高层建筑的电气设计特点

　　摘要：随着社会的不断发展与进步，重视高层建筑电气的设计具有重要的意义。本文主要探讨高层建筑的电气设计的有关内容。

　　关键词：高层，建筑，电气，设计，接地，防雷

　　引言

　　随着建筑智能化水平的不断提高，高层建筑电气设计增加了很多弱电部分系统，包括数字电视系统、综合布线系统、背景音乐系统，保安监控系统，电脑的管理系统等。弱电设备占基建投资比率越来越高，所以设计好弱电各个系统，对于节约投资、提高智能化水平都有非常重要的意义。

　　l建筑电气设计的概念

　　1．1设计的概念

　　设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。

　　1．2服务的对象

　　设计是为甲方(业主)的功能需要服务的，也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言，妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情，在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。

　　2.供电及变电的设计

　　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。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。

　　3.高层建筑电气设计的主要因素和内容

　　电气设计中的强电部分主要包括高压配电系统、低压配电系统、动力照明干线系统和导线电缆敷设、防雷与接地、火灭自动报警系统等，这一部分设计的基本要求是安全性、可靠性和灵活性。

　　3.1高低压配电的系统设计。

　　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，在一些重要的建筑(一级负荷)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。国内高层建筑现阶段都采用两路独立10kv高压电源来同时供电的，一般采用单母线分段，自动切换，互为备用。计费方式则采用高供高计，但是在低压一侧，也安装电度表。而低压系统和低压于线配电方式则基本上采用放射式的系统。

　　3.2变电所位置的确定。

　　现代高层建筑用电量相当的大，确定变电所的位置时，应尽量使高压深入负荷的中心，这对节约电能和提高供电的质量都有非常重要的意义。所以一般都将变电所设置在主楼地下层，在选择高压开关柜时应注意，按规定不宜用油开关，应根据高层建筑地下室的标准，选用有\"五防\"功能的真空开关或手车式高压开关柜。在选择电力变压器时应注意，根据防火要求，主楼内不允许设大容量油浸电力的变压器。

　　3.3低压配电屏设计。

　　现代高层建筑主要使用的低压配电屏结构有抽屉式和固定式两种。国外一般都选用抽屉式，特别是大容量出线，做成手车式。而应急的备用发电机组．大多采用柴油的发电机组来做应急备用电源。而近年来，国外高层建筑已经开始采用燃汽轮发电机。这种发电机体积小、质量轻、反应快速。

　　电气照明设计。包括光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、眩光控制及调光控制与照明的配电线路的敷设等等。照明的设计与建筑的装饰有着密切的关系，二者应该相互配合，尽量在使用功能和艺术意境求得统一。同时，注意选用高光效电的光源，这样可以取得明显的节能效果。

　　3.4防雷与接地设计。

　　现代的高层的建筑防雷分为建筑物外部防雷和内部防雷两部分。外部防雷设计，防直击雷主采用避雷针、避雷带(网)和金属屋面作为接闪器，防侧击雷主要采用避雷环的做法。内部防雷设计，主要采用设置等电位联结、在低压进线处装设电涌保护器(SPD)的方式防雷电感应及雷电波侵入。现代的高层的建筑防雷接地、电气的设备保护接地，一般整合在一起，采用基础内钢筋作接地装置，如接地电阻不能满足要求则应加设人工接地装置。电梯设计，电梯控制设备由制造厂成套供应。电气设计只需为电梯及其辅助设备提供电源。按照《供配电系统设计规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的规定，高层建筑电梯均为二级负荷，重要的为一级负荷。一级负荷电梯的供电电源应有两个电源，供电采用两个电源送至最末一级配电装置处，并自动切换。为一级负荷供电的回路应专用，不应接入其它级别的负荷；二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源(或两个回路)。供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处。并自动切换。

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