建筑电气在高层建筑中的设计应用

建筑电气在高层建筑中的设计应用

魏松

（宿迁恒力水电安装工程有限公司江苏宿迁223800）

摘要：当今社会，高层建筑越来越多，不管是走在大马路上，还是小街道里，都能看见高耸的大楼，处处可见。由于高层建筑在一般情况下，其高度和一般楼层相比都是较高的，建筑面积较大，功能性也较复杂，用电负荷高，和供电范围较大，在发生危险进行急救时，给消防扑救也带来相当大的挑战。由此可见，高层建筑电气的设计是非常重要的，实际中更需要找出高层建筑电气设计的重点。

关键词：建筑电气；高层建筑；设计

1现代城市高层建筑电气设计的基本要求

1.1安全性

安全性应是高层建筑电气设计中工作人员需要考虑到的首要条件。因此，在设计过程当中，为保障供电安全要多配置多回路供电及备用发电机组。为确保楼顶得到配电，应将柴油发电机放置在地库层里当做备用，供电电压也必须以10kv输出。在经过变压器降压后，如此才能达到低压配电。高层建筑偶尔也会遇上强风，这是高层建筑产生的晃动，人们用肉眼是很难发现的。所以在电气设计时，我们可以将电缆连接铜母线槽来配电用于上升主干线的设计上。这样不仅能降低高层建筑物在摇摆中产生的拉扯压力，并且能预防和避免事故的发生。

1.2节能性

现代发展倡导“节能减排，低碳生活”。将节能理念运用于现代城市高层建筑电气设计上，我们可以从以下两个个方面来践行:第一:众所周知，T5与T8、T10的荧光管相比有着无可比拟的优势。，在T5中电能能转化为光能，所以在高层建筑电气设计中合理采用高效能的T5节能荧光管，能达到更好的节能效果。第二:采用变频控制设计是根据我国水泵空调风机马达对此的使用而来。变频控制设计克服了传统普通马达持续运转而导致的用电浪费的缺点，最终发挥节能的作用。

1.3抗震性

地震发生时，建筑物往往是地震发生的直接性“受害者”。毋庸置疑，建筑物遭遇的重大灾难会给整个社会带来破坏。也就是说，在现代城市高层建筑进行电气设计过程当中，设计者应该将供电系统是否会给建筑物带来更进一步的比如火灾、爆炸等危害纳入考虑范围。为避免大面积的损坏，也应该通过对电气的设计将灾害损坏程度降低，防止灾害带来的一系列的“连带效应”。首先，适当的固定电缆，控制电缆长度在一定范围。只有电缆系统留有一定的的富余量才不至于造成更大的损坏而影响到供电系统。其次，可以使用弹簧支架来固定电气设备。因为弹簧支架随着建筑物的晃动会有一个缓冲过程，在发生地震时，电气设备随着建筑物本身晃动，弹簧支架在这种时候便能起到缓解地震导致的松脱下坠的作用。另外，如果大楼在电梯运行时突然遭遇地震，所有电梯系统都会迅速制动停止运行并立刻降回到最近的一层，受困乘客便能即刻逃出，从而降低人财物损失。

1.4自动化

将电气自动化设计用于高层建筑中，其作用主要有以下体现:首先，一切机电设备都可得到管制。操作人员可以依据外界环境、负载变化等进行调节，确保其最佳运行。其次，在电气自动化设计中安装的监控系统能随时发现运行的故障，并能向管理人员发送警报。操作人员在收到记录的数据后，便能及时的控制安全隐患。

2建筑电气设计的主要内容

2.1电力负荷的计算

高层建筑电气设计，第一项工作是电力负荷计算。需要注意的是，电力负荷计算必须科学准确，要充分保证电力负荷计算的准确性，以避免计算错误，对施工造成的电气设备的影响，进而危及设备的安全使用。在一般情况下，高层建筑电气设计中实施电力负荷的计算、负荷密度法计算方法、或要求系数法。计算方法所获得的数据更客观、科学，为建筑电气的施工打下了良好的基础。

2.2供电电源的设置

电力负荷精确计算完成之后，要进行供电电源的配置。对于高层建筑来说，通常为了保证建筑用电的可靠性，高层建筑都会配置两个或两个以上的供电电源，具体数量视建筑物内部的电力负荷值来定。实际供电时，建筑物中所配置的两个及两个以上电源同时供电，并互为对方的备用电源。当然，除了供电电源之外，高层建筑内部还要设置相应的应急发电机组，目的是防止建筑电路发生运行故障后，整栋建筑物失去电源，无法在短时间内恢复供电。应急发电机组能够在市电电源断开后15s内自动起动恢复供电，为居民提供及时、可靠的供电服务。

2.3主要电气设备的选型

2.3.1高压开关柜的选型

高层建筑是现代高层建筑的空间形态，因为高层建筑工程中高层建筑的变配电房设置在地下室的建设，所以一般不能靠近油式变压器。有明确的规定，对高层建筑的施工标准，在地下室和地下一层建预检室，高压开关柜内配电开关必须具有“五防”功能的真空手车式高压开关柜。

2.3.2电力变压器的选型

变压器的选择也必须符合相关的要求，尽量不在高层建筑安装油式变压器，这样就不会因油变里的油引起火灾，保障建筑物等财产安全。在一般情况下，电力变压器的选择必须符合建筑防火的要求，合理选择非油式变压器。

2.3.3应急备用发电机组

在过去，高层建筑内部使用柴油发电机作为应急电源建设，现在，随着发电技术的不断发展，高层建筑的电气设计，应急发电设备不再局限于柴油发动机，而是更多的燃烧涡轮发电机。该发电机比柴油发电机的反应速度快，可以在发生故障后第一时间快速起动，满足应急发电和供电，减少故障范围，以确保电力供应的可靠性。

2.4变电所位置的确定

现代高层建筑的用电量非常大，在确定变电站的位置时，应尽可能地将高压供电引入负荷中心，这对节约能源、提高供电质量具有重要意义。

2.5电气照明设计

电气照明设计，包括光源、照度计算的选择、造型灯、灯具布置、眩光控制、调光控制和照明配电线路的敷设。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应相互配合，在使用功能和艺术观念上得到统一。利用高效率的电光源，能达到的节能效果是明显的。

2.6防雷与接地

现代高层建筑的防雷设计，除了利用雷击和闪电的传统做法，在近年来还出现了消除和放射性避雷针。市面上可获得的大量的防雷技术，但在工程的实际应用中，在理论上一直存在争议。现代高层建筑均采用钢筋混凝土剪力墙和地面连接是非常可靠的。关键是要做到接地金属管，保护接地和防雷与接地工作的现代化高层建筑，电力设备等结合在一起形成混合接地系统。由于最小要求接地电阻为1Ω或更小，建筑物作为使用接地板的钢筋混凝土基础，虽然基体钢和其他天然接地的接地电阻已能满足要求，但仍需要安装一个水平的人工接地，主要建筑连接到基于地面的网络，以提高安全性作为一个整体的电位。

3结语

随着经济的发展和人口的增多，给高层建筑带来了机遇，同时也带来了一些儿新的挑战和问题，越来越高功能的建筑设计要求，建筑面积越来越大，建筑层数越来越高，功能越来越复杂等等，给高层建筑电气设计的工作也带来了巨大的挑战，因为高层建筑的电气设计的安全性、可靠性还有经济性直接影响着整个高层建筑的安全的使用和能源损耗的问题。

参考文献：

[1]杨舸.高层建筑电气设计特点及发展研究[J].中国新技术新产品,2015,10:34.

[2]洪永胜.浅议高层建筑电气设计与施工[J].福建建材,2015,09:25-26.

[3]孙宇魁.高层建筑电气设计与节能探讨[J].山西建筑,2015,33:191-192.