【摘要】智能建筑技术作为新型信息技术与智能建筑的结合产物，不仅为居住者提供便利服务，同时也促进了建筑电气行业的长足发展。然而高层智能建筑的出现，电气系统设计变得更加多元化，考验着电气设计的科学合理性及智能性。本文根据多年工作实践，论述了高层建筑的电气防雷设计、电气防火设计和高低压配电系统的节能设计。
【关键字】高层智能建筑；电气设计；要点
一、高层智能建筑电气设计的特点分析
高层智能建筑与普通建筑电气系统相比，其与电气关联的设备较多，如楼梯安全照明系统、电梯、消防设备、排风设备等，但由于电气设备处于高层上端，因此还需要单独设置电源，这就加大了设备的用电量。为了达到电气设计的经济性要求，在进行高层智能建筑电气设计时，要在考虑稳定性和安全性的基础上，降低电气设备负荷，从而达到节能设计的最终目的。另外，高层智能建筑不同于低层建筑，其对于高低压配电系统以及防雷防火等要求较高，所以在进行实际电气设计时，要重点进行优化设计，从而给人们的居住安全提供必要保障。
二、高层智能建筑中高低压配电系统设计
通常情况下，高层智能建筑用电负荷等级为二级负荷以上，为了保证供电可靠性，至少应有两个独立电源，具体数量应视用电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。高压电源进线采用电缆，进线电压等级为 10kv标准电压等级。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在 15s 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。
由于高层建筑所涉及的线路较多，所以在实际的高压配电系统设计中，需要在本建筑物的一层或地下一层设置变配电室，每层楼竖井设层配电间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。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。另外，高层建筑需要进行分层供电，分别设置相应的变压器，确保各部分供配电的正常运行。
三、高层智能建筑电气设计要点
除了上述分析的高低压配电系统设计外，还需要重点考虑高层电气防雷、防火和节能等问题。
（一）高层智能建筑电气防雷设计
1.防雷设计
对高层智能建筑电气外部防雷的设计主要可以分为以下两个方面：1）接闪器设计。该装置位于高层建筑最高端，当遇到雷雨天气时，可以直接承接雷击，达到保护建筑的目的；2）引下线设计。该装置主要是通过高层智能建筑自身的金属结构以达到防雷的目的，相对比普通的建筑而言，高层建筑大都在 30m 以上。为了达到更好的防雷效果，在进行引下线设计时，要将高层建筑超出 30m 的部分按照三层为标准进行划分，同时将其与均压环连接，目的使雷电流更好的实现分流，从而减少对高层智能建筑内部电气的干扰。
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2.内部防雷设计
高层智能建筑电气在进行防雷设计时，除了要考虑外部设计，还应当从内部进行防雷设计，以起到更好的防雷效果。通常情况下，建筑电气内部防雷主要包括两方面内容 ：1）安装避雷器。在遇到雷雨天气时，高层智能建筑虽然具有外部防雷措施，但是当雷击过电压时，仍然会引起建筑内部配电、变压器的破坏，从而给智能建筑电气设备造成影响。因此，在配电、变压器中应当安装避雷器，避免雷击过电压对变压器造成损害 ；2）安装浪涌保护器。由于电网周围遭受雷击会使得雷电电压侵入到建筑电气系统内部，对一些电气设备造成影响，从而给居民人身安全构成威胁。而安装浪涌保护器可以有效避免上述问题的发生，同时它还可以有效降低雷击电压产生的电磁脉冲，从而避免建筑电气遭受电磁干扰。
（二）高层智能建筑电气防火设计
消防控制系统的核心是火灾报警控制器和联动控制器。智能型火灾控制器具有很强的分辨能力，对整个前端采集系统进行实时访问，通过对信息的分析识别出是否有火灾发生，确认火灾信息后将报警信号传到控制中心的火灾报警控制器。联动控制器接收来自报警主机的指令，联动控制器进一步对前端的消防设备发出指令，消防设备采取措施进行灭火减灾。相对比低层建筑而言，高层建筑一旦发生火灾，控制难度较大，所以在进行电气系统设计时，要重点考虑防火因素。高层智能建筑电气防火设计主要包括以下两点 ：1）火灾自动报警系统的设计。火灾自动报警系统主要由火灾探测器和警报器组成，其中火灾探测器在设置时要综合考虑建筑结构和人流量等因素，通常情况下，火灾探测器安装在过道、电梯前室和居民家中。另外，在进行探测器安装前，相关人员要对火灾探测器感烟和感温的敏感度进行测试，确保高层建筑在遇到火灾的第一时间发布火灾信息。在完成火灾探测器安装后，要对火灾报警系统进行设计，其材料通常选用防火材料，以确保在火灾发生时不会影响信号的传输。此外，还需要对报警系统线路进行敷设，敷设时要重点考虑电磁干扰等因素，确保火灾报警信号可以正常传输；2）消防联动控制系统设计。消防联动控制系统是电气防火设计的核心，该系统属于智能控制系统。当火灾发生时，火灾自动报警监控系统检测到火灾信号，将信号传输给智能警报系统，待智能警报系统识别火灾信息号，触发消防控制系统连接的一系列消防设备，从而达到紧急灭火的最终目的。
（三）高层智能建筑电气节能设计
除了防雷和防火设计外，高层智能建筑电气设计中需要考虑节能因素，在确保安全稳定的前提下，使电气设计实现良好的经济效益。高层智能建筑电气节能设计重点需考虑两方面因素：1）供配电线路选择。在高层智能建筑中，供配电线路是主要的电能输送载体，但是由于线路长度过长，使得出现大量的电耗和能耗，所以实际的电气系统设计中需要合理选择供配电线路，具体是根据高层智能建筑电气设备的负荷情况和供电距离，对线路的粗细进行筛选，尽量减少输电线的长度，从而达到节能的目的；2）照明系统的设计。在进行高层建筑照明系统设计时，要严格遵循节能理念，尽量采用自然光照明，例如选用透光率较好的门窗，降低照明系统的电能消耗。另外，照明灯具应当选择绿色节能材料，一方面提高居民的舒适度，另一方面也起到降低能耗的作用。
四、结束语
综上所述，高层智能建筑电气设计是一项复杂的工程项目，在进行实际的设计中，相关工作人员要根据实际情况，综合考虑各方面因素，同时要严格考虑防雷、防火和节能等因素，确保电气系统设计符合相关的标准和规范，提高居民舒适度的同时，有效地确保人身安全。
参考文献：
[1] 杨燕虹 . 建筑电气防雷接地设计要点探讨 [J]. 住宅与房地产 ,2016(36):52.
[2] 濮松奇 . 论超高层建筑电气系统设计与安装要点[J].科技与企业,2013(16):239-240.
论文作者:吴爽
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签：火灾论文; 高层论文; 智能建筑论文; 系统论文; 防雷论文; 建筑电气论文; 电气论文; 《城镇建设》2019年第06期论文;