高层建筑电气设计的设计内容及其要点分析

易强

摘要：随着城市建设进程不断加快及土地资源稀缺问题日益突显，在城市中高层建筑数量不断增多。在高层建筑中，电气设计是较为复杂的设计内容，其设计质量高低对建筑使用功能的正常发挥具有直接影响，同时也是宜居环境建设的重要影响因素。本文通过对高层建筑电气设计进行介绍，对其设计内容与设计要点展开分析，以期为高层建筑中电气设计工作的顺利、可靠开展提供保证。

关键词：高层建筑；电气设计；设计内容；设计要点

前言

随着城市现代化建设进程不断加深，高层建筑已成为城市建设重要形式，同时也是社会发展过程中的必然建筑趋势。在高层建筑设计过程中，电气设计属于综合性强、复杂度高的应用技术，其质量对高层建筑使用功能的正常发挥有重大影响。在高层建筑电气设计中，不仅需要对其特点进行充分考虑，同时还应对节能功效予以重视，从而对现代化高层建筑各方面需求加以实现，而这一目的的实现首先需要在展开高层建筑电气设计前对其设计内容和设计要点进行充分把握。

1高层建筑电气设计概述

高层建筑电气设计是反复表达构思并经多次推敲，使构思不断深入并对其展开评价的过程。在高层建筑中，与建筑电气系统有关联的用电设备种类繁多且用途多样，如电梯设备，楼梯、通道及安全照明中所用电器照明设备，排水設备如消防泵与生活水泵等，制冷设备如冷却水机组及塔风机等，锅炉房设备如鼓风机与引风机等，厨房电气设备如冰箱、排风机等，空调系统中输电设备如风机管盘、送风机与回风机等，消防设备如排烟风机和正压风机等。具有不同使用功能的高层建筑在电气设计上存在诸多不同，在用电量上也有一些差异，但从总体来看，高层建筑的电气设备耗电量较大，应急照明、电梯用电与消防用电往往需要有独立电源，因此对于高层建筑而言，电气设计是十分重要的工作内容。

2高层建筑电气设计的设计内容

现阶段高层建筑常呈现出多元化风格，建筑面积与高度都较其他建筑形式为大，同时其功能更趋于复杂化，导致其中的电气设计工作涉及到的项目非常多，设计内容也更为复杂。在传统的建筑电气设计中，通常只包括照明与供电两大方面内容，而现阶段高层建筑电气设计内容通常被划分为弱电与强电两大块。建筑中的防雷设计、照明设计与供电设计都属于电气设计的强电设计，而其它内容如电视、楼宇自控、电话和消防等都可归结到弱电设计中去。之所以对高层建筑电气设计内容进行这样的划分，主要依据为电压高低，将高层建筑电气设计中的自控系统、消防与电讯等和传统设计不同的内容凸显出来，以便更易为人们接受。

3高层建筑电气设计要点

3.1确定电力负荷

电力负荷是高层建筑供电设计工作开展的重要依据，国家现行规范中对不同建筑类型有不同规定，如对于一类民用建筑消防用电系统、安保设备、生活用水及电梯等均要求根据一级负荷标准进行供电等。在对电力负荷进行设计时，要对照明电与动力电通过需要系数法与负荷密度法展开分别计算，并保证预算准确，为电气设备正常而高效运行提供电力供应基础保障。

3.2合理选择供电电源和电压

在高层建筑电气设计中，要设置两个或两个以上的独立电源，并采用10KV标准电压进行双回路供电。同时，应保证所用两个双回路10KV供电电源所属变电站不同，或者可从某一超高压双回路变电站相互独立的两段母线中引入。在部分超高层建筑中，可使用三回路10KV电源方式引入，当建筑中一级负荷较多时，还应对柴油发电机组进行合理使用，以便保证在停电15s之内供电可自动恢复。

3.3设计高、低配电系统

在高压配电系统中多使用单母线的分段形式，其母线分段的数量常由电源进线中的回路数量决定。在10KV电源进行外部接线时，应尽量使用环网形式接线，使供电网可靠性得以提高，同时使用电缆进线方式完成电源进线工作。如果供电电源有主电源与副电源之分，所用结线也可不采用单母线分段形式。

3.4对主要设备进行合理选型

在高层建筑中，变配电室一般会设置在主楼的地下，因此高压开关柜不能使用油开关，而应以真空开关手车式高压开关柜为宜。因为高层建筑具有很大的单体面积，承载负载多，因此在对电力变压器进行选择时，应对多台容量大的变压器进行组合使用，低压配电屏以手车式为佳。同时，在高层建筑中，备用应急发电机组以燃汽轮发电机为佳。

3.5防雷和接地设计

钢筋混凝土剪力墙是高层建筑主要结构，通常是和楼板进行牢固连接，因此要对金属管线接地工作加强重视。高层建筑的防雷设计是重点，一般仍可利用传统的避雷带及避雷针方式，同时也可应用消雷器及放射性避雷针实现防雷效果。

3.6消防及自动报警设计

在对高层建筑的消防及自动报警进行设计时，应对火灾探测器、消防中心、分区消防报警控制器、自动喷射气体与自动洒水灭火器等五方面加强重视，为自动报警与灭火系统使用功能的正常发挥提供保障。

3.7电梯用电设计

电梯机房通常处于高层建筑中井道上方，一般电梯梯井可直接连通，或可通过开口合理设置的方式实现互相连通。高层建筑的电梯通常根据功能不同可分为货梯与客梯两种，而根据速度不同可分为低速、快速、高速与超高速电梯，根据所用电流不同可划分为交流与直流电梯。在目前很多高层建筑中，所用电梯多是高速或超高速电梯，控制方式常为分组控制。为保证电梯运行具有一定稳定度和舒适性，在客梯中所用驱动常为直流电动机。另外，在对电梯展开电气设计中，要对配电设计、主开关选择、装置控制与通风、电气照明和插座设置等设计内容加强重视，展开科学而合理的设计。

3.8电气照明系统设计

对高层建筑电气照明进行设计，主要是对照明度计算、灯具布置、灯具造型和光源类型等进行合理设计，同时要保持照明系统和建筑装饰之间的协调性与有效呼应。在现代建筑中，可对光敏元件、传感器及定时器进行合理应用，从而实现自动控制照明效果。