高层建筑电气设计探讨
摘要：随着现代社会的高速发展，越来越多的高层建筑成了城市建设的标志，其电气设计的好与坏直接影响建筑的使用功能。因此，做好高层建筑电气设计，是每一位设计工作者的首要任务。
关键词：高层建筑；电气设计；探讨
1 高层建筑电气设计的特点
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，才能满足现代高层建筑的各项需求。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。
2 高层建筑电气设计过程中应注意的问题
随之而来的高层建筑电气设计也已成为一门综合性的应用技术，智能化、环保化的要求还在不断给我们提出新的研究课题。如何在不影响功能的情况下改善高层建筑高耗电量的现状，也迫切需要我们找到应对措施。由于高层建筑对于供电的要求很高，因此，在高层建筑电气设计中的照明等很少采用干线，而且高层建筑的设备很多，导致负荷过重，这也不利于干线的使用。空调等主要用电设备布局分散；由于高层建筑的本身很高，而且其在消防方面疏于管理，因此，高层建筑对与火灾预防和处理方面的要求比较高；此外，设计师在设计过程中，要重点考虑能耗指标的影响，在结合全面技术经济分析的基础上进行设计，在节约电能方面还要做到使用科学系统的配电方式以及要采用高质量的电脑系统。
3 高层建筑电气设计要点分析
3.1电源及电压的选择
至少设两个独立电源，采用10KV标准电压双回路供电。两路各带一半负荷同时供电、互为备用，10KV双回路供电电源分别来自不同的变电站，或来自双回路超高压变电站的两段独立母线。某些超高层公共建筑可选择10KV三回路电源引入，采用两路使用一路备用的运行方式。针对高层建筑中存在大量的一级负荷，还需备用柴油发电机组，要求在15s内自动恢复供电，应付意外情况的发生。
3.2电力负荷的计算
电力负荷是供电设计的主要依据，按国家现行规范，消防用电设备(如消防水泵、消防电梯、喷淋泵、排烟风机、消控控制中心、应急照明等)、电梯、生活水泵用电、电话机房、安保设备和航空障碍灯等应按一级负荷中特别重要的负荷要求供电，其它用电负荷分别为二级或三级负荷。电力负荷预算时应分别计算动力电和照明电。高层建筑电气设计首先要对电力负荷进行统计分析，因为电力负荷是电气设计的基础，离开了负荷的计算，电气设计工作就无法展开。负荷计算要采用专门的计算方法，以免出现错误，如果在电力负荷计算工作中出现失误，则会影响到以后设计工作的全过程。
3.3 接地和防雷设计
（1）接地设计
接地指的是将流入防雷系统的电流释放到大地，避免使电流能量集中在某一个部位，对被保护设施造成损害。良好的接地才能有效的释放能量，避免发生电压反击。过去的旧规范要求设备单独接地，但是这种做法现在已经不被提倡，而是改为和防雷接地系统共用接地设备。接地是防雷系统中最根本的要求，如果接地质量不合格，则防雷设施的防雷效果都不能表现出来。
（2）防雷设计
防雷设计是一个非常复杂的问题，雷击过电压和感应过电压的影响不可能只通过单纯的几种防雷设备和防雷方法就能完全解决，必须从雷击的入侵途径，结合实际情况，对可能产生雷击的因素进行考虑，把雷击危害降低到最低点。高层建筑电气防雷设计中应注意的防护
措施包括接闪、分流、均压、屏蔽、接地、合理布线。
3.4电气的照明设计
对于高层建筑，电气照明包括的内容很多，比如有如何布置灯具，如何设计灯具的外形，如何选择光源类型等等。电气照明设施直接影响到建筑物的外观，所以在设计照明设备的时
候要注意其外形要与建筑物形成一个整体，不要影响美观。现代的建筑中，感应器、声控、
光控设施被广泛采用，这大大节约了能源，对可持续发展社会起到良好的模范作用。
3.5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。
3.6电梯的用电设计
电梯机房一般在井道的上方。普通电梯的梯井能够连通或者设置开口相连通。电梯根据
使用功能多分为客用电梯与货用电梯等；而按照速度划分可分为超高速、高速、快速与低
速电梯；按电流可分为直流和交流两种。在现代高层建筑中使用的电梯，为了缩短等待的
时间并提高运输能力，多采用超高速或者高速的电梯，分组采取控制。为了提高运行的舒适
性与稳定度，客用电梯多采取直流电动机作为驱动。另外，在进行电梯的电气设计时，需要
做好各项配电设计、电气照明、选择主开关、设置插座、装置通风及控制等相关问题。
3.7设备自动化监控电脑系统
设备自动化监控电脑系统，能使所有设备在最佳状态下运行，迅速发现故障，达到减少
人力、节约能源、提高经济效益的目的。现代化高层建筑的设备管理电脑，可以对整座大楼
的空调、供热、供排水、变配电、照明、电梯、消防、闭路电视、通信、防盗、巡等进行全
面监控。
4 建筑电气设计中的节能原则
4.1满足建筑物的使用功能
高层建筑的电气设计在使用功能方面要满足照明在色温、照度、显色指数这几方面的要求，空调温度和风量也要得到满足，使用舒适度和卫生状况应得到保障；运输通道上下和左
右都要畅通无阻；一些特殊技术方面使用的要求要满足，如在娱乐场的用电、展厅的工艺照
明以及电力用电等。
4.2考虑实际经济效益
节能设计要结合实际经济效益因素，不能因为节能而盲目投资，增加运行费用。技术或
设备的革新、换代增加的投资，应该能在较短的时间内用节能所节省的运行费用收回。选用
节能设备时，应具体了解其原理、性能、效果，经技术、经济两方面比较而定，节能措施必
须遵循技术先进、经济合理、环保实用的原则。
4.3以减少无谓耗能为主
应明确哪些电量消耗是与建筑物的功能无关，再考虑采取的具体措施。在设计过程中，
节能措施应遵循“经济合理、价值实用、技术先进”等原则。由于高层建筑耗电量大，节能空
间也相对较大，应在设计过程中充分考虑。因此，在选择电气节能的设备时，应对其性能、
原理、效果等多方面因素给予考虑，以实现真正的节能功效。
5 结论
建筑电气设计的建设逐渐走向自动化、节能化、信息化和智能化，必然对建筑电气设计
有许多新的要求，这就要求广大设计人员在进行高层建筑电气设计时，应细心全面地考虑各
方面因素，综合技术性和经济性两方面，反复斟酌设计方案，力求达到可行又节能的方案。
参考文献
[1]郑梅阳.高层建筑电气设计特点及发展研究.科技风，2012（07）.
[2]陈奇兵，岳辉.高层建筑电气设计的内容与节能探讨.门窗，2012（10）.
