高层建筑电气系统设计策略简析

夏文君

摘 要： 自改革开放以来，我国经济发展十分迅速，而作为经济发展的主要标志之一，建筑的使用性能得到有效完善。与此同时，我国城市化的发展，给建筑业带来了全新的发展机遇，促使建筑业迅速崛起，随着城市人口数量的逐渐递增，城市空间越来越小，此时高层建筑拔地而起，而高层建筑对电气设计的要求非常高，主要是为了保障电力系统运行的安全性、稳定性，而在高层电气设计中，供配电系统的作用不容小觑。因此，有必要对供配电系统的可靠性设计进行探究。

关键词： 高层建筑;电气工程;设计

【中图分类号】TU972     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）21-0197-01

引言：高层建筑的出现解决了城市用地紧张问题，为人们提供了良好的居住场所。电气系统作为高层民用建筑的重要组成部分，其设计质量对高层建筑实用性、安全性、便利性有着直接影响。做好电气设计工作，明确设计要点，合理规划设计内容，可促进系统的安全运转，提升高层建筑实用价值。

1 电气设计原则

（1）可靠性原则。电力在给人们的日常生产生活带来便利的同时，也会带来许多危险。在电力设计方面必须重点考虑“安全用电”，提高有关防护措施的应用效率。以高层建筑特征为依据合理安全地设计电路。（2）实用性原则。娱乐、办公与居住是当下城市高层建筑的关键作用，其中电力具有调节温度、照明等方面作用，以高层建筑具体用途为依据，确保应用部分特殊设备时能有稳定的电气来源。（3）节能性原则。我国正面对着巨大的生态环境压力，这大大提高了国民自身的环保意识，在对城市高层建筑开展电气设计工作时，需融入节能环保理念。关于节能，一方面体现在高效能的节能器材与环保材料，另一方面则是节能理念，即使在购置节能材料与器材方面需要较大投入，但在后期会渐渐收回前期投资。城市高层建筑是消耗能量的“大户”，所以需要在电气设计中将节能方针贯彻到底，在选择与配置电气设备时应降低能源消耗[1]。城市高层建筑具有巨大的节能潜力，对电气设计者提出严苛要求。需要注意的是，节能设计应与实际因素相结合，不要为了节能而节能，这样的盲目投资会提高运行成本投入，在节能设备选择时应该考量其性能与原理，落实节能环保、技术先进等原则。

2 高层建筑电气系统设计策略

2.1 照明系统设计关键点

高层建筑电气设计中的应急照明系统，必要充分靠考虑避难层照明的需求，因此在设计中，应该选择平均照度值大于等于3lx的灯具;而对于避难层走廊等特殊位置，所选择的照明系统灯具水平照度值应该大于等于5lx。对于具有特殊要求的应急照明层，其避难区、疏散走道的平均照度值应该大于等于10lx。而如果高層建筑裙楼为大型商场，则需要采用一级负荷供电系统，保证照明供给水平。

2.2 高低压配电系统设计

高层建筑配电系统的设计通常是根据标准电源方法进行的，并且采用高压分段法来实现电压的自运行，大多数使用单个母线操作技能。用两部电价法来计算电费，通常是高电源和大功率电表，但在高低压配电系统旁边单独安装电表。通过同时完成计数和数据处理的方法实现电力监控。高层建筑中的变压器通常相对较大，带有中央接触开关装置，可有效防止低压测量电流的短路现象。从变电站到开关房，开关房到配电房，高压柜到变压器用高压阻燃电缆连接，变压器到低压柜，用密集母线或者电缆连接，把10kV变压到0.4kV，通过低烟无卤的低压电缆连接到各栋楼的电表间或者低压设备，电缆会穿过公共区域会使用桥架或者套管，确保用电安全。

2.3 火灾自动报警及联动系统

在高层建筑消防设计中，应按保护对象规模，选择集中报警或控制中心报警系统。火灾自动报警系统为了精确获得火灾位置，迅速识别火情，要科学设计火灾联动系统，利用传感设施对火灾进行快速的判断，迅速确定火灾位置，进而快速展开救援。除了火灾自动报警系统和联动控制系统之外，高层建筑中还有其他消防系统，如消防电源监控、防火门监控、电气火灾监控等。（1）消防电源监控系统：通过信号传感器对消防电源的状态进行检测，及时发现消防电源的故障，避免火灾发生时消防电源失效。（2）防火门监控系统：主要是对疏散通道的常闭、常开防火门进行监控，火灾时由消防联动控制器或防火门监控器联动控制常开防火门关闭。阻断火灾的扩散，减少财产的损失及人员的伤亡。（3）电气火灾监控系统：用于具有电气火灾危险的场所[3]。由剩余电流式、测温式电气火灾探测器监测供电线路，及时发出预警信号。

2.4 节能设计

高层民用建筑电气设计中，应对负荷情况、容量、用电等级等参数数据展开了解和掌握，加强设计方案的可行性，达到节能目标。同时还可利用智能化设备及大数据技术，对电能设备展开科学监管，对存在的能源损耗问题实施及时处理，以改进系统运行效率，优化高层建筑使用性能。如在设计过程中，要做好系统的优化工作，减少电能浪费;完善布线方式，降低线路上的能源消耗;利用变频技术，提高电机拖动系统的运行效率;选择节能照明设备。

2.5 接地安全保护设计

高层建筑电气设计应综合考虑多种因素，其中人身安全是首要的。这里所说的人身安全，不仅是指建筑物内工作、生活人员的人身安全，也是指电气设计、安装过程中工作人员的人身安全。由于高层建筑楼层相对较高，人员多，一旦发生危险，疏散时间较长。所以，考虑到这一点，通常的高层建筑在电气设备设计时，都要确保具备相应的能够自动中断故障点的装置设备，这就是我们经常提到的接地保护装置。作为高层建筑用电安全的重要保障，接地保护装置显得至关重要，它能够在建筑出现危险的情况下对故障点用电进行及时中断，在很大程度上保护了人们的生命、财产安全。所以在设计及安装接地保护装置时，需要对建筑的多方面因素如地形、电气设备以及电路保护装置等进行综合性考量，唯有这样才能有效防止由于外部不利因素造成的电路运行的危险。

结语：随着经济的飞速发展，城市高层建筑越来越多。在高层建筑的电气设计过程中，设计师必须始终遵循节能原则，并选择正确的电气设备。考虑建筑物特征的合理设计，以达到降低运行成本、节约能源的目的。

参考文献

[1] 王永凯.基于高层建筑电气设计的主要内容及节能原则探索[J].文摘版：工程技术，2015（38）：82.

[2] 刘春燕.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（12）：166.