超高层建筑电气设计要点_李炳华

超高层建筑电气设计要点作者：曹逸凡来源：《科技风》2016年第24期摘要：本文从超高层建筑电气设计的节能性、安全性的角度，以供配电系统为切入点，对超高层电气设计的其它相关要点进行了一番细致分析，望以供参考。

关键词：超高层建筑；电气设计；供配电随我国社会经济的不断推进，使得建筑规模也逐渐壮大起来，而随之超高层建筑也越来越多。

但是对于超高层建筑而言，电气设计是其重要的组成条件之一，只要确保在建筑功能完全掌握的情况下去展开电气设计，才能使得其设计程序的科学性。

因此，当前，需在追逐于安全、节能的前提下，对超高层建筑的电气进行科学合理设计，从而提升其科学性、实用性。

1 供配电系统第一，供电电源及负荷等级[ 1 ]。

一般情况下，一级负荷是国家对于消防用电设备供电的基本要求。

而根据现阶段我国城市电网具体状况，通常所应用的电源电压是10kv。

但若是从二路的10kv来说，其与通常的变电站是不同的，其也可是属于一个电站的不相同母线段。

要知道，任何一个电源其均需对重要机房、消防、电梯等相关用电负荷的承担，而二路电源也具备运转电能。

因超高等建筑，其本身对于供电要求是具有一定高度的，所以，必须要对柴油发电机进行安装，将其纳入为工程的备用电源，进而起到重要设备供电稳定性的确保作用。

第二，变配电所的安装设计。

正常条件下，中央空调、水泵房等均是被安排在地表下层，而如果是一些对用电有较大设备需求的均是设计在楼层上面。

而在设计中应当将变配电所安排在地下，并在其周围对柴油发电机房进行构建，进而达到让变压器尽最大限度贴近负荷中心带。

而若超高层建筑≥200m，那需则避难层或顶层对众多设备进行添加。

如果单个变电所供应电能不够经济实惠，可考虑在避难层外加一个变电所，降低供电范围。

但这样做，需要注意的是，其一，要全方位对变压器的垂直运输通道设计进行构思；其二，对设备楼板荷重新分析给予高度重视，单台变压器容量应控制在800kv范畴以内。

2 火灾自动报警系统与普通建筑比较，站在超高层建筑的角度来说，其对火灾自动报警设计标准是极为严格的，已完全具备特级保护对象标准[ 2 ]。

简谈超高层建筑电气设计要点超高层建筑是指高度超过150m以上，超过200m以上的就是极高层，高层建筑电气设计为了超高层建筑的正常运行而必备，其安全性、可靠性要求极高，因此在设计的过程中要求设计者综合考量电气系统的安全可靠性和经济性，进行优化设计。

一、设计基本原则超高层建筑电气设计应具有安全性、可靠性、经济性、美观性及符合国家建设部门规定的基本原则。

电气设计要符合电气安全规范、节能标准、建筑物设计规范、火灾安全规范等，确保建筑物的安全使用。

二、基础系统设计者应综合分析和考虑超高层建筑的建筑形式、功能需求、用电量大小、现场环境等条件，结合技术标准进行电气系统设计，能够满足用户安全使用和操作的要求。

主要设计内容为：总体布线要素；电梯系统布线；空调与通风系统布线；消防系统布线；供电系统布线；音视频布线；信号布线等。

三、功能系统超高层建筑的功能系统由复杂的系统规划而形成，为了达到安全、可靠、节能和智能经济的设计目标，它要求设计者在选择设备时了解情况，对其设置功能和参数等进行优化设计和调试，并应根据有关国家标准和用户要求，设计合理、安全、可靠、节能的功能系统。

四、系统监控超高层建筑要求系统安全可靠，因此要求采用自动控制、自动报警和监控系统，以实现设备的监测、显示、定时开关和自动报警，当发生紧急情况时，可迅速发现故障，并具有自动报警功能，及时采取措施，确保系统的安全性。

五、节能与环保超高层建筑节能减排应优先考虑电源系统的节能、环保和经济性，采用智能化系统，将现场环境监测数据、用电数据和人口密度等信息通过网络传输，实时监测、分析、报警等，以节省电力。

超高层建筑电气设计是一项综合性工程，要求设计者具备丰富的技术知识、经验和能力，在设计过程中要遵循安全性、可靠性、节能性和经济性的原则，且要注重功能系统以及系统监控和节能减排的设计，以确保超高层建筑的可靠运行和安全使用。

【建筑】超高层建筑电气设计要点！1、设计要点1.1 术语超高层建筑：建筑高度大于100m的民用建筑。

民用建筑：供人们居住和进行公共活动的建筑的总称。

居住建筑：供人们居住使用的建筑。

公共建筑：供人们进行各种公共活动的建筑。

1.2 供电电源1.2.1 负荷分级超高层建筑用电负荷见表2-1表1 超高层建筑负荷分级表超高层民用建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电为一级负荷中的特别重要负荷。

1.2.2 负荷密度超高层建筑负荷密度与建筑功能、建筑面积、建筑高度、附属功能等因素有关。

一般在80～120W/m2。

1.3 供配电系统设计1.3.1 供电要求超高层建筑应进行整体供配电系统设计，至少需要两路独立市电电源，还需要另设应急电源或备用电源。

1.3.2 电源1）超高层建筑的正常电源数量不应少于两个，各路电源应为不同路由的线路，宜采用专线由上级变电站或开关站放射式供电。

电源电压等级可以为10kV、20kV、35kV或110kV。

当一路电源断电时，剩余电源应能保证二级及以上负荷的供电。

2）超高层建筑应设柴油发电机作为应急电源或备用电源。

设置在超高层建筑内的柴油发电机，应根据负荷大小、单台电动机最大启动容量、供电半径等因素确定柴油发电机的额定输出电压：（1）当建筑物高度低于200m时，宜采用低压柴油发电机；（2）当建筑物高度大于400m时，应选用高压柴油发电机；（3）当建筑物高度在100m~400m时，应进行技术分析、比较，确定柴油发电机的额定电压。

3）超高层建筑中的应急电源不得使用汽油、煤油、天然气等作为动力源，可使用柴油发电机组。

4）柴油发电机组在超高层建筑中既可作为应急电源使用，也可以作为备用电源使用。

当备用电源满足应急电源条件时，备用电源可以兼作为应急电源。

5）低压柴油发电机组（400V）最大单台并机容量不得大于1600kW。

高层建筑电气设计要点分析随着我国经济的不断发展。

科学技术不断进步，建筑业也得到了快速的发展，并取得了不小的成就，其不仅实现了空间的有效利用，而且有效的节约了土地资源，与其他建筑相比，具有非常好的优势，所以近几年高层建筑的发展速度呈不断上升的趋势。

高层建筑由于垂直高度大，内部结构较为复杂，所以内部电气设计是一项繁琐的工程，具有一定的难度。

文中从高层建筑电气专业的特点入手，对高层建筑电气设计的主要内容进行了分析，并进一步对高层建筑电气设计需要注意的问题进行了具体的阐述标签：高层：电气设计：要点：一、高层建筑电气专业的特点高层建筑内需要较多的用电设备和消防设备，对电量消耗量较大，而且由于各电气设备用途存在着一定的差别，所以在用电量上也存有着一定的差别性，但其对电能的消耗是十分巨大的，这就对供电的可靠性具有较高的要求，而且部分设备为了确保其供电的可靠性，则需要具有两个独立的电源供电，如消防用电、应急照明、通道照明、客梯电力、变频调速生活水泵等二、高层建筑电气设计的主要内容根据对我国当前高层建筑建筑电气设计工作之中的基本现状以及存在的间题等加以分析，可以明确工作的重难点，明确设计的理念和相关思想。

下文将针对高层建筑建筑电气设计工作的全面稳步发展以及成熟的改进等进行细致的研究，力求不断的开创出相关项目的崭新局面。

要想实现对高层建筑建筑电气设计现状的改进，应当从多个角度、多个层次、以不同的方式进行同步的整改，首先应当加强高层建筑建筑电气设计的思路和理念，运用现代化的科学技术方式，对传统工作进行改进，加强住宅用电负荷的计算和预测设计，同时还应当保证整个系统运行的可靠性，结合配电系统的设计情况科学的选择电源的规格以及型号，最后还应当加强住宅小区建筑电气设计设备的选择，诸如电器设备以及导线等重要的器材，以从根本上增强整个设计工作的节能性和电气的安全性，保证系统运行的稳定性和可靠性。

（一）、负荷的计算。

在高层建筑供电设计过程中，需要以电力负荷来作为其各项设计参数的重要依据，这就需要确保负荷计算的准确性，这样才能确保选择的设备的合理性、安全性和可靠性，确保设备能够经济运行通常情况下高层建筑电力负荷计算都是采用负荷密度法和需要系数法来进行。

专家访谈ｌＳｐｅｃｉａｌｉｓｔＩｎｔｅｒｖｉｅｗ无以伦比的奥运立面照明系统——访中建国际设计顾问有限公司电气总设计师李炳华挛炳华中建国际设计顾问有限公司电气总设计师第２９届北京奥运会期间，“鸟巢”美妙绝伦的景观效果深深震撼了全世界：火热的“中国红”透过银白色的钢筋与暮色相交融，剪影般的效果让“鸟巢”笼罩在古老而热情的氛围中。

“鸟巢”的电气系统除了要实现立面照明完美的效果之外，还要满足比赛和转播的需要以及精准、细致、毫无偏差地供电和照明。

为此我刊记者采访了“鸟巢”电气总设计师李炳华先生，请他介绍“鸟巢”照明设计背后的故事。

２００８年８月２４日，奥运圣火在国家体育场“鸟巢”缓缓熄灭，第２９届夏季奥林匹克运动会完美谢幕，留给人们许多美好的记忆，让人难以忘怀。

国际奥委会主席罗格先生评价北京奥运会“无与伦比”，作为奥运会的标志性建筑“鸟巢”，必将在奥林匹克历史上留下重彩的一页。

“鸟巢”的独特造型给世界留下了深刻的印象，其夜景也格外璀璨，同样成功、精彩，现已经成为北京热门旅游景点之一。

“鸟巢”的１４Ｉ嘭￡互，ｌ钼・建筑电气・２００８年第２７卷第２３期徐晖／本刊记者电气系统除了要实现立面照明完美的效果之外，还要满足比赛和转播的需要以及精准、细致、毫无偏差地供电和照明。

为此我刊走近“鸟巢”电气总设计师李炳华，请他介绍“鸟巢”照明设计背后的故事。

“绿色．人文．科技”的设计原则国家体育场，俗称“鸟巢”，是２００８年北京奥运会主体育场，位于奥林匹克公园中心区南部，南邻北四环路，西邻中轴路延长线，北辰东路西侧。

国家体育场在奥运会期间有座位９．１万个，其中固定座位８万个，临时座位１．１万个。

与周围相比，体育场整体抬高６．８ｍ，体育场与周围为３％～６％的缓坡。

体育场基座以下有０层和局部地下一层，地上７层。

体育场总建筑面积约为２５８０００ｍ２，体育场建筑最高点为６９．２１ｍ，属特级体育建筑。

体育场（含热身场）南北长约８８７ｍ，东西长约４０５ｍ。

试论超高层建筑电气设计的关键技术要点
超高层建筑电气设计是指针对高层建筑的电力供应、照明、通信、安全监控等方面进
行规划和设计。

由于超高层建筑的特殊性，其电气设计需要考虑许多关键技术要点。

第一个关键技术要点是电力供应。

超高层建筑所需的电力供应要稳定可靠。

设计师需
要根据建筑的用电负荷预估，合理安排电力配电设备的容量和数量。

要考虑到高层建筑可
能产生的断电、过载等故障，建立可靠的备用电源和电力转换系统，以确保连续不断的电
力供应。

第二个关键技术要点是照明设计。

超高层建筑的照明设计需要考虑到建筑的高度和复
杂的空间结构。

设计师需要合理安排灯具的位置和数量，以确保建筑内外的照明均匀明亮。

还需要考虑到能源的节约和环境保护，选择高效节能的照明设备和控制系统。

第三个关键技术要点是通信设计。

超高层建筑需要满足各种通信需求，包括电话、宽带、有线电视等。

设计师需要合理安排线缆布线，确保信号的传输质量。

还需要考虑到通
信设备的设备间距离限制，以及信号传输过程中可能发生的干扰问题。

第四个关键技术要点是安全监控设计。

超高层建筑的安全监控需求较高，包括视频监控、入侵报警、火灾报警等。

设计师需要合理规划监控设备的布点和覆盖范围，以确保建
筑内外的安全监控全面有效。

还需要考虑到监控设备的接入和信息处理能力，以及监控系
统的可靠性和稳定性。

超高层建筑电气设计要点分析摘要：超高层建筑一般都建设在城市的生活和经济中心，由于超高层建筑的楼层多，建筑高度高，对供电的可靠性以及消防等的要求也比普通的高层建筑高得多。

笔者主要通过分析超高层建筑中的供配电系统、电缆电线的选择、应急照明系统、火灾自动报警及控制系统、漏电火灾监控报警系统，这几个方面来分析在超高层建筑中的电气设计要点，为相关电气设计人员提供参考。

关键词：超高层；供配电设计；防雷；消防报警系统引言超高层商业办公综合体不同于政府功能性建筑，也不是纯粹的城市形象工程，其变配电所的设计，除了要以安全性、可靠性为基本要求，同时还应该结合建筑本身的定位和特点，考虑其运行的灵活性，以及业主投资、运营的经济性。

因而电气设计的复杂性增加了很多，下面就超高层建筑电气设计的要点做详细浅析。

1、供配电系统电源根据现阶段国家的相关要求，消防用电设备均按照一级负荷要求供电，电源电压等级为10KV，对于二路10KV电源，分别引自不同区域变电站或统一变电站内的不同线路，每条电路均承担电梯、消防等重要机房的用电需求，其中二路电源能够同时完成运转、供应电能的用电需要，并进行分开供电。

为满足一般超高层建筑的消防设备的用电要求，在电气设计过程中，可在原有设计项目的基础上选取一定的柴油发动机做后备电源，保证在特殊时期能够第一时间调动消防设备。

2变配电室设置由于超高层建筑的水泵房、中央空调控制室等均建造在地表下，其余部分大型用电设备安置在1-5楼，为保证变压器能够尽可能接近负荷中心地带，可将变配电室设置在地下室，并将柴油发电机设置在变配电室周围。

在高度大于等于200m的超高层建筑设计中，通常会在建筑避难层与屋顶设置一定的电气设备。

在单个变配电室难以有效供电的情况下，可在避难层再增设一变配电室，可缓解其他变配电室的供电压力，提高供电性能。

在确定变配电室过程中，还要综合考虑一下几点因素：1）全面考虑变压器垂直运送通道对变配电室设置的影响；2）分析设备楼板复合，单台变压器容量应小于等于800KVA。

超高层及高层建筑电气设计要点(强弱电)一、常见问题1、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，都采用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。

每层楼竖井设层问配电小问。

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。

高层建筑电气自动化设计要点分析高层建筑电气自动化设计是当前建筑设计中的一个重要部分。

随着科技的不断进步，电气自动化技术在建筑设计中的应用越来越广泛，特别是在高层建筑中，电气系统的设计至关重要。

在高层建筑中，电气系统的设计不仅要求稳定可靠，还需要考虑节能、安全和智能化等方面的要求。

本文将针对高层建筑电气自动化设计的要点进行分析，以期为相关专业人士提供一些参考。

一、电气自动化设计的基本原则在进行高层建筑的电气自动化设计时，需要遵循一些基本的设计原则，以确保设计方案的可行性和合理性。

设计方案必须满足建筑规范和相关的法律法规要求，保证建筑的安全性和可靠性。

设计要考虑到建筑的节能性，尽量减少能源浪费，提高能源利用效率。

设计方案还应该考虑到建筑的智能化和自动化水平，提高建筑的管理和运行效率。

在实际的设计中，电气自动化系统的设计主要包括供配电系统、照明系统、消防安全系统和智能化建筑控制系统等方面。

下面将从这几个方面逐一进行分析。

二、供配电系统设计要点高层建筑的供配电系统是建筑电气系统中最基本的部分，其设计关乎到整个建筑的用电安全和供电稳定性。

在进行供配电系统的设计时，首先要考虑到建筑的用电负载需求，包括照明、空调、电梯等大功率设备的用电需求。

要合理布置供配电线路和设备，尽量减小线路长度，减少线路损耗。

还要考虑到供电系统的备份和应急系统设计，确保在突发情况下建筑物的用电正常运行。

还要考虑到供电系统的智能化和远程监控系统，提高供电系统的管理和运行效率。

在高层建筑中，照明系统是一个非常重要的部分，照明设计的好坏直接关系到建筑内部的舒适度和能耗情况。

在进行照明系统设计时，首先要充分考虑到建筑内部的自然采光情况，尽量利用自然光源，减少人工照明。

要选择节能性能好的照明设备，如LED灯具等，减少照明能耗。

还要考虑到照明系统的智能化控制，根据不同的使用场景和需求，灵活控制照明设备的亮度和开关。

高层建筑的消防安全系统是建筑电气系统中不容忽视的部分，消防安全系统的设计关系到建筑的整体安全。

高层建筑电气设计问题及注意事项高层建筑的电气设计问题及注意事项是建筑电气工程中非常重要的一部分。

以下是一些常见的问题和注意事项。

1. 电力需求计算：在设计过程中，需要准确计算建筑物的电力需求，包括照明、动力设备、安全设备等。

需要考虑的因素包括建筑物的用途、使用者的数量和需求等。

2. 电力系统设计：高层建筑的电力系统设计需要合理安排电力负荷，考虑电源的供应可靠性和冗余度。

合理设计的电力系统能够提供可靠的电力供应，避免电力中断和故障。

3. 照明设计：照明设计是高层建筑电气设计的重要内容。

需要根据建筑物的不同区域，选择适当的灯具和照明方案。

灯具的布置要合理，以提供舒适的照明效果。

4. 安全设备：高层建筑的电气设计还需要考虑安全设备的布置和接线。

这些设备包括火灾报警器、应急照明、安全疏散指示灯等。

必须确保这些设备的工作可靠，能够在危险情况下及时报警和启动。

5. 停电备份系统：高层建筑的电气设计需要考虑停电备份系统。

这些系统包括发电机组、UPS电源等，能够在电力中断时提供紧急电源供应。

停电备份系统的设计要合理，确保连续电力供应。

6. 接地系统：高层建筑的电气设计需要合理布置接地系统，确保安全使用电力设备。

接地系统能够将电气设备的漏电电流及时引入地下，防止触电事故的发生。

在进行高层建筑的电气设计时，还需要注意以下几个方面：1. 参考相关规范：在进行电气设计时，需要参考国家相关的电气设计规范和标准。

这些规范包括电力系统设计规范、建筑电气设计规范等，能够提供设计的依据和准确计算方法。

2. 合理布线：在进行电气布线时，需要合理安排电缆和电线的走向和连接方式。

布线要符合安全规范，避免电线过长、过短和交叉引起的故障。

3. 绝缘和保护措施：高层建筑的电气设计要合理选择电气设备和电缆的绝缘等级，以及电气保护措施。

绝缘等级要满足电气设备和电缆的使用要求，保护措施能够保护设备和使用者的安全。

4. 可靠性设计：高层建筑的电气设计需要考虑系统的可靠性和容错能力。