淺談高層建筑電氣設計要點分析

胡如兵

【摘? 要】高層建筑電氣設計是非常重要的一項內容，因此，在高層建筑電氣設計過程，必須要了解高層建筑電氣專業的特點，并且掌握電氣設計的要點內容，從而保證高層電氣設計的水平得到提升。

【關鍵詞】高層建筑;電氣設計;要點

引言

隨著我國現代化發展的持續進行，城市化進程逐漸加速，很多城市都在加強高層建筑的建設施工，其數量也在逐漸的增多。隨著現代化的高層建筑逐漸增多，其建筑電氣設計中所暴露的問題也在逐步的增多。因為我國的高層建筑有著面積大、層數多、功能復雜等特點，所以在進行電氣設計中有著更高的要求。下面將重點分析我國高層建筑電氣設計的基本情況，同時也提出了電氣節能技術的具體實施辦法。

一、高層建筑電氣專業的特點

高層建筑要想實現正常運行和功能的使用，需要安裝比較多的用電與消防設備，這就導致了其耗電量比較大，并且各個電氣設備的功能存在著明顯的區別，在用電量方面也有著很大的區別，而用電量巨大導致了其系統運行的可靠性無法保證。有些設備在運行中就存在很大的危險性，所以為了保證其能夠安全運行，設計了兩個獨立的電源進行設備供電，比如消防用電、應急照明、客梯電力等等方面。

二、高層建筑電氣設計的主要內容

1、供配電設計

（1）負荷等級

超層建筑的層數比較高、高度較高，一旦發生火災問題，就會導致人員疏散比較困難且火災撲救不及時等問題出現，超高層建筑中消防用電設備主要包含消防水泵、消防電梯、排煙設備、應急照明與疏散系統、電子設備機房用電等這些都要按照一級負荷中特別重要來進行供電;普通電梯、生活水泵、排污水泵等都是按照一級負荷來進行供電，其他的普通照明、空調、動力等進行三級負荷供電。

（2）供電電源電壓及主接線。

高層建筑的層數多、用電負荷大，要想保證其正常運行，就需要采用高壓供電的方式，供電采用10kV。當前我國的很多高層建筑與工況企業都會使用母線制為供電線路的主接線，這種結構形式比較簡單，且成本比較低，經濟效果非常好。高層建筑電力負荷主要可以分為一級負荷與二級負荷兩種，一級負荷是由兩個獨立電源來進行系統的供電，而二級負荷則主要是通過雙回路來進行供電，也可以使用一回路專線供電的方式來進行。在高層的電氣設計中進行供電方式的優化，可以保證系統運行的安全性與可靠性。因此，在線路設計的過程中，通常會使用內橋法來設計高壓雙回路與三回路的線路，并且在低壓上采用單母線分段的方式來進行供電，此時可以安裝母線開關結構，各個供電線路段中實施負荷的分配，對于重要設備的負荷分配，應該使用備用柴油機來完成系統的供電。高壓雙回路或者三回路的供電是通過不同的電源來進行的，這樣就可以更好的保證供電接線的運行穩定性。但是這種設計方案，需要在供電線路中安裝比較多的斷路器裝置，并且變壓器的容量也需要適當的增加，要從工程整體的經濟性方面來考慮。供配電的裝置設計中，因為有些設備為充油設備，所以在使用中極易造成火災事故的發生，所以需要進行合理化設計。

（3）低壓配電系統

低壓配電系統中主要包含了三級配電方式，即總配電、區域配電、終端配電。三級配電系統中的各級保護開關具備一定的選擇性。低壓系統中通常需要使用單母線分段另設一段應急母線的結構形式，級二路市電為母線供電，線路中間位置上安裝聯絡開關，另設一段應急母線，從而可以給重要消防設施供電。消防水泵、消防電梯、排煙裝置都都要設置兩個供電回路，并且需要在最末一級中的配電箱進行自動切換。普通照明與動力配電照明可以采用樹干式的配電方式，對于容量比較大的用電設備可以應用變電所的放射供電方式來進行。

2、防雷與接地

現代化的高層建筑中主要應用的是鋼筋混凝土的剪力墻結構形式，其樓板的連接是非常的穩定可靠的，主要的問題就是需要做好金屬接地。現代高層建筑結構中防雷接地、電氣設備的保護接地與工作接地都是聯系在一起的，形成了混合接地系統。雖然基礎鋼筋等都是通過自然接地體已經達到了一定的使用需求，但是仍然需要設計人工接地體裝置，可以將建筑基礎的結構形式建立成為接地網，此時可以形成均衡電位，對于保證系統的安全性有著直接的影響作用。

3、照明設計

超高層建筑中所設計的消防應急照明為消防用電負荷，要按照該建筑的最高負荷來進行供電設計。應急照明持續供電時間必須要達到消防安全運行的需要，其疏散時間供電至少應該滿足t≥30min;避難疏散電源可以持續供電t≥60min，消防工作持續工作t≥180min。為了能夠達到應急照明轉換規范的需要，應急供電電源可以采用蓄電池與發電機組合的形式，在市電中斷的情況下，可以利用蓄電池來進行應急照明，發電機開啟之后，供電電源會自動的轉換成為發電機電源，此時就能夠延長其供電的時間。

高層建筑的總高度非常高，通常情況下都需要安裝航空障礙等，需要從建筑結構的外側轉角頂端位置上進行設計，水平與垂直的距離都要在45m以下。對于總高度超過100m的建筑來說，需要在間隔30m的位置上就要安裝一組中光強紅色恒光等。障礙標志燈電源需要根據主體建筑的供電負荷最高的要求來設計。

屋頂中設計的直升機停機坪，為了可以方便飛行員在最短時間內就能夠確定停機坪的精確位置，需要在停機坪的周邊區域中安裝不同色彩的照明與信號等，可以在發生火災事故之后就會立即尋找出正確的位置降落。此時應該注意，停機坪的照明電源應該按照建筑主體結構的最高負荷要求來進行供電設計。

4、高層建筑的火災報警系統

科學技術的發展和進步，火災報警系統的設計也進一步的規范和安全，高層建筑防火系統也在逐漸的完善。在火災自動報警滅火系統中，設計時應該使用中心報警系統將進行整體系統的設計，并且需要將整個系統都形成自動化的滅火系統，可以在火災發生之后做出直接的反應。在自動化系統中，首先應該安裝探測器可以檢測中火災的信號，然后將其直接轉換為電信號，電信號進入到分區報警器與消防中心之后可以直接形成聲光報警信號，及時作出必要的反應以保證建筑運行的安全性。

5、高層建筑電氣的節能設計

全球能源形勢逐漸嚴峻的現代社會，我國作為人口重點且地區發展嚴重不均衡的國家，高層建筑在設計中也更多的考慮到節能化的要求，而節能也是我國社會主義發展的重要一項基本要求。現代信息建筑與傳統的工業化建筑實現了完美的結合，高層建筑電氣設計中的節能化設計也逐漸的推動了我國的高層建筑的快速發展，高層建筑設計的復雜性在逐漸的升高且功能逐步增多，因此，高層建筑設計與管理都有著更高的要求。對于高層建筑中不同類型的設備來說，性能與功能都存在著直接的區別，如果一味的選擇使用新型的技術，必須要保證其運行的安全性與可靠性，設計方案也應該從經濟合理、操作簡單等方面入手，可以滿足人們正常使用的需要。

三、結束語

隨著現代社會的發展，高層建筑技術水平得到很大的提升，高層建筑電氣設計的要求也在逐步的增多，國家已經出臺了很多的管理規范與制度，高層建筑電氣設計人員需要充分的理解國家的規定，掌握其中的關鍵環節，切實提升建筑電氣運行的安全性與可靠性，充分的保證人們的生命安全。

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（作者單位：武漢長凱物業發展有限公司）