高层建筑电气设计

高层建筑电气设计高层建筑电气设计 一、高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题 一高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等诸多设备,因此 负荷多，用电量特别大,且供电的可靠性要求很高。 二在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多 采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电,与动力分开。 三电气设备的管线应采取防火措施。 四空调等主要用电设备布局分散,多数要求采用计算机集中管 理。 五采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线 的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。 六消防要求高。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备 多,建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高。 七在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术 经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全 适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配 电方式,采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置 和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约用电。 二、高层建筑电气设计的主要内容 （一）负荷的计算 文章来源网络，仅供个人学习参考 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。 （二）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、消防、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都 采用 lOkV 标准电压等级。 （三）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lOkV 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。 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。 3、为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于 lOOOkVA。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。 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 全塑电缆与竖井母千线联接等等。 文章来源网络，仅供个人学习参考 （四）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。应根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，主楼内不允许装设大容量的油 浸电力变压器。 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。 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。 （五）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，应尽可能使高压深人负荷中心。这对节约电能， 提高供电质量都有重要意义。 （六）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。现代建筑物中，使用定时器，传感器，或光敏元件 来实现照明自动控制功能是普遍的。选用各种建筑物自动化系统 （特别是直接数字控制系统）来触发照明电路和接触器。同时，选 用高光效电光源，是照明节能的手段之一。 文章来源网络，仅供个人学习参考 （七）防雷与接地 现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法 外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在 工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。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。 尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设 水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡 电位，提高安全性都有好处。 （八）电梯 电梯机房一般设置在井道上面。普通电梯的梯井可连通或设开 口相连通。电梯按使用功能分，普通电梯、消防电梯等许多种；按 速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有 交流和直流两大类。现代高层建筑的电梯，为了提高输送能力和缩 短候梯时问，一般都采用高速或超高速电梯，分组实行电脑群控。 为提高运行的稳定性和舒适感，客梯都是选用直流电动机驱动。在 进行电梯设计时一定要做好配电设计、主开关选择、电气照明、通 风装置和插座设置及控制等相关问题。 （九）消防自动报警和自动灭火系统 现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括火灾探测器、 文章来源网络，仅供个人学习参考 分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭 火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号 后转换成电信号，进人分区报警器和消防中心，发出声光报警信 号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑 中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功 能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。 三、建筑电气设计中的节能原则 建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则 （一）满足建筑物的功能 即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度 及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无 阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅 的工艺照明及电力用电等。 （二）考虑实际经济效益 节能应根据国情考虑实际经济效益，不能因为注重节能而过高 地消耗投资，增加运行费用。 （三）节省无谓消耗的能量 节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方 的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节 能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的 能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降 低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 文章来源网络，仅供个人学习参考 民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能 的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进 行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。 参考文献 [1]许琳.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则.黑龙江科技 信息[J].20075207 [2]罗建华.建筑电气设计中的节能措施.建筑与设计 [J].2007.166-67 [3]龚国栋.浅谈建筑电气设计的节能.浙江建筑 [J].200