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摘要：电气设计作为民用高层建筑中的重要组成部分，其设计质量直接的关系着人们的生活质量与用电需求。民用建筑的主要功能就是为了满足居民的日常需求，因此在民用建筑供配电系统的电气设计中应坚持以人为本的设计原则。对其他项目设计相比，供配电系统电气设计设计到的内容较多，其组成部分繁杂，仅仅需要满足居民的日常用电需求，同时需要符合建筑主体施工方案，需要电气设计人员具有较高的专业度。笔者针对民用高层建筑供配电系统电气设计的需求、原则、要点三个角度进行分析，以供同行业人士参考。
关键词：民用高层建筑；供配电系统；电气设计；原则；要点
在我国建筑行业的不断发展与建设下，城市化进程加快的同时，出现城市用地紧张的情况。高层建筑因其土地利用率高、经济适用等特点，受到建筑行业的广泛关注，如今高层民用建筑已经成为建筑行业的主要发展趋势。供配电系统电气设计是民用高层建筑中重要组成，也是民用建筑设计中不可缺少的项目。提高电气设计的合理性需要设计人员结合民用高层建筑的特点及工程建设的实际情况，明确设计需求，遵循设计原则，掌握设计要点，以此提高民用高层建筑供配电系统电气设计的科学合理性。
1设计需求
1.1满足供电电源的可靠性
供配电系统的供电电源可靠性是高层建筑供配电系统中最为基础的设计要求。这是因为高层建筑物大多人员密集，且造价较高。供电电源的可靠性在很大程度上影响到了建筑物中人员生活或者生产的相关设备的运行安全。而且，针对现阶段高层建筑火灾救援形势严峻的特点，大部分高层建筑主要采取的还是自身消防设施灭火和安全通道疏散人员。一旦供电电源的可靠性不能实现，火灾发生之后整套与消防灭火相关的诸如淋水系统、消防电梯、消防照明、消防报警设备等就不能充分发挥作用。所以，满足供电电源的可靠性对于高层建筑灭火、高层建筑生活、高层建筑企业的正常运营都是相当重要的。
1.2保障供电的持续性和电源时间性
一般而言，针对电网可以提供两个独立电源的部分高层建筑来说，其基本可以满足一级和二级负荷的要求。但是，由于高层建筑与普通建筑不同，其内部具有相当重要的负荷。这就需要充分考虑到一旦高层建筑中电源系统出现故障或者检修保养时，另一个独立电源又不能正常运转，这就需要将柴油发电机组作为备用或者应急电源。所以，高层建筑供配电系统的设计中必须要满足有两个或者两个以上的电源进行切换，且电源切换过程和时间也应当满足相关电气设备的要求。
2设计原则
2.1可靠性原则
在民用高层建筑中，由于使用人员密集，涉及面广，因此，供配电系统设计必须坚持安全性与可靠性。在规划设计的过程中，应当首先科学分析实际用电负荷等级，在此基础上保证供配电系统能够在任何运行方式下都可以持续性提供电力保障，从而确保电力供应的安全可靠。
2.2节能性原则
设计者在进行民用建筑的电气节能设计的过程中，首要条件是必须满足民用建筑的相关功能的需求：其中所指的民用建筑功能主要是指包括照明照度、色温、显色指数、空调温度、空调新风量在内的各种综合应用功能，只有满足这些需求才是完整的电气设计，只有确保以上相关功能正常运转才是符合人民群众要求的好的设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，针对部分对于用电有特殊需求的场所（例如娱乐场所或展厅等）而言，这一区域内电气设施用电需求、工艺照明设备
3设计要点
3.1设计高低压配电系统
现代高层建筑一般在高压配电系统上采用的都是两条相互独立，电压在10kV的电源进行供电。一般高压在分段上采用单母线，可以实现自动切换，相互直接可以形成互补。母线在分段数量上应当于电源进线回路的数量相互适应。只有供电电源采取的是一主一备的方式时，才考虑采取单母线不分段的结线方式，在电源进线上应当全部应用电缆。计费上应当采用高供高计的方式，在计费表的安装上较为常用的方式是在整个电路中安装两块表，一块是总表，另一块是动力表，在计算过程中用总表减掉动力表的，差值就是照明系统的产生的费用。在高压供电系统中应当尽量减少变压器台数，一般使用的单台变压器都的容量都应当超过1000kVA。在供电线路中为了对低压侧短路电流进行限制，正常情况下，变压器解列运行，在中间需要设置联络开关。动力和照明变压器应当分开设置，如果动力容量过小，在动力变压器的安装上可以不分开。建筑中使用的电梯应当运用不同路的变压器引出的电缆进线，同时应当在电梯机房末端的配电箱设置两路电源，电源在应用过程中能够进行自动切换，互相备用。
3.2对于变压器的确定
民用高层建筑中的供配电系统设计的目的是提高建筑主体供电的稳定可靠，减少供电风险的产生，变压器作为调节电压的重要设备，在对其具体的属性的确定上就要综合多方面因素考虑，在设计和选型上需要结合配电变压器使用的具体年限和投资回收对变压器的具体型号要求来进行针对性确定，做好全过程的考虑分析，一般是通过投资变压器的价差和年耗电量的电费差来确定。除了这方面之外，在对变压器进行选择时，还要兼顾到变压器的节能环保特性，可以满足高层建筑对于用电负荷的多样化要求，不会产生较大的环境污染，最常见的做法是适当的高出变压器的最佳负荷。具体的型号确定，一方面要根据建筑使用的用途；另一方面还要考虑到造价成本因素，选择负载损耗和空载损耗最低的节能型变压器。
3.3照明系统的设计
民用高层建筑的供配电系统设计中，对于照明系统的设计是重要一方面，它直接和人们的日常生活相关，一旦照明系统设计不合理就会给人们的生活带来很大困扰。在具体设计过程中需要对照明系统中的节能指标进行严格控制，实行智能化设计，科学合理的把高层建筑中的照明系统和智能化控制有机结合，发挥出两者结合的最佳优势和特性，并且使其在使用中可以体现出人性化的特点，从而提升人们的居住体验感，此外，照明系统还可以依据建筑中的自然光、温度以及湿度等的要素来确定出最佳节能方案，使整个电气设计更为合理，最终达到节能效果。
3.4电机拖动系统的设计
现代化城市建筑越来越注重节能化，在现代民用高层建筑中，电机的拖动系统在建筑的总体电能消耗中占到了90%左右的比例，是整个建筑主体中电能消耗最为明显的一部分。从当前现状来看，当前很多建筑中的电机拖动系统中所产生的电能转化率非常低，在循环利用上还有很多不足之处，基于此，从节能设计的角度来讲，可以降低低于200kW电机方面的资金投入，而在200kW～355kW之间的电机则要适当的增加投入，包括节能和投资方面，但是，如果是超出了355kW电机的话，就必须要以高压为主，不能以低压来考虑。
结语：结合上文可知，提高民用高层建筑供配电系统电气设计的科学合理性，需要设计人员在实际的电气设计过程中坚持可靠性、节能性的原则，并结合民用高层建筑实际情况，将高低压配电系统、变压器、照明系统、电机拖动系统等设计环节进行全方面的考量，掌握电气设计要点，以此保障民用高层建筑的供配电系统的功能性需求。
参考文献:
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[5]低压供配电系统在高层建筑电气设计中的可靠性探讨[J].刘秉清.江西建材.2015(08)
论文作者:付超
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年3月下
论文发表时间:2018/11/20
标签：高层建筑论文; 系统论文; 变压器论文; 电气设计论文; 电源论文; 供配电论文; 可靠性论文; 《中国住宅设施》2018年3月下论文;