现代城市高层建筑电气设计的要点

蒋梦香

【摘要】在型社会发展背景的带动和影响下，我国全国范围内的各大中小型城市中现代化高层建筑的数量也呈现出了明显增长的发展趋势。为更好地顺应和满足当今社会变化发展的基本要求，进一步研究现代城市高层建筑建设过程中电气的设计和应用，就成为了相关技术人员的主要工作内容。

【关键词】现代城市；高层建筑；电气设计

一、简析现代城市高层建筑的电气设计

高层建筑的安全性、节能性、抗震性以及电气应用的自动化等，是在当今社会发展进程中，我国现代城市高层建筑电气设计工作开展最基本的工作要求。在我国社会经济、文化以及科学信息技术应用水平不断提升的带动和影响下，我国高层建筑电气设计以及应用的方式和效率都被提出了全新内容的要求。

相关技术工作人员为更好地顺应和满足当今社会变化发展的基本需求，应不断转变自身的设计理念，力求最大限度地提升相应设计工作的质量。高层建筑中与电气相关的设备多种多样，电气设计的复杂性、可靠性直接关系着使用者的生命安全。为提高电气的使用率，确保用电的安全性，对电气设计中电力负荷计算、供电电源以及电压的选取、高低压配电系统和接地、防雷设计等，都是在高层建筑电气设计工作开展过程中需要相关技术工作人员尤为关注的重点设计环节。

二、现代城市高层建筑电气设计要点

（一）电气的负荷计算

新时期下，城市高层建筑电气设计工作顺利开展的前提就是对整个电气系统的负荷进行科学准确的计算，只有这样才能保证城市高层建筑电气设计的质量，使城市高层建筑的电气系统能够安全稳定的运行，确保城市高层建筑的安全性。一般来说，计算城市高层建筑电气的负荷采用的是负荷密度法来确定电力负荷的最大值，采用系数法来确定电力负荷的普通值，这样就可以得出城市高层建筑电气的负荷范围，为新时期城市高层建筑的电气设计提供数据依据，为整个高层建筑电力运行的安全和稳定奠定基础。

（二）变压器的选择

变压器是高层建筑供配电系统的关键设备，变压器的耗能也是十分严重的。变压器的节能选择和设计一般是根据配电变压器的投资回收年限来确定的，也就是说，变压器的确定不仅要有经济效益，还应该考虑使用的年限。除了这个年限规定以外，高层建筑的配电变压器还与实际的建筑用电有关。例如，高层建筑的最大用电量低于工业用电的情况下，配备的变压器就不能为了保证安全而选用与工业用电同等规格的变压器。

（三）接地以及防雷方面的设计要点

由于高层建筑更易受到雷电的侵害。因此做好高层建筑的接地、防雷设计也是保护建筑物及人员安全的重要措施。高层建筑最易受到雷击的屋面及突出部分采用避雷带或避雷针或二者混合组成的接闪器保护。屋顶的金属构件均应与避雷装置可靠连接，以防直击雷。根据建筑物的防雷类别，在30m、45m或60m高度利用钢筋混凝土圈梁主筋焊接成为均压环，并与防雷引下线相连，达到防侧击雷的要求。在供电线路中，防雷区交接出安装电涌保护器以消除雷电过电压，减少线路雷击的可能性。高层建筑中多为防雷接地、工作接地及保护接地等共用一组接地装置，而利用高层建筑基础内钢筋网作为公共接地装置，不仅能提供安全的保护措施还可以节省工程的造价。

（四）高低压配电系统搭建方面的设计要点

在选取和设立合理的供电电源基础之上，供应电压的选取及高低压配电系统的搭建也是相关技术工作人员在高层建筑电气设计工作过程中重点关注的工作要点。在现代城市的高层建筑中，一般情况下，高压配电系统多为两路的10kV电源，它们的同时使用保证了供电的稳定性，而高压配电的形式则多采用为单母线分段，不但能够实现自身的自动切换，同时两者也能起到相互备用的作用。高压系统及低压干线的配电方式应选择放射式的系统。供配电系统尽量简单可靠，同一电压等级的配电系统配电级数不宜过多。变配电所选址也应尽量靠近负荷中心并根据负荷使用情况合理选用变压器容量及数量，减少电能损耗。

三、城市高层建筑电气设计发展趋势

随着城市化进程的加快，城市建筑的数量不断增多，但建筑用地却是日益紧张，所以，大量的商务建筑、休闲建筑以及住宅建筑都逐渐的向高层迈进，随之到来的就是高层建筑的安全问题。科技手段不断的发展创新，城市高层建筑的电气设计作为新时期城市高层建筑安全性的关键，也迎来了巨大的挑战。在电气设计过程中不仅要考虑到消防、安防等电子设备，以及一些紧急供应设备，还要顺应社会发展的趋势，将节约能源也作为考虑的重点。所以，在电气设计时要科学合理，确保安全性，在选择电气设备以及材料时，要以绿色环保为重点，由于高层建筑的耗电量大，可以采用损耗低的材料制造变压器和电机。另外电气设计也变得越来越复杂，不仅仅是对能源的控制和分配，还有加入智能化和数字化的现代技术，实现能源的节约和管理的优化，为城市高层建筑的电力供应提供保障。因此，城市高层建筑电气设计的发展趋势就是向着绿色化、智能化、数字化迈进。

四、结语

总而言之，只有真正認识到电气设计在高层建筑建设工作开展过程中发挥着的重要作用，才能树立更加科学有效的认知观念，采取合理的设计方案，最终实现我国高层建筑建设行业的又好又快发展。

参考文献

[1]白世安.现代城市高层建筑电气设计的要点研究[J].智能城市，2016，2（08）：244～245.