时间：2023-07-12 17:07:22
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高层建筑电气设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
建筑电气不仅包括居民用电的设计，大型工程诸如商场、写字楼、工厂等建筑也应被涵盖进去。过去的社会发展水平有限，因此对建筑物的设计要求也并不高，只要做好供电和照明两个方面的设计就行，而随着社会生产力和生产水平的提高，人们生活需求变得越来越多，建筑物也建造得越来越高，这就对当前的建筑电气设计提出了新的要求，除了传统的供电和照明外，还需要对建筑的防雷、通讯设备、智能工具等方面用电进行设计，这给相关行业和设计人员带来了机遇和挑战。
1 高层建筑电气设计的特点
高层建筑电气设计工作自身具备一些特质，这些特质是同高层建筑的特点以及建筑内的电气有很紧密的联系。首先，高层建筑中所涉及到的建筑电气相关联的电气设备类别不断增加，使用功能以及要求越来越复杂。其中最常见的包括：室内室外的一些安全照明装置、冷却塔风机等电力制冷设备，货梯、客梯内的电梯电力设备，鼓风机、排风扇、空调、冰箱以及生活用水以及消防泵等给排水设备，吹风机、洗衣机等用电设备。
此外，高层建筑中存在的电气系统类别较多，用电量差别较大，同时对于供电设备要求也有较大差别。所以电力设备不同，所配备的电源也不同，所需要的供电设备也有不同的要求。高层建筑中主要涉及到消防用电、电梯用电以及应急用电，这些方面必须配备专门的独立电源，以免外部供电系统发生了故障之后，对于居民的正常生活与生产产生带来不利影响。
2 高层建筑电气设计的主要工作
2.1 按照不同设计内容进行设计
现在高层建筑的风格呈现多元化的发展趋势，建筑高度越来越高、占地面积很广，功能齐全多样化，所以高层建筑电气设计内容也与日俱增，设计水准也在提高。在狭义上讲高层建筑的电气设计就是指的高层建筑内部供业主正常使用的电气设备及线路的设计，广义上的高层建筑电气设计涉及到构筑物、道路、广场等许多附属结构的电气设计。传统意义上的建筑电气设计仅仅就是照明以及供电，但现阶段的高层建筑电气设计除了照明以及供电之外，还包括防雷击等强电部分和电话、电视、消防和楼宇自控等弱电部分。按照电压的高低类别进行划分可知，高层建筑电气设计可以分为强电、弱电两部分。弱电中所涉及到的消防、电讯以及自控内容和传统意义上的电气设计理念存在较大出入。但是高层建筑电气设计也不是完全将这两类型单独进行设计，最常见的包括动力设备的二次控制回路，电压较低属于弱电，但是设计的时候按照强电标准进行设计；消防回路中的联动电压较高，但是设计的时候依旧遵守弱电标准。
2.2 按照设计步骤进行设计工作
首先对计划任务书进行审议，通过之后建筑工程设计紧接着迈入初步设计以及施工图设计。如果所涉及到的建筑工程比较重要或者规模较大，那么应该制定多个备选方案以便优选，但对于小型的高层建筑可以直接选取方案进行初步设计。在建筑设计任务确定之前首先应该做的是，认真理解领会设计任务书的各项任务，将各项批准文件准备齐全，认真核实需要检查的各设计项目、设计范围和设计内容。等到上述工作完成之后开始办理设计委托文件。设计人员在各项设计工作开展之前，首先要对设计目的和设计内容进行认真审读并领会理解，结合合计内容，进行深入的调研，搜集相关资料，为设计高质量和快进度的完成创造条件。编制的分项设计文件必须根据设计工作中各阶段的不同要求和特点，然后上交主管部门，经过审核通过后交付施工单位，根据设计方案展开施工。在施工之前，设计人员应该把设计的技术路线等内容向施工单位的专业人员进行技术交底。
2.3 与相关部门就设计中的问题进行交流
高层建筑工程项目的电气设计中，建设单位必须做好设计单位的初步设计文件的审核工作，建设主管部门审核通过后，下一步的设计工作方可进行。其中高层建筑电气设计涉及到的有关的政府及行政部门主要有城乡规划部门、供电部门、人防部门、消防部门、环境保护部门、邮电部门以及文物部门等，如果工作中存在了一些持有异议的问题，应该上报上面所述的部门，展开研讨论证得出一致的意见后才可进行。
3 高层建筑电气设计发展要求
3.1 满足高层建筑物的使用功能
高层建筑的电气设计必须同建筑的使用功能相吻合，照明方面必须达到照度、色温、显色指数等技术等相关技术标准，制冷取暖方面，空调的温度以及风速等也行符合设计要求，为使用者创造一个舒适的居住环境，同时也应满足相关部分的卫生标准。所涉及到的应急通道以及消防设施要达到防火规范，为突发事件情况下的居民创造一个畅通无阻的通道，满足应急要求。其中所涉及到的一些娱乐场所或者公共场所，必须所需的专业技术要求，例如电影院中，照明设备必须做好专业的电力设计。
3.2 满足高层建筑节能和经济的要求
设计中应该做到"经济合理、价值实用、技术先进"，高层建筑的耗电量非常的大，有很大的节能空间，设计过程中应该充分的挖掘节能空间。如果一些地方可以安装电气节能设备，那么应该尽可能的采取节能设备，综合各方面的樱色考虑设备的性能、原理以及效果等方面，不仅仅要达到技术以及技能方面的标准，同时也要符合预期的成本要求，做到真正意义上的节能。
在满足节能要求的同时也应顾及到经济方面的因素，如果因为节能导致大成本的投入，那将是无意义的，徒劳的。节能的本质就在于节能设备在使用期限内的使用成本及投入成本之和远远小于非节能设备的使用成本及投入成本之和。
3.3 处理好高层建筑电气设计稳定、安全、经济三者的关系
高层建筑电气设计必须做到安全、稳定、经济这一预期目标，如果稳定、安全与经济之间难以同时兼得，那么优先考虑高层建筑电气设计的安全和稳定，在此基础之上再去追求经济方面的问题。作为一个高水准的高层建筑电气设计方案，必须合理的把握这三方面的度。安全和稳定是前提，在此基础之上做好经济措施，创造更多的经济效益。
4 结束语
综上所述，高层建筑电气设计是关系到人们日常生活和国家经济水平发展的重要工程项目。因而在实际工作中，要重视对该环节的施工，务必要使工程质量安全达到国家规定的标准。同时，国家也要不断加大对该项目的支持和投入，相关行业专家和研究人员也要不断深化对该领域课题的探索，在目前已有的技术上加以改进和升级，使该项目施工的技术水平更高。随着高层建筑电气更加科学化和先进化，人们的生活质量和办公质量都会得到较大水平的提高，国家的现代化建设也能早日实现。
参考文献
[1] 郑梅阳. 高层建筑电气设计特点及发展研究[J]. 科技风，2012（07）.
[2] 刘彬. 高层建筑的电气设计特点[J]. 今日科苑，2007（20）.
[3] 陈奇兵，岳辉. 高层建筑电气设计的内容与节能探讨[J]. 门窗，2012（10）.
关键词：建筑电气；高层建筑；应用研究
1 高层建筑电气设计要点
1.1 准确计算电力负荷
电力负荷作为供电设计的重要依据。在计算高层建筑的电力负荷过程，通常使用两种方法：负荷密度法和需要系数法。在进行高层建筑的电力负荷预算过程对照明电和动力电要分开计算，通过准确的计算，选择合理电气设备，从而保障高层建筑电气系统的安全性、可靠性和经济型。
1.2 合理选择电源及电压
为了保证高层建筑供电系统的可靠性，在设计现代化高层建筑时，要设计至少两个独立的电源现，并依据建筑物的功能及周边的环境，确定具体的独立电源的数量。其中对于独立的供电电源，在实际的运行过程中，要保证两路同时供电，互为备用。除此之外，还要适当的设置部分应急备用发电机，如柴油发电机组，从而保障在供电断路之后在15秒钟内自行恢复，保证建筑内的正常照明，避免因故障造成电脑设备、消防设备、电梯等设备的瘫痪。
1.3设计配电系统
通常建筑电气系统都是单母线分段。该电气系统中计费方式一般是高供高计，并且在电气系统的低压侧，也需要设置电度表，在计算电气系统的电价过程，要将照明和动力电分开计算。其中高压供电系统和低压干线配电方式则基本上采用放射式的系统。楼层配电一般是混合式，且配电设备中的重要部分都采用干线。高层建筑的竖井则通常设置插接式母线槽，各楼层竖井都设有单独的配电间。此外，变压器的容量要不小于1000kva，这样的标准能够减少变压器的使用数量。
1.4主要设备的选型
1.4.1 高压开关柜
高层建筑的变配电室一般不能都是设置在主楼地下层，避免使用油开关。根据高层建筑地下室的相关要求，一般高压开关柜选择有“五防”功能的真空开关手车式。
1.4.2电力变压器
根据建筑电气的相关规定选择，主楼内不能设置油浸变压器，通常选择节能型干式变压器。高层建筑由于面积大，负载过多，在选择变压器过程可以选择多个大容量变压器共同工作。
1.4.3应急备用发电机组
过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有很多的优点，如体积较小、重量轻、反应灵敏，不容易出现故障等。
1.5 变电所位置的确定
随着经济的发展和人们生活水平的提高，现代高层建筑的用电量往往非常大，在选择变电所位置过程，最好使得高压能够深入到负荷内部。从而实现节约电能，提高建筑电气系统的供电质量。
1.6 电气照明
在设计建筑电气照明系统时，要选择合理的光源、灯具造型及布置，精确的计算照度，有效的控制眩光和调光，严格遵照照明配电线路的敷设要求等。照明设计和布局一方面要满足人们的审美需求.另一方面能达到照明的功能。其中为了有效的实现节能，可以选择高光效电光源。
1.7 合理选择电缆与电线
为了保障在发生安全事故的紧急状态电力系统能正常运行，动力设备与照明回路通常都是选择阻燃缆线；而消防设备与应急照明的电缆一般是矿物绝缘的防火缆线。
1.8 设置防雷与接地
近几年来，随着科技的发展，高层建筑的防雷措施不仅有避雷针和避雷，还出现了一些更先进的方式，如消雷器和放射性避雷针。目前，高层建筑通常都是与楼板的连接紧密的钢筋混凝土剪力墙，因而，为了做好防雷措施，必须加强金属管线接地的处理。
1.9 消防自动报警灭火系统
随着自动化和计算机网络技术的发展，出现了很多火灾自动报警灭火系统，该系统一般是由四部分组成：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统。当火灾出现之后，探测器就会接到信号，并将其转换为电信号传输给报警系统，报警系统在接到信息之，通过自动控制系统及时的进行火灾扑救，从而实现火灾自动报警灭火。
2 高层建筑电气设计中的原则
2.1 节能性
随着能源的紧缺，我国当已经将节能环保作为了一项国策。高层建筑作为电能消耗的主体，设计在进行建筑电气设计的过程中，要不断的改革创新，实现节能性电气技术和设备的更新换代。
2.2 适用性
在建筑电气的设计过程中，要根据相关的规定进行设计、操作和运行，尽可能的采用先进的设备和技术，简化供配电系统，降低电气设备数量，从而保障电气系统的操作维修方便，提高电气的适用性。
2.3 可靠性
在设计电气系统时，必须保障电气系统的运行，设置必要的应急措施，来保障故障时的电气的正常运行。
2.4 安全性
高层建筑的电气系统，在保障建筑物电力供应的正常时，还需要提高其的安全性，制定合理的负荷等级，尽可能的避免故障发生，从而有效的降低电气运行成本。
3 高层建筑电气的节能性和安全性
3.1提高建筑电气设计的节能性
提高建筑电气的节能性主要可以从以下几个方面考虑：1选择合理的变压器。为了提高建筑电气的节能性，根据建筑的特点选择适当的变压器，一般是节能型变压器。2仔细分析研究，实现电动机的节能。综合各方面因素，详细的分析电动机的节能问题，一方面可以通过就地电容器补偿来降低线路损耗，同时还可以通过降低电动机在低效率下的轻载或空载来实现。除此之外，还可以通过使用变频调速控制电动机，来适应变化的负载，从而提高电动机的工作效率，节约电能。3.在建筑电气设计过程中，合理设置照明系统，在保障照明的前提下，尽量的使用日光，从而降低照明系统中电能的消耗，提高建筑电气的节能效果。
3.2高层建筑电气的安全性
加强建筑电气设计的安全性主要可以选择合理的电力供应系统；保障供电线路的稳定，不能随意的更改供电线路，以防出现安全事故；利用建筑物中的保护接地系统实现接地，并且采用共用接地体方式，因而，在实际的接地设置过程中，为保证电气使用人员的安全，共用接地体的电阻必须小于l欧姆；通过计算计算技术、网络技术及自动化技术等先进的技术，设计高效的消防控制系统。总之，提高建筑电气的安全性，必须合理的设计建筑电气系统，不断的进行技术和工艺改进。
4 结束语
总而言之，随着技术的发展，智能化的高层建筑正在逐渐的增加，人们对建筑电气关注越来越高。但是由于建筑电气涉及的因素众多，在实际的设计和施工、运行过程中，仍旧存在问题，因而研究者需要不断的吸收外国先进的经验技术，在融会贯通的基础上，进行改革和创新，提高建筑电气的节能性和多功能性，从而给人们提供一个安全、舒适、高效、节能的居住环境。
参考文献：
[1] 陈锋.高层建筑电气设计的探讨[J].建材发展导向，2011，（06）.
[2] 刘群、张洪艳、陈永刚.超高层建筑电气设计探讨[J].科技创业月刊.2011，（04）.
[3] 陈宏飞.浅谈高层建筑电气设计的特点[J].建筑设计管理.2013，（03）.
[4] 李景龙.对于高层建筑电气设计的分析[J].城市建设，2012，02）.
【关键词】高层建筑电气设计要点
建筑电气技术作为现代建设技术的核心，当前正面临着新的挑战。城市的规模越来越大，建筑群的功能特征趋明显，出现了中央商务区、休闲商务区、工业园区、行政中心区、经济开发区、高层小区等区域。现代城市管理必须采用信息化手段，实现对这些区域的建筑群与建筑设备的综合管理，这是对建筑电气技术提出的挑战。建筑物的防灾、减灾及反恐安全问题得到人们的普遍重视，建筑物中的消防、安防、防灾等电子设备及应急供电设备已成为不可缺少的装备。由于这些装备须每天24h时自动工作，惟有借助智能化的应用系统，才能使之精准、有效、稳定、可靠地运行。同时，在当今推行绿色建筑的理念中，选择电气设备与材料时需要考虑更多的问题，如采用低损耗的铁磁材料制造电机与变压器，采用低烟无卤的绝缘材料、高效的光源等，电气工程的设计更加复杂，不仅要满足建筑物对信息流与能源流的分配与控制，而且要采用智能化与数字化的技术实现各种节能控制与优化管理，进而为整个区域的建筑群综合事务管理提供技术保障。显然，智能化、数字化与绿色化已经成为现代建筑电气技术发展的趋势。
目前设计者应该熟悉和掌握的与高层建筑电气有关的设计规范主要有《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)等。前两部是国家标准，后者是国家建设部的行业标准。
一、高层建筑电气设计原则
由于人口的增加、工业的发展、生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源―――电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气节能应坚持以下三个原则：
1、满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电、展厅的工艺照明及电力用电等。
2、考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
3、节省无谓消耗的能量
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
二、高层建筑电气设计要点分析
1、负荷的计算
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备,安全可靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算, 基本上采用负荷密度法和需要系数法。
2、供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式, 原则上是两路同时供电,互为备用。另外,还须装设应急备用柴油发电机组,要求在5秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压, 都采用10 kv 标准电压等级。
3、高低压配电系统的设计(1)高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10 kv 电源同时供电。一般高压采用单母线分段, 自动切换,互为备用。(2)计费方式,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。(3)为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于l000kV A。为限制低压侧的短路电流, 正常时变压器解列运行,中间设联络开关。(4) 高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。
4、主要设备的选型(1)高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层, 按规定不宜采用油开关。据高层建筑地下室的标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。(2 )电力变压器。根据防火要求, 主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。(3)低压配电屏。国外低压配电屏的结构,几乎都做成抽屉式,特别是大容量的出线,则做成手车式。(4) 应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快,故障率低等优点。
5、变电所位置的确定
现代高层建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时,应尽可能使高压深人负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。
6、电气照明设计电气照明设计, 包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置, 眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系, 应该相互配合,在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源,可以取得节能的明显效果。
7、防雷与接地
现代高层建筑的防雷设计,除采用避雷针和避雷带的传统做法外,近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用, 但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙, 与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。
8、电梯
电梯按使用功能分,有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种;按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等; 按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型,不是电气设计人员单方面所能决定的, 必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
9、消防自动报警和自动灭火系统
现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统,包括:火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分,实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号,进人分区报警器和消防中心,发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题,涉及到其他许多学科,而且规模越大,功能越多,控制内容越广泛,设计内容也就越复杂。
10、厕所及厨房立采用瓷质灯头或其它防水灯头;有条件时居室灯等可采用节电开关或节电灯头; 楼梯间、电梯厅、公用走廊、配电室、消防控制室、消防泵房电梯机房等应设置供继续工作和疏散的事故照明。19 层及以上的高层住宅的疏散走廊、楼梯和出口应设置供疏散使用的标志灯, 其安装距离为1 0--.20m 及各转角处;供电继续时间:作和疏散的事故照明兼作正常照明。如采用蓄电池作为事故照明或疏散标志灯的电源时,其连续供电时间不成少于20分钟,事故照明互域的最低照度不应低0.51x,但配电室、消防控制室和消防泵房必须仍保持正常的照度水平;事故照明及疏散标志一般采用白炽灯,应具有玻璃或金属灯罩,并安装在非燃烧体结构上;大居空宜设置插座两纽(其中一组为―个单相二极插座及一个单相带地三极插座;另一组为一个单相二极插座)。小居室、方厅宜设置插座――组(一个单相工极插座及一个单相带地三极插座)。厨房、卫生间根据需要设置―个单相带地三极插座;二极插座需采用扁、圆插孔两用型;有条件时宜采用二极加三极的连体式插座;供洗衣机的单相二极带地插座, 宜带电源开关;插座的高度一般为距地0.3~0.5m(暗装安全型)或1.4~1.8m(明、暗装普通型);楼梯及公用廊道宜采用自动熄灯开关,但需在火警时能保持长明。每层的电梯前室灯应采用一般开关。
参考文献：
【关键词】高层建筑；电气；配电室
【中图分类号】TU976+.1【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309（2010）12-0066-1.5
一、高层建筑的电气设计内容
就目前而言，高层建筑的电气设计已基本上实行“智能化”设计，其“智能化”的根本标志表现在电气系统方面的设计与研究。电气系统设计包括强、弱电两大系统设计。强电系统设计包括：l0KV级变配电室设备及线路、应急发电室及设备、0.4KV级低压配电室设备及线路、低压配电系统主干与分支控制设备及线路、用电户终端设备及线路、公共通适照明、室内用电、水泵加压供水系统等；弱电系统设计包括：室内用电、电话、消防报警、有线电视、楼宇设备自动控制、保安监控、广播音响、电视会议、计算机网络等。
二、高层建筑楼电气相关设计
（一）高压供电方面
由于建筑用户对现代生活水平要求提高，高层建筑楼的高压供电设计就具有特殊的要求。另外，国家对高层建筑楼电气系统设计标准要求也较高，因此，选择高压供电设计方案尤为重要。高层建筑楼电气系统高压供电设计的目的是：（1）务必确保设计方案的高度可靠性、安全性、经济性、科学性、技术性；（2）满足建筑用户用电足够的负荷；（3）解决建筑用户用电在不同负荷时间段供电容量系数分配问题；（4）为了保证高层建筑楼整个环境的美观性，高压电源的引入必须是以电缆地埋方式。供电源必须采用双电源设计，其电源应是一用一备，单母线分段运行，从而提高运行的可靠性。
（二）配电室方面
高层建筑楼在30层以下，为独立性点式楼（厦），并且有地下车库、消防、加压供水系统等。这时，10/0.4KV变配电室的位置应选择在地下层。如果是30层以上或是样体高层楼宇建筑，则10/0.4KV变配电室的位置应选择在负荷中心区，以树状的方式进行配电室分布设计。如果10/0.4Kv变配电室的位置在混合利用的地下室时，设计上应考虑：防水淹、防潮、通风，提高供电质量和减低损耗；变配电室面积过大、过小的问题；变压器的（即单台大容量，多台小容量）选择与运行方式（即单台大容量运行，还是并联多台小容量运行）。为了经济运行，建议变压器设计为分时段并联运行方式，采用分时段多台并联运行和计算机自动化管理（即根据负荷大小的情况，自动通出与并上所需变几器台数），实现不同时段上供电的经济负荷投运方式，也可以实现经济与控制运行上的科学化，同时满足建筑户在各个时段的用电负荷需求。
（三）应急发电机方面
为了保证高层建筑楼（商贸高层的标准要求相同）的供电可靠性，根据电气设计规范，高层建筑楼均应配备应急发电机电源。应急发电机房设计选择的位置一般应在地下一层或地面平面一层。设计时应充分考虑排烟、散热、防噪音，废气对建筑物的污染、发电机的检修是否方便、发电机的容量与台数、发电机与市电的配合。发电机的位置应尽量靠近变配电室，这样一是接线方便，二是有利于管理。在超大、超高层建筑中需要配置2台以上的发电机，在供电性质和范围不同时，还要考虑自由关联的一此因素。这些问题要经过认真仔细研究，方能确定设计方案，以达到最佳综合技术目标。
（四）低压配电系统设计问题
设计低压配电系统时应考虑变压器选择台数、主结线运行方式、各台变压器运行方式与所带供电负荷的问题。当某一台变压器出现故障时，应考虑怎样切除负荷与分配负荷供电，如何分配一般负荷与重要负荷。同时，应该考虑如何分配季节性负荷和常规负荷，即常规照明负荷、动力负荷、不同季节空调负荷的问题。对于该部分的设计，各个细节都必须认真考虑，多设计几个方案，反复比较，选择出最优方案。
（五）用电负荷计算方面
普通建筑电气设备的运行远非如工矿电气设备运行具有规律性及稳定性。高层建筑楼建筑电气设备的运行极为复杂，并且极不稳定，与建筑用户的常规用电、家电购置及运行使用、住户的经济条件、生活习惯、经费意识、地理位置等一系列因素有关。有关人员应准确地核算建筑电气设计中部分电气负荷的装接容量，但有相当部分只能估算，如建筑中的二次装修负荷部分。其中需用系数的选择上，只有依据规范的推荐数据及设计者的经验酌情确定。相关统计资料表明，一个中等城市的每户家庭的近期用电量按5KW考虑，远期用电量按l0KW考虑是合适的。
（六）低压配电室的干线出线方面
高层建筑楼低压配电室干线至电气竖井干线之间采用什么方式敷设也是至关重要的。是采用母线排配母线槽，还是绝缘导线配桥架敷设，母线至各用户负荷间是采用分主主干与分支主干母线排螺母连接，还是采用绝缘主主干与分主干的分支电缆连接方式等，设计时均应认真考虑。还需考虑各级连接线之间的可靠性和安装方便性，否则，处理不好将会带来安装和长期运行上的安全问题。主主干线采用母线排导母线槽方式进行设计与安装，次干线采用分支电缆设计与安装为宜，主要是有利于安装和节约造价。
（七）弱电系统设计
前面已提到弱电部分的设计问题，弱电系统设计突出现代、智能、整体网络的特点。为了使设计更加合理，就必须做好设计前的准备工作，包括用户需求分析、提出规划设计方案和可行性研究三步。从总体设计开始，设计人员将根据用户需求书和规划设计方案，考虑实际的技术条件、经济条件及社会条件，确定系统的实施方案。如果说在上一阶段，设计人员的主要任务是调查研究、了解情况的话，那么，从这个阶段开始的主要任务是在各种技术手段和实施方法中权衡利弊，精心设计，尽可能提高系统的可靠性、实用性和可扩充性。
（八）电气竖井
高层建筑楼的电气竖井的设计是至关重要的。在电气竖井中，预制分支电缆技术理论上解决了插接式密集母线槽防护差、抗震性差、性价比不高等所有的问题，还增加了气密、防水、防尘、抗震性能。电气竖井设计时应考虑：电气竖井的设计规范，满足技术、经济要求，应尽量靠近负荷中心；电气竖井的位置、面积大小应根据建筑楼的实际情况确定；根据强、弱电各类份线规模、份线数多少、多少楼层段需要设计一个配电大、小间；详细标出预留孔洞的位置及尺寸，并考虑实际安装情况，例如电缆的转弯半径等；不要因设计者原因带来施工和维护不便。
（九）计量表
高层建筑楼计量表设计应考虑：（1）计量表必须设计在户外（包括水、电、气三表），以实现建设部提出的三表出户，杜绝扰民、安全、管理的不便；（2）采用集控式、单表就地式安装与管理。因在高层建筑中要特别考虑管理、造价、安装布线问题，不同的设计会带来不同的造价和管理难度。应根据高层建筑总的楼层数而定，建议采用10层为一个单元点设计，布线往上下各5层的布线方式，如30层的高层楼设计为3个单元点，采用远程集控计量表进行计量。管理部门可在3个点完成总的抄录管理工作（或利用远程控制线路和控制装置器），或者管理者在办公室的计算机上实现总的现代化管理工作。
三、结束语
生活用电负荷的不断发展，远期建筑负荷很难预测，在建筑小区的电气设计过程中想做到十分完美是不可能的。我们只有不断探讨和总结经验，才能为居民的用电提供更优质的保证。
【参考文献】
［1］程昱．高层住宅电气设计中的几点体会［J］．安徽建筑，2006（5）．
［2］飞．高层住宅电气布置应合理适用［J］．建材技术与应用，2007（8）．
高层建筑越来越多，也逐渐为人们所认可，但是高层建筑电气设计质量保证是比较复杂的一个课题，同时，高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题。目前设计者应该熟悉和掌握的与高层建筑电气有关的设计规范主要有「高层民用建筑设计防火规范（GB50045－95以下简称“高规”）、「火灾自动报警系统设计规范（GB50116－98以下简称“报警规范）、「民用建筑电气设计规范(JGJ/T16－92以下简称“民规")等。前两部是国家标准，后者是国家建设部的行业标准。
1、高层建筑电气设计的主要内容
1.1负荷的计算电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
1.2供电电源及电压的选择为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV标准电压等级。
1.3高低压配电系统的设计（1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。
1.4主要设备的选型（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。（4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。
1.5变电所位置的确定现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
1.6电气照明设计电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
1.7防雷与接地现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。
现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
1.8电梯电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
1.9消防自动报警和自动灭火系统现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。
探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。
2、建筑电气设计中的节能原则
由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源——电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：
2.1满足建筑物的功能即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
2.2考虑实际经济效益节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
2.3节省无谓消耗的能量节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。新晨
参考文献：
[1]李海安,黎文安.实用建筑电气技术[M].北京:水力水电出版社,1996.
[2]徐文根.工业与民用配电设计手册[M].北京:水力水电出版社,1996.
【关键词】高层建筑；电气设计；特点
中图分类号：TU97文献标识码： A
随着我国社会经济的发展，人们对电气设计的要求越来越高，高层建筑的电气设计工作是一项复杂的工程，在设计过程中应充分考虑其特点，并注重节能的功效，才能满足现代高层建筑的各项需求。
一﹑高层建筑电气设计的特点
与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等电器照明设备; 货梯、客梯等电梯设备; 生活水泵和消防泵等给排水设备; 冷却塔风机以及水机组等制冷设备；引风机和鼓风机等锅炉房设备；排风机、电冰箱等厨房设备；包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备；包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备；另外，不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别，不过总的来说耗电量比较大。再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。
二、建筑电气设计的原则与特点
1、建筑电气设计应本着稳定、安全、经济的目标。虽然稳定、安全、经济三者达到最佳平衡存在矛盾，但是建筑电气设计应把稳定、安全放在首位，在保证系统的稳定、安全运行的同时也要兼顾经济的因素。虽然三者同时达到最佳结合困难很大，但设计者在设计过程应尽量使设计稳定、安全的条件下尽量经济，这也是每一位优秀电气设计师的职责和目标。建筑电气设计应遵守以下的原则。
（1）经济性。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。
（2）可靠性。根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。
（3）灵活性。主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备：投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。
（4）安全性。保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全 以及能在安全条件下进行维护检修工作。
2、建筑电气设计严格依据国家规范和有关政策和法令。规范包括国家规范和地区规范，是国家或某地区为确保设计质量，根据当地的情况而制定标准。建筑电气负荷计算前要做大量的调查工作。这些调查工作包括当地居民的经济状况、消费水平、生活习惯等。选择合适的计算参数。用电负荷是电气设备选择的依据。建筑电气设计与其他设计做好协调。建筑电气设计是整个建筑工程设计的一部分，设计过程中要与有关建筑、结构、给排水、嗳通、动力和工艺等工种密切协调配合。
3、与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等属于电器照明设备；货梯、客梯等电梯设备；生活水泵和消防泵等给排水设备：冷却塔风机和水冷机组等制冷设备；引风机和鼓风机等锅炉房设备；排风机、电冰箱等厨房用电；包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备 包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备 另外，不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别，不过总的来说耗电量比较大。再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。
三、高层建筑电气设计的主要内容
1、供、变电的设计。为了保证供电可靠性．现代高层建筑至少应有两个独立电源．具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电．互为备用。另外还须装设应急备用柴油发电机组，要求在1 5秒钟内自动恢复供电保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压都采用10kV标准电压等级。现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换互为备用。母线分段数目与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。
楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时一般按层数分区供电．或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。
2、网络综合布线系统设计。网络综合布线系统就是为了顺应发展需求而特别设计的一套布线系统。对于现代化的大楼来说，就如体内的神经，它采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将现代建筑的三大子系统有机地连接起来，为现代建筑的系统集成提供了物理介质。可以说结构化布线系统的成功与否直接关系到现代化的大楼的成败，选择一套高品质的综合布线系统是至关重要的。
3、电气照明设计。电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合。在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
4、防雷与接地现代高层建筑的防雷设计。采用避雷针和避雷带的做法简单可靠、经济合算。但必须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接．形成等电位层。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙．与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层建筑的防雷接地电气设备的保护接地和工作接地．都是合在一起的．组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。
5、消防自动灭火与报警机制的设计。随着科技的进步，高层建筑在火灾自动报警灭火机制方面也逐渐统一，目前主要包括5个部分：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心、自动洒水灭火器和气体自动喷射，以保证报警灭火自动化系统。在这个过程中，由探测器探测火灾信号，并自动转为电信号，电信号进入分区报警器以及消防中心，转为声光报警信号。而整个消防指挥与监控由消防中心完成。由于高层建筑消防用电设计跨多学科，规模、功能和控制范围都日趋复杂，因此设计的复杂程度也越来越高。
四、结束语
随着社会的进步和经济的不断发展，居民建筑还会出现新的特点，现代高层建筑的电气设计也由于智能化的需要而变得复杂。但是无论出现怎么的变化，电气设计者都应本着稳定、安全、经济的目标，认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工，从而将高层建筑电气设计和安装上推至臻美。
参考文献：
[1]刘雅洲，建筑电气设计原则与设计中常见问题．建筑技术.2009.
【关键词】高层建筑；电气设计；内容；问题
一、电气设计在高层建筑工程中的重要性
电气设计对于高层建筑重要性就好比中央处理器对于计算机的
重要意义。电气设计的好坏，直接关系到住户对高层建筑的满意度高低及整个建筑物设备能否安全运行，同时对投资商的基建投资有重要影响。所以探讨如何在高层建筑中合理进行电气设计以确保高层建筑的质量和满足住户对高层建筑必备设施的需要是十分必要也是十分重要的。
二、高层建筑电气设计中包含的内容
目前高层建筑中的电气设计已经达到“智能化”的水平，设计内容越来越趋向多元化和复杂化。目前按照人们普遍接受的理论来说，电气设计中包括强电和弱电两大设计系统。简单来说，强电系统重要包括照明和供电两大方面，弱电系统则包括电话、电视、楼宇消防系统等。
三、目前高层建筑电气设计中存在的问题
1、电气设计方案不合理
如果高层建筑中的电气设计者没有很好的考虑电气设计过程中细节问题就极有可能导致施工建设过程中的严重问题，甚至可能会导致电气事故。如对于电流的预估计算失误，电气线路设计不合理，电线规格选择不合理等问题。
2、不符合国家对电气设计的规范与标准
目前在电气设计中不执行设计规范和标准的问题十分普遍。如在高层建筑中关于低压配电线路如何选择截面的问题，因为民用高层建筑中的用电负荷大部分是单相负荷，如果出现三相负荷不平衡问题则会引发中线电流不平衡，随着各种家用电器的迅速发展和普及，低压电网的高次谐波的污染问题愈加严峻，3次与其奇数倍的谐波均组成中性电流。中性过电流且因此而导致的电气事故也越来越多。因此，电气设计规范已经规定民用建筑中的配电系统支、干线的截面规格。但是仍有一些人不能很好的执行电气设计规范，所以安全隐患仍存在在我们身边。
3、电气设计深度欠缺
目前电气设计深度不够的现象大量存在，很多电气设计无法达到建设部对于电气设计深度要求。电气设计过程中的可实施性的缺憾可能会给施工环节及安装环节
带来不必要的困难。如不按标准深度进行计算甚至会直接导致该项建筑工程的失败。如在设计中标注清楚各种材料及设备的型号及参考规格数据是十分必要也是十分重要的，这是施工方进行采购的重要依据。然而目前的电气设计文件中经常只是简单在系统图的旁标注各项设备的厂家产品编号或型号，而由于目前国内外各种规格型号的产品丰富多样，这就给采购方造成了不小的困难，甚至有时会导致在施工过程中的错误。
四、高层建筑电气设计中应注意的问题
1、配电及供电系统设计的安全性与可靠性
高压系统中一般采用单母线分段的形式，母线分段的多少由电源进线的回路数目决定，变压器多则可以分成多段，相互作为备用。10KV的外部接线最好考虑环网接线的方式，以确保配电网的可靠性。电源的进线一般采用电缆进线的方式。
低压干线和高压的供电系统一般采用放射性的供电方式，不同的楼层配电则应当采用混合式的供电系统。配电设备系统中的重要组成部分是干线。低压配电系统中的各级开关一般均采取自动的空气开关，通过设置长延时、短延时、瞬时三级来进行保护。对于单台变压器，一般容量选择大于1000KVA，方便控制并管理变压器的数量。
2、电气灾害防范设计
由于高层建筑本身的特殊性，如不幸在高层建筑中发生电气灾害那么住户一般只能通过自救的方式来逃生。所以对于高层建筑来说，建立良好的电气灾害防范监控系统是十分重要的。电气灾害监控防范系统是一种能够勘察到电路线路剩余的电流和电缆是否升温的技术，当剩余电流或电缆温度达到一定数值的时候就极有可能引发电气灾害。如果电气灾害监控系统可以在剩余电流或电缆温度达到可以引发电气灾害的温度前发出警报，则可以有效的控制电气灾害的发生。
3电气设计中的节能环保问题
随着目前环境问题越来越突出，节能环保也成为我们国家重点支持和发展的项目，保护环境，节约能源也成为我们的一项国策。所以，作为高耗能的高层建筑更加需要注重节能环保问题，坚决贯彻我国国策。所以必须在高层建筑的各个环节贯彻节能环保的思想，而电气设计则是各个环节中的基础。高层建筑要在满足住户对舒适度等各方面的要求的基础上进行节能，应先找出那些能耗是不必要的，是与发挥高层建筑功能没有必然关系的，再根据具体情况制定切实可行的节能方案。如变压器功率的损耗问题、输电配电线路上的有功损耗等无用的能量消耗。节能措施应因地制宜，结合具体情况，不能盲目跟风，反而增加投入的资金。
4、避难层中的电气设计
对于高层建筑来说，避难层是特殊的、重要的应急措施，是应该在电气设计过程中给予高度重视的。避难层应用于发生电气灾害是人员的暂时避难，来弥补高层建筑中的消防能力的不足。避难层中的建筑空间一般只用来救灾救急。但通常为了解决高层建筑中消防的实际问题，允许一部分设备机房的存在，同时进风系统应独立设置于避难层中。除这些设备之外，在避难层还需要设置特殊的电气灾害应急广播系统和通信系统。
5、消防系统的电气设计
高层建筑的功能和规模都是巨大的，所以消防系统的电气设计也是十分复杂的。高层建筑消防设备主要包括报警设备、自动或手动灭火设备、防排烟设备、通讯设备、照明设备及其他相关设备等。
6、防雷系统中的电气设计
用电保护接地系统、防雷接地系统同样也是高层建筑电气安装中不可忽视的问题。防雷接地系统应与配电保护系统装置及接地装置很好的联结。在屋顶设置避雷针形成避雷带，利用建筑物本身的结构构造综合安装接地保护装置。对弱电强电机房和消防控制房间采用专业的接地防护装置。保证楼层内的所有电气设备正常运行且与可靠的地线相连接。保证高层建筑物的安全可靠。
总结：
目前我国的高层建筑越来越多，高层建筑中的电气灾害也时有发生。随着我国经济的不断发展，电气设计者也应该紧跟时代潮流，促进我国建筑工程的发展。所以做好电气设计不仅体现着一个电气设计者的职业道德更是关乎许许多多人的工作居住环境、甚至关乎着他们的生命健康。为保证高层建筑的质量，电气设计工作者在电气设计过程中应遵循国家相关规定、认真细心的关注每一个细节和电气设计的深度，在设计前进行详细严谨的调查，搜集大量资料，为我国高层建筑的进一步平稳的发展贡献自己的一份力。
参考文献
[1]建筑电气设计中存在的问题分析，李石平，邢亚娣 《科技资讯》，2008年08期
[2]民用建筑电气设计规范 作 者： 瞿义勇 主编 出 版 社： 机械工业出版社 出版时间： 2010-6-1
随着城市现代化发展脚步的加快，导致城市人口的密度不断的增加，多层建筑住房已无法满足城市的发展需求，而城市用于建筑的土地面积非常有限。因此发展高层建筑成为我们目前解决问题的主要方式。为了确保高层建筑物的整体质量，需要将于高层建筑相关的所有因素考虑在内。而电气设计问题则是整个高层建筑物中直接影响其可靠性以及安全性的主要因素。因此，必须要对高层建筑中的电气设计工作予以足够的重视，并对其设计的方案进行反复的论证，以便能够及时有效的保证设计工作的质量，同时确保高层建筑施工质量符合要求。笔者将从高层建筑电气设计入手，分析在设计过程中需要遵循的基本要求以及注意要点，以便于在城市高层建筑电气设计生产时能够提供参考。
关键词:
现代城市;高层建筑;电气设计
高楼耸立已成为目前现代化都市的特点，这正是现代化经济发展的结果。高层建筑的出现不仅仅有效地解决了城市人口与城市用地之间的矛盾。同时也给城市生活中的人们提供了更多的空间和发展机遇。而对于高层建筑下的电气设计则是关乎高层建筑安全性以及使用可靠性的基本保障，因此需要我们投入更多的精力来确保其符合建筑生产需求，从而提升高层建筑的建设质量。
1对电气设计基本要求
1．1安全
高层建筑与人们生活息息相关，因此安全性也应当是在高层建筑电气设计过程中需要首要考虑的因素。所以在设计时，应当依据建筑设计对供电安全保障的需求，配置具有更多回路的供电系统以及备用发电机组［1］。由于高层与地面之间的距离差较大，因此为了满足顶楼供电的需求，所以需要配备供电电压在10千伏的柴油发电机，并通过变电器进行降压从而确保输电电压能够符合电压配电的要求。高层建筑在遇到较强风力时会发生人类肉眼无法辨别的晃动。但在电气设计时，需要通过合理连接电缆和铜母线槽来实现上升主干线的设计。从而有效地防治由于高层风力造成的建筑摆动而引起的电力线路拉扯，有效的避免事故发生。
1．2节能
为了更好的响应可持续化的发展的要求，我们需要在设计过程中引入节能减排、低碳生活的概念和内容。通过实践得知T5比T8或是T10更具有优势，在使用过程中T5能够更好而将电能转化成为光能，并实现节能的效果;通过高效利用变频电子技术能够使电气设备更好的节约能源，以空调的使用为例，通过变频设计模式，能够有效地降低普通电机所产生的耗电量大的问题以满足了其节能的发展需求。
1．3抗震
城市是人口聚集的密集区域，也是地震影响较大的区域。而高层建筑对于地震带来的影响表现较为明显，会成为城市建筑中的最大受害建筑。由于高层建筑所具有的容纳力，因此一旦发生灾害必然会给社会带来巨大的破坏。因此，在电气设计的过程中需要将高层可能遇到的灾害的可能性考虑在内，如火灾、爆炸等危害。为了避免产生非常严重的破坏力，因此需要在电气设计的过程中尽可能降低灾害带来的损害，以及其它一系列的不安全的影响因素。首先，需要在电气设计过程中，适当的对电缆进行固定，并确保电缆长度符合规定要求。在设施过程中应当给电缆留出充足的富裕量，以确保在遇到损坏时不破坏整个建筑的电力系统。其次，在电气设备上安装弹性支架，从而能够有效地避免在地震过程中的作用力，给电气设备以缓冲和固定的作用。再次，如果高层建筑遇到突发地震，应当自动关闭电梯的运行系统，并于最相邻的楼层停靠，确保居民的人生安全以及财产安全。
1．4自动化
将自动化技术加入电气化设计中，能够使整个机电设备得到管理。通过相关人员对环境变化的测量数据进行及时有效地调整，以确保整个设备能够安全的运行。同时加入自动化的电气技术能够通过数据监测随时发现运行中存在的故障，并提供错误报送信息。使操作人员能够更加准确、及时、有效地排出隐患。
2设计中应当注意的要求
2．1对电源以及电压的确立
为了确保高层建筑供电的稳定性以及可靠性，需要对供电电源以及电压进行选择。设计人员应当充分的考虑在楼宇投入使用时所需搭建的电力网络的要求以及负荷的情况，通过这两方面的因素考虑从而科学合理的确定电源数量［2］。一般情况下，设计人员都会设计两个或者以上的独立电源，就是为了能够确保供电及时有效。同时在一套供电出现差错时，能够作为备用电源进行使用。此外，柴油发电机也是备选方案的考虑条件之一，以确保在电力供给不足的情况下给予支持。
2．2高、低压电力的配电
在高层建筑的高低压电力配置过程中，需要将电力使用进行阶段性切换，从而确保电力能够有效利用。同时单母线的分电方式也是目前高压配电的通用形式。将放射性的系统主要应用于低压与高压的配置，而混合模式的设计则主要用于楼层间的配电。对于高低压的配电计费需要以高供高计的方式为主，同时对楼层照明电力系统以及动力计费进行区分。
2．3接地及防雷的设计
高层建筑中的接地设计以及防雷设计是高层电气设计工作中的主要内容。由于高层建筑对地基的施工通常使用的建筑材料都以钢筋混凝土为主，同时以钢筋混凝土的剪力墙技术作为施工技术。因此需要对建筑中的金属管线提供保障以确保其安全性［3］。在进行电力接地设计的过程中，通常使用混合型的接地系统，其主要方式是将防雷设计与电力接地以及电气设备的保护设计进行混合以作用于高层建筑中。此外，高层建筑设计中还应当使用避雷针以及避雷带以确保整个建筑的安全性。
2．4楼宇照明系统的设计
对于建筑中的照明系统的设计则包括建筑光源的位置、造型、亮度以及类型等方面的因素。同时照明系统的设计还和整个建筑的装饰有着一定的关联性。因此，在电力设计的过程中不仅需要考虑其电力功能的实现问题，同时还应当就照明系统的漏电等因素考虑在内。当然，为了符合我们节能环保的发展需求，所以在设计中通常会以节能、安全的材料作为设计首选。如:在楼道照明系统中可以使用时差、声控等对照明进行节能，同时选用LED型的光源能够更好的节约能源。
2．5防火以及报警系统的设置
如果电气设计中存在不合理的情况必然会导致安全隐患的存在，严重时会导致火灾等。因此需要在电气设计过程中加入防火以及报警系统来防止电气设计的安全隐患带来的危险。即使出现火情也能够通过相应的防火系统有效地降低损失。实现火情探测、灭火设备自动消防以及报警器联动是电气自动化设计中不可缺少的因素之一［4］。只有整个灭火系统的各个环节能够及时有效的联动才能实现灭火自动化的可能性。由于电气系统是诱发火情的主要原因之一，因此在进行高层建筑的电气设计过程中必须将灭火消防系统加入到电气设计中。然而，由于目前高层所涉及的电气设计的内容越复杂，就会给防火消防系统的设计带来越大的难度。
3结束语
通过对上述因素的分析，我们了解到电气设计的每一环节都与高层建筑的安全性有着密切的联系。也和每一位高层用户的实际利益切实相关。对于高层电气设计的内容来说，笔者主要针对现代城市高层建筑的电气设计的基本要求为主。同时，对于设计中涉及到的类似于供电电源以及电压、高低压配电、照明、消防等相关设计进行阐述。进而在以人为本的前提下向节能环保的电气设计方向努力。希望能够给现代城市中高层建筑设计的研究提供一些参考。
参考文献
［1］李朝辉．民用高层建筑电气设计要点解析［J］．中国房地产业，2015(09):52．
［2］何亮．现代城市高层建筑电气设计的关键要素分析［J］．四川水泥，2014(07):221．
［3］李俊峰．浅议现代城市高层建筑电气设计的要点［J］．科技与创新，2014(07):86，88．
关键词：超高层建筑；电气设计
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
现代建筑向“纵深”发展，成为社会向前推进的必然趋势。随之而来的高层建筑电气设计也已成为一门综合性的应用技术，智能化、环保化的要求还在不断给我们提出新的研究课题。如何在不影响功能的情况下改善高层建筑高耗电量的现状，也迫切需要我们找到应对措施。
一、高层建筑电气设计要点
1、电力负荷的确定
电力负荷是供电设计的主要依据。按国家现行规范，消防用电设备（如消防水泵、消防电梯、自喷接力泵、排烟风机、消防控制中心、应急照明）、电梯、生活水泵用电、电话机房、安保设备、航空障碍灯和人防中重要负荷等应按一级负荷别重要的负荷要求供电，其它用电负荷分别为二级或三级负荷。电力负荷预算时应分别计算动力电和照明电。电力负荷预算正确与否，对电气设备的选择、配置，保证电气设备系统安全、高效运行，对整体工程的经济分析和相关设计，都有重要的指导意义。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
2、电源及电压的选择
设10kV双重电源， 采用10kV标准电压供电。10kV供电电源分别来自不同的变电站。针对高层建筑中存在大量的一级负荷，还考虑备用柴油发电机组，要求在15s 内自动恢复供电， 应付意外情况的发生。
3、配电系统的设计
一般高压采用单母线分段形式。母线分段数目取决于电源进线回路数目，如有多台变压器组可分多段， 自动切换，互为备用。10kV 外部接线考虑环网接线形式，以提高配电网的可靠性。电源进线采用电缆进线。
高压供电系统及低压干线基本采用放射式供电，楼层配电则适合采用混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。高层建筑的竖井多采用插接式母线槽，各楼层竖井设有配电间。水平干线较难走线，可采用全塑电缆与竖井母干线联接。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。如果高层建筑需要较大供电负荷，应分散设立区域配电中心（可考虑设备层、中间层或最顶层）。
低压配电系统各级开关均采用自动空气开关，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。
单台变压器的容量选择一般都大于1 000 kVA 以便控制变压器数量。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。单台变压器的配置对一些超高层建筑有经济上的弊端。由于这些建筑负载多而分散，可在负载相对集中的区域（如顶层）另设一配电间，以减少该区域的供电半径，降低电能损耗。电梯应采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱， 设两路电源的自动切换装置，互为备用。计费采用高供高计。照明与动力分开，分别安装总电表和动力电表，总表减去动力表即为照明电。
4、主要设备的选型
（1）高压开关柜
通常高层建筑的变配电室设在主楼地下层，不宜采用油开关。根据高层建筑地下室的规定，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。
（2）电力变压器
根据《民用建筑电气设计规范》选择， 主楼内不能装置油浸电力变压器。高层建筑单体面积大，负载多，可选择多台大容量变压器组合使用。对季节性负载集中设置，以便在过渡期停用相应变压器，从而降低能耗。
（3）低压配电屏
多为大容量出线， 建议采用手车式。
（4）应急备用发电机组
应急发电机组应自成系统，避免接入其他负荷。位置宜靠近各区域配电中心。发电机选型建议采用燃汽轮发电机，较之传统的柴油发电机，这种发电机具有体积小、重量轻、故障率低的优势，尤其适用于高层建筑。
5、电气照明设计
（1）照明灯具选择
设计采用了高效能的T5 节能荧光管，将电能转化为光能的效果较好。与T8、T10 荧光管相比，T5 荧光管能发挥更好的节能效应。
（2）照明控制
超高层建筑公共照明区域大，灯具繁多，依靠人工管理无法实现。公共区域( 如大会议厅、室外泛光照明、室外LED 显示屏、公共走道、大堂等) 灯具采用总线控制技术，可根据时间及管理的不同要求对相应的灯具开关进行自动控制( 也可现场控制) ，避免长明灯现象，并节约能源。
（3）能源管理系统
超高层建筑同时也是能耗大户，传统的水、电、气、热量分别进行计量计数，不能满足超高层建筑节能的要求。超高层建筑设置能源管理系统，对抄表数据进行后期管理和服务，进行数据分析，以了解建筑设备的运行状态。能源管理系统不仅可进行数据收集，而且具有判断、评估能耗和智能识别功能，并提供各种类型的报表，为节能提供决策依据。
二、高层建筑电气设计的特点与对策
1、高层建筑由于照明及空调负荷多、电梯等运输设备多、给排水设备多，所以用电量特别大，对供电的可靠性要求很高。2、高层建筑中，动力电与照明电各成系统、分别供电。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则采用母线槽配电方式。3、高层建筑内部空间大、柱距大，又因其电气设备多，导致墙面埋线多、地面管道多。4、高层建筑主体通常采用干法施工，并且建筑构件的预制装配化使施工周期缩短，要求电气施工科学地高效运行。5、消防要求高。高层建筑高度高、设备多、人员密集、装修豪华、火灾隐患多，施救难度大，故对消防提出很高的要求。设计中对选材要有消防方面的针对性。6、用电设备分散，管理难度大， 要求微机系统监控管理。7、防震要求：配电屏、灯具等电气设备的防震处理；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理。8、节能要求：高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。围绕经济、节能和环保护的原则，采用技术先进、安全适用的配电方式，选用高效率变压器、电动机和高光效电光源、无功功率补偿装置和设备监控系统，减少电耗，节约用电。
三、高层建筑电气设计中的节能原则
节能环保业已成为我国当前一项国策。作为电能高消耗主体的高层建筑， 必须在设计阶段坚定节能方针，从设备选型、配置到传输线路的距离、功耗； 从吸收先进技术到降低无谓能耗，高层建筑节能潜力很大，也对电气设计人员提出了更高要求。高层建筑电气设计必须能满足建筑物的功能，在照度、色温、温湿度、空气流通诸方面达到使人舒适的程度，为建筑物的各种服务功能提供充足的动力电。在此基础上控制无谓能耗，作为节能的着眼点。首先找出哪些能耗是与发挥建筑物功能无关的，再制定、采取节能措施。如变压器的功率损耗、输电线路上的有功损耗都是无用的能量损耗；还有量大面广的照明用电，都可以通过采用先进技术及新型节能光源加以改善。节能设计要结合实际经济效益因素，不能因为节能而盲目投资，增加运行费用。技术或设备的革新、换代增加的投资，应该能在较短的时间内用节能所节省的运行费用收回。选用节能设备时，应具体了解其原理、性能、效果，经技术、经济两方面比较而定。节能措施必须遵循技术先进、经济合理、环保实用的原则。
[参考文献]
[1] 陈卓礼.对高层建筑物的防雷保护措施分析［J］.广东科技，2008（22）
[2] 胡龙才.现代建筑电气设计节能方法探讨［J］.科技资讯，2009（33）
[3] 黄国富. 超高层建筑配电系统设计简介[J]. 建筑电气,2010(6).
关键词：高层建筑；电气设计；规范；节能
随着我国经济的高速发展，城市化进程是越来越快，由此也带来了城市规模与人口数量的不断扩大。高层建筑因其在空间利用上的优越性出现频率与数量是越来越多，在各大中型城市呈现出快速增加的态势。高层建筑在发挥它巨大空间利优越性的同时，也带来让人们不可忽视的问题，人口多、面积大、层数多、功能复杂并且对信息化的要求较高，因此高层建筑对电气的依赖性也在不断增强。电气设计成功合理与否，在很大程度上决定着高层建筑的安全性与可靠性。因此，高层建筑的电气设计问题不可小视。
1 高层建筑特点
1.1 面积大。高层建筑的一个最显著特点就是面积大，这也是它受人褒奖的主要原因之一。纵观国内外的高层建筑，几万、几十万平米的高层建筑比比皆是。如：中央电视台新台址工程，CCTV 主楼含两栋分别为52层、高234m和44层、高194m 的塔楼，并由14层、56m高，重1.8万t的悬臂钢结构连接，总建筑面积47.3万m2，号称“中国公共建筑‘第一单’”。
1.2 高度大。高度大是高层建筑的另一个显著特点。由于追求建筑面积的巨大，并且还要减少占地面积，不可避免的要向高空发展。目前，国内外建筑物高度可达400 余米。如：在山东济南由上海绿地集团与济南市合作开发建设的“绿地普利项目”，位于济南经四纬二，总用地面积约250亩，规划总建筑面积约60万m2，在对外的计划书中称将建设超过400m的高楼。
2 电气设计主要内容和设备选型原则
2.1 主要内容
2.1.1 电力负荷
电力负荷是高层建筑中供电设计的主要依据参数，其计算准确与否，决定着设备的选择，以及安全可靠性。在行业内通常使用负荷密度法和需要系数法。
2.1.2 供电电源及电压
高层建筑的供电可靠性问题，在电气设计中表现得尤为重要。因为所有设备与基础设施正常运行的基础就是供电，因此供电系统设计是电气设计中的重中之中。
2.2 设备选型
2.2.1 高压开关柜
现代高层建筑中变配电系统通常都设在地下层，在原则上不宜采用油开关。具本方案原则应根高层建筑的地下层设计标准，选用真空手车式高压开关柜。
2.2.2 电力变压器
根据现代高层建筑的防火规范要求，主要楼层内应装设大容量的油浸电力变压器的。
2.2.3 变电所位置
现代高层建筑中的电力消耗量是相当的巨大，在变电所位置的选择上，应尽可能将高压负荷中心远离主要楼层。这在保障主要楼层的安全具有重要意义。
3 高层建筑防雷接地合理设计
3.1 接闪带和接闪网。一般来说，高层建筑物的屋顶防直击雷，可沿屋顶周边外墙外表面或屋檐边垂直面上或其外处布设接闪带，屋顶中间设置接闪网，同时经过伸缩缝时应有补偿连接装置。屋面接闪网网格尺寸应严格按照建筑物防雷等级设置；如若暗敷，应注意埋设的深度，按照经验，一般为天面水平层下30～50mm，宜做在防水层上保温层下，埋设太深则无较好接闪效果。但对于斜屋面盖瓦的高层住宅，其接闪器布置和安装时就要注意屋檐、檐脚、屋角等靠建筑物顶处的接闪带是不允许暗敷的；一般来说，高层建筑也不能利用屋顶周边混凝土内的钢筋作为接闪器。虽然“新设计规范”没有明确提出高层建筑不能暗敷接闪器，但《建筑物防雷装置检测技术规范》（GB/T21431-2008）第5.2.2.8 条中明确指出“高层建筑物不应利用建筑物女儿墙内钢筋作为接闪器”。
3.2 接闪杆。据“新设计规范”第5.2.2 条和第5.2.3 条，安装在高层建筑顶的接闪杆宜采用热镀锌圆钢或钢管，接闪端宜做成半球状，其弯曲半径为4.8～12.7mm。由于时刻会受到自然界空气、风力、雨雪、太阳辐射、接闪电流的电磁力等各种危害影响，接闪杆应重点考虑风力、冰雪、雷击能量等对其荷载的影响，选用防腐抗氧化、高物理强度、耐高能量的材料，保证构件安装连接牢固，减少装置能量损耗，并定期对其安全性能进行检测，使其长期有效发挥作用。
3.3 金属屋面。现代高层建筑为了美观，外墙较多采用金属或玻璃幕墙。幕墙上封口位于女儿墙外侧，属于屋顶周边，非常容易受到雷击，且幕墙与女儿墙之间的封顶金属板（多为铝制盖板）是良好的导电体，一般面积较大，故可利用作为接闪器。高层建筑要利用屋顶金属板作为接闪器，须满足：板间的连接应是持久的电气贯通；金属板无绝缘被覆层（氧化保护膜与保护油漆不属于覆盖层）。
4 当代高层建筑电气设计存在的主要问题
4.1 消防设备供电系统没有合理的未采用专用回路供电
现代高层建筑施工过程中，存在设计施工人员将容量负荷较小的消防设备及其使用电源直接接引在非消防供电回路的情况，一旦发生火灾，在消防人员会切断与消防设备无关电源的情况下，消防设备电源也会被切断，这就导致消防设备无发发挥作用，将会给人民群众生命、财产安全造成无可挽回的严重损失。
4.2 公共建筑非消防电源切断区域设置不合理
在现代高层建筑具体的设计施工过程中，设计施工人员往往对“有关部位”概念理解不深入、不全面，导致直接将切断非消防电源的消防控制模块设在民用、常用的低压配电室楼层照明干线回路上。这种情况的出现势必会在突发性灾难发生时造成消防时断电范围过大，给高层建筑中的各楼层住户造成不必要的恐慌。
4.3 高层建筑住宅配电箱进线开关选择不合理
现代高层建筑中建筑住宅的本配电箱问题主要表现为进线开关选择不合理，通常设计施工人员会选择具有短路和过载功能的断路器，这会在一定程度上增加配电级数。
5 当代高层建筑电气设计问题的主要对策
（1）针对消防设备供电系统没有合理的未采用专用回路供电问题，根据国家《高层民用建筑设计规范》GB50045-95（2005 年版）规定“消防用电设施应采用专用的供电回路”。因此，现代高层建筑的消防用电设备的供电应尽可能的从配电间开始就设置专用的供电回路，通过消防用电设备的两路低压电源，由建筑物低压配电柜的两路不同电源直接接引来避免突发灾难发生的情况下，在切断民用用电系统的同时导致消防设备的无法使用。
（2）针对公共建筑非消防电源切断区域设置不合理问题，根据《建筑设计防火规范》（GB50116-98）条规定，“消防控制室在确认火灾发生后，首先应能切断有关部位的非消防电源”。在火灾发生时，为扑救方便，消防人员首先在第一时间切断与消防设备无关的非消防电源，但是切断非消防电源应控制在一定的范围内。
（3）针对高层建筑住宅配电箱进线开关选择不合理问题，根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）规定，“自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级”，主要原因是配电级数过多，可能会导致供电可靠性的大幅降低。因此，在使用放射式供电的进线配电箱，为了减少配电级数，进线开关应尽可能的采用为具有隔离功能的断路器或负荷开关。同时，住宅配电箱使用的进线开关还应该具备同时断开相线和中性线的功能，这样是为保证灾害发生时能最大限度的保障人民生命及财产的安全。
参 考 文 献
关键词：高层建筑；电气设计
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
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
一 高层建筑电气设计的原则要求
(1)经济性。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。(2)可靠性。根据用电负荷的等级,保证在各种运行方式下提高供电的连续性,力求可靠供电。(3)灵活性。主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备；投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作,又能提高运行的可靠性,处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。(4)安全性。保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全,以及能在安全条件下进行维护检修工作。
在高层建筑电气设计的过程中,必须综合考虑上述的四个方面,才能真正起到改善高层建筑电气设计质量的目的。以配电系统为例,大部分设备由变配电所低压母线放射式供电,势必造成设备增多,投资增大,导致不必要的浪费,使经济性下降；如果过分强调经济性,减少设备,简化结线,就必然会影响可靠性,当发生事故时会造成较大面积的停电,从而又会带来损失,可见这样的结果是不但降低了可靠性,同时经济性也降低。因此,在具体的操作中,一定要综合考虑,力争做到设计的最优化。
二 高层建筑电气设计的主要内容
1负荷的计算
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
2变压器的选择
确定一台变压器的容量时，应先确定变压器的负荷率p值。变压器的效率一般可用下式表示：
（1）
式中：ηp―――变压器的效率：
Pz―――变压器的输出功卒（kW）；
Po―――变压器的空载损耗（kW）；
Pk―――变压器在额定电流时的负载损耗（kW）；
β―――变压器的负荷率。
从公式（1）可知，变压器的效率ηp是负荷率β的函数。欲最大效率ηmax，可对公式（1）求导数，并令dηp/β＝0，则ηp＝ηmax条件是Po＝β2Pk，即当空载损耗等于负荷率平方乘以负载损耗效率最高，则在效率最高点变压器的负荷率，令Pk/Po=α（变压器损失比），则：（2）
α值与变压器的规格有关，据公式（2）计算不同变压器（500~1600kV・A）在运行效率最高点的负荷率，所对应的负荷率约在63~67％之间。有关资料提出变压器的最佳负荷率并不一致，多数推荐65~75%，个别推荐70~85％，但这些数字都是基于变压器在最高效率状态下运行为前提的。
3供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV标准电压等级。
4高低压配电系统的设计
(1)高压配电系统。一类高层建筑是采用两路独立的10 kV市电电源同时供电;二类高层建筑可采用一路10 kV市电电源供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。
(2)计费方式，采用高供高计。居民负荷与其他负荷(商业、非居、动力)分开设置。居民负荷的高供高计为参考计量。居民的表计为IC卡智能电表。其他负荷在高压部分的高供高计一般为商业计量。在低压侧，装设非居与动力计费电度表，分开计费。商业总计量扣减非居和动力后，再按商业电价计费。
(3)变压器宜选用干式变压器，加金属屏蔽罩，采取减振、防潮措施。应采用节能环保、低损耗、低噪声(如非晶合金变压器、三维立体卷铁芯变压器)，接线组别一般采用D・yn11。单台变压器的容量一般都不大于1 250 kV・A。相同容量和相同接线组别的两台变压器可以并列运行。为限制低压侧的短路电流，正常时，变压器解列运行，中间设联络开关。严禁三台及以上变压器并列运行。
(4)高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统和树干式系统相结合。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层间配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。
(5)低压配电系统的总进线断路器，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。其余各级断路器的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。
(6)所有电梯均要求采用两路由不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。
(7)功率因数按规定应补偿到0.9～0.95。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起。采用智能型免维护无功补偿装置，配备自愈式干式电容，具备自动过零投切、分相补偿等功能。无功补偿大于180 kvar及以上时应使用发热量小的电容器，接触器应采用无接点接触器，过零投切，无合闸涌流。
5高层住宅走道、楼梯间应急照明的控制
（1）根据《住宅建筑设计规范》GB50096-1999第6．5．3条规定“住宅的公共部位应设人工照明，除高层住宅的电梯厅和应急照明外，均应采用节能自熄开关”。此条规范的用意是指在紧急情况（包括火灾）时必须保证楼梯间内的应急照明不能间断，而用节能自熄开关就不能做到这一点，如果按常规设置双控开关控制，又无法达到节能的效果。那么，能不能做到既不违反规范的用意，又能保证平时的节能需求呢有两种方法可以实现这个目的：
（1）可以通过采用带有消防触点的延时节能开关。采用的延时开关其原理要求开关内部带一小型继电器，带有两对触点，一常开一常闭，要求互锁。平时利用常闭触点（带延时功能）点亮灯具，火灾时利用其常开触点点亮灯具。
（2）可以采用双光源（双接线端子）的楼梯间灯具。这种方案其实就是将两套光源安装于同一外壳当中，实施起来很简单，又兼顾了建筑上的美观要求。其具体控制原理如下图：
注：当灯具安装高度低于2.4米时,须引接PE线
以上两种方法通过不同途径都可以实现应急照明在平时节能自熄，在紧急情况（火灾）下连续点亮的目的。以往，能实现上述控制要求的产品不多，所以在工程中实施有一定难度，目前已经有厂家进行了这方面的研制，并出了相应的配套产品，设计中可以考虑按上述方案实施
6 电气节能设计
电气节能是一个当前比较热门的话题，有不少技术措施可以实现节能目的，比如：通过设置合理的供配电系统，选用高效供用电设备，提高系统的功率因数，抑制谐波等等措施，都可以有效降低能耗，提高能源的使用效率。在现代高层建筑中，普遍采取传感器、定时器或者光敏元件来实现照明的自动控制作用，并通过各种建筑物的自动化系统来实现照明电路与接触器;另外，采取高光效的电光源，也是节能照明的重要手段。除此以外，有几点需引起大家的重视：（1）电气节能要考虑实际性，要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。（2）电气节能需要其他专业配合实现的，比如我们可以建议通风专业和水专业选择高效节能型的风机和水泵，以达到节能的目的。（3）照明设计中充分利用太阳光通过外窗利用天然光;部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术。（4）重视计量和管理，有好的设备如果管理不善同样无法节能。（5）新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制，设计人员平时应多了解这方面的信息，并根据实际情况将新技术、新产品运用于实际工程中。
7电气消防设计
（1）对于采用柴油发电机作备用电源的工程，柴油发电机的容量一般是根据最大消防负荷容量或其他重要的一二级负荷容量选择。在设计过程中，应注意一个问题，如果外电源突然中断供电，全自动应急柴油发电机组将带着所有正在使用的消防用电设备自动起动。而发电机的功率特性一般不允许满载启动。如果不采取措施，发电机组很可能会熄火，发不出电来，解决方法是使消防设备分批起动。但如果应急发电机组容量是按平时重要的一、二极负荷选用，容量往往比消防负荷大，也可不分批延时起动。
（2）根据“高层建筑防火规范”和“火灾自动报警规范”的要求，在消火栓处应能直接启动消火栓泵，在消防控制室处也应能手动控制消火栓泵的启、停。此外，在水泵房消火栓泵附近有一个控制箱直接控制水泵电机启停，这样消火栓泵的启动就有三处地方可控制，那么，这三处启动控制的主从控制关系是怎么样呢？一般来讲应以消防控制室为主。在实际设计中，消防控制室的手动起停按钮可不经过泵房设置的转换开关，而直接启动消防泵，既能解决直接起动问题，又便于消防中心统一监控。
出于安全考虑，消火栓启动按钮的电压要求是24V安全电压。现阶段很多工程规模都较大，当消防泵房与部分消火栓启动按钮距离较远的时候，这部分启动按钮若通过24V电压驱动远在消防泵房的消火栓控制回路会受电压损失的影响，消火栓泵无法顺利启动。为了解决这个问题，可以考虑通过中间继电器常开触点将24V电压升至220V电压后再接入消火栓泵控制回路以保证消火栓泵顺利启动。其原理如图所示：
消火栓按钮中继控制
（4）在火灾报警平面设计中，火灾报警探测器的设置不仅要考虑探测器的保护面积、保护半径和梁的影响，同时，依据《火灾自动报警系统设计规范》中探测器安装极限曲线达到探
测器之间安装间距的要求，在满足以上几个条件后火灾报警探测器才能达到比较好的探测效果。
（5）根据相关规范，高层建筑的变配电房，柴油发电机房属重要房间，需要设置全体灭火系统。气体灭火有两个基本特点:其一，设置场所特别重要；其二，气体灭火的实质是通过
隔绝氧气而达到灭火效果，且部分灭火剂在灭火过程中对人体尚有一定的毒性。因此，气体灭火的启动，必须在人员已经疏散的条件下才能进行。在工程设计中，常常出现两种错误。
其一、采用多线制远距离启动气体灭火系统。既从安装于设防区内的气体灭火控制盘中，用导线把启动和停止按钮引至控制室。这种做法是存在安全隐患的。气体灭火控制盘的启动是最高级的启动操作，其操作结果是无延时喷洒，一旦出现人员未疏散的情况，后果极其严重。因此不主张远距离手动或自动控制，而提倡现场手动操作。如果实在要自动控制，应在接到两个不同的火灾探测器报警信号后才能启动，并且气体灭火控制盘应具有手动优先的功能。其二、灭火控制盘设于防护区内。这种做法比较常见，在GB50163-92《卤代烷1301灭火系统设计规范》和GBJ 110-87《卤代烷1211灭火系统设计规范》中第6.0.2条同时规定“:手动控制装置应设在防护区外便于操作的地方”。灭火控制盘是最重要的手动控制装置，把它设于防护区内，违反了上述规范的规定。为了避免上述错误的发生，设计人员应该在设计说明中对气体联动关系予以明确。同时，气体灭火系统各防护区灭火控制系统的动作信息，应传至系统消防控制中心
三 结语
总之，随着我国社会经济的发展，人们对电气设计的要求越来越高，高层建筑电气设计也呈现复杂化。因此，设计人员应遵从国家相关规范，从技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的设计原则出发，使建筑电气设计更加合理，满足功能完备、适用安全的目的。
参考文献
[1]徐文根.工业与民用配电设计手册[M].北京:水力水电出版社,1996.
关键词：超高层；高低压配电；矿物绝缘；电缆应急照明；火灾自动报警；漏电监控报警
中图分类号：TM452 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）22-0052-02
随着经济的不断发展，新材料、新技术不断更新，与之相应的各地的超高层建筑也越来越多，如广州市的珠江新城就拥有多幢的超高层建筑，现已投入使用，后续也将要不断建设新增。超高层建筑相对于普通的高层建筑而言，层数较多，供应电能的可靠与否以及消防安全等要求也较高，因此，超高层建筑需要的建设用的资金投入大，需要的处于运行状态的设备也比较多，所以，其设计的复杂程度也比一般高层建筑要高很多。
1 某项目工程概况
项目（以下简称A项目）地处广东省茂名市，为一座超高层综合楼，总建筑面积约17万平方米，设三层地下室，为车库及设备房；首～三层裙楼主要为商业，裙楼四层为屋顶花园及架空层；五层以上分为A、B、C、D四栋塔楼，均为超高层建筑，其中，A栋为酒店，B、C、D楼均为住宅，最高的A栋屋顶标高为129.85米。
2 供配电系统
2.1 负荷等级及供电电源
根据现在国家规范的要求来说，A项目中需要按一级的负荷要求供应电能的有应急照明、客梯电力、电话机房、保安和排污水泵等用电设备，还有其他的用电设备，如消防水泵、防排烟风机、消防电梯和消控中心等消防用电设备。
10kV的电压等级是供电电源一般采用的电压等级，并且往往由来自同一或不同变电站的两段不同母线引进10kV电源。两路电源同时供电，分列运行，每路电源均应能承担工程中全部用电负荷。为确保超高层建筑中消防等用电设备的可靠供电，A项目中以满足超高层建筑的高要求供电，为保证能对A项目超高层建筑持续、稳定、安全的供电，A项目又另外设置了一组柴油发电机以作为备用电源，增强消防等用电的可靠程度。
2.2 变配电所的设置
由于A项目中的中央空调、水泵房等为主要的用电负载，但它们基本上都设置在地下，而另外的用电荷载比较大的用电器也都设置在离地面较近的一至三层楼中，除此之外，地上建筑物的高度最高达到129.85米，从变配电所引至屋顶需要用电的设备所需的输电费用仍是相对来说比较经济合理的，为使变压器能够足够近地靠近主要用电区域，本设计中将变配电所设在地下一层以方便运输电，同时将柴油发电机房设在变配电机房附近以方便漏电火灾时能够更好地维持供电。而对于那些高度较高的超高层建筑物，上部的避难层和屋顶相对于一般建筑物而言多了许多用电器，设置单个的变配电所不算太划算，所以可以考虑在屋顶再设置一个变配电所，与地下一层的变配电所同时运行，以达到配电要求
2.3 高低压主结线设计
A项目10kV的高压主结线采用的是单母线分段的方式供电，而且不在中间部位设置母联，为达到供电要求两路的10kV电源同时供电，但不合在一起运行。
变压器分组设置，面对冬夏两季空调所占负荷较高，而春夏两季较低的问题，将设计中的部分荷载集中设置到一起，然后在春夏两季中，根据情况摘除部门负荷，以达到减少变压器损耗、节约电能的目的。低压主结线采用单母线分段的方式，在变压器低压的一边设置一个母联开关，变电所的两台变压器在平时的时候分开运行，互不干扰，当发生意外导致其中一台变压器故障时，就可摘除部分空调等季节性负载，闭合低压母联的开关，由另外一台变电器来为大楼中的一些应急消防设备提供持续供电。
3 电缆电线选择
目前在我国的输电系统中，电缆电线的老化和过载使用的情况屡见不鲜，其导致的电气火灾也数不胜数。电缆电线中的可燃绝缘和护套材料不仅仅只是做火灾的助燃剂，它燃烧后所放出来的有毒气体也会危及到正在逃离火灾现场的人员或是正在阻止火势蔓延的消防人员的生命
安全。
对于一些重要的消防设施如消防水泵、消防电梯以及应急照明等在发生火灾时的应急设备，需要在火灾时持续稳定地工作，所以对这些设备供电的线路，必须足够安全以能够经受住火灾的考验。在超高层建筑中，消防主干线供电回路应选用矿物绝缘的防火电缆，消防支线则应选用低烟无卤阻燃耐火型电缆做成的电线，以消除在火灾是用电线路被烧坏而无法持续供电的问题。另外，一般的动力设备和普通照明回路都套有电缆绝缘及护套，当发生火灾时，这些护套就会烧着，放出烟雾和有毒气体，因此在超高层建筑中应选用低烟无卤的环保电缆，以减少这些护套在火灾中被烧着而放出有毒气体，致使在火灾中逃离的人们难以逃出火灾现场。
4 应急照明系统
消防控制中心、变配电所等重要机房在火灾发生时起着无比重要的作用，因此这些重要场所的值班照明应能在火灾发生时有至少能够达到3个小时的供电时间的电量；对于避难层中的应急照明来说，应急电源的供电时间显得尤为重要，所以火灾时应保持不少于1个小时的持续供电；疏散走道的地面水平照度按最低的1.0lx来考虑，也至少有不少于30分钟的供电时间；人员密集场所及楼梯间内的地面最低水平照度按最低的5.0lx来考虑，也至少有不少于30分钟的供电时间；其他的场所就按照平时供电的10%考虑。
各楼层的人流量较多的走道、拐角及出入口处均应设置火灾断电时的应急照明灯，并且这些应急照明灯均自带蓄电池，且不与普通照明线路共用一个线路，以防止火灾断电时不能及时发挥作用。应急照明电源一律采用双回路供电，并在最末一级配电箱处切换，双回路电源中的第二电源取自由柴油发电机组供电的应急用母线。应急用照明灯在无危险情况时采取就近控制，当火灾发生时，转到消防控制中心自动控制并点亮。
5 火灾自动报警及控制系统
根据规范GB50016-98和GB50054-95（2005年版）的有关要求，超高层建筑属于特级保护对象，应按照特级保护对象的要求在除泳池、溜冰场及卫生间外的场所设置火灾自动报警系统。对于A项目中的火灾自动报警系统，建议应采取在控制中心报警的方式。在消防控制室内设置火灾时必要的消防控制设备以及火灾事故广播预警设备，根据需要，将火灾时所要用到的消防控制模块、消火栓按钮等设置为编码型，以方便在发生火灾时，报警控制器能够根据接收到的报警信号来程序性地发出指令，启动应急消防设备。
A项目消防设计中，根据A项目所特有的消防特点，在地下停车场、厨房等地设置感温探测器，以及时消除明火火灾，在主要的出入口以及人流量大的各种用房和走道等处设置感烟探测器，同样也为防止明火火灾发生，除此之外，在各个预防火灾的分区里，都设置一定数量的手动报警器按钮，并在手动报警器按钮和各避难层每隔20米设置转为消防使用的专用电话插口。根据防灾规范的要求，在防灾控制中心，应设置外线报警电话，方便与外界联系，同时，在每层楼中，设置相当数量的广播喇叭，当发生火灾时，指挥人员便可借用这些广播喇叭来指导被困人员有秩序地逃离火灾现场。需注意的是：在消防控制室，必须能接收消防水泵、防烟和排烟风机等的反馈信息，并对其进行现场控制，以在保证控制人员自身安全的情况下维持其正常运行。
6 漏电火灾监控报警系统
漏电火灾监控报警系统是一种能在电气火灾发生之前将其探测出来的非常重要的设备。根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，漏电火灾监控报警系统应设置在高层建筑物内火灾危险性较大、人员密集的场所处，以此来防护电气火灾。故根据A项目在用电荷载以及用电线路的具体使用情况，应采用具有漏电火灾监控报警系统的二级保护模式，漏电火灾报警控制器应安装到每一个二级开关处。漏电火灾报警控制器设定漏电报警动作电流为300mA，切断漏电回路的时间不大于0.3秒。但对于类似消防、应急用电源、安全防控及不能够停电的场所等重要线路，应安装有纯报警式漏电报警器，具有采集漏电电流、过电流等信号超过设定值时，只发出声光报警信号，在保证供电的持续性的同时，又不控制脱扣（不切断电源）。
7 结语
超高层建筑所承载的人员量较大、楼层较高，因此对火灾等危急情况时消防等设施的持续供电要求较高，漏电火灾时需要有足够的时间来疏散人群。由于超高层建筑电气设计和普通建筑有着不同的设计理念和特殊的关键性设计处理，电气设计师在工程设计中会面临许多新情况、新问题。准确地掌握这些新情况，并及时地解决这些新问题，对建筑电气设计行业的发展具有重要的意义。
参考文献
[1] 火灾自动报警系统设计规范（GB50116-98）[S].北京：中国计划出版社，1998.
[2] 高层民用建筑设计防火规范（GB500540-95）[S].北京：中国计划出版社，2005.
