摘要：城市化进程的加快推动了民用高层建筑的增多，在高层建筑电气设计方面人们也提出了越来越高的要求。在设计时，要根据高层建筑的特点进行，考虑其高度、人口密度、楼层等综合方面的因素，并优化供电系统，提高电气设计的安全可靠性，保证可以满足民用高层建筑的电气需求。
关键词：民用；高层建筑；电气；设计要点
1 概述
随着建筑行业的发展，民用建筑的高度在不断提高，这就给建筑电气设计提出了更高的要求，因此，在民用高层建筑电气设计中，要把握其设计要点和注意事项，通过有效的控制，保障电气系统的正常运行，并提高其系统运行的安全可靠性。
2 民用高层建筑电气设计的注意事项
民用高层建筑中的负荷比较大，照明及所有用电设备等都会影响其用电量, 故其电气设计必须保证其供电的可靠性、安全性。还要确保电气设备的防震、管线的防火等措施，如配电屏、灯具、管线和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
3民用高层建筑电气设计的主要特点
高层建筑根据其使用性质、火灾危险性、疏散和火灾扑救难度等进行分类，分为一、二类高层建筑。一类高层建筑消防用电应按一级负荷供电，二类高层建筑消防用电应按二级负荷供电。还应根据供电要求及工程负荷特点，确定供电方式和配电系统。电力负荷是供电设计的依据参数，准确与否，对合理选择电气设备，起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，一般采用负荷密度法和需要系数法进行。现代高层建筑在有两路供电条件的情况下，采用两路10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相顺应。但在只有一路供电条件的情况下，采用一路10kV电源供电，同时必须配备柴油发电机组作为第二电源向一、二级及特殊负荷供电，当供电电源为一路时，采用单母线不分段的结线。电源进线为电缆进线。
4、工程实例（本文只作电气照明系统设计实例）
1）、某小区一类高层综合楼，建设用地面积4843.3m2，总建筑面积35063.03m2。建筑物耐火等级为一级，由地下1层、商业裙房和两栋塔楼组成。地下1层、地上裙房5层，两栋塔楼均为6~27层，建筑高度85.25m。地下一层为设备用房、小车库，地上一至三层为商业用房，四层为餐饮用房，五层为电影院及茶室，六层以上为住宅。
2）、用电负荷：消防用电设备、应急照明等为一级负荷，其余为三级负荷。一路10kV电源引自市网，备用电源采用柴油发电机。一级负荷两路供电在末端自动切换。低压系统保护接地采用TN-S形式，建筑物内设总等电位联结。为满足高层建筑防火要求和提高变压器的过负荷能力，该工程选用一台1x2000kVA干式变压器，变压器的负荷率平时保持在78.5%左右。
3）电气系统设计
照明系统：
（1）系统概述：该工程的照明系统分为正常照明、应急照明。
正常照明主要包括该建筑物在正常情况下使用的室内外照明。如：地下一层~二十七层住宅。为减少动力负荷频繁启动对照明质量的影响，照明与动力分别由不同的低压配电柜独立引出回路，向其供电，由低压配电柜出线后进入配电竖井，经低压母线引至各楼层照明配电箱。该系统的配电方式采用树干式和放射式的混合系统。
（2）因本项目为一类高层综合楼，对供电要求较高，在地下一层设柴油发电机组，每层均设有专用的应急照明系统，系统覆盖区域有地下一层~二十七层公共区域等。在设计时该系统采用在最末一级配电箱处设双电源自投自复方式供电，在此基础上，在各个公共区域设置了自带电池浮充的照明灯具，蓄电池的工作时间不少于1小时。
照度的确定：
（1）严格遵循《建筑照明设计标准》GB50034-2013，标准中规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等，照度标准是不可随意降低或提高，要有效控制单位面积灯具安装功率。
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（2）照明设计采用高效的节能光源，高效节能荧光灯(自带功率补偿装置)（如T5、T8管）、紧凑型荧光灯及LED光源。
（3）使用低能耗、性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器等，公共建筑场所内的荧光灯选用带无功补偿的灯具。
（4）灯具控制方式，通过采用各种节能型开关或装置进行节电。根据照明使用特点采取分区控制灯具或适当增加照明开关点。
5、民用高层建筑电气设计要点
（一）避雷系统设计
民用高层建筑的避雷系统设计要根据《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010，准确的确定其建筑物的防雷等级。防雷等级确定后，应按规范要求进行设计。在避雷系统设计中，在屋顶设接闪带防直击雷，利用建筑物结构柱内的主筋作引下线，结构基础内钢筋网作接地体。门窗等较大金属物应与防雷装置连接；竖向敷设的金属管道及金属物的顶部和底部应与防雷装置连接，防止侧向雷击。电缆进出线在进出端应将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连，防止雷电波侵入。电子信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件应与建筑物的共用接地网作等电位连接。防雷接地、变压器中性点接地及电气设备保护接地等共用统一的接地装置，要求接地电阻不大于1Ω。
（二）消防系统设计
在设计民用高层建筑电气系统时，还需要注意的一个重要内容就是消防系统的设计，现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等，实现报警灭火自动化。设计时应把握三个方面的内容: 1）消防系统设备必须配备充足，并能够得到相应设备的质量保障，通过高质量的消防设备运用，为消防系统的安全设计提供保障；2）消防系统设计要保证系统控制的高效可行，最主要是加强系统反应的灵敏性，为整个民用高层建筑的消防提供安全基础；3）进行相应的报警系统的严格设计，确保在发生相应的状况后，系统可以做出最准确的反应，及时进行报警，并采取紧急措施。
（三）照明系统设计
在进行民用高层建筑照明系统设计时，要能够保证高层建筑正常生活用电需求，照明系统设计，分正常用电照明系统和应急用电的照明系统，保障在不同用电情况下，用户可以及时安全的使用照明，应急照明系统的供电还要更加安全可靠，一旦发生用电故障时也要保障照明安全正常工作。
（四）供配电系统设计
在设计供配电系统时，应保证系统设计的合理性，随着建筑的高度增高，用电负荷随之增加，若是低压采用放射式供电，不仅很难满足电压合格率的要求，而且致使低压回路数过多，施工难度增加，针对这类情况，可采用插接式母线槽、预分支电缆等装备干线式供电，在各楼层设母线插接箱或预分支电缆头接至各层的配电箱。
（五）节能效果
节省能源是我国经济建设中的一项重大政策，节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面，它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式、高效率变压器、电动机和节能照明光源、无功功率补偿装置和设备监控系统等措施，减少电能损耗，节约用电。
6、结语:
随着社会不断发展进步，城市扩建的规模越来越大，为了节约用地，人们不断向高处扩建建筑物，导致民用建筑的高度日趋增加，在高层民用建筑中，电气系统极其重要，是人们正常生活的重要保证。在设计过程中充分考虑安全、可靠、稳定、节能、经济等方面的问题，设计出更加科学、合理的电气系统。
参考文献:
[1]谭文荣.解析民用高层建筑电气设计要点[J].建筑·建材·装饰，2015（21）:67.
[2]中华人民共和国国家标准．《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013；中国计划出版社
[3]中华人民共和国国家标准．《建筑照明设计标准》GB50034-2013中国建筑工业出版社；
[4]中国建筑标准设计研究院.2007全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇（电气）
论文作者:徐芳
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
标签：高层建筑论文; 系统论文; 负荷论文; 电气设计论文; 建筑物论文; 防雷论文; 母线论文; 《防护工程》2017年第15期论文;