摘要: 現代建筑向“縱深”發展，成為社會向前推進的必然趨勢。隨之而來的高層建筑電氣設計也已成為一門綜合性的應用技術，智能化、環保化的要求還在不斷給我們提出新的研究課題。高層建筑的電氣設計質量問題已成為社會普遍關注的話題，再加上高層建筑的能耗浪費現象較嚴重，所以有效提高高層建筑電氣設計水平，對高層建筑的合理應用具有重要意義。

　　關鍵詞:電氣設計;節能設計;主要問題;選擇;使用功能

　　高層建筑的電氣設計工作是一項復雜的工程，在設計過程中應充分考慮其特點，并注重節能的功效，才能滿足現代高層建筑的各項需求。本文主要是通過對高層建筑電氣設計的特點及節能設計方案等進行分析與闡述，以提高電氣設計工作的應用率。

　　1高層建筑電氣設計的特點

　　與高層建筑電氣關聯的用電設備品種繁多。室內、樓梯過道、安全照明等屬于電器照明設備;貨梯、客梯等電梯設備;生活水泵和消防泵等給排水設備;冷卻塔風機以及水機組等制冷設備;引風機和鼓風機等鍋爐房設備;排風機、電冰箱等廚房用電;包括送風機、回風機、風機管盤在內的空調系統送電設備;包括正壓風機、排煙風機等在內的消防設備。不同用處的高層建筑在用電量上也存在差別，不過總的來說耗電量比較大。再加上高層建筑的消防用電、客梯電力、應急照明等還要有分別獨立的電源。

　　2電氣設計過程中應注意的主要問題

　　(1)高層建筑由于照明、空調、電梯、給排水等諸多設備，因此負荷多，用電量特別大，且供電的可靠性要求很高。

　　(2)在高層建筑中，照明與動力基本上不共用干線。動力負荷多采用放射式供電，照明負荷則多采用母線槽配電，與動力分開。

　　(3)空調等主要用電設備布局分散，多數要求采用計算機集中管理。

　　(4)采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設備的防震;管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。

　　(5)消防要求高。因為高層建筑高度高，體量大，人員密集，設備多，建筑本身火災隱患多，故對消防要求很高。

　　(6)在高層建筑的電氣設計中，要把電能消耗指標作為全面技術經濟分析的重要組成部分。節電的設計方案，應根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則確定。采用合理的配電方式，采用高效率變壓器、電動機和照明光源、無功功率補償裝置和設備監控電腦系統等措施，減少電能損耗，節約用電。

　　3高層建筑電氣設計的主要內容

　　3.1電量負荷的計算

　　高層建筑供電設計的重要參數依據就是電力負荷，其計算的準確程度對選擇合理設備并確保電力安全可靠的運行，都能起到重要作用，并發揮節能功效。一般電量負荷的計算方式主要采取負荷密度法與需要系數法。

　　3.2高低壓電的配電系統

　　在高層建筑中，高壓配電系統的組成是兩路的10kV電源，兩路電源同時供電。高壓配電采用的形式是單母線分段，自動切換的同時起到相互備用的目的。為了在電氣設計中使變壓器臺數盡量減少，一般單臺變壓器都采用容量大于1000kV·A的，正常狀態下的變壓器能夠解列運行，中間設置聯絡開關，來控制低壓時短路電流的情況。另外，高低壓配電的計費方式，多采取高供高計，仍然需要安裝設計費電度表，將照明和動力兩方面分開的方式計價。

　　3.3供電電源以及電壓的選擇

　　為保證現代高層建筑的供電可靠性，設置兩個相對獨立的電源是必須的，而電源的具體數量則可以根據負荷的大小以及實際的電網條件來定量。盡管兩路電源獨立運行，但它們實際上仍然同時供電，彼此相互備用。此外還要安裝柴油發電機組以應急備用，確保能夠在15s之內正常恢復供電。為保障照明、電腦、電梯、消防等設備的事故用電，我國國內的高層建筑，其供電電壓都是用的標準電壓，為10 kV。

　　3.4接地和防雷設計

　　在現代高層建筑的接地設計中，由于高層建筑多選擇鋼筋混凝土剪力墻，與樓板之間有較為可靠的連接，重點在于金屬管線工作的保障。另外，高層建筑一般采取避雷針與避雷帶的傳統方式，隨著技術的發展已出現放射性避雷針與消雷器等設備。

　　3.5電氣的照明設計

　　高層建筑的電氣照明設計，主要包括燈具的造型設計、燈具的布置、照明度的計算、光源類型選擇等。電氣的照明設計實際上與建筑的裝飾密切相關，因此二者之間應相互照應、相互配合，應確保藝術意境與使用功能的統一。在現代高層建筑中，普遍采取傳感器、定時器或者光敏元件來實現照明的自動控制作用，并通過各種建筑物的自動化系統來實現照明電路與接觸器。另外，采取高光效的電光源，也是節能照明的重要手段。

　　3.6消防自動滅火與報警機制的設計

　　隨著科技的進步，高層建筑在火災自動報警滅火機制方面也逐漸統一，目前主要包括5個部分:火災探測器、分區消防報警控制器、消防中心、自動灑水滅火器和氣體自動噴射，以保證報警滅火自動化系統。在這個過程中，由探測器探測火災信號，并自動轉為電信號，電信號進入分區報警器以及消防中心，轉為聲光報警信號。而整個消防指揮與監控由消防中心完成。

　　3.7電梯的用電設計

　　電梯機房一般在井道的上方。普通電梯的梯井能夠連通或者設置開口相連通。電梯根據使用功能多分為客用電梯與貨用電梯等;而按照速度劃分可分為超高速、高速、快速與低速電梯;按電流可分為直流和交流。在現代高層建筑中使用的電梯，為了縮短等待的時間并提高運輸能力，多采用超高速或者高速的電梯，分組采取控制。為提高運行的舒適性與穩定度，客用電梯多采取直流電動機作為驅動。

　　4高層建筑電氣的節能設計

　　隨著我國人口的加劇、工業的不斷發展，對能源的消耗也不斷增加，正面臨能源危機問題。因此各行業都已提出節能的需求，這也是高層建筑電氣設計中的重要特點之一。

　　4.1滿足建筑物的使用功能

　　高層建筑的電氣設計在使用功能方面要滿足照明在色溫、照度、顯色指數這幾方面的要求，空調溫度和風量也要得到滿足，使用舒適度和衛生狀況應得到保障;運輸通道上下和左右都要暢通無阻;一些特殊技術方面使用的要求要滿足，如在娛樂場的用電、展廳的工藝照明以及電力用電等。

　　4.2經濟效益需要充分考慮

　　節能的同時也要充分考慮到經濟因素，建立在過分增加成本和投入基礎上的節能是不建議的。節能的焦點應該在電氣設計當中體現，能在較短時間內通過節能而得以費用回報。

　　4.3以減少無謂耗能為主

　　首先，應明確哪些電量消耗是與建筑物的功能無關，再考慮采取的具體措施。在設計過程中，節能措施應遵循“經濟合理、價值實用、技術先進”等原則。由于高層建筑耗電量大，節能空間也相對較大，應在設計過程中充分考慮。因此，在選擇電氣節能的設備時，應對其性能、原理、效果等多方面因素給予考慮，無論是從技術上還是經濟上，都要反復比較，在最后定選節能設備，以實現真正的節能功效。

　　參考文獻：

　　[1]李炳華;劉文坤，民用建筑中供配電系統若干問題的再思考[J]，建筑電氣，2010.

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