高层建筑电气设计篇1
关键词：高层建筑；建筑电气；工程设计
中图分类号:tm92文献标识码:a
1.概述
随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用逐渐增多，特别是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。这就对供电系统的安全、可靠性提出了更高的要求，对高层建筑物内部的电子设备的外部环境有了更加研究的要求。我国20世纪80年代才开始进行高层建筑用电负荷的专题研究。许多计算都是照搬国外经验，但国情不同、地域不同，需要系数不合理，单位容量指标偏低。随着高层建筑的不断兴建，用电设备增加，特别是在高层建筑内，空调及电梯负荷的大量使用是电力负荷发生很大变化的一个很重要的因素。
2.高层建筑配电设计的负荷计算
高层建筑用电设备增加，严格确定用电的负荷特别重要，以前由于设计的每户负荷定得不高，所配置的电表、开关及导线截面均偏小，造成经常性的负荷跳闸，超负荷运行而烧坏开关、电表和电线的现象时有发生。如果要提高高层建筑配电系统的可靠性和正确选择各类配电设备的容量，我们就必须科学且合理的进行负荷计算。
目前多采用需用系数法，利用系数法和二项式法来求得“计算负荷”。我们定义：
需用系数；利用系数
需用系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。其计算公式为：
其中,，分别为单元计算负荷和用电设备的总功率，为需要系数，可查阅相关设计手册。
利用系数法采用利用系数求出最大负荷的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。
二项式法在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷,计算公式:
其中，为用电设备的总功率，kw；为用电设备中n台中最大功率用电设备的设备功率，kw；为单元计算负荷，kw;c,b为二项式系数，可出参考工程设计手册。
3.负荷计算工程实例
3.1工程概况
某广场建筑为综合性高层建筑，属于一类高层建筑。主体共29层，分为a、B两栋，一至四层为高层裙房，其功能为商业网点、写字间、商场、游泳池等，五至二十八层均为住宅。建筑面积57667m2。
3.2负荷计算的依据及要求
该城市属于一类气象区，要求的功率因数为0.9。从而必须设置柴油发电机作为消防设备及重要公用电力的备用电源，住宅每户用电容量的标准建议值6kw/户，其余动力负荷按实际功率考虑，商业网点负荷按100w/mZ考虑计算。
根据公式：
;;;
其中，ijs为计算电流，a;Sjs为在功率，kVa;U为电压，kV；pjs为有功计算负荷，kw；Qjs为无功计算负荷，kVaR；Kx为需用系数；p为设备功率，kw。
整栋楼的配电系统设计是根据相关专业的要求和规范标准来设计的，负荷计算是其中重要的环节之一。限于篇幅有限本文中仅将a栋的计算部分成果写出。a栋高层功能比较复杂，包括生活水泵房、消防泵房、游泳池等公用设施。其计算见表1：
表1广场a栋高层用电负荷计算表(部分)
a栋no.8，no.9柜是no.10及no.11电源的进线，包括消防泵房用电和一般用电，消防用电负荷是360Kw，一般用电负荷是257Kw，取较大负荷作为计算负荷，主要是因为消防负荷启动时，一般用电己被切断，所以no.8，no.9柜的设备容量取360Kw。a栋的no.4，no.5及B栋no.3，no.4柜是为住宅供电的，住宅的母线采用YFYJV-240mm2-25mm2，主干母线采用240mm2交联聚氯乙烯绝缘和护套钢带电力电缆，分枝母线采用25mm2交联聚氯乙烯绝缘和护套钢带电力电缆。
4.结语
我国建筑电气水平存在不少的问题,与发达国家相比存在一定的差距，不过我国现在已有一套比较完整的ieC建筑物电气装置标准可以作为编制建筑电气设计规范的依据、ieC标准是许多国家从多年无数电气事故中总结得出的经验教训，我国高层建筑电气设计中的许多问题也会因此进一步加以明确和解决。随着现代高新技术的发展和应用，高层建筑的智能化和网络化是必然趋势，一些尖端科技如激光通信技术和虚拟社区技术等也将在智能大厦领域得到应用并发挥重要功能。
参考文献
[1]朱庆元,商文怡.建筑电气设计基础知识[m].中国建筑工业出版社,1993.
[2]李育才,杜先智.建筑电气技术[m].同济大学出版社,1988.
[3]刘建国.高层建筑电气设计方案的优化[J].电力建设,1998.
[4]陈一才.高层建筑电气设计手册[m].北京:建筑工业出版社,1992.
高层建筑电气设计篇2
【关键词】高层建筑；电气设计；安全；配电系统；节能
1.当代高层建筑电气设计存在的主要安全隐患
1.1消防设备没有采用专用回路供电
现代高层建筑施工过程中，存在设计施工人员将负荷较小的消防设备直接接引在非消防供电回路的情况。一旦发生火灾，消防人员会切断与消防设备无关的电源，消防设备电源也会同时被切断，这就导致消防设备无法发挥作用，将会给人民群众生命、财产安全造成无可挽回的严重损失。
1.2公共建筑非消防电源切断区域设置不合理
在现代高层建筑具体的设计施工过程中，设计施工人员往往对“有关部位”概念理解不深入、不全面，导致直接将切断非消防电源的消防控制模块设在低压配电室的配电干线回路上，这种情况的出现势必会在突发性灾难发生时造成消防时断电范围过大，给高层建筑中的住户及使用方造成不必要的恐慌。
2.当代高层建筑电气设计问题的主要改善对策
2.1针对消防设备供电系统没有合理地采用专用回路供电问题，根据国家《高层民用建筑设计规范》GB50045-95（2005年版）9.1.3条规定“消防用电设施应采用专用的供电回路”。因此，现代高层建筑的消防用电设备的供电应严格按照规范要求，从本建筑的低压配电间开始就设置专用的供电回路。供给消防用电设备的两路低压电源，应根据不用负荷分级的要求，由建筑物低压配电柜的两路不同电源直接接引来，从而避免突发灾难的情况下，切断非消防配电电源的同时导致消防设备的无法使用。
2.2针对公共建筑非消防电源切断区域设置不合理问题，根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）6.3.1条规定，“消防控制室在确认火灾发生后，应能切断有关部位的非消防电源”。该条文的条文解释中明确，切断非消防电源应控制在一定范围之内。所谓“有关部位”，是指着火的那个防火分区或楼层。所以，在火灾发生时，为扑救方便，消防人员首先在第一时间切断与消防设备无关的非消防电源，但是切断非消防电源应控制在一定的范围内，即切断本防火分区或楼层的非消防电源。因此，切断非消防电源的消防控制模设置在各楼层配电箱处，不应设置在低压配电室配电干线上。
3.高层建筑的供配电系统
随着建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用日趋增多，尤其是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多地采用各种信息化的电气设备。这对供配电系统的安全性、可靠性提出了更高的要求。对高层建筑进行供配电设计时，在考虑建筑物本身性质和规模的前提下，结合当地供电网的实际情况，才能确定高层建筑供电的电压等级、电源情况等。
3.1负荷的计算
科学、合理的负荷计算是供配电设计的前提，正确的供配电设计不仅能够提高高层建筑供电系统的可靠性，还能提高经济性。根据高层建筑的主要用途不同，负荷计算的方法也不同，负荷计算方法主要有需要系数法、利用系数法、二项式法、单位面积功率法、单位指标法等。现行建筑电气设计一般采用单位指标法与需要系数法相结合的计算方式。
3.2供配电技术方案的选择
高层建筑中的电气设备较多，自动化水平一般也都较高，如空调、电梯、弱电设备、消防设备等现代化的电气设备，对电能质量及可靠性要求都比较高，这就需要一个合理的配电系统的支持。
在现代高层建筑中，高压电源一般采用两路独立的10kV及以上的电源同时进行供电，并采用单母线分段的供电方式，设置自动或手动切换开关，两路电源互为备用。对于高层建筑密集的地区，对可靠性的要求更高时，所有的配电设施应该满足n-1的安全准则，使线路在发生故障或者检修时保证非故障段或非检修段能够可靠送电，在进行供配电系统的设计时应结合建筑物形式和当地供电条件综合考虑变配电所的设置。
3.3供电电源
在供配电设计中，根据负荷等级的不同采取的供电措施也是不同的。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）以及《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008的规定，用电负荷分为一、二、三级及一级负荷别重要负荷。当高层建筑内同时有一、二级负荷且容量较大时，可采用两路独立的高压电源供电；若一、二级负荷容量较小时，可以采用一路高压电源加自备电源的供电方式。自备电源一般采用柴油发电机组，柴油发电机组作为自备应急电源时，其额定容量不宜超过1500kVa，在电网电源中断后，柴油发电机组应立即启动，并在15s内使一、二级负荷恢复用电，以减少停电造成的损失。
3.4变配电所及变压器的设置
变压器是高层建筑供配电系统的核心。高层建筑的用电量非常大，为了使配电系统简化，增强配电系统的稳定性和安全性，结合经济性的角度出发，变配电所的位置应尽可能深入负荷中心，变配电所一般设置在地下层，但不宜设置在最底层，变配电所应具有防渗水、排水、隔热、通风设施及独立的消防、检修通道等。变压器的容量受环境温度、变压器台数等的影响，在设计高层建筑的变压器时也要考虑到当变压器的负荷率。一般变压器的负荷率设置在0.75～0.85时，才能达到最高的性价比。
4.高层建筑的节能研究
在充分满足高层建筑内照明、空调以及一些特殊工艺用电的前提下，在进行建筑电气设计时也应充分考虑节能措施。首先，应该确认哪些设备与能耗有关，与建筑物的功能有关，再确定具体的节能措施。始终坚持技术先进、安全适用、节约能源和经济合理的原则，合理设计建筑电气设备。
4.1供配电系统的节能
4.1.1变压器及发电机组的选择
根据负荷计算的结果确定变压器以及发电机组的容量，选择其型号、台数。为了响应国家建立节约型社会的口号，也从经济角度出发，变压器应选择节能型变压器。节能型变压器能够损耗掉铁心的涡流，高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片有良好的接缝密合，可以减少漏磁损耗。与老产品比，节能型变压器空载损耗和短路损耗降低，10kV系列分别降低约41.5%和13.9%。高层建筑中自备发电机组应选择应急自起动型柴油发电机组或全自动型柴油发电机组，并且要起动性能好、运行可靠、高速小体型机组，宜选用高速柴油发电机组和无刷型自动励磁装置，高速柴油发电机具有体积小、重量轻、起动运行可靠等优点。
4.1.2配电线路的节能
线路损耗在电能损耗中所占比例较高，从功率损耗的计算公式可知，线路的电阻与导线长度、导线截面面积以及电阻率有关，减小线路的电阻，可以采取减小导线长度的方式。高层建筑内的供电配线应尽量简单，选用电阻率低的导线，现在多使用铜芯导线，铝芯导线使用的较少。由于建筑的规模越来越大，变配电所应深入负荷中心，以减少线路过多而且过长带来的附加线路损耗。
高层建筑电气设计篇3
【关键词】高层建筑电气设计
高层建筑电气设计（不含弱电和消防）的主要内容包括以下几个方面：
1、负荷的计算
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
2、供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视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。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，一般采用10kV标准电压等级。
3、高低压配电系统的设计
（1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的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适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。
（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划入照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。
（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVa。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。
（4）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。每层楼竖井设层配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。
（5）低压配电系统各级开关均采用自动空气开关（断路器），设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。
（6）所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。
（7）功率因数按规定应补偿到0.9—0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用干式移相电容器。
4、主要设备的选型
（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。国外用于高层建筑的开关有三种类型可供选用：高压空气断路器，SF6开关和真空断路器。其中高压空气断路器因技术陈旧，SF6开关尺寸较大，气体具有毒性，故目前10kV真空断路器应用的较为普遍。因此，应根据高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。
（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。国外有干式变压器、SF6变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。国内沈阳第二变压器厂、北京变压器厂、广东顺德特种变压器厂等厂生产的干式变压器，主要技术指标已达到国际先进水平。
（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。国内许多生产厂家的低压配电屏也有引进技术做成抽屉式结构的，其中有的（如多米诺组合式开关柜等）主要技术指标已达国际先进水平。低压配电屏多采用自动空气开关出线。当配电变压器的容量为1600kVa时，低压母线上的短路容量已超过40ka，目前国内已能提供这样大容量的产品（如多米诺组合式开关柜和YDS型抽出式/混合式低压开关柜等）。
（4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定，应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。
（5）母线槽和电缆。插接式绝缘母线槽，具有容量大、结构紧凑、可靠性高、使用维护方便等优点。国外的现代高层建筑，插接式绝缘母线槽已完全取代了电缆竖井。遵义长征电气控制设备厂研制的密集型插接式绝缘母线槽，主要技术性能指标已达到国际先进水平，并在广州中国大酒店、花园酒店及上海华亭宾馆、雁荡公寓等得到实际应用。绝缘母线槽有铜的和铝的两种。
5、变电所位置的确定
现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。国外高层建筑的变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右的，大都集中在底层；60层左右的，则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。
6、微电脑在变电所中的应用
现代高层建筑规模很大，所以其变电所的规模也较大。如湖南国贸中心大厦的初步设计时，中心变电所设在地下三层，内设手车式高压开关柜14台，抽屉式低压配电屏近40台，电容补偿柜12台，40ah镐镍电池柜一套及中央信号屏，1600kVa变压器二台，1250kVa变压器二台，其建筑面积150十400m2左右；在第26层（主楼）设有变电所一个。在地下一层，设600kw自起动柴油发电机组二台。整个供电系统很复杂，对这样一个供电系统，要求供电可靠，各种供电参数及开关状态、变压器运行状态和各机房运行状态，若用人工值班，通过电话联系或人工巡视，工作量大，速度也很慢。设计人员在预留的控制室内使用微电脑进行监测、管理，能迅速发现故障，使设备作最佳工况运行，实现遥控遥测，达到节约能源，减少人力，安全、合理运行。
7、电气照明设计
电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、眩光控制、调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
8、防雷与接地
高层建筑电气设计篇4
【关键词】高层建筑；供配电设计；研究
引言
在高层建筑电气实际的运行中，一般供配电多会出现一些安全问题，而配电系统中不安全因素的存在，往往会造成不可预料的事故与损失。供配电设计的核心理念是从安全可靠性的角度出发的，而安全可靠性在供配电中的具体表现为用电负荷及电能质量两大方面，供配电设计过程中需要针对具体情况进行用电负荷等级的确定，同时配电线路设计的合理性对电能质量能够产生很大的影响作用。由此来看，只有对高层建筑电气中供配电设计给予高度重视，合理进行设计，才能让配电系统在实际运行中处于安全可靠的状态。
一、高层建筑供配电设计概述
如今在我国大部分城市发展中，高层建筑在城市建筑中占到的比例越来越大，高层建筑在很大程度上为城市在有限土地资源的状况下更进一步发展创造了非常有利的条件。不过高层建筑同时也会带来一些新的问题，像建筑高度高、结构复杂，更重要的是供配电线路配置会变得更加繁琐，对供配电设计的专业性要求更高，因为高层建筑在后期使用中一旦配线系统出现问题，其故障检测与维修比低层建筑的难度要超出许多。所以在高层建筑供配电设计初期就应该引起高度重视，避免埋下质量安全隐患。具体而言，高层建筑供配电设计是一项系统性与专业性较强的任务，它主要依据拟建高层建筑的特点、内部结构及建筑实际功能等方面的因素，对建筑配线系统进行供电线路的布置与规划，对其用电负荷等级进行相应的控制，同时利用供配电系统中的各种设备及控制装置，将它们有效地规划并“组合”在一起，使其在实际中科学合理地发挥其应有的作用，确保配电系统的正常运作，并最终将这个过程通过图纸绘制的方式展现出来的过程即为高层建筑供配电设计。高层建筑供配电设计并不是简单的将供电线路布置绘制到图纸中，设计本身的整体目标是在确保配电系统安全可靠的前提条件下，对整个配电系统进行系统性的规划与设计，最终交付一个合格的设计方案。
二、高层建筑电气中供配电设计研究
1.高层建筑供配电系统的可靠性。在高层建筑供配电设计中，其核心理念是最大程度上确保配电系统的可靠性，以不发生安全事故或存在安全隐患为主要目标。而高层建筑供配电系统的可靠性表现在用电负荷等级的确定，通常在高层建筑中用电负荷会划分为一级负荷、二级负荷、三级负荷等，高层建筑由于高度较大，因此在具体设计中需要对用电一级负荷的确定给予高度重视。一般像高层建筑消防系统有关的控制室配电、报警配电、灭火系统配电及消防电梯配电等，都需要设定为重要性较高的一级负荷，而应急照明及应急电源也应列入到一级负荷中，但通常应急照明与应急电源都是单独设计的，形成独立的配电系统。另外，在应急电源方面，排风设备配电、水泵房以及专用的通风设备配电等，同样也应该设计为一级负荷。
2.供配电线路安全性。1）供电线路安全设计措施。供配电系统中用电负荷等级的确定固然重要，但高层建筑供电线路的安全设计同样不可忽略，供配电线路布设规划依据实际情况严格设计，高层建筑层与层的内部格局、特殊层对用电线路的布置特殊需求以及高层建筑供配电线路布设的设计及规范要求等等，因为在高层建筑中供配电线路的合理布设能够有效避免线路被灰尘、潮湿或腐蚀的环境所破坏，从而引起线路绝缘性失效或线路短路等状况，同时在高层建筑中发生的冲击力、较大的伸缩变形以及不均匀沉降等也会引起对供电线路的破坏，从而引起安全事件。因此高层建筑供电线路安全设计中选用的主要措施主要表现在两个方面：一方面合理进行供电线路布设，采取措施对线路电缆进行外部保护，或通过管井进行线路布设，并在布设中尽量避免线路与建筑物拐角处或其它坚硬锋利处直接接触，避免外部保护在长期摩擦或接触中被损坏，线路布置应与潮湿或腐蚀环境隔离；另一方面对线路安全设计主要是借助期自动切换或自动控制装置，一旦线路出现安全隐患或超负荷运行，自动切换装置就能及时切断电源，防止事故进一步蔓延。在一些工程电气设计中，地下室车库应急照明配电直接在车库墙以明装方式安装使用，由于配电箱没有防水措施，很容易被烧毁，因此放置配电箱应设置专门配电间，避免因意外影响应急照明供电的可靠性。2）干线首端保护器分支线安全长度分析。在安全、节约的原则下，城区的高层建筑群或者是郊区楼盘的别墅以及低层建筑群的低压配电方式在建筑电气低压供配电设计中绝大部分都是采用分区树干式配电方式，另外，城市路边的路灯供配电中，每个灯杆内部从灯芯到灯杆脚的连接方式与干线接驳的接线也是树干式配电接线方式。
3.低压长电缆的保护。对设备供电使用长电缆时，不仅需要对末端设备的启动进行效验以及电压压降要求是否满足，还要对长电缆的馈电断路器同时带短路瞬时、短路短延时和过载长延时的保护功能是否适宜。整条长电缆在短路瞬时保护存在保护死区，瞬时保护无法保护长电缆末端以后一段距离的电缆，因此，需要短路短延时保护的设置。这样不仅可以保护整条电缆，而且长电缆的末端断路器与其形成级差，避免造成越级跳闸。
4.配电箱负荷计算。当配电箱配出回路出现单相负荷以及三相负荷时，在单相负荷与三相负荷相加之前换算为等效三相负荷后进行相加。单相负荷转为三相负荷的换算方式为：各单相负荷分别进行相加，然后用最大相负荷扩大三倍。只取最大相负荷的三倍作为等效三相负荷是只有单相负荷的情况下。
三、结束语
高层建筑电气中供配电设计是一个十分重要的方面，在设计中需要考虑的因素也较多，一旦发生事故，将可能引起不堪设想的后果。因此在实际中必须对高层建筑电气供电配电给予高度重视。
高层建筑电气设计篇5
[关键词]高层建筑；供配电系统；电气设计
中图分类号：tU386文献标识码：a文章编号：1009-914X（2015）08-0029-01
1.前言
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）规定10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24米的其他高层民用建筑混凝土结构为高层建筑。高层建筑的自动化水平一般较高，大多包含各种现代化的电气技术，具有完备的安全和服务系统，但这一切都是以供配电系统的可靠性为基础的，高层建筑供配电系统的设计不仅是建筑电气设计的主要组成部分，还是整个高层建筑设计的重要环节，其性能直接影响到整个建筑的使用功能和安全性能。高层建筑中，机电设备种类数量较多，负荷较重，这要求供配电系统的设计能满足更高的安全可靠性要求，只有设计合理、符合实际的供配电系统才能保障高层建筑的正常运转，保障人民的生命财产安全。
2.高层建筑对供配电系统的需求
高层建筑包含的设施具有用电负荷大、一级负荷多、全天候工作设备多等特点，如何保证供电的连续性和可靠性是高层建筑供配电系统设计时考虑的重点。一般情况下采用双电源互投的运行方式，树干式和放射式相结合的供电方式。
2.1供电的连续性
由于高层建筑中包含电梯、消防水泵、防排烟设施、照明和污水处理等一级、二级负荷，必须保证在非极端情况下设备在正常工作，断电等情况不被允许，故高层建筑一般采用两个独立电源供电，可以是从电网系统中不同变电站出线母线提供。但对于内部含有十分重要的负荷时，要考虑在一路电源系统故障或检修时，另一路也发生故障的情况，这时就需要采用后备应急电源，一般采用柴油发电机组作为应急电源，在电网无法提供电能时启动柴油机为重要设备提供能源。如果高层建筑仅采用单电源供电，柴油发电机组就要承担起第二电源的任务，在火灾等特殊情况发生时，消防用电设施可以使用蓄电池等供电，保障人民的安全。
2.2供电的可靠性
由于高层建筑造价成本一般较高，且人员密集度大，供配电系统的供电可靠性直接影响高层建筑的正常运作以及人员设备的安全。当高层建筑出现火灾等事故时，首先依靠的是建筑中的消防设施进行灭火和人员的疏散，而消防设施一般使用电能才能工作，比如消防报警按钮和安全出口指示灯等设备，如果不采用可靠性高的电源，就可能在发生事故时拒动，不能及时报警和有效疏散群众，难以控制火势的蔓延，所以提高供电的可靠性非常重要。
3.高层建筑供配电系统电气设计基本原则
由于高层建筑相比普通建筑群具有一定特殊性，在对其供配电系统进行设计时要严格遵循一部分基本原则，主要包括可靠性原则、简洁性原则和保障安全性原则。
（1）可靠性原则：高层建筑属于人员密集，用电设施种类繁多的类型，供配电系统的设计必须坚持安全性和可靠性原则，首先要对整栋建筑实际用电负荷进行估计，在留有一定裕量的情况下保证系统能在任何运行方式下持续地提供电能，保证电能的可靠供应。（2）简洁性原则：高层建筑建筑层数多，用电设备多，出现老化故障的概率也会相对较高，所以常需要日常的维护和保养，在设计供配电系统线路时要尽可能的简洁，尽量避免过多线路的交叉重叠，易于以后的检查操作。这样才能保证供配电系统的安全运行。（3）保障安全性原则：用电设备数量多，能耗也就更大，大容量、高电压等级变压器的危险程度也就越高，在日常的使用过程中，要多设置一些可靠的保障措施，确保工作人员或维修人员的生命安全。
4.高层建筑供配电系统设计
4.1常见高层建筑供配电系统类型
常见的高层建筑供配电系统包括双电源进线相互独立的系统、带备用发电机组的系统、带不间断电源装置的系统。图1所示供电系统包括两路电源进线互为备用，且装设低压备用发电机和不间断电源三种电源。但其结构复杂设计成本高，故只有在对十分重要负荷才采用备用发电机或不间断电源装置提供能量。
双电源各自独立的系统一般是采用相互独立的两个电源进线，采用母线分段的方式进行供电，在正常工作时，负荷使用单一电源进线供电，当电源进线出现故障失电后联络开关会迅速动作将该段母线上的负载并接到另一段母线上去，保证电能的持续可靠性。这要求负荷具有能满足允许中断供电时间大于电源切换时间的性能，同时要把消防及非消防负荷通过自动装置进行开断，在火灾发生的情况下，自动切断非消防负荷供电，来保证消防负荷供电的可靠性。
应急备用发电机组一般采用柴油发电机组，具有较高的可靠性，不受外部电路，电网稳定与否的影响，即使当两路电源进线都出现故障时，重要负荷依旧有电源供电，快速自启动的应急发电机组在10s附近便可以提供电能。
不间断电源装置供电的供电可靠性最高，且切换时间很短，对特别重要的负荷，比如消防控制系统的电脑主机或声光报警装置的执行机构，不间断电源装置UpS具有连续供电功能，中断供电时间在毫秒级，应急电源装置epS可应用于应急照明的供电场合。
4.2供配电系统设计一般步骤
供配电系统电气设计包括负荷等级的分析、供电电源电压及主接线结构的选择、用电负荷的计算、变压器的选择、变配电所位置选择等内容。
高层建筑的用电负荷大、负载种类多，首先要对各用电负荷进行级别分类，保证一级负荷不会断电，必要时可以切除不重要负荷来确保重要负荷的正常工作，这样可以提高供电的合理性且在相同成本下对资源进行最大利用。负荷分级的原则是首先要注意建筑物类别，其次要针对不同用电负荷的特性来分类。高层建筑在安全等级上也可以分为一、二类级别，对于一类高层建筑，其消防用电必须按照一级负荷的要求来提供电能。当高层建筑主体中存在特别重要负荷时，直接影响其运行的设备也应为一级负荷，要保障其供电的可靠性。
由于高层建筑用电负荷大，故一般采用高压供电方式，多为10kV供电，高压供电系统主接线结构一般为单母线或双母线分段制，单母线结构简单、投资较少，经济性好；双母线分段互为备用，可靠性更高。针对不同等级的高层建筑，在综合考虑建设成本的前提下，选择合适的主接线结构。
采用需求系数法或单位容量法估算用电负荷总量，在设计时提前留好裕量，防止建筑完工后供配电系统无法承受建筑内过重的负荷用电需求。
由于负荷较重，变压器容量必须足够，现多采用多台变压器并联的结构，合理确定单台容量并随负荷变化进行变压器的投切，可以达到最优经济运行。供配电设备的安放位置多选择在接近负荷中心、进出线方便、接近电源侧的位置，一般来说变电设备位于地下室和最高层，必要时在中间层设置变电站。
5.总结
高层建筑供配电系统的电气设计关系到整个供配电系统的安全稳定运行，也关系到高层建筑的正常使用，电气设计可能出现多种配电方案，各方案会有不同的特点，在具体工程中要综合考虑多方面因素，选择最合理的供配电方案。
参考文献
[1]曹平.浅析当前民用高层建筑供配电系统电气设计[J].科技与企业，2013，13：218+220.
[2]李藤强.高层建筑供配电系统的设计[J].铁道运营技术，2011，02：33-35.
高层建筑电气设计篇6
关键词：高层建筑电气设计节能
中图分类号：tU74文献标识码：a文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0118-01
随着社会经济的快速发展，城市的发展越来越快，许多人口都涌向城市。在这种趋势下，城市的人口激增，导致住房面积不能满足人们住房的需要。在这种条件下，只能修建高层建筑，从立体上扩大住房面积。但是高层建筑十分特殊，对建筑工程的设计和施工都提出了更高的要求。工程设计是施工的前提，因此，合理的设计是施工顺利的基本保证。在设计过程中，设计人员要贯穿节能的原则，根据建筑用电设备的特点、负载容量以及供电分布等特点来进行电气设计，从而减少电气能耗，节省运营成本。
1高层建筑电气设计
1.1选择供电电源和电压
通常情况下，高层建筑的层数都比较多，建筑面积也普遍比较大，为了确保高层建筑供电的安全和可靠，必须配备两个以上的独立电源。这些电源都是同时供电，充当彼此的备用电源，在一个电源出现故障时，其它电源正常工作，以确保正常供电。为了确保楼层的稳定供电，许多高层建筑安装了发电机组，在停电时，采用发电机组发电，确保停电时，建筑内的正常供电。
1.2配电系统设计
一般情况下，我国的高层建筑供电都采用10kV的标准电源同时供电，为了自动切换电压，一般都采用单母线进行高压分段。配电系统的计费方式采用的是两部电价法，对高压采用高供高计，对于低压，采取在配电系统旁安装计费表的方法进行计费，通过这两种方法，分别对高压和低压进行计费。
1.3电气设备选型
高层建筑有许多的电气设备，比如照明系统、低压配、高压开关柜等。对于电气设备的选型，设计师们要根据高层建筑的特点选择合适的设备，例如，高层建筑的高压开关柜要选择真空开关手车式开关柜，对于高层建筑里面的低压配电屏，应当都设计成抽屉式，而对于大容量出线，应当设计成手车式等。高层建筑的发电机组要使用燃气轮发电机，按照调光控制、灯具布置、光源等的特点进行设计，融合照明和建筑装饰，并采用高效率的电光源，从而降低建筑的能耗。
1.4其他方面的设计
（1）高层建筑的防雷与接地。建筑的安全十分重要，对于高层建筑来说，做好高层建筑的防雷和接地工作尤其重要。在设计的过程中，应当充分结合防雷接地、工作接地和保护接地三方面的设计，选择4欧姆以下的电阻，提高高层建筑的安全性。
（2）对于高层建筑来说，电梯是高层建筑不可缺少的设计。但是高层建筑的电梯设计十分的复杂，由于高层建筑不仅要满足人们居住的需要，还要设计观景梯、消防梯以及自动扶梯等多种电梯。因此，电气设计人员在设计高层建筑的电气系统时，要充分与建筑设计人员进行沟通，了解建筑的特点，设计出最佳的电气系统。
2筑电气设计常见问题和电气节能设计原则
2.1高层建筑电气设计中漏电开关极数选择
由于电气设计涉及到整个高层建筑的安全用电，因此，在电气设计的过程中，必须遵循电气设计的原则和规范，高层建筑电气设计中如何选择漏电开关极数就是一个非常重要的问题，必须根据建筑的供电电源选择合适的漏电保护器。具体的选择方法如下，对于单相220V电源供电的电气系统，应当选择单极二线式或者是二极二线式漏电保护器；对于380V电源供电的电气系统，应当选择三级式漏电保护器，确保高层建筑电气系统的正常运行。
2.2建筑电气线路接地故障保护
在设计高层建筑电气系统的过程中，对于室外照明，要选用竹接地系统，并采用金属外壳保护室外照明设备，防止灯具的损坏，造成不必要的伤害。
2.3电气节能设计的原则
随着社会经济的发展，城市的人口越来越多，建筑能源的浪费成为一个很大的问题，因此，为了保护环境，节约能源，在高层建筑电气设计过程中，设计人员要遵守电气节能设计原则，具体有以下两点。
（1）在节能设计的同时，必须满足居民日常用电的需求。
（2）在设计电气设备时，在协调节能与电气运行的关系。
3高层建筑电气设计与节能措施
3.1建筑配电系统和无功补偿装置的节能设计
（1）在设计配电系统时，设计人员应当根据配电系统的容量、配点距离以及电气设备的特点来设计，尽量缩短变配电所和符合中心的距离，不仅能够节省电缆材料，还能减少在输电过程中消耗的电能，达到节能效果。此外，设计人员还要合理选择变压器的容量和数量，通过变压器的设计节省电能。
（2）电容器放完电后才能充电，如果没有放完电就进行充电，则会浪费电能，因此，应尽量避免这种情况。
3.2提高供配电系统功率因数
自然功率因数的提高，这可以通过选择异步电机、使用同步电动机以及实现电力变压器轻载运行的方法来实现。无功功率的人工补偿，设计人员在设计的过程中可以采用高低压柜集中补偿和分散就地补偿的办法，结合建筑电气设备的实际情况来进行设计。
3.3减少线路电能损耗
线路电能损耗也是高层建筑电能损耗的重要方面，设计人员要重视线路上的电能损耗，按照发热条件、机械长度来进行低压线路截面选择，减少线路损耗，选用电阻率比较小的材质作为线路导线，包括铜芯导线和铝线。
3.4照明节能设计
设计人员应该尽量的选用高效光源，室内场所照明可以使用小功率高压钠灯和荧光灯，室外照明和道路照明可以使用高压钠灯和金属卤化物灯，气体放电灯和荧光灯要安装电容器。
4结论
随着经济的快速发展，城市高层建筑也越来越多。高层建筑具有普通建筑不具备的特点，因此，高层建筑的电气设计也更加的复杂。在高层建筑的电气设计过程中，设计人员要始终贯穿节能的原则，选择合适的电气设备，根据建筑的特点进行合理的设计，从而达到降低运营成本，节省能源的目的。
参考文献
[1]李春颖.浅议实现建筑电气节能的多种措施[J].黑龙江科技信息，2011（16）.
高层建筑电气设计篇7
【关键词】高层建筑；电气设计；特点
中图分类号：tU97文献标识码：a
随着我国社会经济的发展，人们对电气设计的要求越来越高，高层建筑的电气设计工作是一项复杂的工程，在设计过程中应充分考虑其特点，并注重节能的功效，才能满足现代高层建筑的各项需求。
一﹑高层建筑电气设计的特点
与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等电器照明设备;货梯、客梯等电梯设备;生活水泵和消防泵等给排水设备;冷却塔风机以及水机组等制冷设备；引风机和鼓风机等锅炉房设备；排风机、电冰箱等厨房设备；包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备；包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备；另外，不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别，不过总的来说耗电量比较大。再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。
二、建筑电气设计的原则与特点
1、建筑电气设计应本着稳定、安全、经济的目标。虽然稳定、安全、经济三者达到最佳平衡存在矛盾，但是建筑电气设计应把稳定、安全放在首位，在保证系统的稳定、安全运行的同时也要兼顾经济的因素。虽然三者同时达到最佳结合困难很大，但设计者在设计过程应尽量使设计稳定、安全的条件下尽量经济，这也是每一位优秀电气设计师的职责和目标。建筑电气设计应遵守以下的原则。
（1）经济性。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。
（2）可靠性。根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。
（3）灵活性。主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备：投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。
（4）安全性。保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全以及能在安全条件下进行维护检修工作。
2、建筑电气设计严格依据国家规范和有关政策和法令。规范包括国家规范和地区规范，是国家或某地区为确保设计质量，根据当地的情况而制定标准。建筑电气负荷计算前要做大量的调查工作。这些调查工作包括当地居民的经济状况、消费水平、生活习惯等。选择合适的计算参数。用电负荷是电气设备选择的依据。建筑电气设计与其他设计做好协调。建筑电气设计是整个建筑工程设计的一部分，设计过程中要与有关建筑、结构、给排水、嗳通、动力和工艺等工种密切协调配合。
3、与高层建筑电气关联的用电设备品种繁多。室内、楼梯过道、安全照明等属于电器照明设备；货梯、客梯等电梯设备；生活水泵和消防泵等给排水设备：冷却塔风机和水冷机组等制冷设备；引风机和鼓风机等锅炉房设备；排风机、电冰箱等厨房用电；包括送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备包括正压风机、排烟风机等在内的消防设备另外，不同用处的高层建筑在用电量上也存在差别，不过总的来说耗电量比较大。再加上高层建筑的消防用电、客梯电力、应急照明等还要有分别独立的电源。
三、高层建筑电气设计的主要内容
1、供、变电的设计。为了保证供电可靠性．现代高层建筑至少应有两个独立电源．具体数量应视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。另外还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟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。国内高层建筑的供电电压都采用10kV标准电压等级。现代高层建筑均是采用两路独立的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适应。只有当供电电源为一主一备时才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。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。每层楼竖井设配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时一般按层数分区供电．或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。
2、网络综合布线系统设计。网络综合布线系统就是为了顺应发展需求而特别设计的一套布线系统。对于现代化的大楼来说，就如体内的神经，它采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将现代建筑的三大子系统有机地连接起来，为现代建筑的系统集成提供了物理介质。可以说结构化布线系统的成功与否直接关系到现代化的大楼的成败，选择一套高品质的综合布线系统是至关重要的。
3、电气照明设计。电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合。在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
4、防雷与接地现代高层建筑的防雷设计。采用避雷针和避雷带的做法简单可靠、经济合算。但必须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接．形成等电位层。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙．与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层建筑的防雷接地电气设备的保护接地和工作接地．都是合在一起的．组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。
5、消防自动灭火与报警机制的设计。随着科技的进步，高层建筑在火灾自动报警灭火机制方面也逐渐统一，目前主要包括5个部分：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心、自动洒水灭火器和气体自动喷射，以保证报警灭火自动化系统。在这个过程中，由探测器探测火灾信号，并自动转为电信号，电信号进入分区报警器以及消防中心，转为声光报警信号。而整个消防指挥与监控由消防中心完成。由于高层建筑消防用电设计跨多学科，规模、功能和控制范围都日趋复杂，因此设计的复杂程度也越来越高。
四、结束语
随着社会的进步和经济的不断发展，居民建筑还会出现新的特点，现代高层建筑的电气设计也由于智能化的需要而变得复杂。但是无论出现怎么的变化，电气设计者都应本着稳定、安全、经济的目标，认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工，从而将高层建筑电气设计和安装上推至臻美。
参考文献：
[1]刘雅洲，建筑电气设计原则与设计中常见问题．建筑技术.2009.
高层建筑电气设计篇8
【关键词】高层建筑；电气设计；节能措施
1高层建筑电气设计的主要内容
1）供电电源和电压的选择。高层建筑具有建筑面积大和层数多的特点，一类高层建筑都要有双重10kV电源，确保建筑供电的可靠性和安全性。这些电源一般都是同时供电，互为备用，一类高层建筑还安装了机油发电机组，确保在停电的15min之后恢复供电，保证建筑在照明、电器使用、电梯设备以及应急疏散照明、消防设备方面的正常供电，一类高层建筑的供电负荷为一级。此外，电气设备人员还要对建筑电力负荷进行计算，对电气设备的选择提供依据，电力负荷计算一般是采用需要系数法和负荷密度法。
2）配电系统设计。①一类高层建筑一般都是双重10kV标准电源，同时工作，互为备用。采用单母线分段方式运行，分段处设置母联开关，通过手/自操作备用回路开关，实现电压的自动切换。配电系统计费方式是高供高计，在建筑低压配电系统旁边也安装计费电度表，采用两部电价法。②高层建筑单台变压器（干式）的容量一般都在1000kva以上，减少变压器的数量。在变压器中间设置联络开关，限制低压侧电流的短路。再次，对于容量较大的负荷或重要负荷用采放射式配电，对于一般设备采用放射式与树干式结合的混合方式配电。高层建筑竖井多是采用插接式的母线槽，水平干线一般采用的低烟无卤电缆。
3）电气设备选型。高层建筑电气设备众多，包括了高压开关柜、低压配电屏、电力变压器、应急发电组以及照明系统等，高层建筑的高压开关柜应该使用真空开关手车式的开关柜，将变配电室设在建筑主楼的地下层，低压配电屏都要设置成抽屉式，大容量出线要做成手车式，电力变压器要避免油浸电力变压器的使用，达到建筑防火的目的。
4）其他方面的设计。①建筑的防雷与接地。高层建筑电气设计中要系统利用基础板内钢筋做接地网，强电设备保护接地、电气设备机房接地以及弱电设备机房接地都是利用共用联合接地装置，联合接地电阻要求都在R≤1欧姆，在均衡电位的基础上提高建筑的安全性。②电梯的设计。高层建筑具有功能复杂的特点，建筑不仅仅是居住的需要，高层建筑电梯包括了高级和普通客梯、消防梯、观景梯、货梯和自动扶梯，电气设计人员要和建筑总设计人员进行沟通协商确定。③火灾自动报警系统的设计，高层建筑火灾自动报警系统包括了集中报警器、消防广播系统、消防电话系统、手动控制单元、火灾漏电报警控制系统等。高层建筑电气消防用电设计的问题众多，需要电气设计人员进行精心的设计。
2建筑电气设计常见问题和电气节能设计原则
1）高层建筑电气设计中漏电开关极数选择问题。电气设计关系到建筑的安全用电，设计人员在电气设计的过程中要遵循电气设计规范和原则。单相220V电源供电的电气设备要选择单极二线式或者是二极二线式的漏电保护器，380V电源供电电气设备要选用三级式的漏电保护器，三极四线式的电气设备要选用四极四线式或者是三极四线式的漏电保护器，确保漏电开关极数能够满足电气正常使用的需要。
2）建筑电气线路接地故障保护。高层建筑公共活动区间和走廊要设置室外照明灯，室外照明灯比室内照明灯要承受更多的影响，灯具的损坏很容易引发安全事故，严重的还会造成人员的电击死亡。在高层建筑电气设计的过程中，室外照明应该尽量选用tn-S接地系统，室外照明设备可以与防雷装置连接进行保护，避免更多的故障。电气设计者在电气设计的过程中，要对设备说明书进行仔细阅读，找出最合理的设备系数，为所有的配电线路设置接地故障保护，将电气危害系数降到最低。
3）电气节能设计的原则。随着经济的发展和城市人口的增多，高层建筑的建设还加大了能源的浪费，建筑电能消耗惊人。高层建筑电气设计人员在做好电气设计的同时，还要将节能原则贯彻到电气的设计中。①电气节能要满足建筑使用功能的要求，满足建筑的日常照明、室内温度、通风量，确保建筑上下通道的畅通和电气娱乐设施的用电。②电气设备设计要考虑经济因素，实现电力运行和电气节能之间关系的协调，提高建筑运行的整体效益。
3高层建筑电气设计与节能措施
1）建筑配电系统和无功补偿装置的节能设计。①配电系统要根据供电距离、负荷容量以及用电设备的特点来进行设计，变配电所应该和负荷中心靠近，在节省线材的基础上降低电能的损耗。设计人员要合理的选用变压器台数和容量，变压器要能够适应季节的变化，实现变压器的灵活投切，将电能的损耗降到最低。②无功补偿装置应该实行就地补偿，减少无功传输，避免电容器在没有放完电的情况下又进行充电，造成电能的浪费。建筑自动扶梯、步行道和电梯都不应该增加补偿电容器，避免电机的过电压损害，而民用建筑可以采用就地补偿装置，采取集中补偿的办法来降低能耗。
2）供配电系统功率因数的提高。建筑供配电系统功率因数的提高可以提高设备利用率，减少无功功率损耗，实现建筑电气节能。①自然功率因数的提高，这可以通过选择异步电机、调整工艺流程和改善机电设备运行状况、使用同步电动机以及实现电力变压器轻载运行的方法来实现。②无功功率的人工补偿，并联电容器是用户经常使用的无功功率补偿设备，设计人员在设计的过程中可以采用高低压柜集中补偿和分散就地补偿的办法，结合建筑电气设备的实际情况来进行设计。③电动机节能设计，设计人员可以通过提高电动机功率因数和工作效率的办法来减少电机的电能损耗，将电动机节能贯彻到电气运行的过程中，提高电机运行效率，减少能源的浪费。
3）线路电能损耗的减少。线路电能损耗也是高层建筑电能损耗的重要方面，设计人员要重视线路上的电能损耗，按照发热条件、电压损失和机械长度来进行低压线路截面选择，减少线路损耗，选用电阻率比较小的材质作为线路导线，包括铜芯导线和铝线。在设计的过程中应该尽量的减少导线长度，布线应该避免走弯路和回头路，变压器应该和电力负荷中心靠近，缩短供电的距离，减少配电线路上的电能损失。
4）照明节能设计。①设计人员应该尽量的选用高效光源，室内场所照明可以使用LeD节能灯和荧光灯，室外照明和道路照明可以使用高压钠灯和太阳能灯，气体放电灯和荧光灯要安装电容器。②设计人员可以采用光通比例高、反射系数高和配光特性稳定的灯具，照明方案要进行合理的设计，充分的利用自然光，在建筑中尽量使用定时开关、节电开关和调光器，建筑室外照明可以采用光电控制器，插座面板上尽量设置开关控制，实现节能。
4结束语
高层建筑对电气有着很强的依赖性高层建筑电气设计的安全性可靠性和经济性直接影响着高层建筑的安全使用和建筑能耗，建筑设计人员要在建筑电气设计的过程中贯穿节能原则，对电气设备进行重点选择，实现建筑的整体节能。本文对高层建筑电气设计的内容原则和不足进行了认识，并在此基础上探讨高层建筑电气设计和节能措施。
参考文献
[1]张金凤.民用建筑电气节能设计要点分析[J].科技信息.2010（01）.
高层建筑电气设计篇9
关键词：超高层建筑；电气设计；要点分析
中图分类号：F416.6文献标识码：a
一、引言
随着经济及科学技术的快速发展，现代建筑向纵深发展已经成为社会推进的必然趋势。因此高层建筑电气设计已经成为一门综合性的科学技术，其环保化及智能化的要求带给我们许多新课题。在不对超高层建筑功能造成影响的情况下减少超高层耗电量已经成为新的研究课题。本文对超高层建筑电气的设计要点进行了分析。
二、高层建筑电气设计核心内容
（一）确定相关的电力负荷
作为配电设计的主要依据，电力负荷需要按照相关的国家规范进行确定，其中电梯、消防用电设备、电话机房及航空障碍等应该按照一级负荷的标准来确定，而其他的负荷应划分为二级负荷或三级负荷。在进行负荷计算时需要分别对照明负荷和动力负荷进行计算，电力负荷能否正确计算，关系到电气设备的选择和配置，对整个超高层建筑电气设计的经济性都具有重要影响，通常采用需要系数法和负荷密度法进行超高层建筑电气负荷计算。
（二）电源设备的选择
超高层建筑至少需要设置两个独立的电源，并采用双回路进行供电。每路各带一半的负荷互为备用，且10kV供电电源应分别来自两个不同的变电站，或者分别来自同一变电站的两段独立母线。某超高层建筑选择了三回10kV线路作为电源引入，并采用一路备用的运行方式。对于超高层建筑中存在的大量一级负荷，还需要利用备用的柴油发电机组，在15s内的范围内应自动恢复供电，以防止意外情况的发生。
（三）设计相关的配电系统
配电系统一般采用单母线分段的方式，母线的分段数主要取决于电源进线回数，如果具有多台变压器则可用采用多分段的方式进行自动切换。10kV外接线则采用环形接线的方式，这样才能提高超高层配电系统的可靠性。采用电缆进线作为电源进线，将供电电源分为主电源和备用电源。
在高压配电系统中的低压干线通常采用放射式的供电方式，在楼层配电系统中则采用混合式的系统。配电系统中主要设备是干线，而在超高层建筑中的竖井中则多使用插接式的母线槽，在各个楼层的竖井中都设有配电间。如果在水平方向难以走线，则可以采用竖井母干线连接的方式，在层间的配电箱进行插接自动空气开关来取得电源。如果超高层建筑所需的供电负荷较大，则需要设置分散的配电中心。
（四）主要电气设备的选择
1、开关柜的选择
超高层建筑的配电室通常设置在主楼的地下，且不宜采用油开关。根据超高层建筑的相关规定，宜选用具有“五防”功能的真空开关柜。
2、变压器的选择
根据相关设计规程，在主楼内不能存在对油浸变压器。由于高层建筑的负载较多，且体积较大，因此可以选择大容量的组合变压器，对季节性的负荷进行集中的设置，使其在过渡期能够对相应变压器进行停用，这样就降低了相关的能量损耗。
3、备用发电机的选择
对于备用发电机系统，应避免其他负荷的接入。备用发电机应靠近区域配电中心，由于燃气轮发电机具有体积小、故障率低且重量轻的特点，因此宜选用燃气轮机作为备用发电机。
三、高层建筑电气设计的特点与对策
(一)由于空调负荷及照明负荷较多，超高层建筑的用电量较大，对供电可靠性的要求非常高；
(二)在超层建筑中，照明负荷与动力负荷是分别进行供电的。动力系统中的负荷大多采用放射式供电方式，而照明系统则大多采用母线槽的配电方式。
(三)超高层建筑由于内部的空间较大，且其配置的电气设备较多，这就导致墙面的埋线是较多的，地面中的管道也非常多；
(四)超高层建筑的主体主要是利用干法进行施工的，并且采用建筑构件的预配装置缩短工期，这就要求在进行电气施工时要效率要较高；
(五)超高层建筑对消防的要求较高。由于超高层建筑的高度高，设备较多，且装修豪华，火灾隐患较大，因此其对消防的要求较高。在设计中要有选择性的进行消防设计；
(六)超高层建筑的用电设备较为分散，其管理难度较大，要求进行微机监控和设计。
四、高层建筑电气设计中的节能原则
作为我国当前的一项基本国策，节能环保行业在我国得到了迅速的发展。在对超高层建筑设计时应坚持节能环保方案，从设备的选型到配置、传输线路距离和功耗计算，都应考虑节能环保设计。这对电气设计工作人员提出了新的更高的要求。
在对超高层建筑进行电气节能设计时应满足建筑的相关功能，在照度、温度、空气流通度等方面达到使人舒适的程度。为建筑物的各种功能提供足够的动力电源。在此基础上进行无谓能耗的控制，并作为节能的主要手段。设计方法如下：首先要找到与超高层建筑物相关功能无关的功耗，其次再针对相关的功耗制定节能设计，并通过照明用电来改善用电环境。
五、结论
超高层建筑的节能设计要结合实际的建筑物，综合考虑各方面的经济效益因素，不要因为盲目地节能而增加投资。要通过技术的更新来实现相关的节能。在超高层建筑电气节能设计时，要对其原理、效果及经济性进行综合的比较，确定最终的节能设计方案，使其满足技术先进、环保实用和经济合理的要求。
参考文献：
高层建筑电气设计篇10
【关键词】现代城市；高层建筑；电气设计
前言：电气设计是高层建筑设计和施工过程中一个非常重要的组成部分，对于保障高层建筑的整体质量有着非常重大的意义。由于高层建筑的电气设计质量与整个建筑综合质量有密切关系，因此，在进行电气设计时，必须要在充分分析实际建筑情况的基础上进行符合实际的设计，如此才能够保证建筑设计方案与建筑实际要求相符，真正指导实际施工。
1.高层建筑电气设计的特点
（1）高层建筑另一特点就是建筑面积大。随着经济社会的发展，科学技术的突飞猛进，大量的新技术、新设备应用到建筑施工中去，给高层建筑的发展提供了巨大空间，具了解现阶段高层建筑的面积可达几十万、几百万平方米。
（2）建筑中使用的电气设备多。由于民用高层建筑高度高，使用面积大，因此要想使高层建筑各部分都发挥出应有的功能，就必须配备大量的电气设备，如消防设备，交通设备，预警设备等，据了解高层建筑设备要比普通建筑的电气设备多出好几倍。
2.现代高层建筑电气设计要求
工程概况：某国际酒店为总共有两栋建筑，一栋为有19层楼一类高层建筑，另外一栋为只有6层楼的多层辅助建筑。整个酒店的总面积为42000m3。建筑的高度为86m。由于该工程的占地面积比较大，因此其功能设计工作非常困难。根据该酒店的面积和结构特点，变配电站设在地下一层，1～3层为商业裙房，4～5为会议中心，6～17层为客房层，17～19层为行政楼层。
高层建筑电气设计要求最主要的是节能设计要求。由于随着工业化社会的不断发展和人口水量的不断增加，节能能源成为社会发展的重要课题，在建筑电气过程中甚至成为非常重要的设计内容。通常情况下，高层建筑电气设计过程中对节能的要求主要表现以下几点：
2.1满足居住舒适性何运输通畅性
2.2一切以节能降耗为中心
在进行电气设计时首先需要对所有的耗能设备进行检测和分析，掌握各种设备的耗能情况，然后再根据工程实际的需要和经济能力水平制定出合理的节能降耗措施，但是需要注意的是，节能降耗的前提是建筑照明正常，不影响建筑内居民的正常生活。
2.3从经济效益角度出发，以设计合理性为主
节能降耗是高层建筑电气设计过程中的一个重大要求，因此在设计过程中需要加大节能重视度。但是，需要注意的是，节能必须是在保障企业具有较高经济效益的基础上进行，而不是通过大量增加成本投入来实现节能的目的。
3.现代城市高层建筑电气设计内容及其在实际工程中的运用
3.1电源设计
电源是电气设计过程中一个不可或缺的部分，只有可靠的电源存在，所有的电气管理和控制工作才能够顺利开展。一般情况下，高层建筑均要设计两路或者两路以上电源，且这些电源相互之间独立存在。
在该项目中，由于属于服务性酒店，一天二十小时均被要求供电正常，因此，针对这种情况，本人采用在每一层楼的裙房中核心筒附件设置一个独立配电间，且所有的配电间的垂直方向均最大限度的接近地下室的变电所，缩小供电半径，提高了供电的可靠性。
3.2照明设计
高层建筑照明设计具体包括多项内容，如灯具的形状和布置、灯具的材质，照明时间和照明度等。简单来说，高层建筑的电气照明设计是整个建筑装饰设计的一个重要内容。为了与建筑主题相融合，电气照明的设计要求与建筑装饰设计相得益彰，相互呼应，且尽可能做到照明设备与整个建筑的艺术意境相统一。
在该工程中，为了符合高层建筑照明设计要求（与建筑艺术意境融合、美观），且同时保证车库照明充足，本人选用了较为美观的线槽灯作为车库的主要照明灯具。另外，由于车库的交通要道和车位位置照度不尽相同，车道照度要求比较高，车位上方照度要求比较低，因此本人使用双管荧光灯作为车道上的主要照明灯具，在车位上方使用单管荧光灯作为主要照明灯具。并在车道上另外设置安全照明。而由于夜晚时间，车库的人员比较少，因此为了实现照明节能的目的，设置的照明等均使用多回路分配方式。
3.3电梯的设计
建筑电气设计时一般都有电气井，大多数的电气结构设计与电气井有关，而电梯则是其中一个重要结构。一般情况下，高层建筑设计的电梯机房多要与电气井到相连通，以便电梯在发生故障时能够通过井道钻入其中进行维修。高层建筑设计的电梯具有多种类型，如按照使用功能进行划分，可以分为货用和客用两种；按照速度快慢可以分为高速电梯、低速电梯、超高速电梯几种；按照电梯运行过程采用的电流形式可以分为交流电梯和直流电梯两种。
3.4变压器的设计
变压器是配电系统一个不可或缺的组成部分，但是在高层建筑配线系统设置中不可随意增加变压器的台数，且变压器的台数应该尽量减少。而由于高层建筑对电能的需求比较大，所以在设计变电器时，应该尽量将变压器的容量设置成最大，比如1000KV.a。使需求电流能够在有限的变压器下正常运送。
由于本工程占地面积比较大，各种建筑之间分布也比较散，因此为了能够保障系统的顺利运行，采用了在独立的冷冻机房附近设置变配电的方式来降低变压器的损耗，实现节能降耗的目的。
3.5避雷设计
高层建筑电气设计过程中必须要进行避雷设计，其原因除了建筑结构本身性质决定之外，还在于保障建筑居民的安全和延长建筑使用寿命的必然要求。目前，市场上虽然已经研制出具有较高技术水平的放射性避雷针，但是大多数高层建筑为了安全起见，多选择较为稳定且可靠的传统避雷针。
该项目1～3层每一个裙房和塔楼内均单独设立一个配电间，确保整栋楼的供电可靠。而由于大多数的导线就设置在电气竖井当中，因此一旦有导线的绝缘出现老化，那么就会非常容易出现过电压导致电线短路，影响整栋楼的供电安全，所以，本人在了解该情况后，选择用短路器作为短路保障的接地保护方式。实践结果表明，这种接地保护方法效果非常显著，整个工程的设计也全部达到业主的认可。
3.6消防设计
消防部分包括各种线路敷设、供电设计、消防电梯、消防应急灯等电气设备，首先要确保日常线路的安全，从根源减少火灾隐患，如果发生火灾，一定要保证消防设备的可靠性与便捷性，并且消防配电回路总要能够不间断的供电，这样才能保证消防设备的正常使用。消防电气设计中包含有很多的细节，而且都非常重要，比如除了选择合适的消防设备，还要监督电路与设备的安装防止以次充好的行为，确保消防设备的质量、使用性与安全性，并根据建筑的特点与构造，对电路的线路、设备的安装位置进行综合设计，严格按照设计要求施工，让其配合使用来发挥最大作用。
4.结束语
综上所述，电气设计是高层建筑建设过程中一个非常重要的组成部分，但是在实际设计过程中，容易受到工期和费用的影响，因此若要设计出一个真正符合实际的电气试工方案，那么必须要同时具备掌握强电系统内容、设计规范和拥有丰富的实践经验的能力，如此才能够真正设计出符合业主需求的电气设计方案，并真正指导于实际施工。
参考文献：
[1]陈志民.探讨高层建筑电气节能设计[J].广东科技，2009，10（18）：85-86.
[2]马致远，张磊.浅谈高层建筑消防电气设计中的几个问题[J].山西建筑，2007，36（24）：184-186.