高层建筑电气设计大全11篇

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一、高层建筑电气设计过程中应注意的问题

由于高层建筑对于供电的要求很高，因此，在高层建筑电气设计中的照明等很少采用干线，而且高层建筑的设备很多，导致负荷过重，这也不利于干线的使用。空调等主要用电设备布局分散；由于高层建筑的本身很高，而且其在消防方面疏于管理，因此，高层建筑对与火灾预防和处理方面的要求比较高；此外，设计师在设计过程中，要重点考虑能耗指标的影响，在结合全面技术经济分析的基础上进行设计，在节约电能方面还要做到使用科学系统的配电方式以及要采用高质量的电脑系统。

二、主要内容

1.负荷的计算

高层建筑电气设计首先要对电力负荷进行统计分析，因为电力负荷是电气设计的基础，离开了负荷的计算，电气设计工作就无法展开。负荷计算要采用专门的计算方法，以免出现错误，如果在电力负荷计算工作中出现失误，则会影响到以后设计工作的全过程。

2.供电电源及电压的选择

设计中对于材料的选择至关重要，这是保证供电安全和可靠性的重要保证，高程建筑的电源标准是至少两个，还必须要是独立的。两路电源之间互相补充，同时供电，以防意外发生时由于电源的问题推迟解决。

3.高低压配电系统的设计

高层建筑中两路电源必须要同时供电，保证高层建筑供电的稳定

性，采用高供高计，但在低压侧，仍装设计费电度表。此外，在选择变压器的时候要考虑实际因素，选择大功率的变压器，这样可以保证变压器的台数在控制范围内。由于干线在配电系统中的重要作用，因此，在进行高低压配电系统设计的时候通常采用放射性系统。还要对干线进行保护，由于干线的特殊性，因此，在干线无法连接的情况下，要采用其他方式进行连接，保证供电安全。

4.主要设备的选型

电气设计中一定要注意设备的选型，要综合考虑各种情况，严格把控设备的选择，保证主要设备的质量达到相应的标准。考虑到高层建筑的安全隐患较多，因此，主楼没不能安装大容量的油浸电力变压器，这也是考虑到楼层内人员的安全。由于低压配电屏的结构已经不能完全符合现实需求，因此，近年来出现采用燃气轮发电机的情况。

5.变电所位置的确定

有些建筑商为了节约成本，把变电所设置在一些偏远的地方，这样就不利于对变电所的管理，给火灾造成很严重的隐患，标准的变电所应该保证高压能够深入负荷中心，这样才能尽可能的保证建筑安全，避免火灾发生。

6.电气照明设计

在进行电气照明的设计中，设计师要认真研究各种照明设备的作

用，结合实际情况，综合考虑使用照明设备，在一些特殊地点要选用特殊的照明设备，以保证安全，减少火灾发生造成的影响。

7.防雷与接地

现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。在进行防雷和接地的过程中，需要仔细研究建筑物空间构造，很多情况下，都是需要安装水平的人工接地体的。

8.电梯

电梯机房一般设置在井道上面。电梯按使用功能分普通电梯、消防电梯等许多种，按电流分则有交流和直流两大类。现代高层建筑的电梯，一般都采用高速或超高速电梯。为提高运行的稳定性和舒适感，客梯都是选用直流电动机驱动。

9.消防自动报警和自动灭火系统

消防自动报警和自动灭火系统对于高层建筑具有的意义是十分明显的，设计高层建筑的电气时要充分考虑到消防用电，尽量避免因为消防的用电问题耽误了消防工作的展开，消防用电设计到很多问题，内容也很复杂，因此，设计师一定要充分发挥自己的专业知识，做好消防用电工作。

三、高层建筑电气设计的特点

（1）负荷的计算

负荷计算时，cosφ取值大多数地区未明确确定。

（2）高低压供、配电系统的设计

①为了保证供电可靠性，多采用两路独立电源运行方式。

②由用户电表开关箱向室内配电回路，应以照明、空调及其他电器用插座分三个回路为基本回路。

（3）电气照明设计包括光源选择、照度计算、灯具造型，具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。

（4）防雷与接地在建筑物供配电设计中，防雷接地设计占有重要的地位，近年出现有消雷器和放射性避雷针。

（5）电梯的设计电梯机房一般设置在井道上面，一般都采有高速或超高速电梯，分组实行电脑群控。在进行电梯设计时一定要做好配电设计、电气照明、线路敷设、防灾及报警装置、电梯机房等相关问题。

（6）电脑系统一般包括楼宇自控系统、火灾报警与消防联动控制系统、广播音响系统、无线通讯系统、因特网接入系统、视频系统办公自动化系统、系统集成平台与各子系统的连接等十余个子系统。设计方案应注意具有以下方面：实用性、综合性和经济合理。各智能化子系统的运行状态一目了然，具备机房设备的工作条件。通过集成接口实现系统内部的系统联动。关于消防自动报警和自动灭火系统的设计应从以下几方面入手：报警手段、手动灭火方面、挡烟垂壁的设置以及避难层的消防安排等。其他重要的防火的手段包括：防火阀：特殊情况下，通风风管（如空调管道）被允许进入或穿越电气设备间（如配电室、电话室、中控室）。在平时防火阀处于常开状态，灭火结束，防火阀重新恢复常开状态。排烟阀：设于排烟风机的排烟管道上，多位于出户风口附近。正压送风系统：火灾时人员不能进入电梯内，因为火灾发生后电梯升降一层未成而失电。此时人员的逃生通道应是楼梯间。

四、建筑电气设计中的节能原则

作为电能高消耗主体的高层建筑，必须在设计阶段坚定节能方针。

高层建筑电气设计必须能满足建筑物的功能，为建筑物的各种服务功能提供充足的动力电。例如变压器的功率损耗还有量大面广的照明用电，都可以通过采用先进技术及新型节能光源加以改善。节能设计要结合实际经济效益因素，在进行设备型号的选定时，不仅要考虑到设备本身的物理条件，还要从设计的总体效果和经济效果等方面考虑。

建筑电气节能应坚持以下三个原则：

1.满足建筑物的功能

具体问题具体分析，设计师要利用自己的专业知识，并结合某一处高层建筑的特殊要求，还要考虑到当地的自然条件等进行高层建筑电力设计。应首先对高层建筑本身进行调查研究，设计时要达到相关指标。

2.考虑实际经济效益

在高层建筑电气设计中，设计师一定要结合国情这个宏观条件和某一处高层建筑这个微观条件进行设计，尽量采用能够节省能源的方案，避免不必要的开支。

3.节省无谓消耗的能量

在这个方面，要做到对电气设备进行检查维修，保证正常供电，以免出现漏电等现象，在选择材料型号中要选用实用的材料，购买电气材料时要货比三家，买到经济合理的电气设备材料。

五、结束语

基于我国的国情，现代建筑向“纵深”发展，成为社会向前推进的必然趋势。随之而来的高层建筑电气设计还在不断给我们提出新的研究课题，如何有效提高高层建筑电气设计水平成为了摆在我们面前必须要解决的问题。重点研究高程建筑电气设计特点，提出更好的设计理念和方法，在不影响功能的情况下改善高层建筑高耗电量的现状，对高层建筑的合理应用具有重要意义，同时，这也符合我国的能耗现状和节约能源的要求。

参考文献

[1]郑梅阳.高层建筑电气设计特点及发展研究.科技风，2012（07）.

[2]刘彬.高层建筑的电气设计特点.今日科苑，2007（20）.

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随着地面用地越来越紧张，高层建筑越来越多，对其供电可靠性和消防等有了更高的要求，因此，应进一步加强高层建筑电气设计。本工程地上两座34层，其中裙楼有4层，1到3层为商用，4-34层位写字楼，地下有2层，建筑总高度为129.95m，总面积为16.2万平方米。以下是以本工程为例，对高层建筑电气设计进行了分析。

1.供配电系统设计

1.1供电需求

高层建筑供配电系统设计应从整体来进行，至少需要两路独立市电电源，另外，还需应急电源或备用电源的设置。

1.2电源

高层建筑正常电源数量应至少两个，采用专线由上级变电站或开关站放射式供电。电源电压等级可以是10kV、20kV、35kV或110kV。如果某路电源断电时，必须保证剩余电源供电需在二级以上负荷。应急电源和备用电源是高层建筑必不可少的一部分，其可以设柴油发电机来进行，此柴油发电机确定柴油发电机的额定输出电压需根据负荷大小、单台电动机最大启动容量、供电半径等因素来进行。当建筑物高度比200m低时，采用低压柴油发电机；如果建筑物高度在100m~400m时，应进行技术分析、比较，对柴油发电机的额定电压进行确定；当建筑物高度比400m大时，采用高压柴油发电机。

1.3高压供配电系统

主配变电所-分配变电所结构是高层建筑的高压供配电系统。主配变电所应采用单母线分段的主接线形式放射式引至分配变电所。高压系统配电级数根据当地供电部门的规定，35kV电压等级可直降到0.4kV；也可先将35kV降压到10kV，再将10kV降到0.4kV。

1.4配变电所

配变电所地址的选择严格根据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053、《民用建筑电气设计规范》JGJ 16、《35~110kV变电所设计规范》GB 50059中的有关规定。也就是说，配变电所地址应设在离人们远的地方，变电所、主要的配电间不应设在伸缩缝、沉降缝及存在漏水危险的地方，在出入口处不宜放置发电机和变压器。配电变压器的长期工作负载率不宜超过60%。在负荷中心设置配变电所，在地下一层和首层设置主配变所，也可设独立的变电站。在避难层、顶层设置分配变电所，其变压容器容量应小于1000kVA。针对高层建筑而言，在主配变电所中应设置值班室，值班室可以独立存在，也可以与高压配电装置室和相应的配电装置室相通。根据高层建筑的具体情况，配变电所的高低压开关柜可以选择从多种形式中选择。对于大截面电缆或电缆数量较多时，应设电缆夹层，其高度要控制在1.8m和3.2m之间。配变电所内应设置低压集中自动电容补偿装置。补偿要求按当地供电部门的规定执行，当没有明确规定时，补偿后低压侧进线处的功率因数应达到0.90以上。电容补偿装置的选择应考虑配电系统中高次谐波的影响。继电保护按《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062、《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GB/T 50063、《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的要求执行。并符合下列规定：(1)当高压系统采用中性点经小电阻接地方式时，应设置零序速断保护，零序保护装置动作于跳闸，其信号接入事故信号回路。(2)当分变电所离总配变电所距离较远且上级保护不能满足分变电所进线处保护灵敏度要求时，分变电所进线处应设一级保护。如果必要，分变电所的变压器可设差动保护。(3)高层建筑宜采用综合继保单元，分散布置在高压配电装置上；低压系统宜采用多功能仪表。高压、低压、柴油发电机组成统一的电气控制系统并接入BMS系统。

高层建筑高压宜采用集中控制方式，对变压器主断路器、分段断路器、主要馈出回路断路器宜采用集中监视方式。主配变电所应采用直流操作电源，分配变电所视具体情况采用直流操作电源或交流操作电源。所用电源宜引自配电变压器。

高层建筑对备用、应急电源有一定的要求，具体要求如下：(1)按照相关规定设置应急电源。(2)采用独立于正常电源的电机组设备备用电源。 (3)柴油发电机房宜设在地下一层，也可设置独立的柴油发电机房，不宜在避难层和顶层设置柴油发电机组。

2.电缆电线选择和敷设

在电气设计中，比较复杂的问题就包括高层建筑干线电力线路的选型和敷设方式。针对大容量配电干线而言，由于封闭式母线具有载流量大的特点，因此，在本工程中普通电源、空调动力大容量用电干线都采用这种方法。根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第7.4.3条导体敷设的环境温度要求，在封闭的强电间发热量大，会造成导体载流量下降，故暖通专业应予考虑适当排风。配电干线在变配电室内段的敷设用开敞式电缆托盘，变配电室到电气竖井间段采用封闭式防火电缆桥架敷设，在电气竖井内的敷设全部采用电缆明敷固定在阶梯式电缆梯架上。这样，就将安装施工及上述问题有效地解决了，为日后的维修也带来很大的便利。在楼层间的分支干线导线敷设根据所配设备的消防负荷等级选择防火类型，并尽可能地采用钢管暗敷在墙壁和楼板内，明敷防火线路在外套保护钢管上喷涂防火涂料。各层电气竖井内的楼板孔洞和各处墙壁上的电气安装孔洞，在设备安装施工的后期一定要用防火胶泥等防火材料严实封堵，这是相关设计规范明确要求需设计时留意的。

3.火灾自动报警系统

根据规范《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95 2005年版）的有关要求，高层建筑应按特级保护对象设置火灾自动报警系统，除游泳池、溜冰场、卫生间外，均应设置火灾自动报警系统。本工程火灾自动报警系统采用控制中心报警系统方式。在消防控制室设置有火灾报警及联动控制器、消防联动控制设备、消防警报及通讯设备、彩色CRT、打印机等设备及可直拨城市“119”火警电话的外线电话。火灾自动报警系统除由消防电源作主要电源外，另设直流备用电源。CRT显示器、消防通讯设备等的电源，另设UPS装置供电。本工程报警设备按照全面保护方式进行设置，在《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95 2005年版）及《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）等规范规定的场所及根据火灾危险程度、消防功能要求需要的各有关场所设置火灾探测器。值得注意的是本工程1～3层商业的中庭高度超过12m，配置自动寻的消防炮系统。每个防火分区均设置手动火灾报警按钮，从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动按钮距离均不大于30m；系统还可接受水流指示器、压力开关、信号阀、消火栓启泵按钮、防火阀等设备的报警信号，并可监视防排烟阀、消防水泵、消防风机的状态信号、地下水池或屋面水箱消防水位状态信号、市电与自备电及消防水泵主备用电源的工作状态、消防电梯的故障状态和停用状态。消控室内彩色CRT应能显示保护对象的重点部位、疏散通道及消防设备所在位置的平面图等。在消防水泵房、备用发电机房、变配电所、消防风机房、消防电梯机房设置消防专用电话分机，在手动报警按钮和各避难层每隔20m设置消防专用电话插口。消控中心设置可直接报警的外线电话。根据规范要求，在各层均设置一定数量的事故广播扬声器，火灾事故确认后，将着火层及上、下层的事故广播扬声器自动接通，指挥人员有秩序地疏散。消防设备的控制与显示等功能应按《消防控制室通用技术要求》GA767-2008的规定进行设计。高层建筑一旦发生火灾现象，那么将会造成无可估计的损失，首先的楼层高，其次是人员密集，因此，电气线路火灾的防止必须提起重视。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95 2005年版）9.5.1条规定：高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。将用于报警切断的电气火灾监控探测器设置在重要消防设备供电回路上。总而言之，防止高层建筑发生火灾是高层建筑电气设计的一个重点环节，火灾自动报警系统设置需要根据相关规定来进行，使其能够最大限度发挥其功能和作用。

参考文献：

[1] 赵国富.超高层建筑配电系统设计简介[J]. 建筑电气. 2010(06).

[2] 韩风明.超高层办公建筑电气设计[J]. 现代建筑电气. 2011(01).

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中图分类号:TM92 文献标识码:A

1.概述

随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用逐渐增多，特别是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。这就对供电系统的安全、可靠性提出了更高的要求，对高层建筑物内部的电子设备的外部环境有了更加研究的要求。我国20世纪80年代才开始进行高层建筑用电负荷的专题研究。许多计算都是照搬国外经验，但国情不同、地域不同，需要系数不合理，单位容量指标偏低。随着高层建筑的不断兴建，用电设备增加，特别是在高层建筑内，空调及电梯负荷的大量使用是电力负荷发生很大变化的一个很重要的因素。

2.高层建筑配电设计的负荷计算

高层建筑用电设备增加，严格确定用电的负荷特别重要，以前由于设计的每户负荷定得不高，所配置的电表、开关及导线截面均偏小，造成经常性的负荷跳闸，超负荷运行而烧坏开关、电表和电线的现象时有发生。如果要提高高层建筑配电系统的可靠性和正确选择各类配电设备的容量，我们就必须科学且合理的进行负荷计算。

目前多采用需用系数法，利用系数法和二项式法来求得“计算负荷”。我们定义：

需用系数；利用系数

需用系数法 用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。其计算公式为：

其中,， 分别为单元计算负荷和用电设备的总功率， 为需要系数，可查阅相关设计手册。

利用系数法 采用利用系数求出最大负荷的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。

二项式法 在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷,计算公式:

其中， 为用电设备的总功率，kW； 为用电设备中n台中最大功率用电设备的设备功率，kW； 为单元计算负荷，kW; c, b为二项式系数，可出参考工程设计手册。

3.负荷计算工程实例

3.1工程概况

某广场建筑为综合性高层建筑，属于一类高层建筑。主体共29层，分为A、B两栋，一至四层为高层裙房，其功能为商业网点、写字间、商场、游泳池等，五至二十八层均为住宅。建筑面积57667m2。

3.2负荷计算的依据及要求

该城市属于一类气象区，要求的功率因数为0.9。从而必须设置柴油发电机作为消防设备及重要公用电力的备用电源，住宅每户用电容量的标准建议值6kw/户，其余动力负荷按实际功率考虑，商业网点负荷按 100W/mZ考虑计算。

根据公式：

; ; ;

其中，Ijs为计算电流，A; Sjs为在功率，kVA; U为电压，kV；Pjs为有功计算负荷，kW；Qjs为无功计算负荷，kVAR；Kx为需用系数；P为设备功率，kW。

整栋楼的配电系统设计是根据相关专业的要求和规范标准来设计的，负荷计算是其中重要的环节之一。限于篇幅有限本文中仅将A栋的计算部分成果写出。A栋高层功能比较复杂，包括生活水泵房、消防泵房、游泳池等公用设施。其计算见表1：

表1 广场A栋高层用电负荷计算表(部分)

A栋NO.8，NO.9柜是NO.10及NO.11电源的进线，包括消防泵房用电和一般用电，消防用电负荷是360KW，一般用电负荷是257KW，取较大负荷作为计算负荷，主要是因为消防负荷启动时，一般用电己被切断，所以NO.8，NO.9柜的设备容量取360KW。A栋的NO.4，NO.5及B栋NO.3，NO.4柜是为住宅供电的，住宅的母线采用YFYJV-240mm2-25mm2，主干母线采用 240mm2交联聚氯乙烯绝缘和护套钢带电力电缆，分枝母线采用25mm2交联聚氯乙烯绝缘和护套钢带电力电缆。

4.结语

我国建筑电气水平存在不少的问题,与发达国家相比存在一定的差距，不过我国现在已有一套比较完整的IEC建筑物电气装置标准可以作为编制建筑电气设计规范的依据、IEC标准是许多国家从多年无数电气事故中总结得出的经验教训，我国高层建筑电气设计中的许多问题也会因此进一步加以明确和解决。随着现代高新技术的发展和应用，高层建筑的智能化和网络化是必然趋势，一些尖端科技如激光通信技术和虚拟社区技术等也将在智能大厦领域得到应用并发挥重要功能。

参考文献

[1]朱庆元,商文怡.建筑电气设计基础知识[M].中国建筑工业出版社,1993.

[2]李育才,杜先智.建筑电气技术[M].同济大学出版社,1988.

[3]刘建国.高层建筑电气设计方案的优化[J].电力建设,1998.

篇（4）

针对超高层建筑的特点，现对超高层建筑电气设计要点和注意事项解析如下。

1.1供电电源的高可靠性《供配电系统设计规范》GB50052-2009第3.0.2要求：“一级负荷应由双重电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。”这一规定是基于城市电网完好，两个电源不致同时发生故障的情况，没有考虑到城市电网发生重大故障导致全面瘫痪的可能。虽然规范3.0.3明确：一级负荷中的特别重要负荷（如计算机信息系统用电、安防系统用电、消防用电等）除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，但对非消防一级负荷（如走道照明、客梯用电、生活水泵、排污泵用电等）未明确是否增设第三电源。超高层建筑通常为地标式建筑，为提高上述非消防一级负荷的供电水平，亦应为其设置自备应急发电机组作为第三电源，以确保城市电网瘫痪时大厦的基本运营，将经济损失减少到最低程度。同时设置不间断电源装置UPS、应急电源装置EPS，为智能化信息系统、应急照明系统等提供第四电源。

1.2配电系统主接线的安全可靠性变压器总容量为15000kVA及以上，宜采用20kV及以上电压等级供电；变压器总容量在15000kVA及以下，宜采用10kV及以上电压等级供电。具体情况需与当地供电部门协商。两回10（20）kV中压电源应采用同时工作、互为备用、单母线分段运行方式。消防负荷、非消防负荷在0.4kV低压母线段处严格分开，彼此独立、互不干扰，并分别设置消防负荷、非消防一级负荷（保证负荷）专用应急母线段，以确保消防负荷供电的安全可靠性。低压配电系统采用单母线分段运行方式，干线系统采用放射式、树干式或二者兼用的混合式。垂直干线电缆配电，按每条电力电缆干线供电负荷不超过8层设置（一般每隔15层45m设一避难层，即两个避难层之间同类别负荷干线为2条及以上，对提高供电可靠性有利）。

1.3分区设置变配电所的合理性应根据不同性质用电负荷分布密度，将变配电所设置于各功能区段，如冷冻站与泵站地下区、低中区、中高区、超高区的负荷中心（如地下层、避难层、中间设备转换层、顶层）。低压出线柜至末端配电箱线路的最大供电半径控制在（200-50）x0.8=120m以下（末端配电箱至用电设备的线路长度控制在50m以下）。低压供电线路的总长度具体应按照总电压降不超过5%的要求确定。为了设备运输和检修方便，变压器最大单台容量地下层控制在2500kVA及以下，电抗率8%；地上避难层、设备层、顶层控制在1000kVA及以下，电抗率6%。当专用运输梯的载重量达4.9（5.0）t时，地上设备层可放宽到2000kVA及以下。从节省设备用房占地面积、节省线材造价的角度考虑，10kV高压开关柜与变压器相距不宜过远，尽量靠近，0.4kV低压开关柜与变压器尽量靠近，间隔0.8~1.0m为宜，必要的时候亦可选用紧凑型组合式变配电站。

1.4自备应急电源（发电机、UPS、EPS）的合理选取与配置200m及以下区段宜选用0.4kV发电机组，400m以上区段应选用10kV发电机组，将应急电源直接馈送至各功能区段的负荷中心，降低能耗和节省线材。亦可通过技术与经济合理性比较，均选用10kV或0.4kV发电机组。同时分区设置专用的UPS、EPS机房（需考虑结构荷重），为智能化信息系统、应急照明系统等提供不间断电源。

1.5防雷接地的特殊重要性现代超高层建筑大量采用钢结构、钢筋混凝土结构，本身引雷能力强，遭受雷击的概率增大，且外立面多采用带金属构件的玻璃幕墙，设计时应综合考虑外部防雷和内部防雷，兼顾各种用途的接地需要，把防雷接地的各要素与结构钢筋、金属构件等有机结合，构成统一协调、安全可靠的防雷接地体系。

1.6电气火灾防范与智能疏散的极端重要性根据超高层建筑内部的不同功能分区，分别设置消防控制分控中心，各功能分区自成系统，独立运行，以实现风险分担。同时，大厦首层（或地下一层）设置消防控制主中心，可实现监控各分控中心的状态，全面提高电气火灾防范的安全可靠性。除了常规火灾自动报警及消防联动控制系统外，超高层建筑还应设置电气火灾监控系统（多级防火剩余电流动作报警、过电流超温报警系统）、气体灭火控制系统、固定消防炮灭火控制系统、消防水泵定期自动巡检系统、空气采样早期烟雾探测系统等多种特殊且必需的系统。同时，需设置应急照明智能疏散逃生系统，这是因为超高层建筑内人员流动大、密集度高、疏散通道复杂。为了做到“安全、准确、迅速”逃生，须引入智能化动态疏散的理念，以火灾现场即时的、真实的信息为依据，根据预设的疏散方案进行局部疏散路径的动态调整、优化，从而有效解决安全、准确快速疏散问题。

1.7避难层的供电、火灾应急广播及消防通信的特殊要求避难层内除空调机房外，其他动力、照明等配电干线须单独设置，不应与其他层公用，且均应采用消防双电源供电并在末端自投，以确保避难层电气消防的独立性和可靠性。

1.8航空障碍灯设置的特殊要求应标志出超高层建筑的最高点和最边缘（即视高和视宽），并应在中间层加设障碍灯，中间层的距离必须大于45m并尽可能相等，水平距离亦不大于45m；按规范在不同高度选用不同光强、不同类型的障碍灯，确保在不同高度的障碍灯数目及排列，应能从各个方位都能看到超高层建筑的轮廓，并且考虑障碍灯的同步闪烁，以达到明显的警示作用。

1.9电气节能与环保技术应用、绿色建筑创建的必要性超高层建筑的使用功能非常复杂、用电量负荷极大，电气节能与环保技术应用的潜力巨大，效果明显。首先应深入研究、全面优化其高、低压变配电系统和应急电源系统的设计方案，并设置综合能耗计量与运营管理系统，从系统配置和管理上为节省电能创造有利条件。同时，应充分开发与利用可再生能源，积极采用绿色照明、太阳能光伏发电技术、风力发电和风光互补发电技术及其他各种有效的电气节能技术；积极采用环保型发电机、无烟无卤清洁型电缆及其他各种有效的电气环保技术；设置智能照明控制系统、各种机电设备的自动监控系统（BAS）、综合能耗独立分项计量与运营管理系统等。从设备选型、系统配置和运营管理等各个环节多管齐下，最大限度地节约能源、保护环境、减少污染，力争达到国家标准《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006中的“三星”或“二星”等级。“绿色建筑”指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑对住宅建筑而言，要求公共场所和部位的照明采用高效光源、高效灯具和低损耗镇流器等附件，并采取其他节能控制措施，在有自然采光的区域设定定时或光电控制。智能化系统定位正确，采用的技术先进、实用、可靠，达到安全防范子系统、管理与设备监控子系统与信息网络子系统的基本配置要求。绿色建筑对公共建筑而言，要求各房间或场所的照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034规定的现行值。新建的公共建筑，冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量。建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标满足《建筑照明设计标准》GB50034中的有关要求，建筑智能化系统定位合理，信息网络系统功能完善。建筑通风、空调、照明等设备自动监控系统技术合理，系统高效运营。

1.10智能化系统的复杂性与功能完备性超高层建筑智能化系统极其复杂，功能要求非常完备，主要系统有：火灾自动报警系统与消防联动系统（含众多子系统）；通信网络系统；计算机网络系统；办公自动化系统（含入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、电子巡更系统、停车库管理系统等子系统）；有线电视与卫星电视接收系统；VSAT卫星通信系统；无线信号增强系统（无线对讲系统）；IC卡一卡通综合业务管理系统；广播、扩声与同声传译系统；多媒体数字会议系统；电子信息显示系统；建筑设备监控系统（BA）（能耗远传自动计费系统等）；智能化系统集成；信息机房工程。

1.11需专项研究内容城市电网（外部供电电源）供电电压等级的调查研究；自备应急发电机组的电压等级选择研究；发电机冷却方式比较研究；电气消防性能化评估；太阳能光伏发电、风力发电与风光互补发电技术研究；智能化系统集成技术研究等。

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关键词：高层建筑；电气设计；重点分析

我国的城市化进程在不断的加快，在城市化进程的过程中，高层建筑的数量在不断的增加，因此必须要重视高层建筑的设计，保证高层建筑的安全，要想提高高层建筑的安全性，就必须要重视建筑电气的设计，在对建筑电气设计的过程中，一定要进行反复的推敲，认真、仔细，保证建筑电气的功效得到充分的发挥，满足高层建筑的实际需求。

1 高层建筑电气设计的特点

高层建筑中有许多的设备会和电器相连接，这些设备的种类较多，楼梯过道室内和安全照明等电器设备，消防水泵和生活水泵等排水设备，客梯或者是电梯等电梯设备，鼓风机和引风机等锅炉房设备，除此之外，还有其他的一些家用电器，这些设备要想正常的运行，都必须要利用电能，因此必须要重视高层建筑电气的设计。高层建筑电气设计是一项十分复杂的工作，不同的建筑在功能方面存在着极大的差异，由于高层建筑的功能不同，导致了用电量也存在着显著的差别，为了能够最大限度地降低电能的消耗，就可以对一些有着独特性能的电气设备配置独立电源，在这样的情况下，一旦发生事故，就能够及时的避免一些重要设备发生损坏，降低事故可能会产生的损失。

2 高层建筑电气设计的重点

2.1 供电电源和电压的选择

高层建筑要想正常的运转是离不开电能的，为了充分的保证供电的安全性与可靠性，在一般的情况下，高层建筑都会设置2个相对独立的电源，这样即使一个电源出现问题，另外的一个电源也可以保证高层建筑正常的运转。电源的数量还要根据实际的电网情况和电负荷大小来决定，不同的建筑设置的电源数量也存在着差异。如果使用的是两个独立的电源，那么在运行的方式上，就可以使用同时供电的方式，在这样的情况下，这两个电源就能够起到互为备用的作用，除此之外，为了充分的保证高层建筑供电的安全性，可以使用柴油发电机进行发电，柴油发电机可以在较短的时间内保证建筑物恢复供电，使得一些电气设备能够正常的运行。

2.2 负荷计算

电力负荷在高层建筑供电设计的过程中是非常重要的，可以为电气设计提供参考数据，而且电力复负荷的数据准确性较高，使用电力负荷参数可以充分的保证整个建筑物的电力能够安全的运行，通过参数计算，可以明确气设计的要点，最大限度地发挥建筑电气的功效，一般的高层建筑电气在设计的过程中，对电力负荷的计算方式会采取需要系数法和负荷密度法。

2.3 配电系统

高层建筑电气使用的是高低压电的配电系统，在一般的情况下，高压配电系统使用的是两路的电源，两路电源是在供电的过程中所使用的，可以充分的保证整个供电过程的可靠性。而且高压配电系统使用的是单母线分段形式，这种形式可以进行自动切换，相互备用，保证建筑物内的一些电器能够正常的运行。无论是低压干线还是高压系统，其配电方式都是放射式系统，对于楼层所使用的配电方式是混合式系统，正是基于这一特点，有许多的高层建筑在施工的过程中都会使用插接式母线槽，插接式母线槽在进行水平走线的过程中比较困难，可以根据实际的情况，采取其他的方式。

2.4 防雷与接地

高层建筑在进行接地设计的过程中，由于在地基施工的过程中会使用钢筋混凝土剪力墙技术，在这样的情况下，就能够保证墙体和地板进行有效的连接。因此，在进行建筑电气接地设计的过程中，必须要对金属管线做好保护措施，由于高层建筑在施工的过程中会将工作接地、电气设备保护接地和防雷接地合在一起，形成一种混合接地系统，因此，在钢筋混凝土基础施工的过程中，就能够将钢筋混凝土基础当做是接地板，如果遇到特殊的情况，还需要进行人工接地，这样才能够充分的保证建筑物的可靠性。

2.5 设备的选型

在高层建筑中，变配电室通常情况下都是在主楼的地下层，因此，在这种情况下不适合采用油开关，而高压开关柜在应用方面却有着非常好的优势。高压开关柜是一种真空开关，在进行操作的时候更加安全和方便。根据相关的防火要求，在主楼内是不允许安装大容量的电力变压器，因此，在电力变压器的容量方面要进行充分的考虑。为了更好的保证高层建筑的供电可靠性，通常都是要准备应急发电机组的，以前都是准备柴油发电机组的，但是，现在，很多的高层建筑使用了汽轮发电机，这种发电机在体积和重量方面都是非常轻的，而且，在反映速度方面也是非常好的。

2.6 电气照明设计

电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。照明线路和供电方式要求安全可靠、经济合理、电压稳定。由于电气照明线路与人们接触的机会较多，所以电气照明设备外露的、不应带电的金属部分都须绝缘或接地。重要场合的照明和事故照明，要有两个电源供电，确保供电可靠。照明线路最好专用，以免影响电光源的寿命和照明质量。

3 高层建筑电气的节能设计

我国一直以来都是一个地域发展不平衡，能源相对缺乏、人口较多的国家，目前前全球能源紧缺、人口不断增长的情况下，城市高层建筑电气设计呈节能化发展趋势。在城市高层建筑设计中注重节能是十分必要的，具有的意义也是较为深远的。近年来，随着"绿色工业革命"的兴起，节能成为当前经济建设的重要目标。城市高层建筑电气设计的节能化发展代表着建筑行业技术应用的高水平阶段，是建筑行业传统工业技术与现代的信息技术完美结合的产物。由于高层建筑多建筑功能全面而设施复杂，所以其对设计和管理的要求就非常严格。有鉴于不同的设备其功能和性能存在着很大的差别，所以盲目的追求最新和最全是非常不切合实际的。电气系统的操作简单，设计要经济合理，技术先进但要选择可靠实用经过实例证明成功应用的产品，选择稳妥、可靠的新技术，尽可能简化系统，力求做经济节约、技术可靠和质量过关，切勿盲目求新贪大。

4 结论

经济社会在不断发展，高层建筑也将获得更好的发展，在高层建筑设计过程中要对电气设计工作进行重视，这样能够在设计过程中减少能源的浪费情况，同时，也能降低环境污染问题，给人们提供一个舒适和安全的居住环境。

参考文献

[1]陈志民.探讨高层建筑电气节能设计[J].广东科技，2009（18）.

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高层建筑电气设计（不含弱电和消防）的主要内容包括以下几个方面：

1、负荷的计算

电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。

2、供电电源及电压的选择

为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，一般采用10kV标准电压等级。

3、高低压配电系统的设计

（1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划入照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。

（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。

（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。

（5）低压配电系统各级开关均采用自动空气开关（断路器），设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。

（6）所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。

（7）功率因数按规定应补偿到0.9—0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用干式移相电容器。

4、主要设备的选型

（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。国外用于高层建筑的开关有三种类型可供选用：高压空气断路器，SF6开关和真空断路器。其中高压空气断路器因技术陈旧，SF6开关尺寸较大，气体具有毒性，故目前10kV真空断路器应用的较为普遍。因此，应根据高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。国外有干式变压器、SF6变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。国内沈阳第二变压器厂、北京变压器厂、广东顺德特种变压器厂等厂生产的干式变压器，主要技术指标已达到国际先进水平。

（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。国内许多生产厂家的低压配电屏也有引进技术做成抽屉式结构的，其中有的（如多米诺组合式开关柜等）主要技术指标已达国际先进水平。低压配电屏多采用自动空气开关出线。当配电变压器的容量为1600kVA时，低压母线上的短路容量已超过40kA，目前国内已能提供这样大容量的产品（如多米诺组合式开关柜和YDS型抽出式/混合式低压开关柜等）。

（4）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。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定，应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。

（5）母线槽和电缆。插接式绝缘母线槽，具有容量大、结构紧凑、可靠性高、使用维护方便等优点。国外的现代高层建筑，插接式绝缘母线槽已完全取代了电缆竖井。遵义电气控制设备厂研制的密集型插接式绝缘母线槽，主要技术性能指标已达到国际先进水平，并在广州中国大酒店、花园酒店及上海华亭宾馆、雁荡公寓等得到实际应用。绝缘母线槽有铜的和铝的两种。

5、变电所位置的确定

现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。国外高层建筑的变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右的，大都集中在底层；60层左右的，则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。

6、微电脑在变电所中的应用

现代高层建筑规模很大，所以其变电所的规模也较大。如湖南国贸中心大厦的初步设计时，中心变电所设在地下三层，内设手车式高压开关柜14台，抽屉式低压配电屏近40台，电容补偿柜12台，40Ah镐镍电池柜一套及中央信号屏，1600kVA变压器二台，1250kVA变压器二台，其建筑面积150十400m2左右；在第26层（主楼）设有变电所一个。在地下一层，设600kW自起动柴油发电机组二台。整个供电系统很复杂，对这样一个供电系统，要求供电可靠，各种供电参数及开关状态、变压器运行状态和各机房运行状态，若用人工值班，通过电话联系或人工巡视，工作量大，速度也很慢。设计人员在预留的控制室内使用微电脑进行监测、管理，能迅速发现故障，使设备作最佳工况运行，实现遥控遥测，达到节约能源，减少人力，安全、合理运行。

7、电气照明设计

电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、眩光控制、调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。

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建筑电气技术作为现代建设技术的核心，当前正面临着新的挑战。城市的规模越来越大，建筑群的功能特征趋明显，出现了中央商务区、休闲商务区、工业园区、行政中心区、经济开发区、高层小区等区域。现代城市管理必须采用信息化手段，实现对这些区域的建筑群与建筑设备的综合管理，这是对建筑电气技术提出的挑战。建筑物的防灾、减灾及反恐安全问题得到人们的普遍重视，建筑物中的消防、安防、防灾等电子设备及应急供电设备已成为不可缺少的装备。由于这些装备须每天24h时自动工作，惟有借助智能化的应用系统，才能使之精准、有效、稳定、可靠地运行。同时，在当今推行绿色建筑的理念中，选择电气设备与材料时需要考虑更多的问题，如采用低损耗的铁磁材料制造电机与变压器，采用低烟无卤的绝缘材料、高效的光源等，电气工程的设计更加复杂，不仅要满足建筑物对信息流与能源流的分配与控制，而且要采用智能化与数字化的技术实现各种节能控制与优化管理，进而为整个区域的建筑群综合事务管理提供技术保障。显然，智能化、数字化与绿色化已经成为现代建筑电气技术发展的趋势。

目前设计者应该熟悉和掌握的与高层建筑电气有关的设计规范主要有《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)等。前两部是国家标准，后者是国家建设部的行业标准。

一、高层建筑电气设计原则

由于人口的增加、工业的发展、生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源―――电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气节能应坚持以下三个原则：

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。

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。

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。

二、高层建筑电气设计要点分析

1、负荷的计算

电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备,安全可靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算, 基本上采用负荷密度法和需要系数法。

2、供电电源及电压的选择

为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式, 原则上是两路同时供电,互为备用。另外,还须装设应急备用柴油发电机组,要求在5秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压, 都采用10 kv 标准电压等级。

3、高低压配电系统的设计(1)高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10 kv 电源同时供电。一般高压采用单母线分段, 自动切换,互为备用。(2)计费方式,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。(3)为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于l000kV A。为限制低压侧的短路电流, 正常时变压器解列运行,中间设联络开关。(4) 高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。

4、主要设备的选型(1)高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层, 按规定不宜采用油开关。据高层建筑地下室的标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。(2 )电力变压器。根据防火要求, 主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。(3)低压配电屏。国外低压配电屏的结构,几乎都做成抽屉式,特别是大容量的出线,则做成手车式。(4) 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。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快,故障率低等优点。

5、变电所位置的确定

现代高层建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时,应尽可能使高压深人负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。

6、电气照明设计电气照明设计, 包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置, 眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系, 应该相互配合,在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源,可以取得节能的明显效果。

7、防雷与接地

现代高层建筑的防雷设计,除采用避雷针和避雷带的传统做法外,近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用, 但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙, 与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。

8、电梯

电梯按使用功能分,有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种;按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等; 按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型,不是电气设计人员单方面所能决定的, 必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。

9、消防自动报警和自动灭火系统

现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统,包括: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等四个部分,实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号,进人分区报警器和消防中心,发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题,涉及到其他许多学科,而且规模越大,功能越多,控制内容越广泛,设计内容也就越复杂。

10、厕所及厨房立采用瓷质灯头或其它防水灯头;有条件时居室灯等可采用节电开关或节电灯头; 楼梯间、电梯厅、公用走廊、配电室、消防控制室、消防泵房电梯机房等应设置供继续工作和疏散的事故照明。19 层及以上的高层住宅的疏散走廊、楼梯和出口应设置供疏散使用的标志灯, 其安装距离为1 0--.20m 及各转角处;供电继续时间:作和疏散的事故照明兼作正常照明。如采用蓄电池作为事故照明或疏散标志灯的电源时,其连续供电时间不成少于20分钟,事故照明互域的最低照度不应低0.51x,但配电室、消防控制室和消防泵房必须仍保持正常的照度水平;事故照明及疏散标志一般采用白炽灯,应具有玻璃或金属灯罩,并安装在非燃烧体结构上;大居空宜设置插座两纽(其中一组为―个单相二极插座及一个单相带地三极插座;另一组为一个单相二极插座)。小居室、方厅宜设置插座――组(一个单相工极插座及一个单相带地三极插座)。厨房、卫生间根据需要设置―个单相带地三极插座;二极插座需采用扁、圆插孔两用型;有条件时宜采用二极加三极的连体式插座;供洗衣机的单相二极带地插座, 宜带电源开关;插座的高度一般为距地0.3~0.5m(暗装安全型)或1.4~1.8m(明、暗装普通型);楼梯及公用廊道宜采用自动熄灯开关,但需在火警时能保持长明。每层的电梯前室灯应采用一般开关。

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1高低压配电系统的设计

(1) 高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

(2) 计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划入照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。

(3) 为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kvA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。

(4) 高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层间配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中问层或最顶层。

(5) 低压配电系统各级开关均采用自动空气开关(断路器)，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。

(6) 所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。

(7) 功率因数按规定应补偿到0.9～0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用干式移相电容器。

2电气照明设计

电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。

3 高层住宅分体式空调室外主机的防侧击雷装置

由于地域性的常规做法，一般的高层住宅中，尚不考虑集中中央空调，住户往往是在户内自行安装分体式空调。而对于安装在室外的空调主机及其支架的防雷往往为电气设计人员所忽视。国家相关规范和标准目前尚无与此相应的规定。

众所周知，雷电在放电过程中会产生强大的过电流，并且伴随时间短，电流陡变值很大，可达几百千安。伴随雷电现象常会带来它的热效应和电动力效应的破坏作用，前者可产生巨大的热量，几千摄氏度的高温致使周围产生火灾，而后者则会产生强大的电磁力作用，使处在其中的物体受到破坏。为将雷击能量导向大地，防止雷电现象中直击雷、侧击雷、感应雷的破坏作用，通常采用如下的措施：避雷带、引下线、接地网和避雷器。

根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057－94)，在高层住宅的防雷设计中，一般的设计人员往往只考虑了屋面接闪器、引下、线、均压环、接地网等的设置；为防止侧雷击雷，根据《建筑物防雷设计规范》中第3.2.4条及3.3.10规定：一类防雷建筑物要求在30m及以上处，二类防雷建筑物要求在45m及以上处开始，将外露金属物与防雷装置连接。该做法可以使整体建筑结构形成法拉第等电位系统――笼式避雷网，使建筑的整体形成等电位，防止了雷电的磁感应。笔者在以往的设计说明中虽然也强调了外墙的金属物(主要指金属窗、栏杆等)与引下线的连接，但在施工竣工验收前，住户的空调室外机是不可能安装到位的，所以导致了空调室外机及支架与引下线漏接的结果。而作为防止雷击部分的分体式空调室外机由于和建筑物的接地无法连接，为用户带来了潜在的危险性，一旦住户安装了空调室外机及支架后，就有可能将分体式空调室外机电源保护接地PE线变成了空调室外机防雷引下线将雷电流引入室内配电接地系统，非常危险。由于空调部分与建筑物楼体的法拉第笼引下线无关联，当建设单位或用户在工程竣工后提出此项要求时，处理起来很麻烦，并有滞后性，只能采用明装处理的补救措施，影响建筑物的外形美观。

所以为保证用户使用的安全，在高层住宅的设计中，空调的防雷问题应当考虑进去。现在的高层住宅施工图设计中，住户的空调室外主机的摆放位置几乎都在建筑施工图设计中考虑好了，这也就为我们电气设计人员提供了预留防雷引下线接口的位置。在实际操作中，可以在空调主机搁板的上方30～50cm处预先埋设IP等级较大、密封性能良好的金属分线盒，盒内敷设已作防腐处理的镀锌扁铁。扁铁的一端与主体内均压环或柱内钢筋引下线焊连，一端与带铜接线端子的多股导线相连接(导线最好选用BV－10mm2以上的PE线)，该导线的另一端经蛇皮管引出适当长度待使用时用螺栓来连接空调室外机及其支架。为防止雨水渗入金属盒内，还应要求安装时将金属分线盒加盒盖封闭，所有螺栓(包括箱门、螺栓)均应用防水油膏封闭，金属盒内壁要求涂防锈漆。

4 消防自动报警和自动灭火系统

现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：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等四个部分，实现报警灭火自动化。

探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。一些高档旅馆的消防系统设计，是与设备监控电脑系统相连接的。设备监控电脑，实现消防监控自动化。

关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂，消防用电设备有如下诸多方面：

(1) 报警方面：火灾自动报警系统、火灾紧急广播、警铃、警笛、火警电话。

(2) 自动灭火方面：喷水系统、干粉灭火系统(1211、1301)。

(3) 手动灭火方面：室内消火栓系统。

(4) 防、排烟方面：正压送风系统，负压排烟系统，排烟口的排烟阀，正压送风口的送烟阀，切断空调器电源防火调节阀系统。

(5) 通讯设备：一般程控电话、对讲电话、火警专用电话。

(6) 避难方面：包括应急照明、诱导灯、太平门、楼梯间等出入口的显示标志灯、疏散用电梯、防火卷帘门等。

(7) 相关设备：消火栓泵、喷淋泵、汽压罐、消防电梯、双电源互投等。

关于消防用电设备的供电电源，要求在火灾时，能保持继续供电。在设计过程中，必须注意以下几点：

① 供电电源可靠：在电源供给上，一般都是采用双电源一用一备，以放射式、末端自动互投方式向消防设备供电。高层若为一类建筑，则消防供电电源必须严格按一级负荷供电：若为二类建筑，也不应采用低手二级负荷供电。

② 备用电源：可采用自备发电机组，照明电讯方面还可采用蓄电池来解决，但必须处于常年战备状态，与主电源切换时间不应超过15S，备用电源的设计容量，应根据消防工艺来决定，满足消防需要。

篇（9）

一、高层建筑电气设计的特点

安全照明、室内、楼梯过道等属于照明设备；生活水泵和消防泵等给排水设备；冷却塔风机以及水机组等制冷设备；排风机、电冰箱等厨房用电；包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备；包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备。高层建筑的用处不同其用电量也就有着一定的不同，不过从总体上说，耗电量还是非常大的。

二、高层建筑电气设计的主要内容

高层建筑电气设计工作的复杂性是由其涵盖的广度所决定下面笔者将介绍高程建筑电气设计的部分内容并做对应的分析。

1.供电电源和电压的选择

现代高层建筑至少应有两个独立电源来确保供电可靠性，具体数量应该按照负荷大小和当地电网条件来决定。原则上两路独立电源运行方式应为同时供电以互相作为备用。若地理位置或者市政供电的局限，也可以采用一路独立电源与应急备用电源相结合的方式供电。 要求其在十五秒钟内能够自动恢复供电，保证电梯以及消防设备等的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用标准电压等级。除此以外，含有特别重要负荷的特殊建筑还应当另外装设应急备用柴油发电机组，以保证重要负荷的供电可靠性。

2.负荷的分级和计算

高层建筑的电力负荷根据用户的重要性或其用电设备对供电可靠性的要求及中断供电将造成的损失或影响程度划分为一级、二级、和三级负荷，有些高层建筑还有特别重要负荷。施工图设计时基本上是采用需要系数法来进行计算，为供电设计提供参数依据。负载计算的准确性决定了设备的选择是否合理，继而对设备的安全可靠与经济运行起着决定性作用。

3.高低压配电系统设计

在高层建筑中，高压配电系统的组成是两路的10kV电源，两路电源同时供电。高压配电采用的形式是单母线分段，自动切换的同时起到相互备用的目的。为了在电气设计中使变压器台数尽量减少，一般单台变压器都采用容量大于1000kVA的，正常状态下的变压器能够解列运行，中间设置联络开关，来控制低压时短路电流的情况。另外，高低压配电的计费方式，多采取高供高计，仍然需要安装设计费电度表，将照明和动力两方面分开的方式计价。

（1）高压配电系统：就一般情况而言，现代高层建筑大都采用两路独立的十千瓦电源以确保同时供电。高低压侧的接线均采用单母线分段，中间设连络开关，独立运行，互为备用。采用高供高计。

（2）为控制变压器数量单台变压器的容量选择一般都大于1000kva。为限制低压侧的短路电流，正常情况下变压器解列运行时，中间应该设置联络开关。照明和动力变压器需分开设置，但动力用电容量太小，动力变压器则可不分开装设，且在低压侧则应对动力负荷分类计费。变压器多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，宜采用防护等级以上的干式变压器。

（3）功率因数补偿采用在低压侧集中补偿方式，在变配电所低压侧设功率因数自动补偿装置，补偿后的功率因数在0.9以上。

（4）低压配电系统中各级开关均采用断路器，应注意选择性配合各级自动空气开关的保护整定以防止越级跳闸的情况发生。

（5）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统，楼层配电则采用树干式和放射式混合系统。其中，干线是配电设备中的主要部分。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽和铜芯电缆桥架敷设。层间配电箱以插接自动空气开关的方式从竖井母线槽获得电源。

4.确定变电所位置

现代高层建筑的耗电量大，应尽可能使高压深入负荷中心，然后再确定变电所位置时这对节约电能和提高供电质量都有重大意义。建筑高度在三十层左右的，变电所大都集中设置在底层。建筑高度在六十层左右的，则分散布置在整个建筑内。也有仅仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的位置分布、数量设置在多少应该在经过技术经济比较后再做决定。

5.防雷接地系统及安全

现代高层建筑的防雷设计，主要采用避雷针和避雷带相结合的传统做法。现代的高层建筑大多是由钢筋水泥铸造的剪力墙，和楼板的衔接十分稳固可靠，建筑中的电气接地保护以及防雷接地也是和建筑本身相结合的，组成了混合姐弟的系统。以建筑物的混凝土作为几处来接地板，接地电阻通常是在1欧以下。虽然建筑中的自然接地达到了接地电阻标准要求，可是仍然需要相关工作人员把主要的建筑物连接，形成接地电网。这种做法进一步提高了工程的安全性。电源系统、弱电设备等装设过电压保护器，以避免雷电过电压对系统的影响。

6.电气的照明设计

对于高层建筑，电气照明包括的内容很多，比如有如何布置灯具，如何设计灯具的外形，如何选择光源类型等等。电气照明设施直接影响到建筑物的外观，所以在设计照明设备的时候要注意其外形要与建筑物形成一个整体，不要影响美观。现代的建筑中，感应器、声控、光控设施被广泛采用，这大大节约了能源，对可持续发展社会起到良好的模范作用。

7.电梯的用电设计

电梯机房一般在井道的上方。普通电梯的梯井能够连通或者设置开口相连通。电梯根据使用功能多分为客用电梯与货用电梯等；而按照速度划分可分为超高速、高速、快速与低速电梯；按电流可分为直流和交流。在现代高层建筑中使用的电梯，为了缩短等待的时间并提高运输能力，多采用超高速或者高速的电梯，分组采取控制。为提高运行的舒适性与稳定度，客用电梯多采取直流电动机作为驱动。

二、高层建筑电气设计中应注意的几个问题

1. 高层建筑由于电梯、消防水泵、排烟风机等设备多、空调负荷大等等原因，供电的可靠性要求很高，消防负荷还需末端切换。

2. 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。

3. 高层建筑用电负荷等级应按规范正确划分等级。

4. 电气施工图设计未达到设计深度，将直接导致施工困难或者错误。例如设计表明各种设备材料的型号规格参数尤重要。

5. 高层建筑消防设备供电及控制线路选择应符合规定或规范。火灾时，高层建筑的疏散时间无法确定，因此，应急线路和消防报警线路成为火灾中最重要的线路必须要保持线路完整。

6. 与各专业高度配合，合理处理各专业的管道打架。

7.节能减排是我国经济建设过程中所大力倡导的，节约电的使用量又是节省能源工作中的一个重要方面，它与我们的日常生活和企业的经济效益息息相关。在高层建筑的电气设计中进行技术经济分析时，应考虑到电脑消耗这一问题，并将其划为重要的一部分。节电的设计方案应首先考虑技术和安全，然后还有考虑其经济性和环境保护方面。电气设计时采用经济合理的配电方式以减少电能的损耗，节约用电量。

三、结束语

总而言之，电气涉及是否合理直接影响着工程质量以及人们对建筑的使用。企业想要可持续发展，在激烈的市场竞争中获得更高更好的发展就要全面统筹，注重电气射击中存在的问题，反思并解决。文章对建筑电气设计的特点以及存在的几个问题以及应当引起注意的地方作出了简单的阐述，希望对相关行业能够有所帮助。

篇（10）

Abstract：The high-rise building more and more, also gradually for people accepted, but high-rise building electrical design quality assurance is more complex a project. In the electrical design of high-rise building, the electricity consumption index as a comprehensive technology is an important part of economic analysis. Electrical engineering design, should be based on the advanced technology, is safe, reasonable economy, save energy and protect the environment to determine the principle. Combining with the project examples, mainly introduced the high and low voltage distribution system load calculation and power, voltage, equipment selection, high-rise building electrical design should pay attention to the relevant problems, this paper modern high-rise building electrical design system important content.

Key word: electrical design; High and low voltage distribution system; Load calculation; Lighting system; Lightning protection and grounding; Fire control system

中图分类号：TU855文献标识码：A文章编号：

引言: 随着现代社会的高速发展，城市高层建筑越来越多，其电气设计的好与坏直接影响建筑的使用功能，现结合工作经验，对现代高层建筑电气设计内容及相关问题进行全面地探讨。

一、工程概况：

太古汇位于天河路与天河东路交界处，占地约5万平方米，总面积46万平方米，总投资额为40亿人民币。本工程建三栋塔楼分别为40层高的1#塔楼（办公楼）、29层高的2#塔楼（办公楼）及27层高的3#塔楼（酒店）、并带有四层裙楼、八层文化中心及四层地库。建成后的太古汇是内地首个融汇文化艺术、大型购物中心、甲级写字楼、星级酒店于一身的多功能综合性项目，建成后将成为广州标志性建筑之一。本工程是电气系统分包工程，其工作包括深化设计、管理、协调、制造、供应、安装、照明、测试、试运行，完成测试及试运行太古汇项目之电气工程（包括施工临时用电）。范围包括：办公楼、酒店、裙楼、地下结构、文化中心等的电气系统的所有设备、各种材料、控制设备与末端装置的供应及制造、安装、调试、试运行和维修保养等。工程模型如下：

二、高低压配电系统的负荷计算和电源、电压、设备选择

1、负荷计算

电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采单向用负荷密度法和需要系数法。负荷密度法计算如下:

(1)尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡，计算时，将线负荷换算成相负荷，将各相负荷相加，取其最大单相负荷的3倍作为三相负荷。

(2) 当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时，按三相平衡负荷计算。

(3)只有线负荷时，将各线间负荷相加，选取较大的两项进行计算，按70%的负荷率，第二台变压器的容量为：1086/0.7=1552kVA,选用1600kVA变压器。

2、供电电源及电压的选择

为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证应急和疏散照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。

3、变电所位置的确定

现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。现代高层建筑的变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右的，大都集中在底层；60层左右的，则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。本项目共设四个10KV 变电所，命名为A、B、C、D变电所，均设在地下四层。10KV 电源从本项范围内110KV 变电所引去。A变电所为酒店A 及裙楼中央空调供电；B变电所为办公楼一及裙楼供电。C变电所为文化中心供电。D变电所为办公楼二及裙楼供电。

4、主要设备的选型

(1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。

（3）低压配电屏。现代低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。低压配电系统各级开关均采用自动空气开关(断路器)，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。

(4)所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。消防动力设备为双电源供电，一路引自由两路电源变压器供电的消防供电专柜上，另一路引自自备发电机组，两路消防电源分别由两回线路引到各个消防用电设备点上实行末端自动切换，以确保消防设备的供电可靠性及安全性。

（5）应急备用发电机组。应急机组宜选用高速、增压、油耗低、同容量的柴油发电机组。高速增压柴油机单机容量较大，占据空间小；柴油机选用配电子或液压调速装置，调速性能较好；发电机宜选用配无刷励磁或相复励装置的同步电机，故障率低，维护检修较方便。

三、高层建筑电气设计过程中应注意的问题:

1、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。

2、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。

3、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。

4、由于建筑构件的预制装配化及干法施工。

5、电气设备的管线应采取防火措施。

6、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。

7、采取防震措施。

8、消防要求高。

四、现代高层建筑电气设计的重要内容

1、电气照明设计

电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及就艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。本工程的照明系统分为正常照明和应急照明。为减小动力负荷频繁启动对照明质量的影响，设定专用变压器为照明系统供电。自地下四层中心配电室出线后进入配电竖井，变电所低压配电系统采用单母线分段结线方式。配出回路采用放射式和树干式的配电方式。办公楼、裙楼及文化中心分别设发电机，作为一级负荷别重要负荷及部分一级负荷的备用电源。在设计时该系统的消防负荷采用双电源供电，均在末端配电箱处自动切换。停市电非火灾时，发电机组可向重要负荷供电。

2、防雷与接地设计

现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。

现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土箱型基础作接地板。钢筋混凝土柱内钢筋做防雷引下线，在建筑物四角距室外地坪0、5m处做测试点。尽管基础钢筋等接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。

3、电梯

电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。

4、消防系统

（1）消防电源包括：消防水泵，水幕水泵，消防电梯，喷淋水泵，排烟风机，正压送风机等。

（2）现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：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等四个部分，实现报警灭火自动化。

（3）探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。

篇（11）

【中图分类号】TU976+.1【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2010）12-0066-1.5

一、高层建筑的电气设计内容

就目前而言，高层建筑的电气设计已基本上实行“智能化”设计，其“智能化”的根本标志表现在电气系统方面的设计与研究。电气系统设计包括强、弱电两大系统设计。强电系统设计包括：l0KV级变配电室设备及线路、应急发电室及设备、0.4KV级低压配电室设备及线路、低压配电系统主干与分支控制设备及线路、用电户终端设备及线路、公共通适照明、室内用电、水泵加压供水系统等；弱电系统设计包括：室内用电、电话、消防报警、有线电视、楼宇设备自动控制、保安监控、广播音响、电视会议、计算机网络等。

二、高层建筑楼电气相关设计

（一）高压供电方面

由于建筑用户对现代生活水平要求提高，高层建筑楼的高压供电设计就具有特殊的要求。另外，国家对高层建筑楼电气系统设计标准要求也较高，因此，选择高压供电设计方案尤为重要。高层建筑楼电气系统高压供电设计的目的是：（1）务必确保设计方案的高度可靠性、安全性、经济性、科学性、技术性；（2）满足建筑用户用电足够的负荷；（3）解决建筑用户用电在不同负荷时间段供电容量系数分配问题；（4）为了保证高层建筑楼整个环境的美观性，高压电源的引入必须是以电缆地埋方式。供电源必须采用双电源设计，其电源应是一用一备，单母线分段运行，从而提高运行的可靠性。

（二）配电室方面

高层建筑楼在30层以下，为独立性点式楼（厦），并且有地下车库、消防、加压供水系统等。这时，10/0.4KV变配电室的位置应选择在地下层。如果是30层以上或是样体高层楼宇建筑，则10/0.4KV变配电室的位置应选择在负荷中心区，以树状的方式进行配电室分布设计。如果10/0.4Kv变配电室的位置在混合利用的地下室时，设计上应考虑：防水淹、防潮、通风，提高供电质量和减低损耗；变配电室面积过大、过小的问题；变压器的（即单台大容量，多台小容量）选择与运行方式（即单台大容量运行，还是并联多台小容量运行）。为了经济运行，建议变压器设计为分时段并联运行方式，采用分时段多台并联运行和计算机自动化管理（即根据负荷大小的情况，自动通出与并上所需变几器台数），实现不同时段上供电的经济负荷投运方式，也可以实现经济与控制运行上的科学化，同时满足建筑户在各个时段的用电负荷需求。

（三）应急发电机方面

为了保证高层建筑楼（商贸高层的标准要求相同）的供电可靠性，根据电气设计规范，高层建筑楼均应配备应急发电机电源。应急发电机房设计选择的位置一般应在地下一层或地面平面一层。设计时应充分考虑排烟、散热、防噪音，废气对建筑物的污染、发电机的检修是否方便、发电机的容量与台数、发电机与市电的配合。发电机的位置应尽量靠近变配电室，这样一是接线方便，二是有利于管理。在超大、超高层建筑中需要配置2台以上的发电机，在供电性质和范围不同时，还要考虑自由关联的一此因素。这些问题要经过认真仔细研究，方能确定设计方案，以达到最佳综合技术目标。

（四）低压配电系统设计问题

设计低压配电系统时应考虑变压器选择台数、主结线运行方式、各台变压器运行方式与所带供电负荷的问题。当某一台变压器出现故障时，应考虑怎样切除负荷与分配负荷供电，如何分配一般负荷与重要负荷。同时，应该考虑如何分配季节性负荷和常规负荷，即常规照明负荷、动力负荷、不同季节空调负荷的问题。对于该部分的设计，各个细节都必须认真考虑，多设计几个方案，反复比较，选择出最优方案。

（五）用电负荷计算方面

普通建筑电气设备的运行远非如工矿电气设备运行具有规律性及稳定性。高层建筑楼建筑电气设备的运行极为复杂，并且极不稳定，与建筑用户的常规用电、家电购置及运行使用、住户的经济条件、生活习惯、经费意识、地理位置等一系列因素有关。有关人员应准确地核算建筑电气设计中部分电气负荷的装接容量，但有相当部分只能估算，如建筑中的二次装修负荷部分。其中需用系数的选择上，只有依据规范的推荐数据及设计者的经验酌情确定。相关统计资料表明，一个中等城市的每户家庭的近期用电量按5KW考虑，远期用电量按l0KW考虑是合适的。

（六）低压配电室的干线出线方面

高层建筑楼低压配电室干线至电气竖井干线之间采用什么方式敷设也是至关重要的。是采用母线排配母线槽，还是绝缘导线配桥架敷设，母线至各用户负荷间是采用分主主干与分支主干母线排螺母连接，还是采用绝缘主主干与分主干的分支电缆连接方式等，设计时均应认真考虑。还需考虑各级连接线之间的可靠性和安装方便性，否则，处理不好将会带来安装和长期运行上的安全问题。主主干线采用母线排导母线槽方式进行设计与安装，次干线采用分支电缆设计与安装为宜，主要是有利于安装和节约造价。

（七）弱电系统设计

前面已提到弱电部分的设计问题，弱电系统设计突出现代、智能、整体网络的特点。为了使设计更加合理，就必须做好设计前的准备工作，包括用户需求分析、提出规划设计方案和可行性研究三步。从总体设计开始，设计人员将根据用户需求书和规划设计方案，考虑实际的技术条件、经济条件及社会条件，确定系统的实施方案。如果说在上一阶段，设计人员的主要任务是调查研究、了解情况的话，那么，从这个阶段开始的主要任务是在各种技术手段和实施方法中权衡利弊，精心设计，尽可能提高系统的可靠性、实用性和可扩充性。

（八）电气竖井

高层建筑楼的电气竖井的设计是至关重要的。在电气竖井中，预制分支电缆技术理论上解决了插接式密集母线槽防护差、抗震性差、性价比不高等所有的问题，还增加了气密、防水、防尘、抗震性能。电气竖井设计时应考虑：电气竖井的设计规范，满足技术、经济要求，应尽量靠近负荷中心；电气竖井的位置、面积大小应根据建筑楼的实际情况确定；根据强、弱电各类份线规模、份线数多少、多少楼层段需要设计一个配电大、小间；详细标出预留孔洞的位置及尺寸，并考虑实际安装情况，例如电缆的转弯半径等；不要因设计者原因带来施工和维护不便。

（九）计量表

高层建筑楼计量表设计应考虑：（1）计量表必须设计在户外（包括水、电、气三表），以实现建设部提出的三表出户，杜绝扰民、安全、管理的不便；（2）采用集控式、单表就地式安装与管理。因在高层建筑中要特别考虑管理、造价、安装布线问题，不同的设计会带来不同的造价和管理难度。应根据高层建筑总的楼层数而定，建议采用10层为一个单元点设计，布线往上下各5层的布线方式，如30层的高层楼设计为3个单元点，采用远程集控计量表进行计量。管理部门可在3个点完成总的抄录管理工作（或利用远程控制线路和控制装置器），或者管理者在办公室的计算机上实现总的现代化管理工作。

三、结束语

生活用电负荷的不断发展，远期建筑负荷很难预测，在建筑小区的电气设计过程中想做到十分完美是不可能的。我们只有不断探讨和总结经验，才能为居民的用电提供更优质的保证。

【参考文献】

［1］程昱．高层住宅电气设计中的几点体会［J］．安徽建筑，2006（5）．