摘要：随着我国城市化建设的深入与发展，城市人口密度不断扩大，高层建筑也越来越多。在高层建筑中，其电气设计要求也逐渐增高，必须得符合国家规范，还得提高其居住的适用性等。建筑电气设计的建设逐渐走向自动化、节能化、信息化和智能化，必然对建筑电气设计有许多新的要求，这就要求广大设计人员在设计中，既要保证工程的顺利进行，又要保证所有的图纸审查按时通过，必须认真把握好工程电气设计的基本要点，提高设备使用效率，从而满足建筑物功能的需要。
关键词：高层建筑；电气设计；要点；探讨
引言
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一个比较复杂的课题；同时，高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题。随着科学技术的飞速发展以及人们生活水平的不断提高，高层建筑正向着自动化、节能化、信息化、智能化方向蓬勃发展。然而，电气在为生活带来众多便利的同时，也带来了一些安全问题，如何对高层建筑进行电气设计，成为建筑业界所要探究与思考的主题之一。
一、高层建筑的建筑特点及电气设计特点
在我国城市化建设发展下，建筑行业进入了空间膨胀的阶段，而高层建筑由于其特定的优势被广泛采用。高层建筑在建筑上的特点，决定了其电气设计的复杂与多样化，每个建筑单元的电气设计各不相同。电气设备的种类繁多，功能各不相同，有变压器、照明插座、电梯、风机水泵、制冷机等，这些设备的设计要求都不一样，因此在电气设计时，要面面俱到，按需要设计，引入节能减排意识，避免资源浪费。
二、高层建筑电气设计的主要内容和设计要点
（一）负荷计算
负荷计算决定着设备元器件的选择和安全运行，是电气设计的主要数据参数。因此，在电气设计时，一定要认真做好负荷计算，通常有需要系数法和负荷密度法加以计算。
（二）供电电源和电压的选择
电气设计包括很多设备运行的内容，为了保证各电气设备的安全可靠，供电电源与电压的选择就显得非常重要，在高层建筑中，负荷大小和电网条件决定着供电电源的具体数量，一般而言，高层建筑的独立电源应配备两个以上，同时供电，并相互备用，如果可能，还应当配备应急的柴油发动机组，以确保在停电后瞬时恢复供电，使重要的电气设备尤其消防、数据等设备运行正常。
（三）高低压配电系统设计
高低压配电系统设计涉及要点多，由于高层建筑由两个独立的电源同时供电，电压为10KV的标准电压，在设计时，采用单母线分段，自动切换，一般分段的母线数量，则根据电源进线回路数而定，电源采用电缆进线。只有在供电电源一主一备的情况下，才考虑单母线不分段的结线。其次，高低压配电系统采用高供高计的计费方式。在低压侧，采用将照明与动力分开的两部计价法，安装设计费电度表，使计费更加合理贴近用户。第三，单台变压器的容量一般不小于100KVA，这样可以适当减少变压器的数量。变压器正常时解列运行，中间设置联络开关，这样可以限制低压侧的短路电流。在照明和动力之间，设置变压器，同样的，低压侧对动力负荷分类计费。第四，高压系统及低压干线采用放射式系统进行配电，各楼层配电用混合式系统。高层建筑由于楼高层数多，负荷较大，一般按层数进行分区供电，有时也将变压器在地下层、中间层，或者最高层分散设置。第五，开关的设计，低压配电系统的开关，都用自动空气开关，设置三级过流保护装置：瞬时、短延时以及长延时。为了防止越级跳闸，自动空气开关选择性配合，并保护整定。第六，为了降低容量，变压器集中装在低压侧，采用于式移相电容器与配电屏放在一起，功率因数按规定补偿。
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（四）主要设备的选型
主要设备有四种：（1）高压开关柜：由于高层建筑的配电层安装在地下层，因此不应采用油开关，而应当根据配电标准，选用真空开关手车式高压开关柜，具有“五防”功能；（2）电力变压器：应当注意，主楼内按照防火标准，不能安装大容量的油浸电力变压器；（3）低压配电屏：根据国外使用经验，低压配电屏都采用抽屉式结构，若大容量出线，则采用手车式；（4）应急备用发电机组：按照高层建筑电气设计要求，必须配有应急备用发电机组，以备在停电时15秒内尽快恢复供电，传统的发电机组采用的是柴油发电机组。由于建筑行业的崛起，电气行业突飞猛进的发展，一些地区开发研制出比柴油发电机更先进的燃气轮发电机，其体积小重量轻，速度快故障率低，已经用在了具体建筑中。
（五）变电所的位置选择
由于高层建筑的负荷量大，为了提高供电量，节约能量，变电所的位置选择应当尽量深入负荷中心。
（六）电气照明设计
电气照明设计虽然在整个电气设计中是小工程，但依旧不能忽视，其要点依然要按照常规要求。照明设计的内容主要有光源选择、照度计算，灯具的布置等，还有调光控制以及照明的线路铺设。电气照明设计关系到高层建筑的美观实用，因此，在设计时，应当照顾到照明设计与所处环境的和谐与配合。在灯具选择上，应当首选节能型。
（七）防雷与接地
高层建筑最重要的安全防护措施之一是防雷。一般防雷有两种设计方案：一种是避雷针和避雷带；还有一种是消雷器和放射性避雷针，自从高层建筑在城市广泛出现时，并没有出现一例因为雷击而发生的事故，因此，从实际应用来看，这两种方案都切实可行，避雷效果显著。在防雷措施中，最主要的是金属管线的接地设计。在现代高层建筑中，防雷接地、电气设备的保护接地、工作接地合在一起，组成混合接地系统。为了均衡电位，提高安全性，除了利用建筑的钢筋混凝土基础作接地板外，还需要装设水平的人工接地体，把建筑物基础连接成接地网。
（八）电梯的设计
高层建筑中，电梯是必不可少的一部分，按照功能分，客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯以及自动扶梯等，这些电梯的速度不同，有低速、高速、快速以及超高速，通常采用直流和交流两种电流方式。在建筑设计时，要确定好电梯的功能配置及造型，然后和电梯专业人员取得共识后，对电梯的设计方案进行研究与确认。
（十）消防自动报警和自动灭火系统
在现代高层建筑中，消防自动报警和自动灭火系统非常重要，由于其造价高，密度大，一旦发生火灾或者其他问题，损失是不可估量的，因此，一定要做到事前去除隐患。在设计消防系统时，应当多方了解消防系统的功能，以及报警及灭火原理，以期设计更加合理安全。由于消防系统设计复杂，需要安全可靠性强，覆盖面广，涉及学科广博，因此，设计人员一定要加强与有关部门的沟通协作，在专业人士的指导下做好最终设计。
三、影响建筑电气设计因素及改进
高层建筑的电气设计规模大、功能多、控制内容广泛，因此，设计的工作量大，对安全性也有很高的要求。合格的电气设计应当满足七个要求：功能性、安全性、经济性、可靠性、可实施性、适应性及时间性。虽然其设计内容繁杂而庞大，但由于其实质还是高层建筑的附属设计，因此，往往有时得不到设计施工人员的重视，往往使这七个质量性规定的要求并不能实实在在地落实，总会出现一些不足。这需要设计人员加强电气设计意识，提高业务水平，从而真正使电气设计合乎设计要求。其次，在电气设备的选择中，应当在成本核算的基础上选用优质信誉产品，尽量使得电气设备的持久性、高性能性应用。第三、不同的电气系统需要用不同的设计方案，设计人员应当在熟悉电气功能的基础上进行个别设计，务必尽其所用，避免浪费，把节能减排的环保意识融入到设计中去。
四、结语
随着高层建筑的增多，高层建筑电气设计变得越来越重要，对建筑的使用功能和建筑的质量有着重要的影响，要在设计中不断的去完善，通过积累的经验和理论结合，将高层建筑的电气设计不断完善和发展。
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论文作者:何传太
论文发表刊物:《基层建设》2015年32期
论文发表时间:2016/10/20
标签：高层建筑论文; 电气设计论文; 建筑论文; 负荷论文; 功能论文; 电气论文; 变压器论文; 《基层建设》2015年32期论文;