高层建筑电气设计问题解析

张海平

摘    要：人民生活水平的提高、城市的扩建与改造促进了我国建筑行业的发展。作为建筑工程的重要组成部分，建筑工程电气系统关系到建筑工程使用过程中的用电安全、关系到建筑设计功能的实现。作为建筑工程电气施工安全的指导性文件，建筑电气设计文件是施工安装的主要依據。文对高层建筑电气设计的主要内容进行分析。

关键词：高层建筑;电气设计;问题

1  前言

针对我国建筑工程电气施工中由于设计原因导致的质量问题，在现代建筑电气设计中必须加强现有问题的调研与分析。并针对其实际情况以及引发建筑电气系统施工质量的设计因素，制定相应对策。通过设计理论的运用、设计基本原则的遵循，预防设计因素引发的质量问题。通过针对性的建筑电气设计，指导建筑电气系统施工管理工作，保障建筑电气系统设计功能的实现。

2  高层建筑电气设计的内容

2.1  高层建筑电气设备的总负荷计算

一般而言，高层建筑整个电力系统的用电量都是非常庞大的，要想对高层建筑的电气设备进行全面的分析，就必须要认真地对其进行设计，完善电气系统，必须做好电气设备总负荷的计算。目前高层建筑电气设计中计算负荷的方法有两种，一种是负荷密度法，另一种是需要系数法。

2.2  高层建筑电气设备的供电的选择

因为高层建筑具有巨大的用电，因此，一般情况下，高层建筑都会采用两个电源，并且这两个电源是相互独立的，这两个电源一般同时供电，直到其中一个电源停止供电，那么另一个电源就会充当备用电源。如果两个电源同时断电，那么高层建筑中安装的柴油机组就开始工作，柴油机组在停电后的十五秒内恢复供电，保证高层建筑内的电梯、照明和消防设备等一级负荷用电。这样的设计不仅保证了高层建筑供电可靠性，也保证了供电居民的安全性。一般我国的高层建筑用电负荷和参数都是依据建筑的实际功能用电来设计的。

2.3  高层建筑供电配电设备的选择

对于高层建筑而言，其供电配电的设备非常多，其中主要包括了变压设备、低压供电设备、高压供电设备和应急供电设备等。高压供电设备的开关柜选用真空开关手车式柜，低压供电设备的配电屏可设计为抽屉式的或固定式的，变压设备不能用油浸变压器，以避免火灾的发生。高层建筑的应急设备采用以燃油为动力的发电机，总的来说电气设备的设计要注重安全。

2.4  高层建筑的照明设备的设计

照明系统对于任何一个建筑来说，都是非常重要的。照明设备的设计主要包括以下几点：灯具的选择、光源的选择和照度的计算与控制等等。一般情况下，灯具的布置与选择不仅要节能环保、安全合理，还有外表上的要求，大多数情况下要选择较为简单大方的灯具。选择光源要依据不同的建筑需求而确定。

2.5  高层建筑的高低压配电系统的设计

在我国，高层建筑的配电计费方式多种多样，一般情况下，采用高供高计法比较多。在电压输出端一般都装有电度计费表，一般采用电价法计费。在高层建筑中一般采用大容量的变压器，这样可以减少变压器的数量，大大节省占地面积，为了保证供电可靠性，一般在低压母线之间装有联络装置。在高层建筑的配电线路选择上应该根据负荷情况合理选择电缆线路，还应注意不同电压线路敷设间距的考虑，在高层建筑的线缆选择上注意应根据负荷等级来选择。

2.6  防雷与接地

对于现代高层建筑而言，防雷设计也是相当有必要的。目前，我国的高层建筑防雷设计，除了采取传统的针和接闪带的做法之外，近些年还出现了放射性避雷针和消雷器。虽然这两种防雷技术在工程中得到了较多的实际运用，但是关于这两者的理论还是存在争议的。现代高层建筑大多是钢筋混凝土剪力墙，和楼板之间的连接非常可靠，因此关键是要做好金属管线的接地。对于现代高层建筑而言，其电气设备的保护接地与工作接地、防雷接地这些工作都是合在一起的，它们组合成了联合接地系统。其接地电阻通常按照最小要求设计，一般都是1Ω 以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，为更好达到接地电阻要求，还可装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。

3  高层建筑的电气节能设计

3.1  高层建筑在供配电器材方面的节能设计

高层建筑要实现其节能目标，应该合理地设计变压器的容量与数量，使得变压器能够灵活地切换，最大程度地节省耗能。高层建筑应该采用就地补偿的无功补偿装置，采用集中补偿，避免无功消耗。还应该提高供配电系统的功率因数，提高设备利用率，节省能耗。

3.2  高层建筑在供电线路方面的节能设计

在高层建筑供电线路节能方面，其配电系统要尽量缩短供电距离，达到减少电能消耗和节省线材的目的。设计人员应该选用电阻率较小的电线来进行供电。在进行大功率用电设备供电时，应该选用截面较大的导线。同时还应注重导线的质量和选型，既要减少能耗，又要降低火灾系数。

3.3  高层建筑在建筑照明方面的节能设计

高层建筑的照明设计方面，要尽可能使用节能灯具，另外，还应该对高层建筑的照明灯具进行合理的布置，尽量减少重复照明的现象，否则会造成电能的浪费。在建筑设计上多借助自然光来进行照明。要尽量采用节能开关。在灯光控制上尽量采用节能控制，比如分组控制、声控和光控。

4  结语

城市用地面积正在随着经济的发展而不断变小，特别是城市人口的不断增多，使得高层建筑在城市建设中发挥日益重要的作用。而电气设计在高层建筑中起着举足轻重的作用。要想完善高层建筑的电气系统，必须做好高层建筑的电气设计。设计人员必须保证电气系统的安全性、节能性和经济性。

参考文献：

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