也就是能够为建筑电气设备的运行提供必需的动力，建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求能够保证建筑电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定裕度，确保供电、配电与用电设备的安全运行；有可靠的防雷装置，防雷击技术措施；特殊功能要求的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施，按建筑物的重要性与火灾潜在的危险程度设置相应必要的技术措施。在满足民用建筑电气工程的适用性和安全性的基础上，采用先进的节能技术，优化供配电设计，促进电能合理利用。
1.2提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗,在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种能源的消耗。做到选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高能源的综合利用率。
1.3合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率设计时尽可能合理调整负荷，选取合理的设计系数，在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率，达到节约电能的目的。
3．高层建筑供电系统设计
3.1负荷等级的确定和各级负荷容量的计算
负荷等级的确定应按有关规范进行，一般隋况下，高层建筑负荷等级也可按以下确定：一级负荷包括疏散楼梯、消防电梯前室及地下室的应急照明、消防水泵、排烟风机、消防电梯等；二级负荷包括部分客梯电力、生活泵电力；三级负荷包括一、二级负荷以外的其他用电负荷。根据负荷用途的不同，将用电负荷划分为商业用电和住宅用电，由于商业用电与住宅用电的计费标准不同，一般分别设置商业变配电房与住宅变配电房，商业用电包括商铺用电、售楼部和会所用电、地下室照明、动力用电及其他商业用途的负荷，其供电由商业变配电房提供；住宅用电包括住宅相关的照明、动力等的用电，其供电由住宅变配电房提供。确定建筑总用电计算负荷的方法主要有负荷密度法、单位容量法和需用系数法，通常习惯使用负荷密度法和单位容量法对高层建筑用电负荷进行计算。
对于普通商铺的负荷计算，经常使用负荷密度法，即采用单位面积的用电负荷容量取整作为单间商铺的预留负荷，并由此与其他商业负荷通过计算，得到总的商业用电负荷。商铺负荷密度的取值会因为商铺的经营特及所处的地区而有所不同，江苏地区普通商铺一般按100― 150W／m计算，如商铺的负荷可以确定，则应按实际负荷计算，各类设备负荷的需要系数及功率因数见技术手册的相关章节对于住宅的负荷计算，一般使用单位容量法也称单位指标法，即根据商住楼的住户数来确定容量的计算方法。
住宅用电负荷需要系数与配电时所连接的基本户数有关，住宅户数越大，需要系数越小在高层建筑电气设汁中，住宅用电负荷在总用电负荷中所占的比例一般较大，住宅计算负荷的大小直接关系到项目用电规划及变压器等设备的选型，因而需要系数的选取就显得尤为重要。若进行负荷汁算时，没有充分考虑用电负荷的特点，需要系数选取过大，造成变压器容量选型过大，投资增加，资源浪费，经济性差；需要系数选取过小，又造成变压器容量选型过小，用电高峰时，变压器负载率过高，既降低了配电系统的安全性，又缩短了设备的使用寿命。
3.2供电电源及电压
供配电系统设计中，为保证供电系统的合理性，要求根据负荷等级采取相应的供电措施各级负荷的供电电源应满足设计规范的相关规定。对高层建筑来说，一般没有特别重要负荷，且一级负荷容量较小，因此采用两路市政电源供电或一路市政电源加应急发电机组供电均可满足要求，后者在工程应用巾较为常见。供电电源采用一路独立的IOkV高压电源，由市政区域变配电站引入至小区首层开关房．低压配电电压采用380／220V。设置柴油发电机，以确保消防设备用电。当投资方对某些用电负荷有特殊的供电要求时，也可由柴油发电机组提供保障。
3.3变配电所的布置
一般应根据负荷容量、负荷分布以及建筑物功能分区的实际晴况，与相关专业协调确定变配电所的位置以及数量。变压器容量应根据计算容量选择，变压器的负荷率一般取70％ 一85％ 。低压线路的供电半径一般不宜超过200m，当供电容量超过500kW，供电距离超过200m时，宜考虑增设变配电所。由于首层空间的商业价值比较高，一般高层建筑的变配电所设于负一层，便于通过地下停车库的车道运输变配电设备。
3.4高低压供电系统结线型式及运行方式
对于高层建筑，其高低压供电系统结线型式及运行方式一般f故如下设计：高压系统采用⋯路10kV高压进线，结线型式采用单母线运行方式；变压器低压侧采用单母线分段结线型式，每台变压器对应接一段母线，母线段之间采用母联开关联络，正常睛况下各段母线分列单独运行，母联开关打开，当其中一台变压器故障退出运行时，母联开关手动合上，由同组的另一台变压器保证部分重要负荷的供电，当故障的变压器恢复供电后，母联开关自动打开，恢复正常运行方式。变压器低压侧设置应急母线段，由正常电源与备用柴油发电机电源经双电源切换开关向该母线段供电，以保证应急情况下一级负荷的供电，双电源切换开关没有电气和机械联锁，防止发生向市电反供，消防负荷均采用双回路供电，在末端配电箱切换。
4. 结语
总之，在对高层建筑供配电系统进行设计时，其负荷容量计算是否准确，供电电源选择及变配电所布置是否合理，供配电系统是否经济，运行是否能保持稳定、安全等方面，将决定其最终成果的优劣
高层建筑电气设计篇(6)
关键词：高层建筑；电气设计；要点
中图分类号：TU2文献标识码： A
前言：
城市在不断发展过程中出现了速度越来越快的情况，而且，在施工项目上也出现了很多的情况。这样就导致在城市发展的过程中出现了很多的高层建筑，这些建筑的发展有利于促进城市的发展，因此，在对高层建筑电气设计的过程中必须要严谨，认真的对待设计的方案，在保证电气设计功效的同时还可以满足社会对高层建筑的需求。
1.高层建筑电气设计的特点
高层建筑的电气设计特点，具有自身的独特性，主要和高层建筑的特点及高层建筑中的电气特点相关。在进行高层建筑电气设计的过程中，需要设计师全面的考虑这些特点。首先，在高层建筑中有很多和建筑电气相关的用电设备，具有不同的种类。这些建筑电气的用电设备，具有复杂的功能和要求。包括建筑物的室内和楼道等的安全照明设备和冷却塔风机等电力制冷设备；客梯和货梯中的电梯电力设备；排风扇、电冰箱和鼓风机等一些厨房的用电设备；送风机和回风机等空调设备以及生活用水和消防泵等的排水设备等。这些不同的建筑需求电气设备，在建筑的使用中发挥了不同的作用。
除了上述的建筑电气设备具有非常多的种类和功能要求的特点之外，高层建筑中的不同电气系统之间的用电量存在较大的差异，具有不同的供电设备要求也是设计人员进行高层建筑电气设计的过程中，需要重点考虑的内容。因此，在高层建筑的电气设计过程中，针对不同的建筑电力设备，必须配置不同的供电电源。在设计高层建筑中的消防用电、应急照明用电和电梯用电等比较特殊的电气设备的时候，一定要配备专门的独立电源，防止因为外部供电系统的中断，影响建筑电气的正常使用，对建筑物的使用者造成不良的影响。
2.高层建筑电气设计的原理
高层建筑的设计发展，不仅仅只是考虑建筑物自身的建设高度。高层建筑是一个为人服务、坚持以人为本的建设项目，因此，在对高层建筑进行设计的过程中应该坚持以人为本的设计理念，充分考虑居住人员对高潮呢过建筑的视觉感官和亲近感等，把建筑施工中使用的材料充分变成人们生活中的一部分，体现出材料的使用感，全面注重建设的高度问题，如环境尺度、建筑整体尺度以及近人尺度三个主要方面的考量。环境尺度，包括考虑高层建筑所处城市地理位置、城市大小、周围街道尺度环境、建筑物的轮廓设计要求等，要根据具体的环境比例安排高层的建设； 建筑整体尺度，包括高层建筑的各个组成部分，如楼层主体、顶部结构等各部门的比例协调统一等注意相对尺度，而且要注意高层建筑中细节部分的层次要求。近人尺度，其实是人们对高层建筑的一个整体感官把握，注重人为感觉、使用价值和审美要求，设计尺度应参考多数人的尺度系数与之成为相应比例，特别是人们接触到的细节部分如台阶、门、窗、阳台、柱子、装饰等尺度的处理。只有从环境、建筑、人这三个方面充分考虑才能促成三者之间的和谐平衡。
3.高层建筑电气设计的要点
3.1、负荷密度的计算
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负荷密度法。
3.2、高压配电系统设计
现代高层建筑所采用高压配电系统是 15KV 左右的双路电源同时配电，采用单母线分段，可智能安全切断，另外一条电源可进行电源回路，疏通电源，互为备用高层建筑所采用的配电方式多为放射状系统，而楼层间的配电多采用混合式系统。对于无功补偿装置应及时进行输电补偿，减少电能传输，减少电能在长时间不用的情况下的浪费。
3.3、防火设计
高层建筑整体布局结构繁琐复杂，而且高层人口居住较为密集，因此居民日常生活中的防火问题应充分考虑到。防火中一个重要的问题是防烟，烟雾窒息导致的伤害远大于明火的伤害，因此在高层设计时也要充分考虑烟雾的排放，楼梯设置位置考虑通风条件，设计阳台、窗户、凹廊等增加排烟保证通风。首先是人群疏散通道的设计要求，走廊、楼梯通道要保证畅通安全便于疏散。避免因为踩踏事件的发生而影响了采光设备和照明设备的正常运行，并且还需要注意的就是防火区的划分。
3.4、防雷和接地
在高层建筑接地设计中，在对高层建筑地基施工的过程中，使用的材料和施工的技术就是钢筋混凝土剪力墙施工技术，采取这样的施工技术可以保证施工过程和楼板之间的有效连接，因此，在进行接地设计的过程中必须要全面保证金属管线的正常工作。很多的高层建筑施工的过程中，都是将防雷接地、电气设备保护接地的工作相互连接在一起，这样就可以形成一个混合接地的系统。利用建筑物的钢筋混凝土的基础作为接地板，但是有时候需要人工接地来进行施工，保证建筑的安全性。
3.5、电气照明
照明是人们在高层建筑中正常工作和生活的基础，因此需要有一个合理的照明系统设计。为了保障照明系统设计的合理性，其设计要依据建筑照明设计标准中的要求来进行。在公共的住宅区域安置电功能表，在低压出线配电柜处安装或者在每一层内进行封闭母线插接箱安装；在地下车库、地下商业区等地方设置照明配电箱，同时在配电室低压柜安装电能表；在进行高层建筑的电气照明设计中，灯具的布置、灯具造型的设计、灯具照明度的计算、灯具光源的选择等都与建筑的装饰有着密切的关系，二者之间相辅相成，好的照明设计可以保障其使用价值和艺术价值的一体性。在灯具光源的选择上按照使用功能分为管型高效三基色荧光灯、紧凑型高效荧光灯两种。采用具有高光效的点光源，是一种节能环保的选择，是符合当代社会经济发展趋势的。
3.6、消防设计
伴随着科学技术的前进，高层楼宇在火灾主动报警灭火制度方面也在慢慢的一致，消防设计主要包括以下几个部分：分区消防报警操纵设备、火灾勘测设备、消防核心、主动喷水灭火设备以及气体主动喷洒，全面确保报警灭火系统可以主动的进行。在整个程序中，首先应该由勘测的设备检测到火灾之后，在转变为电信号，然后通过信号传输到报警设备和消防核心处，将信号转变为声音和光报警信号。并且整个的消防系统的操作和监督控制都是在消防的核心处实现的。
3.7、电梯设计
一般情况下，电梯的机房设置在井道的上方，普通电梯的梯井能够连通或者设置开口相互连通。电梯可以根据使用功能可以划分为客用电梯和货用电梯；按照速度可以划分为低速、快速、高速和超高速；而按照电流可以划分为直流和交流。在高层建筑使用的电梯中，为了缩短等待的时间并且提高电梯的运输能力，并且采用超高速或者高速的电梯，并且采取分组进行控制。为了全面提高运行的稳定性，因此对于客用的电梯必须要采取直流电动机作为驱动。除此之外，在对电梯进行电气设计的过程中，需要做好各项配电设计、电气照明、选择主开关、设置插座、装置通风及控制等相关问题。
3.8、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新技术，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。
4.高层建筑电气设计的发展
在完成了对高层建筑的电气设计之后，需要建筑企业按照一定的发展要求，实现高层建筑的发展。这些高层建筑电气设计的发展要求，主要包括建筑的电气设计发展一定要满足高层建筑的使用功能，符合高层建筑的节能和经济要求，保证高层建筑电气设计的安全、稳定和经济性能，实现高层建筑电气设计的人性化和科学化发展。 高层建筑是为了满足人们日益增长的建筑需求形成的产物，在我国的建筑发展过程中，发挥了重要的作用。在实施高层建筑的电气设计过程中，电气设计也应该适应高层建筑的使用需求。 在高层建筑的制冷和取暖方面，设施也应该重视选择合适的空调温度和风量，不仅要达到相关部门的卫生状况要求，还要保证建筑使用者的舒适度。 实施对高层建筑的电气设计的时候，在具体的设计工作中，应该明确电气设备的不同功能。对于在高层建筑中没有发挥作用的电气设备，应该采取有效的措施进行处理。
5、结束语
随着经济的不断进步和科学技术水平的不断提高，高层建筑的质量问题不断地得到了解决，而在其中占有重要地位的电气设计也会得到不断的优化和改革。在与世界进行经济交流的同时，学习国外先进的科学技术和经验，弥补自身存在的不足，优势互补，共同进步，这样才能够使得我国的建筑行业得到快速的发展，才能够保障人们正常的生活和工作，提高人民生活水平，促进国际经济水平的发展，提升我国的综合国力。
参考文献：
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高层建筑电气设计篇(7)
关键词：建筑电气；高层建筑；应用研究
1 高层建筑电气设计要点
1.1 准确计算电力负荷
电力负荷作为供电设计的重要依据。在计算高层建筑的电力负荷过程，通常使用两种方法：负荷密度法和需要系数法。在进行高层建筑的电力负荷预算过程对照明电和动力电要分开计算，通过准确的计算，选择合理电气设备，从而保障高层建筑电气系统的安全性、可靠性和经济型。
1.2 合理选择电源及电压
为了保证高层建筑供电系统的可靠性，在设计现代化高层建筑时，要设计至少两个独立的电源现，并依据建筑物的功能及周边的环境，确定具体的独立电源的数量。其中对于独立的供电电源，在实际的运行过程中，要保证两路同时供电，互为备用。除此之外，还要适当的设置部分应急备用发电机，如柴油发电机组，从而保障在供电断路之后在15秒钟内自行恢复，保证建筑内的正常照明，避免因故障造成电脑设备、消防设备、电梯等设备的瘫痪。
1.3设计配电系统
通常建筑电气系统都是单母线分段。该电气系统中计费方式一般是高供高计，并且在电气系统的低压侧，也需要设置电度表，在计算电气系统的电价过程，要将照明和动力电分开计算。其中高压供电系统和低压干线配电方式则基本上采用放射式的系统。楼层配电一般是混合式，且配电设备中的重要部分都采用干线。高层建筑的竖井则通常设置插接式母线槽，各楼层竖井都设有单独的配电间。此外，变压器的容量要不小于1000kva，这样的标准能够减少变压器的使用数量。
1.4主要设备的选型
1.4.1 高压开关柜
高层建筑的变配电室一般不能都是设置在主楼地下层，避免使用油开关。根据高层建筑地下室的相关要求，一般高压开关柜选择有“五防”功能的真空开关手车式。
1.4.2电力变压器
根据建筑电气的相关规定选择，主楼内不能设置油浸变压器，通常选择节能型干式变压器。高层建筑由于面积大，负载过多，在选择变压器过程可以选择多个大容量变压器共同工作。
1.4.3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。这种发电机具有很多的优点，如体积较小、重量轻、反应灵敏，不容易出现故障等。
1.5 变电所位置的确定
随着经济的发展和人们生活水平的提高，现代高层建筑的用电量往往非常大，在选择变电所位置过程，最好使得高压能够深入到负荷内部。从而实现节约电能，提高建筑电气系统的供电质量。
1.6 电气照明
在设计建筑电气照明系统时，要选择合理的光源、灯具造型及布置，精确的计算照度，有效的控制眩光和调光，严格遵照照明配电线路的敷设要求等。照明设计和布局一方面要满足人们的审美需求.另一方面能达到照明的功能。其中为了有效的实现节能，可以选择高光效电光源。
1.7 合理选择电缆与电线
为了保障在发生安全事故的紧急状态电力系统能正常运行，动力设备与照明回路通常都是选择阻燃缆线；而消防设备与应急照明的电缆一般是矿物绝缘的防火缆线。
1.8 设置防雷与接地
近几年来，随着科技的发展，高层建筑的防雷措施不仅有避雷针和避雷，还出现了一些更先进的方式，如消雷器和放射性避雷针。目前，高层建筑通常都是与楼板的连接紧密的钢筋混凝土剪力墙，因而，为了做好防雷措施，必须加强金属管线接地的处理。
1.9 消防自动报警灭火系统
随着自动化和计算机网络技术的发展，出现了很多火灾自动报警灭火系统，该系统一般是由四部分组成：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。当火灾出现之后，探测器就会接到信号，并将其转换为电信号传输给报警系统，报警系统在接到信息之，通过自动控制系统及时的进行火灾扑救，从而实现火灾自动报警灭火。
2 高层建筑电气设计中的原则
2.1 节能性
随着能源的紧缺，我国当已经将节能环保作为了一项国策。高层建筑作为电能消耗的主体，设计在进行建筑电气设计的过程中，要不断的改革创新，实现节能性电气技术和设备的更新换代。
2.2 适用性
在建筑电气的设计过程中，要根据相关的规定进行设计、操作和运行，尽可能的采用先进的设备和技术，简化供配电系统，降低电气设备数量，从而保障电气系统的操作维修方便，提高电气的适用性。
2.3 可靠性
在设计电气系统时，必须保障电气系统的运行，设置必要的应急措施，来保障故障时的电气的正常运行。
2.4 安全性
高层建筑的电气系统，在保障建筑物电力供应的正常时，还需要提高其的安全性，制定合理的负荷等级，尽可能的避免故障发生，从而有效的降低电气运行成本。
3 高层建筑电气的节能性和安全性
3.1提高建筑电气设计的节能性
提高建筑电气的节能性主要可以从以下几个方面考虑：1选择合理的变压器。为了提高建筑电气的节能性，根据建筑的特点选择适当的变压器，一般是节能型变压器。2仔细分析研究，实现电动机的节能。综合各方面因素，详细的分析电动机的节能问题，一方面可以通过就地电容器补偿来降低线路损耗，同时还可以通过降低电动机在低效率下的轻载或空载来实现。除此之外，还可以通过使用变频调速控制电动机，来适应变化的负载，从而提高电动机的工作效率，节约电能。3.在建筑电气设计过程中，合理设置照明系统，在保障照明的前提下，尽量的使用日光，从而降低照明系统中电能的消耗，提高建筑电气的节能效果。
3.2高层建筑电气的安全性
加强建筑电气设计的安全性主要可以选择合理的电力供应系统；保障供电线路的稳定，不能随意的更改供电线路，以防出现安全事故；利用建筑物中的保护接地系统实现接地，并且采用共用接地体方式，因而，在实际的接地设置过程中，为保证电气使用人员的安全，共用接地体的电阻必须小于l欧姆；通过计算计算技术、网络技术及自动化技术等先进的技术，设计高效的消防控制系统。总之，提高建筑电气的安全性，必须合理的设计建筑电气系统，不断的进行技术和工艺改进。
4 结束语
总而言之，随着技术的发展，智能化的高层建筑正在逐渐的增加，人们对建筑电气关注越来越高。但是由于建筑电气涉及的因素众多，在实际的设计和施工、运行过程中，仍旧存在问题，因而研究者需要不断的吸收外国先进的经验技术，在融会贯通的基础上，进行改革和创新，提高建筑电气的节能性和多功能性，从而给人们提供一个安全、舒适、高效、节能的居住环境。
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[4] 李景龙.对于高层建筑电气设计的分析[J].城市建设，2012，02）.
