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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高層建筑電氣設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
建筑電氣不僅包括居民用電的設計，大型工程諸如商場、寫字樓、工廠等建筑也應被涵蓋進去。過去的社會發展水平有限，因此對建筑物的設計要求也并不高，只要做好供電和照明兩個方面的設計就行，而隨著社會生產力和生產水平的提高，人們生活需求變得越來越多，建筑物也建造得越來越高，這就對當前的建筑電氣設計提出了新的要求，除了傳統的供電和照明外，還需要對建筑的防雷、通訊設備、智能工具等方面用電進行設計，這給相關行業和設計人員帶來了機遇和挑戰。
1 高層建筑電氣設計的特點
高層建筑電氣設計工作自身具備一些特質，這些特質是同高層建筑的特點以及建筑內的電氣有很緊密的聯系。首先，高層建筑中所涉及到的建筑電氣相關聯的電氣設備類別不斷增加，使用功能以及要求越來越復雜。其中最常見的包括：室內室外的一些安全照明裝置、冷卻塔風機等電力制冷設備，貨梯、客梯內的電梯電力設備，鼓風機、排風扇、空調、冰箱以及生活用水以及消防泵等給排水設備，吹風機、洗衣機等用電設備。
此外，高層建筑中存在的電氣系統類別較多，用電量差別較大，同時對于供電設備要求也有較大差別。所以電力設備不同，所配備的電源也不同，所需要的供電設備也有不同的要求。高層建筑中主要涉及到消防用電、電梯用電以及應急用電，這些方面必須配備專門的獨立電源，以免外部供電系統發生了故障之后，對于居民的正常生活與生產產生帶來不利影響。
2 高層建筑電氣設計的主要工作
2.1 按照不同設計內容進行設計
現在高層建筑的風格呈現多元化的發展趨勢，建筑高度越來越高、占地面積很廣，功能齊全多樣化，所以高層建筑電氣設計內容也與日俱增，設計水準也在提高。在狹義上講高層建筑的電氣設計就是指的高層建筑內部供業主正常使用的電氣設備及線路的設計，廣義上的高層建筑電氣設計涉及到構筑物、道路、廣場等許多附屬結構的電氣設計。傳統意義上的建筑電氣設計僅僅就是照明以及供電，但現階段的高層建筑電氣設計除了照明以及供電之外，還包括防雷擊等強電部分和電話、電視、消防和樓宇自控等弱電部分。按照電壓的高低類別進行劃分可知，高層建筑電氣設計可以分為強電、弱電兩部分。弱電中所涉及到的消防、電訊以及自控內容和傳統意義上的電氣設計理念存在較大出入。但是高層建筑電氣設計也不是完全將這兩類型單獨進行設計，最常見的包括動力設備的二次控制回路，電壓較低屬于弱電，但是設計的時候按照強電標準進行設計；消防回路中的聯動電壓較高，但是設計的時候依舊遵守弱電標準。
2.2 按照設計步驟進行設計工作
首先對計劃任務書進行審議，通過之后建筑工程設計緊接著邁入初步設計以及施工圖設計。如果所涉及到的建筑工程比較重要或者規模較大，那么應該制定多個備選方案以便優選，但對于小型的高層建筑可以直接選取方案進行初步設計。在建筑設計任務確定之前首先應該做的是，認真理解領會設計任務書的各項任務，將各項批準文件準備齊全，認真核實需要檢查的各設計項目、設計范圍和設計內容。等到上述工作完成之后開始辦理設計委托文件。設計人員在各項設計工作開展之前，首先要對設計目的和設計內容進行認真審讀并領會理解，結合合計內容，進行深入的調研，搜集相關資料，為設計高質量和快進度的完成創造條件。編制的分項設計文件必須根據設計工作中各階段的不同要求和特點，然后上交主管部門，經過審核通過后交付施工單位，根據設計方案展開施工。在施工之前，設計人員應該把設計的技術路線等內容向施工單位的專業人員進行技術交底。
2.3 與相關部門就設計中的問題進行交流
高層建筑工程項目的電氣設計中，建設單位必須做好設計單位的初步設計文件的審核工作，建設主管部門審核通過后，下一步的設計工作方可進行。其中高層建筑電氣設計涉及到的有關的政府及行政部門主要有城鄉規劃部門、供電部門、人防部門、消防部門、環境保護部門、郵電部門以及文物部門等，如果工作中存在了一些持有異議的問題，應該上報上面所述的部門，展開研討論證得出一致的意見后才可進行。
3 高層建筑電氣設計發展要求
3.1 滿足高層建筑物的使用功能
高層建筑的電氣設計必須同建筑的使用功能相吻合，照明方面必須達到照度、色溫、顯色指數等技術等相關技術標準，制冷取暖方面，空調的溫度以及風速等也行符合設計要求，為使用者創造一個舒適的居住環境，同時也應滿足相關部分的衛生標準。所涉及到的應急通道以及消防設施要達到防火規范，為突發事件情況下的居民創造一個暢通無阻的通道，滿足應急要求。其中所涉及到的一些娛樂場所或者公共場所，必須所需的專業技術要求，例如電影院中，照明設備必須做好專業的電力設計。
3.2 滿足高層建筑節能和經濟的要求
設計中應該做到"經濟合理、價值實用、技術先進"，高層建筑的耗電量非常的大，有很大的節能空間，設計過程中應該充分的挖掘節能空間。如果一些地方可以安裝電氣節能設備，那么應該盡可能的采取節能設備，綜合各方面的櫻色考慮設備的性能、原理以及效果等方面，不僅僅要達到技術以及技能方面的標準，同時也要符合預期的成本要求，做到真正意義上的節能。
在滿足節能要求的同時也應顧及到經濟方面的因素，如果因為節能導致大成本的投入，那將是無意義的，徒勞的。節能的本質就在于節能設備在使用期限內的使用成本及投入成本之和遠遠小于非節能設備的使用成本及投入成本之和。
3.3 處理好高層建筑電氣設計穩定、安全、經濟三者的關系
高層建筑電氣設計必須做到安全、穩定、經濟這一預期目標，如果穩定、安全與經濟之間難以同時兼得，那么優先考慮高層建筑電氣設計的安全和穩定，在此基礎之上再去追求經濟方面的問題。作為一個高水準的高層建筑電氣設計方案，必須合理的把握這三方面的度。安全和穩定是前提，在此基礎之上做好經濟措施，創造更多的經濟效益。
4 結束語
綜上所述，高層建筑電氣設計是關系到人們日常生活和國家經濟水平發展的重要工程項目。因而在實際工作中，要重視對該環節的施工，務必要使工程質量安全達到國家規定的標準。同時，國家也要不斷加大對該項目的支持和投入，相關行業專家和研究人員也要不斷深化對該領域課題的探索，在目前已有的技術上加以改進和升級，使該項目施工的技術水平更高。隨著高層建筑電氣更加科學化和先進化，人們的生活質量和辦公質量都會得到較大水平的提高，國家的現代化建設也能早日實現。
參考文獻
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[3] 陳奇兵，岳輝. 高層建筑電氣設計的內容與節能探討[J]. 門窗，2012（10）.
關鍵詞：建筑電氣；高層建筑；應用研究
1 高層建筑電氣設計要點
1.1 準確計算電力負荷
電力負荷作為供電設計的重要依據。在計算高層建筑的電力負荷過程，通常使用兩種方法：負荷密度法和需要系數法。在進行高層建筑的電力負荷預算過程對照明電和動力電要分開計算，通過準確的計算，選擇合理電氣設備，從而保障高層建筑電氣系統的安全性、可靠性和經濟型。
1.2 合理選擇電源及電壓
為了保證高層建筑供電系統的可靠性，在設計現代化高層建筑時，要設計至少兩個獨立的電源現，并依據建筑物的功能及周邊的環境，確定具體的獨立電源的數量。其中對于獨立的供電電源，在實際的運行過程中，要保證兩路同時供電，互為備用。除此之外，還要適當的設置部分應急備用發電機，如柴油發電機組，從而保障在供電斷路之后在15秒鐘內自行恢復，保證建筑內的正常照明，避免因故障造成電腦設備、消防設備、電梯等設備的癱瘓。
1.3設計配電系統
通常建筑電氣系統都是單母線分段。該電氣系統中計費方式一般是高供高計，并且在電氣系統的低壓側，也需要設置電度表，在計算電氣系統的電價過程，要將照明和動力電分開計算。其中高壓供電系統和低壓干線配電方式則基本上采用放射式的系統。樓層配電一般是混合式，且配電設備中的重要部分都采用干線。高層建筑的豎井則通常設置插接式母線槽，各樓層豎井都設有單獨的配電間。此外，變壓器的容量要不小于1000kva，這樣的標準能夠減少變壓器的使用數量。
1.4主要設備的選型
1.4.1 高壓開關柜
高層建筑的變配電室一般不能都是設置在主樓地下層，避免使用油開關。根據高層建筑地下室的相關要求，一般高壓開關柜選擇有“五防”功能的真空開關手車式。
1.4.2電力變壓器
根據建筑電氣的相關規定選擇，主樓內不能設置油浸變壓器，通常選擇節能型干式變壓器。高層建筑由于面積大，負載過多，在選擇變壓器過程可以選擇多個大容量變壓器共同工作。
1.4.3應急備用發電機組
過去大多是采用柴油發電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發電機。這種發電機具有很多的優點，如體積較小、重量輕、反應靈敏，不容易出現故障等。
1.5 變電所位置的確定
隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，現代高層建筑的用電量往往非常大，在選擇變電所位置過程，最好使得高壓能夠深入到負荷內部。從而實現節約電能，提高建筑電氣系統的供電質量。
1.6 電氣照明
在設計建筑電氣照明系統時，要選擇合理的光源、燈具造型及布置，精確的計算照度，有效的控制眩光和調光，嚴格遵照照明配電線路的敷設要求等。照明設計和布局一方面要滿足人們的審美需求.另一方面能達到照明的功能。其中為了有效的實現節能，可以選擇高光效電光源。
1.7 合理選擇電纜與電線
為了保障在發生安全事故的緊急狀態電力系統能正常運行，動力設備與照明回路通常都是選擇阻燃纜線；而消防設備與應急照明的電纜一般是礦物絕緣的防火纜線。
1.8 設置防雷與接地
近幾年來，隨著科技的發展，高層建筑的防雷措施不僅有避雷針和避雷，還出現了一些更先進的方式，如消雷器和放射性避雷針。目前，高層建筑通常都是與樓板的連接緊密的鋼筋混凝土剪力墻，因而，為了做好防雷措施，必須加強金屬管線接地的處理。
1.9 消防自動報警滅火系統
隨著自動化和計算機網絡技術的發展，出現了很多火災自動報警滅火系統，該系統一般是由四部分組成：火災探測器、分區消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統。當火災出現之后，探測器就會接到信號，并將其轉換為電信號傳輸給報警系統，報警系統在接到信息之，通過自動控制系統及時的進行火災撲救，從而實現火災自動報警滅火。
2 高層建筑電氣設計中的原則
2.1 節能性
隨著能源的緊缺，我國當已經將節能環保作為了一項國策。高層建筑作為電能消耗的主體，設計在進行建筑電氣設計的過程中，要不斷的改革創新，實現節能性電氣技術和設備的更新換代。
2.2 適用性
在建筑電氣的設計過程中，要根據相關的規定進行設計、操作和運行，盡可能的采用先進的設備和技術，簡化供配電系統，降低電氣設備數量，從而保障電氣系統的操作維修方便，提高電氣的適用性。
2.3 可靠性
在設計電氣系統時，必須保障電氣系統的運行，設置必要的應急措施，來保障故障時的電氣的正常運行。
2.4 安全性
高層建筑的電氣系統，在保障建筑物電力供應的正常時，還需要提高其的安全性，制定合理的負荷等級，盡可能的避免故障發生，從而有效的降低電氣運行成本。
3 高層建筑電氣的節能性和安全性
3.1提高建筑電氣設計的節能性
提高建筑電氣的節能性主要可以從以下幾個方面考慮：1選擇合理的變壓器。為了提高建筑電氣的節能性，根據建筑的特點選擇適當的變壓器，一般是節能型變壓器。2仔細分析研究，實現電動機的節能。綜合各方面因素，詳細的分析電動機的節能問題，一方面可以通過就地電容器補償來降低線路損耗，同時還可以通過降低電動機在低效率下的輕載或空載來實現。除此之外，還可以通過使用變頻調速控制電動機，來適應變化的負載，從而提高電動機的工作效率，節約電能。3.在建筑電氣設計過程中，合理設置照明系統，在保障照明的前提下，盡量的使用日光，從而降低照明系統中電能的消耗，提高建筑電氣的節能效果。
3.2高層建筑電氣的安全性
加強建筑電氣設計的安全性主要可以選擇合理的電力供應系統；保障供電線路的穩定，不能隨意的更改供電線路，以防出現安全事故；利用建筑物中的保護接地系統實現接地，并且采用共用接地體方式，因而，在實際的接地設置過程中，為保證電氣使用人員的安全，共用接地體的電阻必須小于l歐姆；通過計算計算技術、網絡技術及自動化技術等先進的技術，設計高效的消防控制系統。總之，提高建筑電氣的安全性，必須合理的設計建筑電氣系統，不斷的進行技術和工藝改進。
4 結束語
總而言之，隨著技術的發展，智能化的高層建筑正在逐漸的增加，人們對建筑電氣關注越來越高。但是由于建筑電氣涉及的因素眾多，在實際的設計和施工、運行過程中，仍舊存在問題，因而研究者需要不斷的吸收外國先進的經驗技術，在融會貫通的基礎上，進行改革和創新，提高建筑電氣的節能性和多功能性，從而給人們提供一個安全、舒適、高效、節能的居住環境。
參考文獻：
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【關鍵詞】高層建筑電氣設計要點
建筑電氣技術作為現代建設技術的核心，當前正面臨著新的挑戰。城市的規模越來越大，建筑群的功能特征趨明顯，出現了中央商務區、休閑商務區、工業園區、行政中心區、經濟開發區、高層小區等區域。現代城市管理必須采用信息化手段，實現對這些區域的建筑群與建筑設備的綜合管理，這是對建筑電氣技術提出的挑戰。建筑物的防災、減災及反恐安全問題得到人們的普遍重視，建筑物中的消防、安防、防災等電子設備及應急供電設備已成為不可缺少的裝備。由于這些裝備須每天24h時自動工作，惟有借助智能化的應用系統，才能使之精準、有效、穩定、可靠地運行。同時，在當今推行綠色建筑的理念中，選擇電氣設備與材料時需要考慮更多的問題，如采用低損耗的鐵磁材料制造電機與變壓器，采用低煙無鹵的絕緣材料、高效的光源等，電氣工程的設計更加復雜，不僅要滿足建筑物對信息流與能源流的分配與控制，而且要采用智能化與數字化的技術實現各種節能控制與優化管理，進而為整個區域的建筑群綜合事務管理提供技術保障。顯然，智能化、數字化與綠色化已經成為現代建筑電氣技術發展的趨勢。
目前設計者應該熟悉和掌握的與高層建筑電氣有關的設計規范主要有《高層民用建筑設計防火規范》(GB 50045-95)、《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-98)、《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)等。前兩部是國家標準，后者是國家建設部的行業標準。
一、高層建筑電氣設計原則
由于人口的增加、工業的發展、生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機迫在眉睫。因此，各行各業提出了節能的要求，節約二次能源―――電能，也就成為民用建筑電氣設計的焦點。建筑電氣節能應堅持以下三個原則：
1、滿足建筑物的功能
即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電、展廳的工藝照明及電力用電等。
2、考慮實際經濟效益
節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用，而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
3、節省無謂消耗的能量
節能的著眼點，應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗、傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。
二、高層建筑電氣設計要點分析
1、負荷的計算
電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否,對合理選擇設備,安全可靠與經濟運行,均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算, 基本上采用負荷密度法和需要系數法。
2、供電電源及電壓的選擇
為了保證供電可靠性,現代高層建筑至少應有兩個獨立電源,具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式, 原則上是兩路同時供電,互為備用。另外,還須裝設應急備用柴油發電機組,要求在5秒鐘內自動恢復供電,保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓, 都采用10 kv 標準電壓等級。
3、高低壓配電系統的設計(1)高壓配電系統：現代高層建筑均是采用兩路獨立的10 kv 電源同時供電。一般高壓采用單母線分段, 自動切換,互為備用。(2)計費方式,采用高供高計。但在低壓側,仍裝設計費電度表,采用將照明與動力分開的兩部電價法。(3)為減少變壓器臺數,單臺變壓器的容量選擇一般都大于l000kV A。為限制低壓側的短路電流, 正常時變壓器解列運行,中間設聯絡開關。(4) 高壓系統及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統。樓層配電則為混合式系統。配電設備中的主要部分是干線。現代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難,多采用全塑電纜與豎井母干線聯接等等。
4、主要設備的選型(1)高壓開關柜。現代高層建筑的變配電室設在主樓地下層, 按規定不宜采用油開關。據高層建筑地下室的標準,選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。(2 )電力變壓器。根據防火要求, 主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。(3)低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構,幾乎都做成抽屜式,特別是大容量的出線,則做成手車式。(4) 應急備用發電機組。過去大多是采用柴油發電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發電機。這種發電機具有體積小、重量輕、反應速度快,故障率低等優點。
5、變電所位置的確定
現代高層建筑的用電量相當大,在確定變電所位置時,應盡可能使高壓深人負荷中心。這對節約電能,提高供電質量都有重要意義。
6、電氣照明設計電氣照明設計, 包括光源選擇、照度計算、燈具造型,燈具布置, 眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系, 應該相互配合,在使用功能及藝術意境方面求得統一。選用高光效電光源,可以取得節能的明顯效果。
7、防雷與接地
現代高層建筑的防雷設計,除采用避雷針和避雷帶的傳統做法外,近年還出現有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用, 但在理論上一直是有爭議的。現代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻, 與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地。
8、電梯
電梯按使用功能分,有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種;按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等; 按電流分則有交流和直流兩大類。設計人員的任務是要確定電梯臺數和決定電梯功能。電梯的配置和造型,不是電氣設計人員單方面所能決定的, 必須與總建筑師或總體交通設計人員共同研究才能確定。
9、消防自動報警和自動滅火系統
現代高層建筑的火災自動報警滅火系統,包括:火災探測器、分區消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統等四個部分,實現報警滅火自動化。探測器探測到火災信號后轉換成電信號,進人分區報警器和消防中心,發出聲光報警信號。消防中心負責整座大樓火災的監控和消防指揮。關于高層建筑中消防用電的設計問題,涉及到其他許多學科,而且規模越大,功能越多,控制內容越廣泛,設計內容也就越復雜。
10、廁所及廚房立采用瓷質燈頭或其它防水燈頭;有條件時居室燈等可采用節電開關或節電燈頭; 樓梯間、電梯廳、公用走廊、配電室、消防控制室、消防泵房電梯機房等應設置供繼續工作和疏散的事故照明。19 層及以上的高層住宅的疏散走廊、樓梯和出口應設置供疏散使用的標志燈, 其安裝距離為1 0--.20m 及各轉角處;供電繼續時間:作和疏散的事故照明兼作正常照明。如采用蓄電池作為事故照明或疏散標志燈的電源時,其連續供電時間不成少于20分鐘,事故照明互域的最低照度不應低0.51x,但配電室、消防控制室和消防泵房必須仍保持正常的照度水平;事故照明及疏散標志一般采用白熾燈,應具有玻璃或金屬燈罩,并安裝在非燃燒體結構上;大居空宜設置插座兩紐(其中一組為―個單相二極插座及一個單相帶地三極插座;另一組為一個單相二極插座)。小居室、方廳宜設置插座――組(一個單相工極插座及一個單相帶地三極插座)。廚房、衛生間根據需要設置―個單相帶地三極插座;二極插座需采用扁、圓插孔兩用型;有條件時宜采用二極加三極的連體式插座;供洗衣機的單相二極帶地插座, 宜帶電源開關;插座的高度一般為距地0.3~0.5m(暗裝安全型)或1.4~1.8m(明、暗裝普通型);樓梯及公用廊道宜采用自動熄燈開關,但需在火警時能保持長明。每層的電梯前室燈應采用一般開關。
參考文獻：
【關鍵詞】高層建筑；電氣；配電室
【中圖分類號】TU976+.1【文獻標識碼】A
【文章編號】1007-4309（2010）12-0066-1.5
一、高層建筑的電氣設計內容
就目前而言，高層建筑的電氣設計已基本上實行“智能化”設計，其“智能化”的根本標志表現在電氣系統方面的設計與研究。電氣系統設計包括強、弱電兩大系統設計。強電系統設計包括：l0KV級變配電室設備及線路、應急發電室及設備、0.4KV級低壓配電室設備及線路、低壓配電系統主干與分支控制設備及線路、用電戶終端設備及線路、公共通適照明、室內用電、水泵加壓供水系統等；弱電系統設計包括：室內用電、電話、消防報警、有線電視、樓宇設備自動控制、保安監控、廣播音響、電視會議、計算機網絡等。
二、高層建筑樓電氣相關設計
（一）高壓供電方面
由于建筑用戶對現代生活水平要求提高，高層建筑樓的高壓供電設計就具有特殊的要求。另外，國家對高層建筑樓電氣系統設計標準要求也較高，因此，選擇高壓供電設計方案尤為重要。高層建筑樓電氣系統高壓供電設計的目的是：（1）務必確保設計方案的高度可靠性、安全性、經濟性、科學性、技術性；（2）滿足建筑用戶用電足夠的負荷；（3）解決建筑用戶用電在不同負荷時間段供電容量系數分配問題；（4）為了保證高層建筑樓整個環境的美觀性，高壓電源的引入必須是以電纜地埋方式。供電源必須采用雙電源設計，其電源應是一用一備，單母線分段運行，從而提高運行的可靠性。
（二）配電室方面
高層建筑樓在30層以下，為獨立性點式樓（廈），并且有地下車庫、消防、加壓供水系統等。這時，10/0.4KV變配電室的位置應選擇在地下層。如果是30層以上或是樣體高層樓宇建筑，則10/0.4KV變配電室的位置應選擇在負荷中心區，以樹狀的方式進行配電室分布設計。如果10/0.4Kv變配電室的位置在混合利用的地下室時，設計上應考慮：防水淹、防潮、通風，提高供電質量和減低損耗；變配電室面積過大、過小的問題；變壓器的（即單臺大容量，多臺小容量）選擇與運行方式（即單臺大容量運行，還是并聯多臺小容量運行）。為了經濟運行，建議變壓器設計為分時段并聯運行方式，采用分時段多臺并聯運行和計算機自動化管理（即根據負荷大小的情況，自動通出與并上所需變幾器臺數），實現不同時段上供電的經濟負荷投運方式，也可以實現經濟與控制運行上的科學化，同時滿足建筑戶在各個時段的用電負荷需求。
（三）應急發電機方面
為了保證高層建筑樓（商貿高層的標準要求相同）的供電可靠性，根據電氣設計規范，高層建筑樓均應配備應急發電機電源。應急發電機房設計選擇的位置一般應在地下一層或地面平面一層。設計時應充分考慮排煙、散熱、防噪音，廢氣對建筑物的污染、發電機的檢修是否方便、發電機的容量與臺數、發電機與市電的配合。發電機的位置應盡量靠近變配電室，這樣一是接線方便，二是有利于管理。在超大、超高層建筑中需要配置2臺以上的發電機，在供電性質和范圍不同時，還要考慮自由關聯的一此因素。這些問題要經過認真仔細研究，方能確定設計方案，以達到最佳綜合技術目標。
（四）低壓配電系統設計問題
設計低壓配電系統時應考慮變壓器選擇臺數、主結線運行方式、各臺變壓器運行方式與所帶供電負荷的問題。當某一臺變壓器出現故障時，應考慮怎樣切除負荷與分配負荷供電，如何分配一般負荷與重要負荷。同時，應該考慮如何分配季節性負荷和常規負荷，即常規照明負荷、動力負荷、不同季節空調負荷的問題。對于該部分的設計，各個細節都必須認真考慮，多設計幾個方案，反復比較，選擇出最優方案。
（五）用電負荷計算方面
普通建筑電氣設備的運行遠非如工礦電氣設備運行具有規律性及穩定性。高層建筑樓建筑電氣設備的運行極為復雜，并且極不穩定，與建筑用戶的常規用電、家電購置及運行使用、住戶的經濟條件、生活習慣、經費意識、地理位置等一系列因素有關。有關人員應準確地核算建筑電氣設計中部分電氣負荷的裝接容量，但有相當部分只能估算，如建筑中的二次裝修負荷部分。其中需用系數的選擇上，只有依據規范的推薦數據及設計者的經驗酌情確定。相關統計資料表明，一個中等城市的每戶家庭的近期用電量按5KW考慮，遠期用電量按l0KW考慮是合適的。
（六）低壓配電室的干線出線方面
高層建筑樓低壓配電室干線至電氣豎井干線之間采用什么方式敷設也是至關重要的。是采用母線排配母線槽，還是絕緣導線配橋架敷設，母線至各用戶負荷間是采用分主主干與分支主干母線排螺母連接，還是采用絕緣主主干與分主干的分支電纜連接方式等，設計時均應認真考慮。還需考慮各級連接線之間的可靠性和安裝方便性，否則，處理不好將會帶來安裝和長期運行上的安全問題。主主干線采用母線排導母線槽方式進行設計與安裝，次干線采用分支電纜設計與安裝為宜，主要是有利于安裝和節約造價。
（七）弱電系統設計
前面已提到弱電部分的設計問題，弱電系統設計突出現代、智能、整體網絡的特點。為了使設計更加合理，就必須做好設計前的準備工作，包括用戶需求分析、提出規劃設計方案和可行性研究三步。從總體設計開始，設計人員將根據用戶需求書和規劃設計方案，考慮實際的技術條件、經濟條件及社會條件，確定系統的實施方案。如果說在上一階段，設計人員的主要任務是調查研究、了解情況的話，那么，從這個階段開始的主要任務是在各種技術手段和實施方法中權衡利弊，精心設計，盡可能提高系統的可靠性、實用性和可擴充性。
（八）電氣豎井
高層建筑樓的電氣豎井的設計是至關重要的。在電氣豎井中，預制分支電纜技術理論上解決了插接式密集母線槽防護差、抗震性差、性價比不高等所有的問題，還增加了氣密、防水、防塵、抗震性能。電氣豎井設計時應考慮：電氣豎井的設計規范，滿足技術、經濟要求，應盡量靠近負荷中心；電氣豎井的位置、面積大小應根據建筑樓的實際情況確定；根據強、弱電各類份線規模、份線數多少、多少樓層段需要設計一個配電大、小間；詳細標出預留孔洞的位置及尺寸，并考慮實際安裝情況，例如電纜的轉彎半徑等；不要因設計者原因帶來施工和維護不便。
（九）計量表
高層建筑樓計量表設計應考慮：（1）計量表必須設計在戶外（包括水、電、氣三表），以實現建設部提出的三表出戶，杜絕擾民、安全、管理的不便；（2）采用集控式、單表就地式安裝與管理。因在高層建筑中要特別考慮管理、造價、安裝布線問題，不同的設計會帶來不同的造價和管理難度。應根據高層建筑總的樓層數而定，建議采用10層為一個單元點設計，布線往上下各5層的布線方式，如30層的高層樓設計為3個單元點，采用遠程集控計量表進行計量。管理部門可在3個點完成總的抄錄管理工作（或利用遠程控制線路和控制裝置器），或者管理者在辦公室的計算機上實現總的現代化管理工作。
三、結束語
生活用電負荷的不斷發展，遠期建筑負荷很難預測，在建筑小區的電氣設計過程中想做到十分完美是不可能的。我們只有不斷探討和總結經驗，才能為居民的用電提供更優質的保證。
【參考文獻】
［1］程昱．高層住宅電氣設計中的幾點體會［J］．安徽建筑，2006（5）．
［2］飛．高層住宅電氣布置應合理適用［J］．建材技術與應用，2007（8）．
高層建筑越來越多，也逐漸為人們所認可，但是高層建筑電氣設計質量保證是比較復雜的一個課題，同時，高層建筑耗能浪費的現象也是一個迫在眉睫的問題。目前設計者應該熟悉和掌握的與高層建筑電氣有關的設計規范主要有「高層民用建筑設計防火規范（GB50045－95以下簡稱“高規”）、「火災自動報警系統設計規范（GB50116－98以下簡稱“報警規范）、「民用建筑電氣設計規范(JGJ/T16－92以下簡稱“民規")等。前兩部是國家標準，后者是國家建設部的行業標準。
1、高層建筑電氣設計的主要內容
1.1負荷的計算電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數法。
1.2供電電源及電壓的選擇為了保證供電可靠性，現代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。
1.3高低壓配電系統的設計（1）高壓配電系統：現代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。（2）計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。（3）為減少變壓器臺數，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯絡開關。（4）高壓系統及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統。樓層配電則為混合式系統。配電設備中的主要部分是干線。現代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯接等等。
1.4主要設備的選型（1）高壓開關柜。現代高層建筑的變配電室設在主樓地下層，按規定不宜采用油開關。應根高層建筑地下室的標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。（2）電力變壓器。根據防火要求，主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。（3）低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。（4）應急備用發電機組。過去大多是采用柴油發電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發電機。這種發電機具有體積小、重量輕、反應速度快，故障率低等優點。
1.5變電所位置的確定現代高層建筑的用電量相當大，在確定變電所位置時，應盡可能使高壓深入負荷中心。這對節約電能，提高供電質量都有重要意義。
1.6電氣照明設計電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型,燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統一。選用高光效電光源，可以取得節能的明顯效果。
1.7防雷與接地現代高層建筑的防雷設計，除采用避雷針和避雷帶的傳統做法外，近年還出現有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用，但在理論上一直是有爭議的。現代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地。
現代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網，這對均衡電位，提高安全性都有好處。
1.8電梯電梯按使用功能分，有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種；按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按電流分則有交流和直流兩大類。設計人員的任務是要確定電梯臺數和決定電梯功能。電梯的配置和造型，不是電氣設計人員單方面所能決定的，必須與總建筑師或總體交通設計人員共同研究才能確定。
1.9消防自動報警和自動滅火系統現代高層建筑的火災自動報警滅火系統，包括：火災探測器、分區消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統等四個部分，實現報警滅火自動化。
探測器探測到火災信號后轉換成電信號，進入分區報警器和消防中心，發出聲光報警信號。消防中心負責整座大樓火災的監控和消防指揮。關于高層建筑中消防用電的設計問題，涉及到其他許多學科，而且規模越大，功能越多，控制內容越廣泛，設計內容也就越復雜。
2、建筑電氣設計中的節能原則
由于人口的增加，工業的發展，生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機迫在眉睫。因此，各行各業提出了節能的要求，節約二次能源——電能，也就成為民用建筑電氣設計的焦點。建筑電氣設計節能的原則建筑電氣節能應堅持以下三個原則：
2.1滿足建筑物的功能即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。
2.2考慮實際經濟效益節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
2.3節省無謂消耗的能量節能的著眼點，應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。
因此，節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。
民用建筑的節能潛力很大，應在設計中精心考慮。但是在選用節能的新設備上，應具體了解其原理、性能、效果，從技術、經濟上進行比較后，再選定節能設備，以達到真正節能的目的。新晨
參考文獻：
[1]李海安,黎文安.實用建筑電氣技術[M].北京:水力水電出版社,1996.
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【關鍵詞】高層建筑；電氣設計；特點
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A
隨著我國社會經濟的發展，人們對電氣設計的要求越來越高，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。
一﹑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、電冰箱等廚房設備；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；另外，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。
二、建筑電氣設計的原則與特點
1、建筑電氣設計應本著穩定、安全、經濟的目標。雖然穩定、安全、經濟三者達到最佳平衡存在矛盾，但是建筑電氣設計應把穩定、安全放在首位，在保證系統的穩定、安全運行的同時也要兼顧經濟的因素。雖然三者同時達到最佳結合困難很大，但設計者在設計過程應盡量使設計穩定、安全的條件下盡量經濟，這也是每一位優秀電氣設計師的職責和目標。建筑電氣設計應遵守以下的原則。
（1）經濟性。建筑電氣設計的經濟性就是電氣設備的初期投資與運行費用達到經濟合理。
（2）可靠性。根據用電負荷的等級，保證在各種運行方式下提高供電的連續性，力求可靠供電。
（3）靈活性。主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備：投入或切除某些設備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作，又能提高運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速。靈活性還表現在具有適應發展的可能性。
（4）安全性。保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全 以及能在安全條件下進行維護檢修工作。
2、建筑電氣設計嚴格依據國家規范和有關政策和法令。規范包括國家規范和地區規范，是國家或某地區為確保設計質量，根據當地的情況而制定標準。建筑電氣負荷計算前要做大量的調查工作。這些調查工作包括當地居民的經濟狀況、消費水平、生活習慣等。選擇合適的計算參數。用電負荷是電氣設備選擇的依據。建筑電氣設計與其他設計做好協調。建筑電氣設計是整個建筑工程設計的一部分，設計過程中要與有關建筑、結構、給排水、噯通、動力和工藝等工種密切協調配合。
3、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：冷卻塔風機和水冷機組等制冷設備；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 另外，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。
三、高層建筑電氣設計的主要內容
1、供、變電的設計。為了保證供電可靠性．現代高層建筑至少應有兩個獨立電源．具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電．互為備用。另外還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在1 5秒鐘內自動恢復供電保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓都采用10kV標準電壓等級。現代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換互為備用。母線分段數目與電源進線回路數相適應。只有當供電電源為一主一備時才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。高壓系統及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統。
樓層配電則為混合式系統。配電設備中的主要部分是干線。現代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯接。每層樓豎井設配電小間。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數較多負荷數較大時一般按層數分區供電．或將變壓器分散設在地下層、中間層或最頂層。
2、網絡綜合布線系統設計。網絡綜合布線系統就是為了順應發展需求而特別設計的一套布線系統。對于現代化的大樓來說，就如體內的神經，它采用了一系列高質量的標準材料，以模塊化的組合方式，把語音、數據、圖像和部分控制信號系統用統一的傳輸媒介進行綜合，經過統一的規劃設計，綜合在一套標準的布線系統中，將現代建筑的三大子系統有機地連接起來，為現代建筑的系統集成提供了物理介質。可以說結構化布線系統的成功與否直接關系到現代化的大樓的成敗，選擇一套高品質的綜合布線系統是至關重要的。
3、電氣照明設計。電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合。在使用功能及藝術意境方面求得統一。選用高光效電光源，可以取得節能的明顯效果。
4、防雷與接地現代高層建筑的防雷設計。采用避雷針和避雷帶的做法簡單可靠、經濟合算。但必須保證各層樓面鋼筋、金屬管道與該層用作引下線的柱筋有可靠的連接．形成等電位層。現代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻．與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地。現代高層建筑的防雷接地電氣設備的保護接地和工作接地．都是合在一起的．組成混合接地系統。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。
5、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。由于高層建筑消防用電設計跨多學科，規模、功能和控制范圍都日趨復雜，因此設計的復雜程度也越來越高。
四、結束語
隨著社會的進步和經濟的不斷發展，居民建筑還會出現新的特點，現代高層建筑的電氣設計也由于智能化的需要而變得復雜。但是無論出現怎么的變化，電氣設計者都應本著穩定、安全、經濟的目標，認真按照設計和操作規范進行設計優化和施工，從而將高層建筑電氣設計和安裝上推至臻美。
參考文獻：
[1]劉雅洲，建筑電氣設計原則與設計中常見問題．建筑技術.2009.
【關鍵詞】高層建筑；電氣設計；內容；問題
一、電氣設計在高層建筑工程中的重要性
電氣設計對于高層建筑重要性就好比中央處理器對于計算機的
重要意義。電氣設計的好壞，直接關系到住戶對高層建筑的滿意度高低及整個建筑物設備能否安全運行，同時對投資商的基建投資有重要影響。所以探討如何在高層建筑中合理進行電氣設計以確保高層建筑的質量和滿足住戶對高層建筑必備設施的需要是十分必要也是十分重要的。
二、高層建筑電氣設計中包含的內容
目前高層建筑中的電氣設計已經達到“智能化”的水平，設計內容越來越趨向多元化和復雜化。目前按照人們普遍接受的理論來說，電氣設計中包括強電和弱電兩大設計系統。簡單來說，強電系統重要包括照明和供電兩大方面，弱電系統則包括電話、電視、樓宇消防系統等。
三、目前高層建筑電氣設計中存在的問題
1、電氣設計方案不合理
如果高層建筑中的電氣設計者沒有很好的考慮電氣設計過程中細節問題就極有可能導致施工建設過程中的嚴重問題，甚至可能會導致電氣事故。如對于電流的預估計算失誤，電氣線路設計不合理，電線規格選擇不合理等問題。
2、不符合國家對電氣設計的規范與標準
目前在電氣設計中不執行設計規范和標準的問題十分普遍。如在高層建筑中關于低壓配電線路如何選擇截面的問題，因為民用高層建筑中的用電負荷大部分是單相負荷，如果出現三相負荷不平衡問題則會引發中線電流不平衡，隨著各種家用電器的迅速發展和普及，低壓電網的高次諧波的污染問題愈加嚴峻，3次與其奇數倍的諧波均組成中性電流。中性過電流且因此而導致的電氣事故也越來越多。因此，電氣設計規范已經規定民用建筑中的配電系統支、干線的截面規格。但是仍有一些人不能很好的執行電氣設計規范，所以安全隱患仍存在在我們身邊。
3、電氣設計深度欠缺
目前電氣設計深度不夠的現象大量存在，很多電氣設計無法達到建設部對于電氣設計深度要求。電氣設計過程中的可實施性的缺憾可能會給施工環節及安裝環節
帶來不必要的困難。如不按標準深度進行計算甚至會直接導致該項建筑工程的失敗。如在設計中標注清楚各種材料及設備的型號及參考規格數據是十分必要也是十分重要的，這是施工方進行采購的重要依據。然而目前的電氣設計文件中經常只是簡單在系統圖的旁標注各項設備的廠家產品編號或型號，而由于目前國內外各種規格型號的產品豐富多樣，這就給采購方造成了不小的困難，甚至有時會導致在施工過程中的錯誤。
四、高層建筑電氣設計中應注意的問題
1、配電及供電系統設計的安全性與可靠性
高壓系統中一般采用單母線分段的形式，母線分段的多少由電源進線的回路數目決定，變壓器多則可以分成多段，相互作為備用。10KV的外部接線最好考慮環網接線的方式，以確保配電網的可靠性。電源的進線一般采用電纜進線的方式。
低壓干線和高壓的供電系統一般采用放射性的供電方式，不同的樓層配電則應當采用混合式的供電系統。配電設備系統中的重要組成部分是干線。低壓配電系統中的各級開關一般均采取自動的空氣開關，通過設置長延時、短延時、瞬時三級來進行保護。對于單臺變壓器，一般容量選擇大于1000KVA，方便控制并管理變壓器的數量。
2、電氣災害防范設計
由于高層建筑本身的特殊性，如不幸在高層建筑中發生電氣災害那么住戶一般只能通過自救的方式來逃生。所以對于高層建筑來說，建立良好的電氣災害防范監控系統是十分重要的。電氣災害監控防范系統是一種能夠勘察到電路線路剩余的電流和電纜是否升溫的技術，當剩余電流或電纜溫度達到一定數值的時候就極有可能引發電氣災害。如果電氣災害監控系統可以在剩余電流或電纜溫度達到可以引發電氣災害的溫度前發出警報，則可以有效的控制電氣災害的發生。
3電氣設計中的節能環保問題
隨著目前環境問題越來越突出，節能環保也成為我們國家重點支持和發展的項目，保護環境，節約能源也成為我們的一項國策。所以，作為高耗能的高層建筑更加需要注重節能環保問題，堅決貫徹我國國策。所以必須在高層建筑的各個環節貫徹節能環保的思想，而電氣設計則是各個環節中的基礎。高層建筑要在滿足住戶對舒適度等各方面的要求的基礎上進行節能，應先找出那些能耗是不必要的，是與發揮高層建筑功能沒有必然關系的，再根據具體情況制定切實可行的節能方案。如變壓器功率的損耗問題、輸電配電線路上的有功損耗等無用的能量消耗。節能措施應因地制宜，結合具體情況，不能盲目跟風，反而增加投入的資金。
4、避難層中的電氣設計
對于高層建筑來說，避難層是特殊的、重要的應急措施，是應該在電氣設計過程中給予高度重視的。避難層應用于發生電氣災害是人員的暫時避難，來彌補高層建筑中的消防能力的不足。避難層中的建筑空間一般只用來救災救急。但通常為了解決高層建筑中消防的實際問題，允許一部分設備機房的存在，同時進風系統應獨立設置于避難層中。除這些設備之外，在避難層還需要設置特殊的電氣災害應急廣播系統和通信系統。
5、消防系統的電氣設計
高層建筑的功能和規模都是巨大的，所以消防系統的電氣設計也是十分復雜的。高層建筑消防設備主要包括報警設備、自動或手動滅火設備、防排煙設備、通訊設備、照明設備及其他相關設備等。
6、防雷系統中的電氣設計
用電保護接地系統、防雷接地系統同樣也是高層建筑電氣安裝中不可忽視的問題。防雷接地系統應與配電保護系統裝置及接地裝置很好的聯結。在屋頂設置避雷針形成避雷帶，利用建筑物本身的結構構造綜合安裝接地保護裝置。對弱電強電機房和消防控制房間采用專業的接地防護裝置。保證樓層內的所有電氣設備正常運行且與可靠的地線相連接。保證高層建筑物的安全可靠。
總結：
目前我國的高層建筑越來越多，高層建筑中的電氣災害也時有發生。隨著我國經濟的不斷發展，電氣設計者也應該緊跟時代潮流，促進我國建筑工程的發展。所以做好電氣設計不僅體現著一個電氣設計者的職業道德更是關乎許許多多人的工作居住環境、甚至關乎著他們的生命健康。為保證高層建筑的質量，電氣設計工作者在電氣設計過程中應遵循國家相關規定、認真細心的關注每一個細節和電氣設計的深度，在設計前進行詳細嚴謹的調查，搜集大量資料，為我國高層建筑的進一步平穩的發展貢獻自己的一份力。
參考文獻
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[2]民用建筑電氣設計規范 作 者： 瞿義勇 主編 出 版 社： 機械工業出版社 出版時間： 2010-6-1
隨著城市現代化發展腳步的加快，導致城市人口的密度不斷的增加，多層建筑住房已無法滿足城市的發展需求，而城市用于建筑的土地面積非常有限。因此發展高層建筑成為我們目前解決問題的主要方式。為了確保高層建筑物的整體質量，需要將于高層建筑相關的所有因素考慮在內。而電氣設計問題則是整個高層建筑物中直接影響其可靠性以及安全性的主要因素。因此，必須要對高層建筑中的電氣設計工作予以足夠的重視，并對其設計的方案進行反復的論證，以便能夠及時有效的保證設計工作的質量，同時確保高層建筑施工質量符合要求。筆者將從高層建筑電氣設計入手，分析在設計過程中需要遵循的基本要求以及注意要點，以便于在城市高層建筑電氣設計生產時能夠提供參考。
關鍵詞:
現代城市;高層建筑;電氣設計
高樓聳立已成為目前現代化都市的特點，這正是現代化經濟發展的結果。高層建筑的出現不僅僅有效地解決了城市人口與城市用地之間的矛盾。同時也給城市生活中的人們提供了更多的空間和發展機遇。而對于高層建筑下的電氣設計則是關乎高層建筑安全性以及使用可靠性的基本保障，因此需要我們投入更多的精力來確保其符合建筑生產需求，從而提升高層建筑的建設質量。
1對電氣設計基本要求
1．1安全
高層建筑與人們生活息息相關，因此安全性也應當是在高層建筑電氣設計過程中需要首要考慮的因素。所以在設計時，應當依據建筑設計對供電安全保障的需求，配置具有更多回路的供電系統以及備用發電機組［1］。由于高層與地面之間的距離差較大，因此為了滿足頂樓供電的需求，所以需要配備供電電壓在10千伏的柴油發電機，并通過變電器進行降壓從而確保輸電電壓能夠符合電壓配電的要求。高層建筑在遇到較強風力時會發生人類肉眼無法辨別的晃動。但在電氣設計時，需要通過合理連接電纜和銅母線槽來實現上升主干線的設計。從而有效地防治由于高層風力造成的建筑擺動而引起的電力線路拉扯，有效的避免事故發生。
1．2節能
為了更好的響應可持續化的發展的要求，我們需要在設計過程中引入節能減排、低碳生活的概念和內容。通過實踐得知T5比T8或是T10更具有優勢，在使用過程中T5能夠更好而將電能轉化成為光能，并實現節能的效果;通過高效利用變頻電子技術能夠使電氣設備更好的節約能源，以空調的使用為例，通過變頻設計模式，能夠有效地降低普通電機所產生的耗電量大的問題以滿足了其節能的發展需求。
1．3抗震
城市是人口聚集的密集區域，也是地震影響較大的區域。而高層建筑對于地震帶來的影響表現較為明顯，會成為城市建筑中的最大受害建筑。由于高層建筑所具有的容納力，因此一旦發生災害必然會給社會帶來巨大的破壞。因此，在電氣設計的過程中需要將高層可能遇到的災害的可能性考慮在內，如火災、爆炸等危害。為了避免產生非常嚴重的破壞力，因此需要在電氣設計的過程中盡可能降低災害帶來的損害，以及其它一系列的不安全的影響因素。首先，需要在電氣設計過程中，適當的對電纜進行固定，并確保電纜長度符合規定要求。在設施過程中應當給電纜留出充足的富裕量，以確保在遇到損壞時不破壞整個建筑的電力系統。其次，在電氣設備上安裝彈性支架，從而能夠有效地避免在地震過程中的作用力，給電氣設備以緩沖和固定的作用。再次，如果高層建筑遇到突發地震，應當自動關閉電梯的運行系統，并于最相鄰的樓層停靠，確保居民的人生安全以及財產安全。
1．4自動化
將自動化技術加入電氣化設計中，能夠使整個機電設備得到管理。通過相關人員對環境變化的測量數據進行及時有效地調整，以確保整個設備能夠安全的運行。同時加入自動化的電氣技術能夠通過數據監測隨時發現運行中存在的故障，并提供錯誤報送信息。使操作人員能夠更加準確、及時、有效地排出隱患。
2設計中應當注意的要求
2．1對電源以及電壓的確立
為了確保高層建筑供電的穩定性以及可靠性，需要對供電電源以及電壓進行選擇。設計人員應當充分的考慮在樓宇投入使用時所需搭建的電力網絡的要求以及負荷的情況，通過這兩方面的因素考慮從而科學合理的確定電源數量［2］。一般情況下，設計人員都會設計兩個或者以上的獨立電源，就是為了能夠確保供電及時有效。同時在一套供電出現差錯時，能夠作為備用電源進行使用。此外，柴油發電機也是備選方案的考慮條件之一，以確保在電力供給不足的情況下給予支持。
2．2高、低壓電力的配電
在高層建筑的高低壓電力配置過程中，需要將電力使用進行階段性切換，從而確保電力能夠有效利用。同時單母線的分電方式也是目前高壓配電的通用形式。將放射性的系統主要應用于低壓與高壓的配置，而混合模式的設計則主要用于樓層間的配電。對于高低壓的配電計費需要以高供高計的方式為主，同時對樓層照明電力系統以及動力計費進行區分。
2．3接地及防雷的設計
高層建筑中的接地設計以及防雷設計是高層電氣設計工作中的主要內容。由于高層建筑對地基的施工通常使用的建筑材料都以鋼筋混凝土為主，同時以鋼筋混凝土的剪力墻技術作為施工技術。因此需要對建筑中的金屬管線提供保障以確保其安全性［3］。在進行電力接地設計的過程中，通常使用混合型的接地系統，其主要方式是將防雷設計與電力接地以及電氣設備的保護設計進行混合以作用于高層建筑中。此外，高層建筑設計中還應當使用避雷針以及避雷帶以確保整個建筑的安全性。
2．4樓宇照明系統的設計
對于建筑中的照明系統的設計則包括建筑光源的位置、造型、亮度以及類型等方面的因素。同時照明系統的設計還和整個建筑的裝飾有著一定的關聯性。因此，在電力設計的過程中不僅需要考慮其電力功能的實現問題，同時還應當就照明系統的漏電等因素考慮在內。當然，為了符合我們節能環保的發展需求，所以在設計中通常會以節能、安全的材料作為設計首選。如:在樓道照明系統中可以使用時差、聲控等對照明進行節能，同時選用LED型的光源能夠更好的節約能源。
2．5防火以及報警系統的設置
如果電氣設計中存在不合理的情況必然會導致安全隱患的存在，嚴重時會導致火災等。因此需要在電氣設計過程中加入防火以及報警系統來防止電氣設計的安全隱患帶來的危險。即使出現火情也能夠通過相應的防火系統有效地降低損失。實現火情探測、滅火設備自動消防以及報警器聯動是電氣自動化設計中不可缺少的因素之一［4］。只有整個滅火系統的各個環節能夠及時有效的聯動才能實現滅火自動化的可能性。由于電氣系統是誘發火情的主要原因之一，因此在進行高層建筑的電氣設計過程中必須將滅火消防系統加入到電氣設計中。然而，由于目前高層所涉及的電氣設計的內容越復雜，就會給防火消防系統的設計帶來越大的難度。
3結束語
通過對上述因素的分析，我們了解到電氣設計的每一環節都與高層建筑的安全性有著密切的聯系。也和每一位高層用戶的實際利益切實相關。對于高層電氣設計的內容來說，筆者主要針對現代城市高層建筑的電氣設計的基本要求為主。同時，對于設計中涉及到的類似于供電電源以及電壓、高低壓配電、照明、消防等相關設計進行闡述。進而在以人為本的前提下向節能環保的電氣設計方向努力。希望能夠給現代城市中高層建筑設計的研究提供一些參考。
參考文獻
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關鍵詞：超高層建筑；電氣設計
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
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。如何在不影響功能的情況下改善高層建筑高耗電量的現狀，也迫切需要我們找到應對措施。
一、高層建筑電氣設計要點
1、電力負荷的確定
電力負荷是供電設計的主要依據。按國家現行規范，消防用電設備（如消防水泵、消防電梯、自噴接力泵、排煙風機、消防控制中心、應急照明）、電梯、生活水泵用電、電話機房、安保設備、航空障礙燈和人防中重要負荷等應按一級負荷別重要的負荷要求供電，其它用電負荷分別為二級或三級負荷。電力負荷預算時應分別計算動力電和照明電。電力負荷預算正確與否，對電氣設備的選擇、配置，保證電氣設備系統安全、高效運行，對整體工程的經濟分析和相關設計，都有重要的指導意義。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數法。
2、電源及電壓的選擇
設10kV雙重電源， 采用10kV標準電壓供電。10kV供電電源分別來自不同的變電站。針對高層建筑中存在大量的一級負荷，還考慮備用柴油發電機組，要求在15s 內自動恢復供電， 應付意外情況的發生。
3、配電系統的設計
一般高壓采用單母線分段形式。母線分段數目取決于電源進線回路數目，如有多臺變壓器組可分多段， 自動切換，互為備用。10kV 外部接線考慮環網接線形式，以提高配電網的可靠性。電源進線采用電纜進線。
高壓供電系統及低壓干線基本采用放射式供電，樓層配電則適合采用混合式系統。配電設備中的主要部分是干線。高層建筑的豎井多采用插接式母線槽，各樓層豎井設有配電間。水平干線較難走線，可采用全塑電纜與豎井母干線聯接。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。如果高層建筑需要較大供電負荷，應分散設立區域配電中心（可考慮設備層、中間層或最頂層）。
低壓配電系統各級開關均采用自動空氣開關，設置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。各級自動空氣開關的保護整定，應注意選擇性配合，防止越級跳閘。
單臺變壓器的容量選擇一般都大于1 000 kVA 以便控制變壓器數量。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯絡開關。照明和動力分開設變壓器，當動力用電容量太小時，動力變壓器可不分開裝設，而在低壓側應對動力負荷分類計費。單臺變壓器的配置對一些超高層建筑有經濟上的弊端。由于這些建筑負載多而分散，可在負載相對集中的區域（如頂層）另設一配電間，以減少該區域的供電半徑，降低電能損耗。電梯應采用兩路不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱， 設兩路電源的自動切換裝置，互為備用。計費采用高供高計。照明與動力分開，分別安裝總電表和動力電表，總表減去動力表即為照明電。
4、主要設備的選型
（1）高壓開關柜
通常高層建筑的變配電室設在主樓地下層，不宜采用油開關。根據高層建筑地下室的規定，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。
（2）電力變壓器
根據《民用建筑電氣設計規范》選擇， 主樓內不能裝置油浸電力變壓器。高層建筑單體面積大，負載多，可選擇多臺大容量變壓器組合使用。對季節性負載集中設置，以便在過渡期停用相應變壓器，從而降低能耗。
（3）低壓配電屏
多為大容量出線， 建議采用手車式。
（4）應急備用發電機組
應急發電機組應自成系統，避免接入其他負荷。位置宜靠近各區域配電中心。發電機選型建議采用燃汽輪發電機，較之傳統的柴油發電機，這種發電機具有體積小、重量輕、故障率低的優勢，尤其適用于高層建筑。
5、電氣照明設計
（1）照明燈具選擇
設計采用了高效能的T5 節能熒光管，將電能轉化為光能的效果較好。與T8、T10 熒光管相比，T5 熒光管能發揮更好的節能效應。
（2）照明控制
超高層建筑公共照明區域大，燈具繁多，依靠人工管理無法實現。公共區域( 如大會議廳、室外泛光照明、室外LED 顯示屏、公共走道、大堂等) 燈具采用總線控制技術，可根據時間及管理的不同要求對相應的燈具開關進行自動控制( 也可現場控制) ，避免長明燈現象，并節約能源。
（3）能源管理系統
超高層建筑同時也是能耗大戶，傳統的水、電、氣、熱量分別進行計量計數，不能滿足超高層建筑節能的要求。超高層建筑設置能源管理系統，對抄表數據進行后期管理和服務，進行數據分析，以了解建筑設備的運行狀態。能源管理系統不僅可進行數據收集，而且具有判斷、評估能耗和智能識別功能，并提供各種類型的報表，為節能提供決策依據。
二、高層建筑電氣設計的特點與對策
1、高層建筑由于照明及空調負荷多、電梯等運輸設備多、給排水設備多，所以用電量特別大，對供電的可靠性要求很高。2、高層建筑中，動力電與照明電各成系統、分別供電。動力負荷多采用放射式供電，照明負荷則采用母線槽配電方式。3、高層建筑內部空間大、柱距大，又因其電氣設備多，導致墻面埋線多、地面管道多。4、高層建筑主體通常采用干法施工，并且建筑構件的預制裝配化使施工周期縮短，要求電氣施工科學地高效運行。5、消防要求高。高層建筑高度高、設備多、人員密集、裝修豪華、火災隱患多，施救難度大，故對消防提出很高的要求。設計中對選材要有消防方面的針對性。6、用電設備分散，管理難度大， 要求微機系統監控管理。7、防震要求：配電屏、燈具等電氣設備的防震處理；管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理。8、節能要求：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。圍繞經濟、節能和環保護的原則，采用技術先進、安全適用的配電方式，選用高效率變壓器、電動機和高光效電光源、無功功率補償裝置和設備監控系統，減少電耗，節約用電。
三、高層建筑電氣設計中的節能原則
節能環保業已成為我國當前一項國策。作為電能高消耗主體的高層建筑， 必須在設計階段堅定節能方針，從設備選型、配置到傳輸線路的距離、功耗； 從吸收先進技術到降低無謂能耗，高層建筑節能潛力很大，也對電氣設計人員提出了更高要求。高層建筑電氣設計必須能滿足建筑物的功能，在照度、色溫、溫濕度、空氣流通諸方面達到使人舒適的程度，為建筑物的各種服務功能提供充足的動力電。在此基礎上控制無謂能耗，作為節能的著眼點。首先找出哪些能耗是與發揮建筑物功能無關的，再制定、采取節能措施。如變壓器的功率損耗、輸電線路上的有功損耗都是無用的能量損耗；還有量大面廣的照明用電，都可以通過采用先進技術及新型節能光源加以改善。節能設計要結合實際經濟效益因素，不能因為節能而盲目投資，增加運行費用。技術或設備的革新、換代增加的投資，應該能在較短的時間內用節能所節省的運行費用收回。選用節能設備時，應具體了解其原理、性能、效果，經技術、經濟兩方面比較而定。節能措施必須遵循技術先進、經濟合理、環保實用的原則。
[參考文獻]
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[3] 黃國富. 超高層建筑配電系統設計簡介[J]. 建筑電氣,2010(6).
關鍵詞：高層建筑；電氣設計；規范；節能
隨著我國經濟的高速發展，城市化進程是越來越快，由此也帶來了城市規模與人口數量的不斷擴大。高層建筑因其在空間利用上的優越性出現頻率與數量是越來越多，在各大中型城市呈現出快速增加的態勢。高層建筑在發揮它巨大空間利優越性的同時，也帶來讓人們不可忽視的問題，人口多、面積大、層數多、功能復雜并且對信息化的要求較高，因此高層建筑對電氣的依賴性也在不斷增強。電氣設計成功合理與否，在很大程度上決定著高層建筑的安全性與可靠性。因此，高層建筑的電氣設計問題不可小視。
1 高層建筑特點
1.1 面積大。高層建筑的一個最顯著特點就是面積大，這也是它受人褒獎的主要原因之一。縱觀國內外的高層建筑，幾萬、幾十萬平米的高層建筑比比皆是。如：中央電視臺新臺址工程，CCTV 主樓含兩棟分別為52層、高234m和44層、高194m 的塔樓，并由14層、56m高，重1.8萬t的懸臂鋼結構連接，總建筑面積47.3萬m2，號稱“中國公共建筑‘第一單’”。
1.2 高度大。高度大是高層建筑的另一個顯著特點。由于追求建筑面積的巨大，并且還要減少占地面積，不可避免的要向高空發展。目前，國內外建筑物高度可達400 余米。如：在山東濟南由上海綠地集團與濟南市合作開發建設的“綠地普利項目”，位于濟南經四緯二，總用地面積約250畝，規劃總建筑面積約60萬m2，在對外的計劃書中稱將建設超過400m的高樓。
2 電氣設計主要內容和設備選型原則
2.1 主要內容
2.1.1 電力負荷
電力負荷是高層建筑中供電設計的主要依據參數，其計算準確與否，決定著設備的選擇，以及安全可靠性。在行業內通常使用負荷密度法和需要系數法。
2.1.2 供電電源及電壓
高層建筑的供電可靠性問題，在電氣設計中表現得尤為重要。因為所有設備與基礎設施正常運行的基礎就是供電，因此供電系統設計是電氣設計中的重中之中。
2.2 設備選型
2.2.1 高壓開關柜
現代高層建筑中變配電系統通常都設在地下層，在原則上不宜采用油開關。具本方案原則應根高層建筑的地下層設計標準，選用真空手車式高壓開關柜。
2.2.2 電力變壓器
根據現代高層建筑的防火規范要求，主要樓層內應裝設大容量的油浸電力變壓器的。
2.2.3 變電所位置
現代高層建筑中的電力消耗量是相當的巨大，在變電所位置的選擇上，應盡可能將高壓負荷中心遠離主要樓層。這在保障主要樓層的安全具有重要意義。
3 高層建筑防雷接地合理設計
3.1 接閃帶和接閃網。一般來說，高層建筑物的屋頂防直擊雷，可沿屋頂周邊外墻外表面或屋檐邊垂直面上或其外處布設接閃帶，屋頂中間設置接閃網，同時經過伸縮縫時應有補償連接裝置。屋面接閃網網格尺寸應嚴格按照建筑物防雷等級設置；如若暗敷，應注意埋設的深度，按照經驗，一般為天面水平層下30～50mm，宜做在防水層上保溫層下，埋設太深則無較好接閃效果。但對于斜屋面蓋瓦的高層住宅，其接閃器布置和安裝時就要注意屋檐、檐腳、屋角等靠建筑物頂處的接閃帶是不允許暗敷的；一般來說，高層建筑也不能利用屋頂周邊混凝土內的鋼筋作為接閃器。雖然“新設計規范”沒有明確提出高層建筑不能暗敷接閃器，但《建筑物防雷裝置檢測技術規范》（GB/T21431-2008）第5.2.2.8 條中明確指出“高層建筑物不應利用建筑物女兒墻內鋼筋作為接閃器”。
3.2 接閃桿。據“新設計規范”第5.2.2 條和第5.2.3 條，安裝在高層建筑頂的接閃桿宜采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管，接閃端宜做成半球狀，其彎曲半徑為4.8～12.7mm。由于時刻會受到自然界空氣、風力、雨雪、太陽輻射、接閃電流的電磁力等各種危害影響，接閃桿應重點考慮風力、冰雪、雷擊能量等對其荷載的影響，選用防腐抗氧化、高物理強度、耐高能量的材料，保證構件安裝連接牢固，減少裝置能量損耗，并定期對其安全性能進行檢測，使其長期有效發揮作用。
3.3 金屬屋面。現代高層建筑為了美觀，外墻較多采用金屬或玻璃幕墻。幕墻上封口位于女兒墻外側，屬于屋頂周邊，非常容易受到雷擊，且幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板（多為鋁制蓋板）是良好的導電體，一般面積較大，故可利用作為接閃器。高層建筑要利用屋頂金屬板作為接閃器，須滿足：板間的連接應是持久的電氣貫通；金屬板無絕緣被覆層（氧化保護膜與保護油漆不屬于覆蓋層）。
4 當代高層建筑電氣設計存在的主要問題
4.1 消防設備供電系統沒有合理的未采用專用回路供電
現代高層建筑施工過程中，存在設計施工人員將容量負荷較小的消防設備及其使用電源直接接引在非消防供電回路的情況，一旦發生火災，在消防人員會切斷與消防設備無關電源的情況下，消防設備電源也會被切斷，這就導致消防設備無發發揮作用，將會給人民群眾生命、財產安全造成無可挽回的嚴重損失。
4.2 公共建筑非消防電源切斷區域設置不合理
在現代高層建筑具體的設計施工過程中，設計施工人員往往對“有關部位”概念理解不深入、不全面，導致直接將切斷非消防電源的消防控制模塊設在民用、常用的低壓配電室樓層照明干線回路上。這種情況的出現勢必會在突發性災難發生時造成消防時斷電范圍過大，給高層建筑中的各樓層住戶造成不必要的恐慌。
4.3 高層建筑住宅配電箱進線開關選擇不合理
現代高層建筑中建筑住宅的本配電箱問題主要表現為進線開關選擇不合理，通常設計施工人員會選擇具有短路和過載功能的斷路器，這會在一定程度上增加配電級數。
5 當代高層建筑電氣設計問題的主要對策
（1）針對消防設備供電系統沒有合理的未采用專用回路供電問題，根據國家《高層民用建筑設計規范》GB50045-95（2005 年版）規定“消防用電設施應采用專用的供電回路”。因此，現代高層建筑的消防用電設備的供電應盡可能的從配電間開始就設置專用的供電回路，通過消防用電設備的兩路低壓電源，由建筑物低壓配電柜的兩路不同電源直接接引來避免突發災難發生的情況下，在切斷民用用電系統的同時導致消防設備的無法使用。
（2）針對公共建筑非消防電源切斷區域設置不合理問題，根據《建筑設計防火規范》（GB50116-98）條規定，“消防控制室在確認火災發生后，首先應能切斷有關部位的非消防電源”。在火災發生時，為撲救方便，消防人員首先在第一時間切斷與消防設備無關的非消防電源，但是切斷非消防電源應控制在一定的范圍內。
（3）針對高層建筑住宅配電箱進線開關選擇不合理問題，根據《民用建筑電氣設計規范》（JGJ16-2008）規定，“自變壓器二次側至用電設備之間的低壓配電級數不宜超過三級”，主要原因是配電級數過多，可能會導致供電可靠性的大幅降低。因此，在使用放射式供電的進線配電箱，為了減少配電級數，進線開關應盡可能的采用為具有隔離功能的斷路器或負荷開關。同時，住宅配電箱使用的進線開關還應該具備同時斷開相線和中性線的功能，這樣是為保證災害發生時能最大限度的保障人民生命及財產的安全。
參 考 文 獻
關鍵詞：高層建筑；電氣設計
Abstract: with the high building more and more, high-rise buildings of the electrical design quality problem has become a topic of general interest, plus the energy consumption of the high-rise building waste phenomenon more serious, so effectively improve the high-rise building electrical design level, the reasonable application of high-rise building has important significance. This paper introduces the electrical characteristics of high building and design principles, analyzed the main content of the high-rise building design, and put forward the high-rise buildings in the electrical design some of the problems and specific treatment method.
Keywords: high building; Electrical design
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
一 高層建筑電氣設計的原則要求
(1)經濟性。建筑電氣設計的經濟性就是電氣設備的初期投資與運行費用達到經濟合理。(2)可靠性。根據用電負荷的等級,保證在各種運行方式下提高供電的連續性,力求可靠供電。(3)靈活性。主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備；投入或切除某些設備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作,又能提高運行的可靠性,處理事故也能簡單迅速。靈活性還表現在具有適應發展的可能性。(4)安全性。保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全,以及能在安全條件下進行維護檢修工作。
在高層建筑電氣設計的過程中,必須綜合考慮上述的四個方面,才能真正起到改善高層建筑電氣設計質量的目的。以配電系統為例,大部分設備由變配電所低壓母線放射式供電,勢必造成設備增多,投資增大,導致不必要的浪費,使經濟性下降；如果過分強調經濟性,減少設備,簡化結線,就必然會影響可靠性,當發生事故時會造成較大面積的停電,從而又會帶來損失,可見這樣的結果是不但降低了可靠性,同時經濟性也降低。因此,在具體的操作中,一定要綜合考慮,力爭做到設計的最優化。
二 高層建筑電氣設計的主要內容
1負荷的計算
電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數法。
2變壓器的選擇
確定一臺變壓器的容量時，應先確定變壓器的負荷率p值。變壓器的效率一般可用下式表示：
（1）
式中：ηp―――變壓器的效率：
Pz―――變壓器的輸出功卒（kW）；
Po―――變壓器的空載損耗（kW）；
Pk―――變壓器在額定電流時的負載損耗（kW）；
β―――變壓器的負荷率。
從公式（1）可知，變壓器的效率ηp是負荷率β的函數。欲最大效率ηmax，可對公式（1）求導數，并令dηp/β＝0，則ηp＝ηmax條件是Po＝β2Pk，即當空載損耗等于負荷率平方乘以負載損耗效率最高，則在效率最高點變壓器的負荷率，令Pk/Po=α（變壓器損失比），則：（2）
α值與變壓器的規格有關，據公式（2）計算不同變壓器（500~1600kV?A）在運行效率最高點的負荷率，所對應的負荷率約在63~67％之間。有關資料提出變壓器的最佳負荷率并不一致，多數推薦65~75%，個別推薦70~85％，但這些數字都是基于變壓器在最高效率狀態下運行為前提的。
3供電電源及電壓的選擇
為了保證供電可靠性，現代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。
4高低壓配電系統的設計
(1)高壓配電系統。一類高層建筑是采用兩路獨立的10 kV市電電源同時供電;二類高層建筑可采用一路10 kV市電電源供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。母線分段數目，與電源進線回路數相適應。只有當供電電源為一主一備時，才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。
(2)計費方式，采用高供高計。居民負荷與其他負荷(商業、非居、動力)分開設置。居民負荷的高供高計為參考計量。居民的表計為IC卡智能電表。其他負荷在高壓部分的高供高計一般為商業計量。在低壓側，裝設非居與動力計費電度表，分開計費。商業總計量扣減非居和動力后，再按商業電價計費。
(3)變壓器宜選用干式變壓器，加金屬屏蔽罩，采取減振、防潮措施。應采用節能環保、低損耗、低噪聲(如非晶合金變壓器、三維立體卷鐵芯變壓器)，接線組別一般采用D?yn11。單臺變壓器的容量一般都不大于1 250 kV?A。相同容量和相同接線組別的兩臺變壓器可以并列運行。為限制低壓側的短路電流，正常時，變壓器解列運行，中間設聯絡開關。嚴禁三臺及以上變壓器并列運行。
(4)高壓系統及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統和樹干式系統相結合。配電設備中的主要部分是干線。現代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯接。每層樓豎井設層間配電小間。層間配電箱經插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數較多負荷數較大時，一般按層數分區供電，或將變壓器分散設在地下層、中間層或最頂層。
(5)低壓配電系統的總進線斷路器，設置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。其余各級斷路器的保護整定，應注意選擇性配合，防止越級跳閘。
(6)所有電梯均要求采用兩路由不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱，設兩路電源的自動切換裝置，互為備用。
(7)功率因數按規定應補償到0.9～0.95。為降低變壓器容量，多集中裝設在低壓側，與配電屏放在一起。采用智能型免維護無功補償裝置，配備自愈式干式電容，具備自動過零投切、分相補償等功能。無功補償大于180 kvar及以上時應使用發熱量小的電容器，接觸器應采用無接點接觸器，過零投切，無合閘涌流。
5高層住宅走道、樓梯間應急照明的控制
（1）根據《住宅建筑設計規范》GB50096-1999第6．5．3條規定“住宅的公共部位應設人工照明，除高層住宅的電梯廳和應急照明外，均應采用節能自熄開關”。此條規范的用意是指在緊急情況（包括火災）時必須保證樓梯間內的應急照明不能間斷，而用節能自熄開關就不能做到這一點，如果按常規設置雙控開關控制，又無法達到節能的效果。那么，能不能做到既不違反規范的用意，又能保證平時的節能需求呢有兩種方法可以實現這個目的：
（1）可以通過采用帶有消防觸點的延時節能開關。采用的延時開關其原理要求開關內部帶一小型繼電器，帶有兩對觸點，一常開一常閉，要求互鎖。平時利用常閉觸點（帶延時功能）點亮燈具，火災時利用其常開觸點點亮燈具。
（2）可以采用雙光源（雙接線端子）的樓梯間燈具。這種方案其實就是將兩套光源安裝于同一外殼當中，實施起來很簡單，又兼顧了建筑上的美觀要求。其具體控制原理如下圖：
注：當燈具安裝高度低于2.4米時,須引接PE線
以上兩種方法通過不同途徑都可以實現應急照明在平時節能自熄，在緊急情況（火災）下連續點亮的目的。以往，能實現上述控制要求的產品不多，所以在工程中實施有一定難度，目前已經有廠家進行了這方面的研制，并出了相應的配套產品，設計中可以考慮按上述方案實施
6 電氣節能設計
電氣節能是一個當前比較熱門的話題，有不少技術措施可以實現節能目的，比如：通過設置合理的供配電系統，選用高效供用電設備，提高系統的功率因數，抑制諧波等等措施，都可以有效降低能耗，提高能源的使用效率。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。除此以外，有幾點需引起大家的重視：（1）電氣節能要考慮實際性，要充分考慮實際經濟效益,合理選用節能設備及材料,使節能增加的投資能在較短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。（2）電氣節能需要其他專業配合實現的，比如我們可以建議通風專業和水專業選擇高效節能型的風機和水泵，以達到節能的目的。（3）照明設計中充分利用太陽光通過外窗利用天然光;部位采用太陽能燈;利用太陽光采光技術。（4）重視計量和管理，有好的設備如果管理不善同樣無法節能。（5）新一代建筑電氣技術正在試圖采用各種先進的控制方式對傳統建筑電氣設備進行有效的控制，設計人員平時應多了解這方面的信息，并根據實際情況將新技術、新產品運用于實際工程中。
7電氣消防設計
（1）對于采用柴油發電機作備用電源的工程，柴油發電機的容量一般是根據最大消防負荷容量或其他重要的一二級負荷容量選擇。在設計過程中，應注意一個問題，如果外電源突然中斷供電，全自動應急柴油發電機組將帶著所有正在使用的消防用電設備自動起動。而發電機的功率特性一般不允許滿載啟動。如果不采取措施，發電機組很可能會熄火，發不出電來，解決方法是使消防設備分批起動。但如果應急發電機組容量是按平時重要的一、二極負荷選用，容量往往比消防負荷大，也可不分批延時起動。
（2）根據“高層建筑防火規范”和“火災自動報警規范”的要求，在消火栓處應能直接啟動消火栓泵，在消防控制室處也應能手動控制消火栓泵的啟、停。此外，在水泵房消火栓泵附近有一個控制箱直接控制水泵電機啟停，這樣消火栓泵的啟動就有三處地方可控制，那么，這三處啟動控制的主從控制關系是怎么樣呢？一般來講應以消防控制室為主。在實際設計中，消防控制室的手動起停按鈕可不經過泵房設置的轉換開關，而直接啟動消防泵，既能解決直接起動問題，又便于消防中心統一監控。
出于安全考慮，消火栓啟動按鈕的電壓要求是24V安全電壓。現階段很多工程規模都較大，當消防泵房與部分消火栓啟動按鈕距離較遠的時候，這部分啟動按鈕若通過24V電壓驅動遠在消防泵房的消火栓控制回路會受電壓損失的影響，消火栓泵無法順利啟動。為了解決這個問題，可以考慮通過中間繼電器常開觸點將24V電壓升至220V電壓后再接入消火栓泵控制回路以保證消火栓泵順利啟動。其原理如圖所示：
消火栓按鈕中繼控制
（4）在火災報警平面設計中，火災報警探測器的設置不僅要考慮探測器的保護面積、保護半徑和梁的影響，同時，依據《火災自動報警系統設計規范》中探測器安裝極限曲線達到探
測器之間安裝間距的要求，在滿足以上幾個條件后火災報警探測器才能達到比較好的探測效果。
（5）根據相關規范，高層建筑的變配電房，柴油發電機房屬重要房間，需要設置全體滅火系統。氣體滅火有兩個基本特點:其一，設置場所特別重要；其二，氣體滅火的實質是通過
隔絕氧氣而達到滅火效果，且部分滅火劑在滅火過程中對人體尚有一定的毒性。因此，氣體滅火的啟動，必須在人員已經疏散的條件下才能進行。在工程設計中，常常出現兩種錯誤。
其一、采用多線制遠距離啟動氣體滅火系統。既從安裝于設防區內的氣體滅火控制盤中，用導線把啟動和停止按鈕引至控制室。這種做法是存在安全隱患的。氣體滅火控制盤的啟動是最高級的啟動操作，其操作結果是無延時噴灑，一旦出現人員未疏散的情況，后果極其嚴重。因此不主張遠距離手動或自動控制，而提倡現場手動操作。如果實在要自動控制，應在接到兩個不同的火災探測器報警信號后才能啟動，并且氣體滅火控制盤應具有手動優先的功能。其二、滅火控制盤設于防護區內。這種做法比較常見，在GB50163-92《鹵代烷1301滅火系統設計規范》和GBJ 110-87《鹵代烷1211滅火系統設計規范》中第6.0.2條同時規定“:手動控制裝置應設在防護區外便于操作的地方”。滅火控制盤是最重要的手動控制裝置，把它設于防護區內，違反了上述規范的規定。為了避免上述錯誤的發生，設計人員應該在設計說明中對氣體聯動關系予以明確。同時，氣體滅火系統各防護區滅火控制系統的動作信息，應傳至系統消防控制中心
三 結語
總之，隨著我國社會經濟的發展，人們對電氣設計的要求越來越高，高層建筑電氣設計也呈現復雜化。因此，設計人員應遵從國家相關規范，從技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的設計原則出發，使建筑電氣設計更加合理，滿足功能完備、適用安全的目的。
參考文獻
[1]徐文根.工業與民用配電設計手冊[M].北京:水力水電出版社,1996.
關鍵詞：超高層；高低壓配電；礦物絕緣；電纜應急照明；火災自動報警；漏電監控報警
中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）22-0052-02
隨著經濟的不斷發展，新材料、新技術不斷更新，與之相應的各地的超高層建筑也越來越多，如廣州市的珠江新城就擁有多幢的超高層建筑，現已投入使用，后續也將要不斷建設新增。超高層建筑相對于普通的高層建筑而言，層數較多，供應電能的可靠與否以及消防安全等要求也較高，因此，超高層建筑需要的建設用的資金投入大，需要的處于運行狀態的設備也比較多，所以，其設計的復雜程度也比一般高層建筑要高很多。
1 某項目工程概況
項目（以下簡稱A項目）地處廣東省茂名市，為一座超高層綜合樓，總建筑面積約17萬平方米，設三層地下室，為車庫及設備房；首～三層裙樓主要為商業，裙樓四層為屋頂花園及架空層；五層以上分為A、B、C、D四棟塔樓，均為超高層建筑，其中，A棟為酒店，B、C、D樓均為住宅，最高的A棟屋頂標高為129.85米。
2 供配電系統
2.1 負荷等級及供電電源
根據現在國家規范的要求來說，A項目中需要按一級的負荷要求供應電能的有應急照明、客梯電力、電話機房、保安和排污水泵等用電設備，還有其他的用電設備，如消防水泵、防排煙風機、消防電梯和消控中心等消防用電設備。
10kV的電壓等級是供電電源一般采用的電壓等級，并且往往由來自同一或不同變電站的兩段不同母線引進10kV電源。兩路電源同時供電，分列運行，每路電源均應能承擔工程中全部用電負荷。為確保超高層建筑中消防等用電設備的可靠供電，A項目中以滿足超高層建筑的高要求供電，為保證能對A項目超高層建筑持續、穩定、安全的供電，A項目又另外設置了一組柴油發電機以作為備用電源，增強消防等用電的可靠程度。
2.2 變配電所的設置
由于A項目中的中央空調、水泵房等為主要的用電負載，但它們基本上都設置在地下，而另外的用電荷載比較大的用電器也都設置在離地面較近的一至三層樓中，除此之外，地上建筑物的高度最高達到129.85米，從變配電所引至屋頂需要用電的設備所需的輸電費用仍是相對來說比較經濟合理的，為使變壓器能夠足夠近地靠近主要用電區域，本設計中將變配電所設在地下一層以方便運輸電，同時將柴油發電機房設在變配電機房附近以方便漏電火災時能夠更好地維持供電。而對于那些高度較高的超高層建筑物，上部的避難層和屋頂相對于一般建筑物而言多了許多用電器，設置單個的變配電所不算太劃算，所以可以考慮在屋頂再設置一個變配電所，與地下一層的變配電所同時運行，以達到配電要求
2.3 高低壓主結線設計
A項目10kV的高壓主結線采用的是單母線分段的方式供電，而且不在中間部位設置母聯，為達到供電要求兩路的10kV電源同時供電，但不合在一起運行。
變壓器分組設置，面對冬夏兩季空調所占負荷較高，而春夏兩季較低的問題，將設計中的部分荷載集中設置到一起，然后在春夏兩季中，根據情況摘除部門負荷，以達到減少變壓器損耗、節約電能的目的。低壓主結線采用單母線分段的方式，在變壓器低壓的一邊設置一個母聯開關，變電所的兩臺變壓器在平時的時候分開運行，互不干擾，當發生意外導致其中一臺變壓器故障時，就可摘除部分空調等季節性負載，閉合低壓母聯的開關，由另外一臺變電器來為大樓中的一些應急消防設備提供持續供電。
3 電纜電線選擇
目前在我國的輸電系統中，電纜電線的老化和過載使用的情況屢見不鮮，其導致的電氣火災也數不勝數。電纜電線中的可燃絕緣和護套材料不僅僅只是做火災的助燃劑，它燃燒后所放出來的有毒氣體也會危及到正在逃離火災現場的人員或是正在阻止火勢蔓延的消防人員的生命
安全。
對于一些重要的消防設施如消防水泵、消防電梯以及應急照明等在發生火災時的應急設備，需要在火災時持續穩定地工作，所以對這些設備供電的線路，必須足夠安全以能夠經受住火災的考驗。在超高層建筑中，消防主干線供電回路應選用礦物絕緣的防火電纜，消防支線則應選用低煙無鹵阻燃耐火型電纜做成的電線，以消除在火災是用電線路被燒壞而無法持續供電的問題。另外，一般的動力設備和普通照明回路都套有電纜絕緣及護套，當發生火災時，這些護套就會燒著，放出煙霧和有毒氣體，因此在超高層建筑中應選用低煙無鹵的環保電纜，以減少這些護套在火災中被燒著而放出有毒氣體，致使在火災中逃離的人們難以逃出火災現場。
4 應急照明系統
消防控制中心、變配電所等重要機房在火災發生時起著無比重要的作用，因此這些重要場所的值班照明應能在火災發生時有至少能夠達到3個小時的供電時間的電量；對于避難層中的應急照明來說，應急電源的供電時間顯得尤為重要，所以火災時應保持不少于1個小時的持續供電；疏散走道的地面水平照度按最低的1.0lx來考慮，也至少有不少于30分鐘的供電時間；人員密集場所及樓梯間內的地面最低水平照度按最低的5.0lx來考慮，也至少有不少于30分鐘的供電時間；其他的場所就按照平時供電的10%考慮。
各樓層的人流量較多的走道、拐角及出入口處均應設置火災斷電時的應急照明燈，并且這些應急照明燈均自帶蓄電池，且不與普通照明線路共用一個線路，以防止火災斷電時不能及時發揮作用。應急照明電源一律采用雙回路供電，并在最末一級配電箱處切換，雙回路電源中的第二電源取自由柴油發電機組供電的應急用母線。應急用照明燈在無危險情況時采取就近控制，當火災發生時，轉到消防控制中心自動控制并點亮。
5 火災自動報警及控制系統
根據規范GB50016-98和GB50054-95（2005年版）的有關要求，超高層建筑屬于特級保護對象，應按照特級保護對象的要求在除泳池、溜冰場及衛生間外的場所設置火災自動報警系統。對于A項目中的火災自動報警系統，建議應采取在控制中心報警的方式。在消防控制室內設置火災時必要的消防控制設備以及火災事故廣播預警設備，根據需要，將火災時所要用到的消防控制模塊、消火栓按鈕等設置為編碼型，以方便在發生火災時，報警控制器能夠根據接收到的報警信號來程序性地發出指令，啟動應急消防設備。
A項目消防設計中，根據A項目所特有的消防特點，在地下停車場、廚房等地設置感溫探測器，以及時消除明火火災，在主要的出入口以及人流量大的各種用房和走道等處設置感煙探測器，同樣也為防止明火火災發生，除此之外，在各個預防火災的分區里，都設置一定數量的手動報警器按鈕，并在手動報警器按鈕和各避難層每隔20米設置轉為消防使用的專用電話插口。根據防災規范的要求，在防災控制中心，應設置外線報警電話，方便與外界聯系，同時，在每層樓中，設置相當數量的廣播喇叭，當發生火災時，指揮人員便可借用這些廣播喇叭來指導被困人員有秩序地逃離火災現場。需注意的是：在消防控制室，必須能接收消防水泵、防煙和排煙風機等的反饋信息，并對其進行現場控制，以在保證控制人員自身安全的情況下維持其正常運行。
6 漏電火災監控報警系統
漏電火災監控報警系統是一種能在電氣火災發生之前將其探測出來的非常重要的設備。根據《高層民用建筑設計防火規范》規定，漏電火災監控報警系統應設置在高層建筑物內火災危險性較大、人員密集的場所處，以此來防護電氣火災。故根據A項目在用電荷載以及用電線路的具體使用情況，應采用具有漏電火災監控報警系統的二級保護模式，漏電火災報警控制器應安裝到每一個二級開關處。漏電火災報警控制器設定漏電報警動作電流為300mA，切斷漏電回路的時間不大于0.3秒。但對于類似消防、應急用電源、安全防控及不能夠停電的場所等重要線路，應安裝有純報警式漏電報警器，具有采集漏電電流、過電流等信號超過設定值時，只發出聲光報警信號，在保證供電的持續性的同時，又不控制脫扣（不切斷電源）。
7 結語
超高層建筑所承載的人員量較大、樓層較高，因此對火災等危急情況時消防等設施的持續供電要求較高，漏電火災時需要有足夠的時間來疏散人群。由于超高層建筑電氣設計和普通建筑有著不同的設計理念和特殊的關鍵性設計處理，電氣設計師在工程設計中會面臨許多新情況、新問題。準確地掌握這些新情況，并及時地解決這些新問題，對建筑電氣設計行業的發展具有重要的意義。
參考文獻
[1] 火災自動報警系統設計規范（GB50116-98）[S].北京：中國計劃出版社，1998.
[2] 高層民用建筑設計防火規范（GB500540-95）[S].北京：中國計劃出版社，2005.
