关于高层建筑电气设计要点的研究

张淑琴

摘    要：近年来高层建筑的数量迅速增加，随之出现的安全隐患逐渐增加，电气设计工作成为当今高层建筑面临的首要难题。由于各高层建筑的内部结构不同，其电气设计方案有所差别，在具体工作中要从建筑环境实际情况出发，综合考慮施工过程中可能出现的安全问题，制定与之匹配的应急方案和解决措施，维护高层建筑电气安全。本文主要针对高层建筑电气设计要点进行简要分析。

关键词：高层建筑;电气设计;要点

1  高层建筑电气设计的主要内容

1.1  照明设计

高层建筑中所设计的消防应急照明为消防用电负荷，要按照该建筑的最高负荷来进行供电设计。应急照明持续供电时间必须要达到消防安全运行的需要，其疏散时间供电至少应该满足t≥30min;医疗建筑、老年人照料设施、总建筑面积大于一万平方米的公共建筑和总建筑面积大于两万方的地下、半地下建筑其疏散时间供电至少应该满足t≥60min;避难疏散电源可以持续供电t≥90min，消防设备用房工作持续工作t≥180min。为了能够达到应急照明转换规范的需要，应急供电电源可以采用蓄电池与发电机或是两路10kV高压供电组合的形式，在一路市电中断的情况下，另一路市电或发电机开启之后，供电电源会自动的转换成为备用电源，此时就能够延长其供电的时间。同时利用蓄电池来保证应急照明的可靠性。

有危及航行安全的高层建筑物，应根据航行要求设置航空障碍照明，除在最高端设置，还应在其外侧转角顶端位置上进行设计，水平与垂直的距离都要在45m以下。对于总高度超过100m的建筑来说，需要在间隔30m的位置上就要安装一组中光强红色恒光等。障碍标志灯电源需要根据主体建筑的供电负荷最高的要求来设计。

屋顶中设计的直升机停机坪，为了可以方便飞行员在最短时间内就能够确定停机坪的精确位置，需要在停机坪的周边区域中安装不同色彩的照明与信号等，可以在发生火灾事故之后就会立即寻找出正確的位置降落。此时应该注意，停机坪的照明电源应该按照建筑主体结构的最高负荷要求来进行供电设计。

1.2  高层建筑电气的节能设计

全球能源形势逐渐严峻的现代社会，我国作为人口重点且地区发展严重不均衡的国家，高层建筑在设计中也更多的考虑到节能化的要求，而节能也是我国社会主义发展的重要一项基本要求。现代信息建筑与传统的工业化建筑实现了完美的结合，高层建筑电气设计中的节能化设计也逐渐的推动了我国的高层建筑的快速发展，高层建筑设计的复杂性在逐渐的升高且功能逐步增多，因此，高层建筑设计与管理都有着更高的要求。对于高层建筑中不同类型的设备来说，性能与功能都存在着直接的区别，如果一味的选择使用新型的技术，必须要保证其运行的安全性与可靠性，设计方案也应该从经济合理、操作简单等方面入手，可以满足人们正常使用的需要。

2  高层建筑电气设计理念

高层建筑在进行电气设计之前要对建筑整体结构做详细调查，将电气设计与建筑整体走势相融合，遵循整体性原则，最大限度为建筑环境提供安全保证，同时为建筑结构中其他工作的运行提供稳定的电力基础和舒适的环境。不仅如此电气设计工作还要对建筑外部环境做科学的分析，结合内外部优势，制定科学的电气设计路线，保持建筑内外的动态联系。由于高层建筑自身特点，在具体的电气设计工作中要注意将各工作环节紧密相连，规范内部设计的有序性，从而保护建筑结构的稳定。

3  高层建筑电气设计要点

3.1  电力负荷计算

进行电气设计工作时，时刻关注电力负荷数据，并结合数据显示展开科学的电气设计工作，确保设计合理的同时，为高层建筑提供稳定的电力运行环境，合理计算电力负荷值，最大限度发挥电力负荷的作用。电力负荷计算已经成为电气设计工作顺利进行的基础，因此应提升对电力负荷计算的重视程度，合理计算其负荷至关重要。不仅如此，采用科学的计算方法是保证其用电负荷满足用电要求而又不浪费的重要依据。常用的电力负荷计算方法包括需要系数法和单位指标法，这两种方法都能够对电力负荷做出正确的计算，电气设计工作可根据设计的数值科学的引进电气设备，为高层建筑提供安全的工作环境。

3.2  电源和电压的选择

高层建筑的供电工作复杂程度较高，因此在设计供电系统时通常会设置两个独立电源，在电源出现问题影响正常供电时，另一个电源进行工作，维护建筑整体用电环境的安全稳定。为保证电源数量符合建筑整体结构的要求，要对电网及负荷值做深入调查，保证电源数量设定的合理性。一类高层设置两个独立电源或是一路高压电源、另匹配规格相符的柴油发电机组，出现紧急情况时能够做到快速切换应急电源，恢复重要场所工作的正常运行状态。当前的高层建筑以两路10kV电压系统为主，此类系统能够最大限度地维护供电系统的平稳运行，高压配电可实现单母线的自由切换，低高压系统要选择放射式的配电方式。

3.3  消防系统的改进

当前高层建筑电气设计工作中，消防系统的设计已经成为其重要的组成部分。消防系统涉及的设备较多，主要由報警控制器、探测器、气体灭火控制盘、报警按钮、扬声器等组成。具体操作流程为事故发生时探测器会感应到事故发生的信号，并以电子信号的形式对报警系统及消防部门进行传送，同时报警系统会发出警鸣，然后消防部门对事故进行快速处理，维护高层建筑的安全，降低事故带来的人员伤害及经济损失。改进传统的安全系统，利用先进消防科技建立严密的高层建筑保护网，合理开发消防设备，确保相关工作在安全的环境中进行。

3.4  照明节能系统设计

照明节能设计是电气设计中规模较大的一项设计内容，在进行照明节能系统的设计工作时，要注意将照明系统与应急系统相分离，照明系统出现突发状况，应急系统不受其影响。不仅如此系统设计前要考察高层建筑的采光情况，合理设计照明位置，应急灯设置时要充分考察建筑中的实际照明需要，保证设计美观的同时科学设置应急灯位置。与此同时为响应绿色环保、可持续发展的号召，要对照明系统进行节能设计，以LED灯作为主要的照明工具，降低照明工作的能耗，也可借助玻璃幕墙等材质引入光照，缩短照明时间。

3.5  防雷接地设计

高层建筑结构中涉及的导电组织较多，做好防雷接地设计已经成为维护建筑安全的重要手段。在具体设计中，要在建筑外部和内部设置防雷设施，防止雷电入侵建筑工作系统。同时配有接地装置，部分不接电的导体设备要与接地设备连接，不仅如此，金属材质的门窗都要与引下线、地线相连，最大限度减少雷电对高层建筑带来的破坏。防雷接地系统安装过程中要以建筑本身作为接地系统的主体，防止出现接地系统混乱的现象，提升高层建筑的安全性。

4  结束语

综上所述，高层建筑电气设计影响建筑功能、安全性，应给予足够重视。原则上看，相关设计应考虑稳定性、安全性、经济性;方法上，可采用环形供电基本模式，设计补偿机制，重视重点环节设计和现代技术的运用。结合已有资料，高层建筑电气设计要点包括独立多电源供电、设计备用电源等，可予以参考。

参考文献：

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[2]刘超.关于建筑电气设计中的消防配电设计探讨[J].中国石油和化工标准与质量.2019（16）.

[3] 任俊，张倩.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析[J].中国新技术新产品.2019（15）.