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摘要：高层建筑电气设计涉及很多方面，周期较短，任务较重，对设计水平要求比较高。因此，在进行电气设计过程中，要采用先进的设计理念，提高设计人员的节能环保意识，做到节能设计，对高层建筑电气设计进行全过程的管理，保证电气工程运行安全。本文主要针对电气设计在高层建筑工程中的重要性以及高层建筑电气设计的主要内容进行简要分析。
关键词：高层建筑；电气设计；内容；问题
1电气设计在高层建筑工程中的重要性
电气工程是高层建筑工程的一个重要组成部分，如果把高层建筑比作计算机，电气工程就相当于计算机的中央处理单元（中央处理器），同时提供所有的硬件所需的能量。而电气设计是电气工程的重要组成部分，它直接关系到高层建筑工程的质量、周期、投资和预期效果，工程质量直接影响到整个建筑设备的安全运行，及高层建筑节能的效果和投入使用后的功能，包括工作、生活中的舒适性、安全性、高效性。
2高层建筑电气设计的主要内容
2.1电气设备选型
为了保证高层建筑的稳定性和安全性，设计人员要坚持节能环保的原则，合理选择电气设备的型号。第一，在设计高压开关柜过程中，要选择合理的真空断路器。因为高层建交配电室一般设置在主楼地下层，在通常情况下，采用“五防”工程的真空开关高压开关柜。在选择变压器过程中，可以采用干式变压器。第二，在选择低压配电屏过程中，可以采用多米诺组合式开关柜等，通常采用自动空气开关出线的方式。第三，为了保证电能供应，要结合高层建筑的特点，设置应急备用发电机组，在通常情况下，可以选择用燃气轮发电机，这种设备重量比较轻，反应速度比较快，很少出现一些故障，能够满足实际需要。第四，母线槽和电缆设置。根据国外的经验，在实际设计过程中，可以采用接插式的绝缘母线槽，从而取代了传统的设计方式，增加容量，保证电气设备的可靠性和安全性，便于管理和维护。
2.2低压配电系统设计
电压配电系统是整个高层建筑电气施工的核心设备，在通常情况下，是由树干式配电和放射式配电结合构成的，如果施工系统不同，在工程投入方面出现很大的差别，影响到工程基建的初期投资。比如在进行施工过程中，一栋高层建筑采用二路高压进线，采用两台变压器，另外在建筑内部还包括水泵房和冷冻机房，通常情况下，高压部分采用单母线分段运行手动方式。低压部分采用母线分段运行方式，联动开关可以选择自投自复、自投自不复以及手动转化开关，实现变压器正常稳定工作。为了有效地降低电气设备成本，可以采用以下措施。第一，要尽量减少低压柜的出线回路，在进行施工过程中，施工人员要确定负荷的种类和位置，合理设置同一区域内同一性质的负荷，由低压母线馈出回路供电。施工人员可以根据实际情况，最大限度地减少低压柜出线回路和低压柜数量，从而不断节约工程投资。比如对于高层建筑，如果在很长时间内不停电，在通常情况就是采用大容量单回路供电的，并且电气设备性能较好，如果不出现电气故障，是不需要进行检修和维护的。第二，在进行电气施工过程中，低压配电系统系数和功率系数在很大程度上会影响到电气设备建设的整体投资，具体对电流计算、电缆以及开关会产生直接影响。如果取值偏大，就会选择容量大的变压器，就会增强变压器损耗。因此，在进行电气设备选择过程中，要合理选择计算系数。
2.3供电电源的设置
电力负荷精确计算完成之后，要进行供电电源的配置。对于高层建筑来说，通常为了保证建筑用电的可靠性，高层建筑都会配置两个或两个以上的供电电源，具体数量视建筑物内部的电力负荷值来定。实际供电时，建筑物中所配置的两个及两个以上电源同时供电，并互为对方的备用电源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当然，除了供电电源之外，高层建筑内部还要设置相应的应急发电机组，目的是防止建筑电路发生运行故障后，整栋建筑物失去电源，无法在短时间内恢复供电。应急发电机组能够在市电电源断开后15s内自动起动恢复供电，为居民提供及时、可靠的供电服务。
2.4防雷与接地
现代高层建筑的防雷设计，除了利用雷击和闪电的传统做法，在近年来还出现了消除和放射性避雷针。市面上可获得的大量的防雷技术，但在工程的实际应用中，在理论上一直存在争议。现代高层建筑均采用钢筋混凝土剪力墙和地面连接是非常可靠的。关键是要做到接地金属管，保护接地和防雷与接地工作的现代化高层建筑，电力设备等结合在一起形成混合接地系统。由于最小要求接地电阻为1Ω或更小，建筑物作为使用接地板的钢筋混凝土基础，虽然基体钢和其他天然接地的接地电阻已能满足要求，但仍需要安装一个水平的人工接地，主要建筑连接到基于地面的网络，以提高安全性作为一个整体的电位。
2.5消防自动报警系统
设计人员要根据高层建筑的高度、结构、性能和材料，采用合适的消防报警系统。设计人员在设计防排风系统过程中，可以结合实际情况采用正压送风系统，负压排烟系统，从而满足高层建筑物的实际需要；为了更好地做好疏散工作，要科学设计通讯设备，采用程控、对讲机以及火警专用电话，还要设置应急照明灯、诱导灯、疏散电梯以及防火卷帘门，保证在发生火灾人们能够及时撤离。在进行消防用电设备设计过程中，可以从以下几个方面做起：第一，在具体设计过程中，设计人员采用双电源的方式，结合放射的方式和末端自动虎头方式，保证安全。第二，在设计过程中，要注意设计备用电源，要设置备用电源，从而满足实际消防需要。第三，对消防用电配线而言，要保证导线的防火阻燃性，保证在发生火灾后能够正常运行，发挥消防自动报警系统的防范作用。
3高层建筑电气设计存在的问题
3.1电气设计违背或偏离设计规范的规定
高层住宅建筑的低压配电线路截面的选择。由于绝大多数民用建筑为单相负载用电，三相负荷不平衡必然存在，计算机和各种家用电器的普及，低压电网的高次谐波及中性线电流不平衡导致波污染的增加，以及三次和高次谐波的整数倍，非整数倍构成中性线电流，进而引发过电流电气火灾的现象也越来越多。为此，设计规范的有关规定已经明示主干配电系统、分支线和支线的导体截面选择原则，N线或PEN线部分导体截面应选择具有相同的相线截面。然而，仍然有大量的高层建筑的配电设计人员继承前之前的设计原则，N线的选择或PEN线截面仍然为相线截面的1/2甚至1/4~1/3，这也是最常见的电气设计中的安全问题之一。再次，选择改造和位置分布，设计规范是明确地考虑“起重设备和运输方便”，这是为了确保可用性和可维护性的基本要求。近年来，大量的高层建筑项目中的改变，多个柴油发电机室的分布覆盖在地下室，违反设计规范要求。进一步的电气设计必须适当考虑运输及升降通道维护的问题。
3.2高层建筑电气设计深度不够
电气施工图设计深度不达《建设工程设计部编制的文件编制了预定深度》的现象比较普遍，主要设计文件可能存在缺陷，而造成设计文件本身出现错误的原则又难以检测，将直接导致施工和安装困难或错误，将影响工程的施工进度及以后的使用功能。
4结论
总之，做好高层建筑电气设计工作有助于提高高层建筑的整体质量。本文通过对高层建筑电气设计内容及相关问题进行了简要的分析，在未来的发展中只有严格遵守国家法律法规，做好施工设计以及材料的质量检验等工作，才能够进一步提高高层建筑电气工程施工质量。
参考文献：
[1]陈锦文.高层建筑电气设计重点探讨[J].中国新技术新产品,2016,05:70.
[2]李鹏.现代高层建筑电气设计相关问题分析[J].住宅与房地产,2016,03:65.
论文作者:王永生
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/30
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