淺談高層建筑電氣設計

摘要：進入到新世紀以來，隨著我國的國民經濟水平的飛速提升，我國的高層建筑行業也得到了十分迅速的發展，在我國的大中型城市中高層建筑的數量有著明顯的增長趨勢，而在保證高層建筑施工質量的工作中，電氣設計及其相關問題所發揮的作用也越來越重要了，并且高層建筑的電氣設計的是否合理，也直接影響著高層建筑的可靠性和安全性。文章便對高層建筑的特點、高層建筑電氣設計的主要內容和設備選型原則、高層建筑電氣設計中存在的問題以及高層建筑電氣設計問題的解決對策四個方面的內容進行了詳細的分析，從而詳細的論述了我國高層建筑的電氣設計工作。

關鍵詞：高層建筑；電氣設計；存在問題；解決對策

在我國社會經濟迅猛發展的背景下，我國的城市化進程不斷加快，城市的規模以及人口數量也都隨之不斷的擴大，而高層建筑由于具有空間利用上優越性的優點，因此其數量和規模也都呈現出了迅速增長的趨勢。當然在高層建筑發揮自身空間利用優越性的過程中，也暴露出了諸多的問題，高層建筑的層數多、面積大、人口眾多、功能復雜并且對信息化的要求極高，所以高層建筑對電氣設計也就更加的依賴了，并且電氣設計工作的科學性和合理性對高層建筑的可靠性和安全性也有著決定性的影響。

1 高層建筑的特點

1.1 高度高

作為高層建筑結構的一個十分顯著的特點，高層建筑不但要追求較大的建筑面積，同時也在盡可能的降低占地面積，所以高層建筑就必須向高空發展。現階段，國內外的一些高層建筑的高都超過了400米，比如說山東濟南市和上海綠地集團共同協作開發的“綠地普利”項目，其規劃的總建筑面積約為60萬平方米，占地面積約為250畝，總高度也超過了400米。

1.2 面積大

高層建筑另外一個較為明顯的特點就是面積大，而這個特點也是高層建筑受到使用用戶普遍褒獎的重要原因，在國內外的高層建筑中，有許多的高層建筑的面積超過了幾萬平方米，有的甚至也達到了幾十萬平方米，比如說我國中央電視臺的新大樓，其是由56米高、層數為14層、重量約為1.8萬噸的懸臂鋼結構連接而成的，其建筑面積約為48萬平方米，被譽為中國公共建筑第一單。

2 高層建筑電氣設計的主要內容和設備選型原則

2.1 高層建筑電氣設計的主要內容

（1）電力負荷。作為高層建筑供電設計過程中的最重要參考數據，電力負荷設計的是否準確，也將直接影響電氣系統的穩定性安全性以及設備的選擇情況，在設計電力負荷時，我們通常選擇需要系數法和負荷密度法；（2）電壓和供電電源。在電氣設計的過程中，供電可靠性也是一項很重要的設計工作，供電作為所有設備和設施運行的基礎，所以電氣設計中的核心工作就是對供電系統的設計。通常我們最少要設立兩個獨立的電源，具體的數量應依據實際的電網條件以及建筑的具體負荷大小來確定，多個獨立電源應是相互備用并且同時供電的，從而保證其運行的可靠性。

2.2 高層建筑電氣設計的設備選型原則

（1）電力變壓器。根據高層建筑設計時對防火工作的要求，重要的樓層內必須設置具備較大容量的油浸電力變壓器；（2）高壓開關柜。由于我國高層建筑的變配電系統都是安裝在地下樓層的，因此不建議選用油開關，在確定具體的方案時要充分的參考高層建筑的地下樓層的設計標準，建議選用真空手車式高壓開關柜；（3）變電所位置。我國的高層建筑對于電能的需求量是非常巨大的，因此在我們確定變電所位置的過程中，為了最大限度的保證高層建筑主要樓層的安全性和可靠性，我們應將高壓負荷中心盡可能的遠離主要樓層。

3 高層建筑電氣設計中存在的問題

3.1 公共建筑的非消防電源切斷區域設置的不合理

在高層建筑電氣設計實際施工的過程中，設計人員和施工人員對于“有關部委”這個概念的理解程度不夠，所以他們在設計施工時通常都會將切斷非消防電源的消防控制模塊安裝在了民用的以及常用的低壓配電室樓層的照明干線回路上，而正是由于這種位置選擇不合理的問題，一旦面對突發性的災難時，消防斷電的范圍就會變得很大，這樣給樓層中的各個居住用戶也會帶來諸多的不便和恐慌。

3.2 設計消防設備的供電系統時，選擇的專用回路供電不夠合理

在建筑結構施工的過程中，我們經常遇見的一個問題就是設計施工人員將容量負荷并不大的消防設備直接的安裝在了非消防系統的供電回路上，這樣如果高層建筑內部發生了火災，消防人員勢必會切斷與消防設備無關的電源，而同樣的消防設備的電源也會被一同切斷，消防設備無法發揮作用，不但會造成居住用戶資源財產的巨大損失，甚至還會危及居民的生命安全。

3.3 高層建筑住宅配電箱進線開關的使用不合理

進線開關的選擇不科學和不合理是我國高層建筑住宅結構本配電箱存在的最主要的問題，一般情況下，設計施工人員在安裝斷路器時，通常都是要選擇具有過載功能和短路功能的斷路器，因此實際上這也增加了供電系統的配電級數。

4 高層建筑電氣設計問題的解決對策

4.1 對于高層建筑中的公共建筑非消防電源切斷區域設置不合理的這個問題，在我國相關部門所頒布的《建筑設計防火規定》中是有著明確的規定，當確認高層建筑內部發生了火災后，消防控制室應立即先切斷有關部位的非消防電源，也就是說發生火災了，為了保證消防人員救火的方便和順暢，消防人員應首先切斷與消防設備無關的電源，當然切斷這些電源時應是在可控制的范圍內。所以，發生火災時，應是切斷火災發生的樓層所在的電源，而不是立即切斷樓層的干線電源。

4.2 同樣的在我國高層建筑的供電系統中，所選用專用回路供電也不夠合理這一問題，在我國建筑設計部門所頒布的《高層民用建筑設計規范》中也是有著相應的規定的，消防用電設施必須都是要配有專用的供電回路。所以，對于我國高層建筑的消防用電設備的供電來說，在配電間就應設有專用的供電回路，這樣在消防用電設備的兩路還有低壓電源，為了避免突然發生災難時切斷民用用電系統的同時也切斷了消防設備的供電的問題，建筑物的低壓配電柜的兩路的不同電源應是直接連接的。

4.3 對于我國高層建筑住宅配電箱選用的進線開關不夠合理這一問題，在《民用建筑電氣設計規范》中是這樣說明的：自變壓器的二次側至用電設備之間的低壓配電級數應是小于三級的，這主要是由于要想保證供電系統的安全性和可靠性，就應盡可能的減少配電的級數。通常情況下，我們都是會選擇使用放射式的供電進線配電箱，怎樣才能盡可能的減少配電級數呢？這就要求我們在設置進線開關時應選擇隔離功能較好的負荷開關或斷路器。另外此進線開關還應同時具備斷開中性線和斷開相線兩種功能，只有這樣，當火災等災害發生時，才能最大限度的保護居住用戶的生命財產安全。

通過以上的論述，我們對高層建筑的特點、高層建筑電氣設計的主要內容和設備選型原則、高層建筑電氣設計中存在的問題以及高層建筑電氣設計問題的解決對策四個方面的內容進行了詳細的分析和探討。高層建筑結構在空間使用上是有著明顯的優越性的，但同樣的由于其具有層數多、面積大、人口眾多、功能復雜等特點，其對信息化的要求也是非常高的，因此現代的高層建筑對于電氣的依賴程度不斷提高，只有確保了高層建筑電氣設計的科學性和合理性，才能真正的保證高層建筑居住的安全性和可靠性。

參考文獻

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