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摘要：结合笔者相关工作经验，文章首先对高层建筑的用、负荷进行了分析，随后主要对配电高层建筑电气设计要点进行了探讨，以期提高高层建筑电气设计水平。
关键词：高层建筑；电气设计；要点分析
中图分类号：TU97文献标识码： A
前言：近年来，我国城市经济建设快速发展，现代城市各项配套设施发展迅速，高层建筑建设规模不断扩大。电气设计是高层建筑的重要组成部分，其设计的优劣直接影响着高层建筑的整体品质与性能。在建筑电气设计过程中，要与结构、暖通以及给排水等其他设计进行协调处理。此外，高层建筑由于在空间利用方面的优越性以及土地利用价值的提升, 当前在各大中型城市持快速增长的趋势。通常高层建筑面积较大, 且使用功能较为复杂，特别是各种电气系统的复杂性,线路纵横密布, 若电气配线选择及安装不当，在使用时就容易发生火灾等危险。为此，在高层建筑电气设计中首先应做好配电负荷计算，还必须对高低压配电系统、防雷以及防火等设计要点进行综合考虑。
一、用、配电负荷分析
（一）建筑规模主要用电负荷名称负荷等级
负荷分级就是根据对供电可靠性的要求程度及供电中断带来的政治、经济损失程度进行分级。电力负荷分级一般针对用电单位或用电设备。(1)建筑高度为100m或三十五层以上的住宅，消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、电子信息设备机房、客梯、排污泵、生活水泵一级；(2)建筑高度为50m ～ 100m且19 层～ 34层的一类高层住宅建筑消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、客梯、排污泵、生活水泵一级；(3)10 层～ 18层的二类高层住宅建筑消防用电负荷、应急照明、走道照明、值班照明、安防系统、客梯、排污泵、生活水泵二级。
在供配电设计中，设计人员首先要考虑到供电系统的安全性和可靠性，对用电单位和用电设备进行负荷分级，并根据用电负荷的分级确定用电设备的供电要求和供电措施。本着以人为本的原则，为了保证在冬天供暖季节尽量保证热交换系统供电的可靠性。笔者建议在有条件的情况下宜将所有供暖地区的热交换系统的用电负荷等级抬升到二级及以上。
（二）配电负荷计算
对于高层建筑的电力负荷计算，基本上采用需要系数法和负荷密度法。在进行建筑电气设计前，应对当地经济、能源结构以及居民的生活习惯进行详细调研，确定配电量，选择合理的计算系数，为电器和导线电缆的选择提供经济合理的依据。目前，高层智能建筑电气设计负荷计算不仅仅要考虑传统的照明、电视、电话的功率，还包括空调、电梯、通讯等的功率。配电负荷计算值偏小，会使选择的配电设备容量比实际需求的偏小，电气系统会出现过超负荷运行，使电能损耗增加，可能导致跳闸，给人们正常生活带来不便。长期超负荷运行后产生过多的热量使绝缘过早老化导致火灾，造成人身财产损失。配电负荷计算值过大，使电器和导线电缆设备选得过大又会造成浪费。因此，准确确定计算负荷具有重大的现实意义。
二、高层建筑电气设计要点分析
（一）供电电源以及电压的选择
为保证现代高层建筑的供电可靠性，设置两个相对独立的电源是必须的，而电源的具体数量则可以根据负荷的大小以及实际的电网条件来定量。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、计算机设备、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。
（二）高层住宅建筑中的导体及线缆选择
通常，对于高层住宅建筑，只要不是穿保护导管暗敷在不燃烧体结构内，其保护层厚度不小于30mm 的非消防的线缆、电缆均应选用低烟、低毒的阻燃类线缆。而低烟、低毒线缆就目前而言就是低烟无卤线缆。但未来或许还有其他新型的低烟、低毒电缆出现，规范中为了对线缆的选择不限定死，故没有明确指出应采用低烟无卤线缆。同样，对于一类高层和二类高层住宅中的用于消防设施的供电干线电缆也由宜采用耐火类电缆和应采用阻燃类电线电缆都改为应采用阻燃类耐火电缆。
（三）防雷与接地
外部防雷设计主要包括接闪器、引下线和接地极的设计。接闪器位于建筑物的顶部，能直接承接直击雷，起到保护建筑物的作用。目前防雷效果较好的接闪器是法国的IF3避雷针，它有极快的提前放电时间和高度准确的落雷，寿命长，适用于各种恶劣的环境中。引下线则是利用建筑物本身的内部金属结构来防雷。建筑物的高度超过了30m的部分每三层应与均压环相连。这样能扩充雷电流的泄放通道，促进雷电流的分流，降低电磁场的集中程度，减小建筑内部电子信息系统的受干扰程度。接地电阻与接地极的尺寸、埋深等因素有关，高层智能建筑可利用结构基础钢筋作为接地极，沿建筑物基础周边敷设一圈40×4热镀锌扁钢进行总等电位连接，并埋深在室外地坪1.0m以下
（四）高低压电的配电系统
低压电气主接线的方式有单母线和双母线两种方式。单母接线方式的电源及所有的出线共享一段母线，这种接线方式的优点是结构简单、维护运行方便、造价较低，但是供电的稳定性和可靠性较低。单母分段是在单母线的基础上将母线分为若干段，它们之间通过开关设备进行连接，当其中的一段发生故障的时候，断路器能够根据继电保护设备的指示进行切除，保证了供电的可靠性。对于超过9层高层建筑，采用市电和自备柴油发电机组双电源来保证一级负荷用电的安全性、可靠性和经济性。如果电力系统只能提供一路电源时，则需自备柴油发电机组一套，组成双电源供电网络。两个供电系统是独立分离的，不同时运行，市电合闸时，柴油发电机断路器必须处于断开状态，反之亦然。
（五）主要设备的选型
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。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。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。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。
（六）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。
照明线路和供电方式要求安全可靠、经济合理、电压稳定。由于电气照明线路与人们接触的机会较多，所以电气照明设备外露的、不应带电的金属部分都须绝缘或接地。重要场合的照明和事故照明，要有两个电源供电，确保供电可靠。照明线路最好专用，以免受其他负荷引起的大电压波动，影响电光源的寿命和照明质量。
（七）消防自动灭火与报警机制的设计
随着科技的進步，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与消防中心，可转为声光报警信号。由消防中心完成整个消防指挥以及监控。由于高层建筑消防用电设计设计学科较多，规模、功能以及控制范围都也越来越复杂，因此设计的复杂程度也逐步提升。
（八）电梯
电梯根据使用功能可分为观景梯、高级客梯、普通客梯、消防梯、服务梯以及自动扶梯等很多种；根据其速度可分为高速梯、低速梯、快速梯和超高速梯等；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。
结语：综上所述，现代高层建筑由于其内部系统较为复杂，电气设计的好坏直接关系到建筑的正常使用以及人民的生命财产安全，因此要求相关设计人员一并要本着认真负责的态度，并熟练掌握专业知识技能以及熟悉建筑的整体结构，确保电器设计符合实际要求。
参考文献
[1]顾俊.研究现代城市高层建筑电气设计的要点[J].中华民居，2014，（3）.
[2]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，（7）.
[3]张文娟，刘海霞.高层建筑中电气设计的要点分析[J].内蒙古科技与经济，2014，（2）.
关键词：高层建筑；电气设计；要点分析
中图分类号：TU97文献标识码： A
前言：近年来，我国城市经济建设快速发展，现代城市各项配套设施发展迅速，高层建筑建设规模不断扩大。电气设计是高层建筑的重要组成部分，其设计的优劣直接影响着高层建筑的整体品质与性能。在建筑电气设计过程中，要与结构、暖通以及给排水等其他设计进行协调处理。此外，高层建筑由于在空间利用方面的优越性以及土地利用价值的提升, 当前在各大中型城市持快速增长的趋势。通常高层建筑面积较大, 且使用功能较为复杂，特别是各种电气系统的复杂性,线路纵横密布, 若电气配线选择及安装不当，在使用时就容易发生火灾等危险。为此，在高层建筑电气设计中首先应做好配电负荷计算，还必须对高低压配电系统、防雷以及防火等设计要点进行综合考虑。
一、用、配电负荷分析
（一）建筑规模主要用电负荷名称负荷等级
负荷分级就是根据对供电可靠性的要求程度及供电中断带来的政治、经济损失程度进行分级。电力负荷分级一般针对用电单位或用电设备。(1)建筑高度为100m或三十五层以上的住宅，消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、电子信息设备机房、客梯、排污泵、生活水泵一级；(2)建筑高度为50m ～ 100m且19 层～ 34层的一类高层住宅建筑消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、客梯、排污泵、生活水泵一级；(3)10 层～ 18层的二类高层住宅建筑消防用电负荷、应急照明、走道照明、值班照明、安防系统、客梯、排污泵、生活水泵二级。
在供配电设计中，设计人员首先要考虑到供电系统的安全性和可靠性，对用电单位和用电设备进行负荷分级，并根据用电负荷的分级确定用电设备的供电要求和供电措施。本着以人为本的原则，为了保证在冬天供暖季节尽量保证热交换系统供电的可靠性。笔者建议在有条件的情况下宜将所有供暖地区的热交换系统的用电负荷等级抬升到二级及以上。
（二）配电负荷计算
对于高层建筑的电力负荷计算，基本上采用需要系数法和负荷密度法。在进行建筑电气设计前，应对当地经济、能源结构以及居民的生活习惯进行详细调研，确定配电量，选择合理的计算系数，为电器和导线电缆的选择提供经济合理的依据。目前，高层智能建筑电气设计负荷计算不仅仅要考虑传统的照明、电视、电话的功率，还包括空调、电梯、通讯等的功率。配电负荷计算值偏小，会使选择的配电设备容量比实际需求的偏小，电气系统会出现过超负荷运行，使电能损耗增加，可能导致跳闸，给人们正常生活带来不便。长期超负荷运行后产生过多的热量使绝缘过早老化导致火灾，造成人身财产损失。配电负荷计算值过大，使电器和导线电缆设备选得过大又会造成浪费。因此，准确确定计算负荷具有重大的现实意义。
二、高层建筑电气设计要点分析
（一）供电电源以及电压的选择
为保证现代高层建筑的供电可靠性，设置两个相对独立的电源是必须的，而电源的具体数量则可以根据负荷的大小以及实际的电网条件来定量。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、计算机设备、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。
（二）高层住宅建筑中的导体及线缆选择
通常，对于高层住宅建筑，只要不是穿保护导管暗敷在不燃烧体结构内，其保护层厚度不小于30mm 的非消防的线缆、电缆均应选用低烟、低毒的阻燃类线缆。而低烟、低毒线缆就目前而言就是低烟无卤线缆。但未来或许还有其他新型的低烟、低毒电缆出现，规范中为了对线缆的选择不限定死，故没有明确指出应采用低烟无卤线缆。同样，对于一类高层和二类高层住宅中的用于消防设施的供电干线电缆也由宜采用耐火类电缆和应采用阻燃类电线电缆都改为应采用阻燃类耐火电缆。
（三）防雷与接地
外部防雷设计主要包括接闪器、引下线和接地极的设计。接闪器位于建筑物的顶部，能直接承接直击雷，起到保护建筑物的作用。目前防雷效果较好的接闪器是法国的IF3避雷针，它有极快的提前放电时间和高度准确的落雷，寿命长，适用于各种恶劣的环境中。引下线则是利用建筑物本身的内部金属结构来防雷。建筑物的高度超过了30m的部分每三层应与均压环相连。这样能扩充雷电流的泄放通道，促进雷电流的分流，降低电磁场的集中程度，减小建筑内部电子信息系统的受干扰程度。接地电阻与接地极的尺寸、埋深等因素有关，高层智能建筑可利用结构基础钢筋作为接地极，沿建筑物基础周边敷设一圈40×4热镀锌扁钢进行总等电位连接，并埋深在室外地坪1.0m以下
（四）高低压电的配电系统
低压电气主接线的方式有单母线和双母线两种方式。单母接线方式的电源及所有的出线共享一段母线，这种接线方式的优点是结构简单、维护运行方便、造价较低，但是供电的稳定性和可靠性较低。单母分段是在单母线的基础上将母线分为若干段，它们之间通过开关设备进行连接，当其中的一段发生故障的时候，断路器能够根据继电保护设备的指示进行切除，保证了供电的可靠性。对于超过9层高层建筑，采用市电和自备柴油发电机组双电源来保证一级负荷用电的安全性、可靠性和经济性。如果电力系统只能提供一路电源时，则需自备柴油发电机组一套，组成双电源供电网络。两个供电系统是独立分离的，不同时运行，市电合闸时，柴油发电机断路器必须处于断开状态，反之亦然。
（五）主要设备的选型
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。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。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。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。
（六）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。
照明线路和供电方式要求安全可靠、经济合理、电压稳定。由于电气照明线路与人们接触的机会较多，所以电气照明设备外露的、不应带电的金属部分都须绝缘或接地。重要场合的照明和事故照明，要有两个电源供电，确保供电可靠。照明线路最好专用，以免受其他负荷引起的大电压波动，影响电光源的寿命和照明质量。
（七）消防自动灭火与报警机制的设计
随着科技的進步，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与消防中心，可转为声光报警信号。由消防中心完成整个消防指挥以及监控。由于高层建筑消防用电设计设计学科较多，规模、功能以及控制范围都也越来越复杂，因此设计的复杂程度也逐步提升。
（八）电梯
电梯根据使用功能可分为观景梯、高级客梯、普通客梯、消防梯、服务梯以及自动扶梯等很多种；根据其速度可分为高速梯、低速梯、快速梯和超高速梯等；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。
结语：综上所述，现代高层建筑由于其内部系统较为复杂，电气设计的好坏直接关系到建筑的正常使用以及人民的生命财产安全，因此要求相关设计人员一并要本着认真负责的态度，并熟练掌握专业知识技能以及熟悉建筑的整体结构，确保电器设计符合实际要求。
参考文献
[1]顾俊.研究现代城市高层建筑电气设计的要点[J].中华民居，2014，（3）.
[2]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，（7）.
[3]张文娟，刘海霞.高层建筑中电气设计的要点分析[J].内蒙古科技与经济，2014，（2）.