高层办公建筑电气设计

高层办公建筑电气设计（精选十篇）

高层办公建筑电气设计 篇1

随着我国经济的高速发展, 各行各业正发生日新月异的变化, 建筑业呈现出造型各异的多样化之势, 出现了很多高层建筑。建筑规模的不断扩大, 功能分类越发复杂、细致, 智能化更加先进, 对供配电方面提出了许多新的要求, 把供配电的可靠性、安全性、灵活性摆在了更为重要的位置。这对电气设计人员提出了更高层次的要求。笔者通过对中山市城投大厦的设计, 有针对性地对设计过程中的电气问题加以概括, 借此探讨高层办公建筑的电气设计。

1 工程概况及设计要求

中山市城投大厦位于中山市东区孙文东路28号之二。建成之后将作为国土局办公和城投集团出租写字楼之用。城投大厦地下4层, 地上11层, 总建筑高度为43.7 m, 总建筑面积为36 777.5 m2。地下4层至首层部分为停车场及设备用房。地面以上11层, 均为办公楼。本建筑属2类高层建筑, 建筑物耐火等级为2级。按业主提出的要求, 需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求, 还要简捷实用、便于操作、治理和维护, 减少综合投资。

2 供配电设计

2.1 用电负荷及变配电所位置

笔者主要负责本工程的一次设计, 二次装修部分由专业装饰设计公司完成。这就要求一次设计时预留供电电源, 既要符合实际情况, 又要留有发展变化的余地。城投大厦主要用电设备包括照明、插座、空调、电梯、水泵、通风及其他动力设备。除消防用电、弱电系统、重要办公室用电为一级负荷, 由双电源供电末端切换;生活泵、电梯、地下室潜水泵为二级负荷外, 其余普通照明、空调等用电属三级负荷。用电指标按100 VA/m2规划, 本工程用电设备安装总容量为2 245 kW。设2台1 250 kVA干式变压器, 变压器负载率为78.6%。

2.2 供电电源

根据GB50045—95《高层民用建筑设计防火规范》 (2005年版) 9.1.1条规定, 2类高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明及消防用电按一级负荷要求供电。按JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》3.2.1条规定, 省部级办公建筑的客梯电力、主要的办公室、会议室照明属二级负荷。本办公大楼属二级负荷供电, 二级负荷的供电系统应做到当电力变压器或线路发生常见故障时, 不致中断供电或中断供电能及时恢复。通过对传统的几种供电方案的比较, 选定了下面的供电方案。即由2个回路供电, 其第2回路采用自备柴油发电机组。考虑到本工程是集办公、餐饮为一体的办公楼, 在每个楼层及重要设备、消防设备等都预留发电机备用电源, 本工程采用了1台800 kW的备用发电机组。

2.3 低压配电系统

本建筑配电电压为交流220/380 V, 联结形式采用TN-S系统。结合工程实际情况, 通过负荷计算, 考虑到空调用电负荷占建筑物总用电量的50%, 耗电量很大。因此, 空调系统合理的配电与控制方式, 很大程度上决定了整个大楼的经济运行情况。设计时, 选用1台1 250 kVA变压器供电梯、应急照明、空调机组等的用电。选用另1台1 250 kVA变压器供普通照明及其他动力负荷, 2个供电系统之间采用分段母线联络, 在不使用空调的季节, 可将空调变压器退出, 减少变压器功耗, 达到节电效果。同时, 该变压器可作为另1台变压器检修时的备用设备 (图1) 。

由于本建筑内有2个中庭由4层起贯穿整栋大楼, 把大楼分为A、B 2个区域, 因此供电主要采用分区供电方式, 按防火分区分别设置电气管井及配电间, 采用放射式与树干式结合的配电方式。具体形式如下: (1) 电缆干线式系统, 根据功能要求采用分段供电, 如1～4层同属一个业主, 用一段预制分支电缆供电;而4层以上的部分, 根据分区需要, 另设2条预制分支电缆供电, 等等, 由此充分实现了按功能及管理合理性进行分段供电。 (2) 对重要负荷及消防负荷, 采用从配电室以放射式系统直接供电。 (3) 根据照明及动力负荷的分布情况, 分别设置了独立的配电系统, 且消防及其他防灾用电设施也自成配电系统, 一级负荷采用双电源供电, 在末端一级配电箱处自动切换。

3 消防设计及应急疏散照明

3.1 消防设备电源

消防用电设备, 如消防泵、防排烟风机、消防控制中心等及公共照明用电, 均由柴油电机供电的应急母线提供备用应急电源引至设备现场, 实现末端双电源自动切换, 确保消防用电的可靠性。

3.2 火灾事故照明

在疏散楼梯、消防电梯机房及前室、内通道、消防控制中心、柴油发电机房、变配电室、水泵房、防排烟机房、地下室等火灾情况下需要坚持工作及疏散人员的重要场所, 均设置事故照明灯。在与疏散人员有关的楼道及出入口均设置疏散诱导灯。为提高疏散诱导系统的可靠性, 应急照明电源采用局部集中供电方式, 根据GB50045—95《高层民用建筑设计防火规范》 (2005年版) , 其连续供电时间不少于30 min。

3.3 配电线路敷设

(1) 从低压配电柜引至建筑物强电竖井内配电箱的馈线, 一律采用阻燃型交联铜芯电力电缆 (YJV) , 交联电缆的最高允许温度为90 ℃, 比全塑电缆 (70 ℃) 更能承受较高的环境温度。 (2) 从各层总配电箱引至各层分配电箱, 采用金属线槽在吊顶内敷设, 配线一律选用阻燃聚氯乙烯绝缘铜芯电线, 消防设备的备用电源, 选用耐火型铜芯电缆。 (3) 凡消防用电设备的电力、控制线路明敷设时穿金属管或在金属线槽内敷设, 且线管和线槽均须涂防火涂料。暗敷时穿厚壁金属电线管, 且保护层厚度不少于30 mm, 由应急母线引出的回路, 选用耐火型交联铜芯电缆。

4 结语

建筑电气设计, 是为用户供配电、安全用电、安全防护等制定出具体的方案。设计中一定要贯彻国家的各项方针政策, 遵照有关的设计技术规范, 从整体和全局出发, 深入求证各个系统的合理性和完整性, 让电气在整个大厦的实用中发挥其最大的效用。

摘要：通过对中山市城市建设投资集团大厦设计的实践总结, 阐述了高层办公建筑电气设计中应考虑的基本问题及解决方法。

关键词：高层建筑,电气设计,供配电系统,消防设计,应急疏散照明

参考文献

[1]GB50052—2011供配电系统设计规范

[2]GB50045—95高层民用建筑设计防火规范 (2005版)

[3]JGJ16—2008民用建筑电气设计规范

[4]JSCS-5全国民用建筑工程设计技术措施电气 (2009版)

[5]GB50057—2010建筑物防雷设计规范

高层建筑电气节能设计分析论文 篇2

1在建筑电气节能设计当中存在的弊端

在现代社会生活中，人们对电能的需求量逐渐增加，盲目用电现象逐渐增多。高层建筑电气设计师为满足人们生活需要并结合以往设计经验，很容易忽视电气节能在高层建筑中的重要意义，导致电能耗损现象越来越严重。我国大部分居民以及相关的设计单位都没有认识到我国现阶段的能源短缺状态，有些地区甚至出现用电紧缺、在用电高峰期采取限量拉闸的情况。因此相关部门应进行相关改革，充分了解各个地区、企业、居民等的用电情况，并注重高层建筑节能设计环节，提出有效的解决措施以保证电能的使用率。

2设计原则分析

由于减少电量耗损可有效降低成本，提高企业的经济效益，保证企业在激烈的市场竞争中占据有利地位，因此高层建筑节能设计应引起相关设计人员的重视[1]，现就对其设计原则进行分析。2.1能够满足建筑功能。高层建筑电气节能设计首先应该满足环境中照明的各项要求，同时还应该满足新风量以及人们对环境温度的要求;保证各路运输通道可正常使用并满足个别特殊工艺的施工要求。例如娱乐场所配备的照明装置、音响等设备的用电，展示厅中各种照明灯具以及电力用电。2.2充分参考经济效益。要结合实际情况选择节能方式，不能为减少损耗投入过高的资金而增加运行费用。保证相关节能设备在增加成本、投入使用后可在短期之内有效回收投入资金，使得企业经济效益最大化。2.3降低能量过度消耗。减少耗损应注重节约不必要的能量消耗，而不是对正常用电进行限制。相关设计人员应找出致使高层建筑能源消耗过大的主要原因并圈定出一定范围，再采取相关有效措施节能。如变压器的功率耗损、传输线路的有功耗损均是高层建筑中不必要的能源损耗，而大量的照明设施应采用节能产品及技术减少这些设施对电能的消耗。同时高层建筑电气节能设计人员应始终贯彻科学有效、技术先进、实用性强的原则，以保证电气设计的质量。

3设计要点

3.1设计配电系统与无功补偿装置。在设计配电系统时应结合相关的参考数据，如供电距离、电容量等多方面因素，保证变配电处在与负荷中心相对接近的位置，在节约一定程度资金的同时有效减少高层建筑的电量耗损。相关设计人员应根据实际情况对变压器的.数量、容量进行科学选择在保证变压器运行正常的同时，可以使变压器灵活投切工作,将电能使用降低到最低限度。无功补偿装置应在运行过程中实行就地补偿，避免电容器自身还存有电量却自动进行二次充电导致的能源浪费现象。此外高层建筑的升降楼梯、扶梯在修建时不应该加设无功补偿装置，以避免电机无法承受过高电压导致的损坏，而在住宅区的高层建筑则可以采用补偿装置以降低能量损耗。3.2提升供配电系统的功率因数。提高供配电系统的功率因数是提高设备使用率的重要途径之一，最大限度达到减少功率损耗、实现高层建筑电气节能目的。提高供配电系统的功率因数应从以下几点着手:①提高用电设备自然功率因数，主要通过科学选择异步电机，对工艺流程进行调整并逐步对用电设备的运行方式进行改良、使用同步电机并使变压器轻载运行，选择电动机的经常负荷不低于额定容量的40%、变压器负荷率宜在75%~85%不低于60%等方式来实现自然功率因数的提高。②对无功功率进行人工补偿，在日常生活中人们较为普遍的采用并联电容器来实现对无功功率的补偿，相关设计人员应在设计过程中使用高低压柜集中补偿和分散补偿的方式实现就地补偿。对容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备就地单独补偿，并结合高层建筑的实际情况以及电气设备的使用情况设计。③在功率条件适当时，采用同步电动机以及选用带空载切除的间隙工作制设备等措施，以提高电动机的功率因数以及工作效率、以减少电动机在实际过程中的能量消耗。3.3线路电能损耗降低。在高层建筑能源耗损中，线路耗损占有较大比例，因此相关设计人员应重视线路耗损情况，并结合发热条件、机械长度、电压损失等对低压线路的横截面进行合理选择以减轻电路耗损状况，同时在选择线路导线时应选用电阻率较小的材质。相关人员在进行设计的过程中应控制好导线的长度，尽可能缩短导线长度在布线时注意避免线路回弯,减少线路在输送过程中的耗损。此外在整个设计过程中，设计人员应尽可能增加导线横截面积，在满足电压以及载流量的基础上减少电量耗损并减少火灾发生的概率，保证楼内居民可安全用电。3.4设计照明节能。首先，选择的照明光源应符合国家现行相关标准的规定。其次，设计人员可以结合照明方案的具体要求使用光通比例较高，反射系数较高以及配光性较为稳定的灯具,对高层建筑进行节能设计，并充分利用自然光减少灯具在日间的使用次数从而达到节约能源的目的。3.5设计空调系统空调系统的用电消耗情况在建筑总耗损中占有相当大的比例，因此对空调系统进行科学合理的节能设计可有效减少高层建筑电量耗损。设计人员可在保证人居环境舒适度的前提下，通过调整室内温度、湿度的取值范围来达到减少能源耗损的目的。①空调中制冷装置的能耗在空调系统总能耗中占有相当大的比重，是整个空调系统中电能消耗最高的设备。因此设计人员在设计空调时应注意选择高能效、容量小的机组设备。②空调冷冻水泵与冷却水泵也是消耗电能高的部件,设计人员可以通过提高水泵的工作效率来减少能源消耗。

4案例分析

本工程为建阳西区生态城，总共9栋单体及一个地下停车场，地上28层，地下2层，建筑高度89.15，属于一类高层，建筑面积约10万m2。建阳西区生态城是按绿色建筑的标准设计的。4.1供配电系统节能。根据建筑规划，在地下一层设置三个配电房及一个开闭所均接近负荷中心，线路路径合理，减少低压侧线路长度，降低线路损耗，至末端配电箱长度约100m。本工程选用的变压器为D,yn11接线。单相负荷尽可能均衡地分配在三相上，使三相负荷保持基本平衡，最大相负荷不超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不小于三相负荷平均值的85%。本工程在变配电所的低压侧设集中无功自动补偿装置，采用自动投切装置，要求在高峰负荷时高压侧功率因数不低于0.95。对预估谐波电流较严重的非线性负荷，无功功率补偿考虑谐波的影响，采取抑制谐波的措施。4.2电气照明节能。本工程照明设计公共场所采用以荧光灯为主的高光效光源。在满足眩光限制的条件下，优先选用灯具效率高的灯具以及开启式直接照明灯具，室内灯具效率不低于下表1的要求。设计在满足灯具最低允许安装高度的前提下，尽可能降低灯具的安装高度，节约电能。采用电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器。本工程在楼梯间、走道、门厅的照明，采用节能自熄开关，应急照明灯具有应急时自动点亮的措施。小区道路照明根据所在地区的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间，并用光控和时间控制相结合的智能控制方式，以求最大程度的节能。公寓及住宅各功能房须按表2中的照度标准进行设计。

高层办公建筑电气设计 篇3

摘 要：随着社会的发展，人们的生活水平越来越高，人们对电气工程的要求也越来越高，对电气工程的设计要求也越来越高，无论是从设计深度，设计标准还是设计配合上，都需要进行全方位的考虑，来完成电气工程的设计，使得电气工程设计越来越完善。

关键词：办公楼；建筑电气；功能设计

建筑电气的设计与研究需要丰富的实践经验，更由于其行业的综合性，须要多专业的通力合作，才能设计出实用、经济的方案。本文仅概念性的介绍了办公建筑内的供配电系统、能耗监控系统、火灾漏电报警系统、照明设计这几方面，而随着技术的发展，办公建筑电气设计包含的系统越来越多样化，这也向设计人员提出了新的要求。

1.供配电系统

一类办公建筑和建筑高度超过50m的高层办公建筑的重要设备及部位按一级负荷供电；二类办公建筑和高度不超过50m的高层办公建筑以及部、省级行政办公建筑的重要设备和部位按二级负荷供电；三类办公建筑和除一、二级负荷以外的用电设备及部位均按三级负荷供电。对于一类办公建筑，其消防用电设备，客梯电力，生活水泵，排污泵，电话机房等用电设备为一级负荷。对于二、三类办公建筑以上设备按二级负荷设计。其余用电负荷为三级。为了确保供电的可靠性，高层办公至少需要设置两路电源，具体数量应视负荷大小及当地供电条件而定。通常情况下，一般规模的办公建筑，两路10KV电源相互独立互为备用，既可以满足一二级负荷对供电可靠性的要求，也能满足用电量的需要。这里需要强调，两路10KV供电电源应来自不同的变电站，或者来自双回路超高压供电的城市变电站的两段独立母线。对于含有重要弱电机房等重要负荷的办公建筑，需要考虑另设置柴油发电机作为该类负荷的应急电源。

2.能耗监控系统

为耗电量、耗水量、耗气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量与其他能源应用量的控制与测量提供解决方案的系统为能耗监控系统。办公建筑以耗电量作为能耗检测的主要对象，对于以下回路应设置分项计量表计：变压器低压侧出线回路；单独供电的冷热源系统回路；集中供电的分体空调回路；照明插座主回路；电梯回路等。能耗监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的组网方式，为办公建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台。随着绿色建筑的提出，对建筑节能要求越来越高，办公建筑设计能耗监控系统的主要作用有：运行管理：实现对电气和动力设备运行状态的实时监视，从而保障能源系统的正常工作；能耗管理：实现对建筑能耗、电力设备耗能的计量，实现管理成本的精确核算；节能管理：实现对整个能源系统问题诊断，以发现系统中存在的问题，从而实施有效改善；能耗评估：实现对整个能源系统运行数据分析，合理使用电能。

3.火灾漏电报警系统

高层办公建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统、探测漏电电流、过电流等信号，发出声光信号报警，准确报出故障线路地址，监视故障点的变化。在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）9.5.1条的条文说明中指出漏电火灾报警系统能有效地对漏电及由于漏电可能引起火灾进行预报和监控，能准确监控电气线路的故障和异常状态，能发现电气火灾隐患，并及时报警。对线路的漏电监控，首先应了解保护对象火灾危险性，同时明确工程配电系统设计组成、接地型式和负荷对象性质。对线路漏电电流监控器设定值有下列要求：报警值不应小于20mA，不应大于1000mA，且监控器的报警值应在报警设定值的80%～100%之间，阀值报警的剩余电流额定值均不宜低于正常泄露电流值的2倍且不宜大于300～500mA。配电线路的漏电监控保护应设两级或三级保护，这个视办公建筑规模而定。第一级通常为线路末端，由于线路末端原则上使用传统无延时的RCD，漏电动作电流小于等于30mA，高灵敏度、快速动作型，主要用于防人身触电保护，依靠接地故障电流来动作。第二级设在楼层配电箱和设备间动力配电柜进线处。动力回路监控器漏电电流报警值为50～100mA，阀值报警值为200～300mA；照明回路监控器漏电电流报警值为100～200mA，阀值报警值为300～500mA；以上电流值最后按实际泄漏电流值2倍确定，且不宜大于300～500mA。第二级设置的漏电监控器主要功能以预警为主，尽量避免采用漏电自动脱扣保护。第三级设置在总进线处，第三级设置的监控器仅用于漏电报警，一般取值为400～800mA。各级监控器通过通信技术，将数据传送给监控报警主机，完成泄露电流的实时监控，有效的防止电气火灾。

4.照明设计

办公建筑照明设计应以安全、舒适、节能、维护方便为设计主旨，按照《建筑照明设计标准》GB 50034—2004要求，办公类建筑要求照度不低于300LX，照度应均匀、眩光值UGR不大于19、显色指数（Ra）不宜小于80。办公建筑需要设置应急照明和疏散指示照明，满足火灾或断电情况下人员疏散的要求。在充分利用自然光和满足规范的情况下，针对办公建筑各个功能部分提出不同的照明设计方案。前台可采用筒灯作为基础照明，射灯作为辅助照明，达到突出效果；集体办公室应以均匀性、舒适性为设计原则，通常采用统一间距的布灯方式，工作台区域采用格栅灯盘，使工作空间光线均匀，并减少眩光。公共通道照明要求不高，一般根据通道天花的结构和高度，采用隐藏式灯具照明，满足功能照明即可。单间办公室采用漫射格栅灯盘，同时可采用防眩天花射灯加强墙的立面照明。会议室应配合不同的用途，结合智能控制进行简单的切换或者模式选择，实现不同的功能场景照明上的要求。

结束语：综上所述，是对本办公楼建筑电气设计的一个简略介绍，对于配电系统的设计，其合理性就是在安全的前提下，从总体来考虑经济指标，才能取得最佳的技术及经济发展，从而真正做到高效、节能、实用。

参考文献：

[1]雷静.建筑电气技术分析与应用研究[J].工程建设与设计，2013

高层办公建筑电气设计 篇4

1 电气节约应秉持的传统理念

超高层建筑不同于其他建筑形式, 它的出现有效地节约了土地资源, 充分地利用了其空间优势, 给人们带来了一定的经济效益。较好地利用超高层建筑, 会给我们的生活带来更多的便利。从超高层建筑来说, 电气节能设计中要考虑节能的因素, 但是不能一味的节约, 首先做到开源节流工作, 从而增大电力的效率, 并增强人们对电气的节约意识;另外, 电气节能设备首先要在保障人们的他日常生活及工作上的用电需求下, 才能实施节能工作;在就是节能技术要具有稳定及先进的技术, 并保障超高层建筑对于用电的需要, 也足够满足人们对于用电的需要, 才能更好的进行电气的节约。

2 超高层建筑节能设计的实施方案

要想做好曹高层建筑的节能设计工作, 应该从电气系统设施及配电系统节能设施与供电的电压等方面着手, 从而确保电力系统上的安全运行。

2.1 建筑物里的各项设备要具有节能性

超高层建筑中的电气系统是由电力变压器、高压开关柜、低压配电柜、应急发电组组成。电力变压器应选用低损耗型, 且能效值不应低于现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及能效等级》GB20052中能效标准的节能评价值。低压配电柜可采用抽屉式, 从而有效的提高空间的使用率。而在应急发电组, 可采用燃气发电方式的发电机组, 取代了传统的柴油发电机的方式, 燃气发电可以做到节约环保及对超高层建筑的防火安全的保障。

2.2 保证日常的电器使用

由于超高层建筑的特殊性, 因此对于电力是有着很大的依赖性, 因此, 应当避免紧急停电等情况发生, 所以超高层建筑的电力供应系统应当采取相对独立的供电方式, 从而确保超高层建筑的正常运行。

在电力施工的时候要考虑到电力的负载问题, 保障电力系统的荷载可以保障相关设备的正常使用, 其次, 电力系统在设计之初要综合考虑防雷及接地等问题, 当前的超高建筑都采取将钢筋砼剪力墙及建筑物楼板紧密连接的设计措施, 所以在对电力系统的设计上要严格做好金属管线的接地措施, 在避雷方面要做好避雷措施及安装避雷针与避雷带。

在超高层建筑中使用较多的是电梯, 建筑设计师与相关节能设计的工作人员要从电梯的性能以及安全性等方面进行全面的考虑, 要确保在电梯正常运行的过程中同时要注意电梯的节能情况, 在涉及到超高层建筑的消防及安全报警装置, 在这些装置的采购上要选用性能高并效果优异的装置, 做到在发生火灾时这些装置能保障人们的生命安全。

2.3 电气系统的节能设计

电气系统的节能设计一般在配电系统和照明系统上实现节能。

2.3.1 独立的电源节能设计。

现时超高层建筑多采用两路独立电源同时供电方式, 高压采用单母线分段、自动切换、互为备用。母线分段数目, 应与电源进线回路数相适应。

在超高层建筑上采用的独立电源可以分为两路, 照明系统和动力系统, 其两者之间的电力是分开计费, 同时, 低压区和高压区的用电也是分开计费的, 而高压区的供电高收取的费用也高, 低压区的用电量相对于高压区的用电量要少许多, 所以, 低压区的用电是依照电度表来进行收费, 在某些程度上控制了电力的资源浪费, 这是一个好的节约用电的措施。

2.3.2 配电的节能设计。

在超高层建筑的配电设备当中, 干线采取的是放射式的系统配电方式, 在超高层建筑内部采取混合式的配电系统, 在配电变压器的选择上应当选择节能环保型的变压器, 这样讲使其的使用寿命将大幅度的延长, 另外可以降低配电变压器在运行过程中降低能源的消耗。

2.3.3 电气照明系统的节能设计。

根据有关数据表明, 建筑照明所用的电量是建筑总的用电量的三分之一, 对此, 在超高层建筑中, 例如:写字楼及商业大厦等建筑物, 在做好照明的控制对于照明所带来的能源消耗是很大的, 第一, 有关的工作人员要根据相关的工作照明的需求来控制好照明的长短, 根据其三种不同的等级来控制照明的时长, 这样才能更加科学合理的去使用照明, 并不会对电力的浪费。

2.3.4 采用高效率节能性电动机。

使用高效率的电动机不仅可以有效的降低电动机的能源上的损耗, 还有助于提升电动机的工作效率, 因此, 在提升电动机的性能是很重要的;在电动机频繁启动的时候, 一定要以正确启动的方式, 在最后, 远离供电点的大中型电动机时, 应当采取无功率形式的就地补偿。

2.3.5 对于节约用电的宣传。

电气的节约最后还是需要从身边做起, 并加强相关的宣传工作也是节约的一种方式, 其中在夏天及冬天的时候的用电高峰期, 当离开办公室及作业场所时应当做好随手关掉空调及关灯, 当每天的室内亮度合适时, 要适当的关掉部分的灯源, 在夏天当室内的温度过高时, 可以放下窗帘, 这样可以降低室内的温度, 上述一些做法都是可以降低电气的用量, 从而达到节约能源的目标。

3 电气节能中应注意的问题

在电气节能的实施当中要注意相关的安全问题, 例如:设置接地装置的时候, 一定要采取独立的金属外壳包装材质, 从而防止安全事故的意外发生;做好超高层建筑的防雷措施, 在设计电气系统时, 要校对好电气系统的敏感度, 并做好相关的防雷及接地项目的措施, 一定要避免一些不安全的因素;最重要的是要做好安全用电的防护工作, 要做到科学规划及合理的设计, 还要对漏电的情况进行严格的检查, 以确保漏电开关是符合相关要求。

4 结语

当前超高层建筑的结构很复杂的, 人员的数量很多, 所需要用到的资源也是比较多的, 这样对电气资源的需求更是巨大的, 本文就超高层建筑的电气节约的工作进行了详细的探究, 也提了相关的意见, 对于这种超高层建筑中, 涉及到许多的动力机电力设备等众多设备, 不过只要科学合理的规划, 电力方面的能源节约是非常不错的。

参考文献

[1]周向阳.建筑电气节能设计[J].科学时代, 2012, (2) .

当代高层办公建筑设计 篇5

陈善春  李丹  郑松林

陕西省西北综合勘察设计研究院  陕西西安  710003

摘要：通过分析办公建筑发展的经济社会背景，总结出办公建筑的功能空间等需求，结合高层建筑的设计方法，提出符合时代发展特征的办公建筑设计思路，赋予高层建筑人性化的内部办公空间。

关键词：高层建筑；办公建筑；内部空间；人性化

1 办公建筑的发展

1.1 概念界定

办公建筑即由多间办公室空间，通过各种组合方式，组合成供人办公、进行专业处理的空间场所，狭义上又称为写字楼，广义上还包括办公楼、商务楼等以办公性质为主的楼宇。随着世界范围内的经济发展及城市化的大步伐，各类机关、团体、企事业单位发展壮大，越来越多的人将在办公建筑中工作。有人将二十一世纪称为办公建筑大量发展的时代，在中国这同时又是一个属于高层建筑的时代，于是高层办公建筑迎来了大规模的建设环境。

1.2 社会背景

我国城市化的快速发展，带来乡镇企业的逐步增多。农村生产力得到解放，农村人口向城市持续流动，人口高度聚集在城镇中，继而促进了对于办公场所的需求，办公建筑的发展从数量到质量上都达到空前的高度。

1.3 经济背景

处于社会体制转型期的中国，在向技术、资本密集型转型的关键时期内，服务业的发展如火如荼。信息与人才等技术知识资源表征了转型期内经济发展过程中的动力来源；金融、法律等現代社会主义市场经济代表的信息化业态引领了最近一段时期内后工业化时代的发展方式与方向。在经济发展带来的相应城市建设的热潮中，高层办公建筑由于功能经济美观相统一的优点被大量选用。

2高层办公建筑的类型及功能空间需求

现代的办公建筑是符合时代需求的综合性场所，具有功能分区合理、交通流线清晰、材料技术适用、符合大众审美等特征。它的主要空间性质为办公空间，根据办公空间的性质、比例与使用方式上的不同，办公建筑分为以下几类：行政办公型办公建筑、公司专用型办公建筑、商业出租型办公建筑、功能复合型办公建筑。

2.1行政办公型办公建筑

行政办公型办公建筑是机关团体的专用办公楼。这类建筑是机关自用，非盈利为目的，其功能空间划分中严格对应各职能等级的划分，体现在具体的面积、高度、方位、配置中。高层的行政办公楼往往属于高级别行政单位或大型集团，其内外部空间应统一，常采用较为规整与对称的方式来体现行政办公的严肃性。

2.2公司专用型办公建筑

公司专用型办公建筑往往具有使用功能较为明确、有标准层平面布局模式等特征，功能空间需求也就主要考虑公共性的满足与安全性的兼顾。类似于行政办公型办公建筑，公司专用型办公建筑也在统筹好造价与公司形象这对矛盾中协调，常采用较为规整与对称的方式，在体现严肃性的同时在适当点位给予活泼处理。

2.3商业出租型办公建筑

高层办公综合楼属于商业出租型办公建筑的一种形式，多与商业、娱乐联合建设，建设规模与地段位置、市场定位相关联。在建设初期各具体之处使用功能不能明确，平面功能布局设计时需尽量满足适应性与可变性的原则。

为追求商业利润，建筑设计中应满足面积的高效合理利用。在保证经济性的同时，采用独特的设计手法赋予建筑吸引人的特性，重点在于材料的选取与立面的处理。对于高层商业出租型办公建筑，现常用立面的非程式处理手法，或引用生态、智能等符合潮流的设计理念来吸引客户。建筑的设计中应结合地段文化，与地段协调，才能做出精致的符合逻辑与时间检验的作品。太多过于标新立异方向的设计实践，往往证明哗众取宠并非明智选择。

2.4功能复合型办公建筑

这类建筑往往由政府出地，商业公司出资联合开发建设，建成后双方或多方按一定比例共同使用。复合有行政、办公、出租等多重功能，功能综合性高，设计条件复杂。高层的功能复合型办公建筑在设计中除需考虑多种功能性质的需要，还需满足结构形式与立面效果的统筹协调。

3高层办公建筑设计

3.1 存在的问题

在调查现有高层办公建筑的使用者时，很多人都对办公空间给予差评。目前办公建筑设计中存在的问题主要表现在缺少内涵，缺少人情化和缺少变化。

缺少内涵表现在设计常将目标投放在新奇的外部造型上或着力于降低造价。整体设计与空间场地联系较少，与文化传统几乎割裂。缺少人情化表现在空间的尺度、细节、舒适度上不能较好的结合人体工程学，办公人群难以体验到心情舒畅的办公环境。缺少变化表现在没有很好的结合每个场所特性做出符合场所精神以及识别性等满足人们心理需求的作品，做好标准层后，没有因地制宜，依样复制，造成空间场所没有特性，单调沉闷。

目前高层办公建筑设计缺少与时俱进，停留在物质形态的构成方面，缺少对于新时代人类社会、行为心理、市场投资等方面的分析，高层办公建筑设计方面先进的理论有所缺失。

3.2 有内涵的外部空间

高层办公建筑由于巨大的尺度，重要影响着周边的环境。提升高层办公建筑的空间内涵应该整体考虑分析建设场地环境条件，在各个细节表情上着力刻画，提高建筑设计与空间场地的联系，建成传承地域文化的建筑。

3.3 人性化的办公空间

高层办公建筑的人性化设计必须结合人体工程学、场所行为、环境心理等理论，着力于做到在空间的尺度、细节、舒适度等方面的协调提升；结合每个场所特性做出符合场所精神以及识别性等满足人们心理需求的作品，赋予不同功能空间各自的相应性格，满足办公人群在工作环境中心情舒畅。

结语：

高层办公建筑作为城市化、信息化进程中现代人群常用的办公环境，其建筑设计的重要性不言而喻。每个建筑都有其自身的性格，办公建筑常是对称中体现着严肃，设计中应结合当地场所环境的历史文化、特殊性格等实际情况，考虑到空间的内涵与人性化特性，因地制宜，在具体的细节、尺度方面整体把握，做出材料与结构形式相统一、符合场所空间心理的、适应公共性与建筑形象的设计。

参考文献：

[1]刘卫东，《中国当代高层办公建筑设计初探》，天津大学硕士论文，2007/06.

[2]李振翔，《办公建筑节能设计方法研究》，浙江大学硕士论文，2004/02.

[3]甘路，《庭院空间在高层办公建筑设计中的运用探讨》，福建建筑，2013/07.

[4]王兴，《高层办公建筑内部交往空间设计浅析》，西安建筑科技大学硕士论文，2013/06.

[5]赵前，陈雳，《高密度、小地块城市环境中的高层办公建筑设计研究》，工业建筑，2012/09.

高层建筑电气设计探析 篇6

高层建筑的特点是楼层多、面积广、功能复杂、人员密集, 因此其在用电方面的需求必然是大负荷、高供电可靠性、“苛刻”的用电安全性。鉴于此, 一定要从各个方面来规范高层建筑的电气设计。笔者结合多年工作实践, 就该课题进行全方位探析, 以期为提升高层建筑的电气设计水平而抛砖引玉。

1 负荷分级及配电系统设计

1.1 负荷分级

将高层建筑的用电负荷按不同重要性进行分级, 既是经济设计的需要, 也是出于安全管理的考量。负荷分级主要要确定一级负荷。虽然不同的高层建筑用途不一, 但其一级负荷的范围大致一致:即指消防用电、大楼管理中心计算机系统、安防及智能控制系统、应急照明、生活给水系统、客梯、排污泵、航空障碍照明等。一级负荷级要求有两个独立电源供电, 且每个电源能承担全部负荷。这样就能确定高层建筑的中低压配电系统的大致框架。

1.2 中压供电方式的确立

主要指供电电压等级的选择、主接线形式的选择等。一般来说, 高层建筑的电源构建应遵循以下原则:

1) 进线至少两路, 且相互独立, 最好是来自不同区域 (如不同220 k V变电所下辖的110 k V变电所) 。

2) 电源电压等级宜选择10 k V, 周围有20 k V电源点也可考虑20 k V, 但前提是两个20 k V电源分属不同变电所。进线最好为专线。

3) 需要配设柴油发电机作为应急电源, 柴油发电机的类型与建筑高度相匹配。

4) 两路进线电源应同时使用, 并互为备用。当其中一路故障或检修, 另一路应能保证所有二级及以上负荷的用电。

5) 供配电系统总体结构宜采用主配电所—分配电所结构, 保护设在主站, 分站进线配负荷开关。主配电所的主接线用单母线分段, 并以放射式引至各分配电所。配电级数不能多于两级。

6) 主配电所可设在地下1层或首层, 分配电所应靠近负荷中心, 可设在避难层、顶层等处。所有配电所不应设在有伸缩缝、沉降缝以及漏水危险的地方。分配电所变压器容量不宜超1 000 k VA。

7) 条件允许, 应当设电缆夹层 (高度在1.8 m~3.2 m) 。低压无功补偿要求功率因数达到0.90。

8) 除了配置常规的电流保护之外, 还应根据变电所侧中性点接地方式情况考虑是否需要零序保护。如浙江某地全境推进20 k V改造, 其电网接地采用经小电阻接地, 这样, 该境内的高层建筑主配电所应设置零序速断保护, 信号接入事故信号回路。

9) 高压部分 (即10 k V部分) 宜采用集中控制方式并集中监视, 主配电所采用直流操作电源。

1.3 低压供电方式框架

1) 低压配电系统结构一般为三级配电方式, 即总配电、区域配电和终端配电。三级之间的动作次序通过保护选择性来保证。

2) 对于水泵、电梯等单台容量较大的负载, 应采用放射式配电;对于办公、商业等负载, 采用树干式配电;对于消防负载, 应采用双回路末级自动切换或双电源供电。

3) 低压配电系统主接线可选两类, 如表1所示。

4) 关于布线系统:a.宜设置独立竖井;b.尽量不用穿刺线夹接线方式;c.分设应急桥架与普通桥架。

2 自发电和应急电源设计

公用电网不可避免会有故障或检修, 因此高层建筑的自发电及应急电源建设非常重要。

从安全角度出发, 高层建筑的自发电和应急电源应采用柴油作动力。柴油发电机的额定输出电压 (分400 V和10 k V) 根据供电半径、负荷大小、单台电动机最大启动容量等因素综合考虑。柴油发电机可设置在地下1层或首层, 不能设置在避难层和顶层, 其单台最大容量不得大于1 600 k W, 机组负荷率宜为75%。

市电与发电机转换用的ATSE要求:4极、PC级、三位式, ATSE与其之前的短路保护器有可靠配合。应急电源容量按维持10 min考虑。

3 谐波治理

高层建筑的谐波主要为3次谐波和5次谐波。其中, 3次谐波源是那些2脉冲装置, 如显示器、UPS、节能灯等;5次谐波是带变频设备的电器 (如电水泵、空调等) 。关于谐波的抑制:a.按XL=14%XC的要求在低压配电柜设置调谐滤波电容器组;b.在中心机房、电信机房等处设置专用源滤波器, 以实现对谐波的动态补偿。

4 照明设计

1) 照明设计应遵循节能原则。为此要做到:a.结合建筑物结构进行灯光布置, 要求尽量使用自然光;b.电线排布合理, 导线截面选择科学;c.公共部位的照明采用高效光源;d.景观照明、楼梯间等场所采用时间开关通自动控制;e.夜间定时降低照度;f.按工况合理选择水泵及风机容量, 并通过变频、BA等手段实现节能运行。

2) 关于航空障碍灯。a.应在建筑物最高端和外侧转角的顶端分别装设;b.障碍标志灯负荷应按主一级负荷中最重要负荷来考虑;c.障碍标志灯应采用自动通断电源的控制装置, 并设变化光强的措施。

5 消防设计

1) 消防系统应选择控制中心报警系统。火灾探测器设置部位符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的有关规定。

2) 针对高大空间感烟感温探测器保护有死角的问题, 可辅以配置红外光束感烟探测器。

3) 为了提升火灾早期探测能力, 有条件可采用吸气式烟雾探测火灾报警系统。

4) 大量统计数据表明, 高层建筑中因电气短路引发的火灾趋于上升趋势。因此有必要在电气竖井、配电箱等处安装缆式感温探测器或电缆温度传感器, 利用剩余电流动作报警系统来监控电缆温度。

6 防过电压设计

高层建筑的过电压一般为两类, 一类为强电性质的雷击;一类为弱电性质的浪涌。两者互为联系。

1) 防雷击。a.在用等效面积算法对高层建筑年雷击次数进行预计时, 应注意每边扩大宽度按建筑物高度计算, 同时考虑其周边两倍本建筑物高度范围内的其他建筑物的影响;b.当屋顶设有直升机停机坪, 应避免避雷针对直升机的影响;c.燃气放散管的管顶或其附近应设避雷针, 其针尖高出管顶大于3 m;d.使用钢筋混凝土中的钢筋作为防雷引下线, 若钢筋直径大于16, 则一组引下线使用两根钢筋;若钢筋直径小于12, 则引下线需包含四根钢筋。联合接地的接地电阻要求1Ω以下。

2) 防浪涌。对于雷电防护等级B级以上的高层建筑, 应在变压器出线、各层总配电箱、交换机房、通信机房、计算机房等处设置浪涌保护器, 并且布置为总线式智能化, 以利于进行在线跟踪和及时更换。

7 新能源接入

随着传统一次化石能源的日益紧张和环境状况的逐步恶化, 使用清洁新能源成为必然趋势。高层建筑面积大、楼层高, 是使用太阳能的理想场所。

1) 应用方式。因为经光伏电池转化的太阳能是直流形式, 为减少逆变消耗和成本投入, 可采用LED为应用终端。相关应用原理如图1所示。

2) 注意点。a.应结合高层建筑的用电规律选择光伏组件的最大功率点跟踪算法和光伏电池的总装机容量等等;b.注意光伏系统双模式 (即与市电并网运行和单独运行两种模式) 切换的无缝进行。

8 结语

高层建筑的电气设计可谓点多面广, 其包含供电系统设计、配电系统设计、消防设计、防过电压设计、节能设计、照明设计等众多专业, 特别随着新能源的加入, 高层建筑电气设计更是增添了许多想象空间。限于篇幅, 文章未能就各个方面均做详细阐述。

总而言之, 要保证高层建筑的良性运转, 在电气设计上一定要做到:节能、科学、安全、经济。

参考文献

[1]傅永平.超高层建筑电气设计[J].上海:现代建筑电气, 2012, 22 (8) :221-222.

[2]程祖本.对当前我国高层民用建筑防火系统电气设计的研讨[J].消防科学与技术, 2009, 11 (2) :31-32.

高层建筑的电气设计 篇7

1 高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题

1.1 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。

1.2 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。

1.3 电气设备的管线应采取防火措施。

1.4 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。

1.5 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。

1.6 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。

1.7 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。

2 高层建筑电气设计的主要内容

2.1 负荷的计算

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。

2.2 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、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l0kV标准电压等级。

2.3 高低压配电系统的设计

2.3.1 高压配电系统:

现代高层建筑均是采用两路独立的l0kV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。

2.3.2 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。

2.3.3 为减少变压器台数, 单台变压器的容量选择一般都大于l000kVA。

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。

2.3.4 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。

2.4 主要设备的选型

2.4.1 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。

2.4.2 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。

2.4.3 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。

2.4.4 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。

2.4.5 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。

2.4.6 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。

2.4.7 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。

2.4.8 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。

2.4.9 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、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。

3 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:

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。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

摘要：本文就高层建筑的电气设计主要内容和特点做了初步的探讨, 同时还阐述了建筑电气设计中的节能原则、节能方法。

关键词：高层建筑,电气设计,节能

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].2007 (5) :207

[2]罗建华.建筑电气设计中的节能措施.建筑与设计[J].2007.1:66-67

高层民用建筑的电气设计 篇8

住宅制度经过了改革, 调整, 住房将全部作为商品面向市场, 如何设计出满足人们需要, 满足市场需要的高品质住宅, 是设计人员面前一道必须答好的题目。设计质量的优劣将直接影响住户的使用和开发商的利益, 因此住宅的电气设计应引起设计人员的注意。

1 高层建筑的特点

1.1 建筑上的特点

1.1.1 建筑面积大, 从国外建成的高层建筑来看, 一座大楼的建筑面积由几万至几十万平方米。

1.1.2 高度高。由于建筑磊, 为了减少占地面积, 大型建筑物必须向空中发展。

1.1.3 有地下层。

高层建筑除地上层外, 由于基础和结构上的原因还有若干地下层, 地下层一般人选为水泵房, 冷冻机房, 变电气和汽车库等用房。

1.2 电气上的特点

用电设备种类多。按其功能可分为以下几类:

a.电气照明设备:包括客房、办公室、餐厅、厨房、商店、楼梯走道、庭园、节日、安全和疏散诱导照明等。b.电梯设备:包括客梯、货梯、消防电梯、观景电梯、自动扶梯等。c.给排水设备:生活水泵、排水泵、排污泵、冷却水泵和消防泵等。d.制冷设备:包括冷水机组, 冷却塔风机, 冷却水泵, 冷冻水泵等。e.锅炉房用设备:包括鼓风机、引风机、给水泵、上煤机、供油泵、补水泵等。f.洗衣机用电设备:包括洗衣机、甩干机、熨平机、电熨斗等。g.厨房用电设备:包括小冷库、冰箱、抽风机、排风机和各种炊事机械等。h.客房用电设备:包括电冰箱、电视机、电动美容工具等。i.空调系统用电设备:包括送、回风机、风机盘管等。j.消防设备:排烟风机、正压风机等。k.耗电量多:高层建筑的用途不同, 其用电量也有差别, 但总的来说, 耗电量大。l.供电可靠性大:高层建筑的消防用电, 应急照明, 客梯电力, 变频调速生活水泵, 扰污泵等一级负荷, 由两个独立电源供电。

2 高层建筑电气设计要求

2.1 高压供电系统。

2.1.1 高层建筑的配变电所的设计应根据负荷

性质, 用电容量, 工程特点, 所址环境, 地区供电条件和节约电能等因素制定设计方案, 并进行多方案的技术经济比较, 力求做到保障人身安全, 供电可靠, 技术先进, 经济合理和维修方便, 并根据工程特点, 规模和发展规划做到近远期结合, 并考虑扩容的可能性, 适当留有余量。

2.1.2 当建筑物高度超过100M时, 也可在高

层区的避难层或技术夹层内设置变电所, 局部采用10KV中压深入负荷中心的供电方案。

2.1.3 高层建筑一般需要两路高压电源, 对于

重要的一类高层建筑为确保一级负荷中的特别重要的负荷用电, 应配备应急柴油发电机组。

2.1.4 当有两路高压电源供电时, 配变电所高压侧宜彩和单母线或单母线分段的接线方式。

2.1.5 一般高层住宅建筑当变电气的变压器容量为1000KVA以下时, 宜采用环网式供电系统。

2.1.6 由地区电网供电的配变电报导电源进线处, 宜装设专用计量柜。

2.2 低压配电系统

2.2.1 高层建筑低压配电系统的确定, 应满足

计量, 维护管理, 供电安全及可靠性的要求, 应将照明与电力负荷分成不同的配电系统, 消耗及其他防灾用电设施的配电宜自成系统。

2.2.2 对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜

从配电室以放射式配电, 对各层配电间的配电宜采用下列方式之一。

a.工作电源采用分区树干式, 备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。b.工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。c.工作电源采用分区树干式, 备用电源可引自其他电源干线。d.高层建筑垂直供电干线, 应视负荷大小及分布情况可采用如下方式:插接母线供电干线式, 根据功能要求宜分段供电, 电缆供电干线式系统, 线路可采预制分支电缆, 供电范围视负荷分布情况确定。高层建筑内的消防及其防灾用电设施, 以及其他重要用电负荷的工作电源与备用电源应在未端自动切换, 高层建筑的应急照明及消防用电宜自成系统。高层建筑的配电箱设置和配电回路划分, 应根据负荷的性质和密度, 防火分区, 维护管理, 计费要求以及建筑结构形式等条件综合确定。高层住宅的照明计量表应采用一户一表, 公用楼梯, 公用走道的照明及公用电力计量宜单独设表, 并应符合物业管理体系的要求。

2.2.3 柴油发电机房。

根据《高层民用建筑防火规范》, 此高层建筑的自备柴油机发电机设置在地下室, 与变配电室靠近, 而且设置靠近外墙一侧, 柴油发电机房预先留置了通风, 排烟等通道。

3 防雷与接地

3.1 防雷内容与措施。

防雷内容一般可分为:防直击雷, 防感应雷及防高电位入侵三个内容, 就防直击雷而言, 目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网, 柱主钢筋作为引下线, 基础钢筋作为接地装置, 这是较为实用经济的作法, 为了防止感应雷和高电位入侵的危害, 可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地, 同时安装避雷器或其它形式的过电压保护器, 此外要强调进行等电位联结, 这样能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件的电位差, 从而避免内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。

3.2 安全接地的形式与要求。

在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人央安全务必做好用电系统的安全接地, 目前我国的住宅配电系统试验般有三种:TT、TN-G-S和TN-S系统, 在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统。

3.3 消防系统。

大型现代住宅中由于电气设备越多就越容易发生火灾, 因此应安装完善的消防系统, 笔者认为大型现代住宅在电气消防方面应何做到以下几点:

3.3.1 供电电源应采用两路方式:一路为市电电源, 另一路为应急电源。

3.3.2 有应急照明系统。

3.3.3 应用手动响鸣火警警报系统, 如可能, 可加装火灾自动报警系统。

3.3.4 开关和导线应选用符合防火规范的开关和阻燃型的电线电缆。

4 电气设计应注意的问题

4.1 消防电源及其配电。

高层建筑的控制室, 消防水泵, 消防电梯, 防烟排烟设施, 火灾自动报警漏电火灾报警系统, 自动灭火系统, 应急照明, 疏散指示标志和电动的防火门, 窗, 卷帘, 阀门等消防用电, 应按现行的国家标准进行设计, 一类高层建筑应按一级负荷要求供电, 二类高层建筑应按二级负荷要求供电。

4.2 火灾应急照明和疏散指票标志。

高层建筑的下列部位应设置应急照明, 楼梯间, 防烟楼梯间前室, 消防电梯间及其前室, 合用前室和避难层, 配电室, 消防控制室, 消防水泵房, 防烟排烟机房, 供消防用电的蓄电池室, 自备发电机房, 电话总机房以及发生火灾时仍需要坚持工作的其它房间, 公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过20M的内走道。

5 智能化发展

未来的住宅楼应有一个由检测单元, 执行单元, 数据采集单元, 控制单元和微机组成的智能监控系统, 由该系统对楼宇内的设备运行, 电气故障, 火灾, 资情等进行集中监控, 再设置综合布线系统, 将一定区域内的楼宇按星型拓扑结构建成小区局域网, 进而所有局域网连接, 同时与公安, 消防, 电讯, 广播住宅管理等部门连网从而建成城市住宅管理信息网络, 实现住宅的全天候, 全方位监控和管理。

结束语

高层建筑一般建筑面积都比较大, 使用的功能也会比较复杂, 这样, 供电容量也会比较大, 当发生各种灾难时, 高层建筑的人员疏散也比较困难, 因此高层建筑的供电可靠性要求也会非常高。

摘要：高层建筑分为一般高层住宅建筑及商业性高层建设, 一般高层住宅建筑是指普通居民住的高层住宅, 商业性高层建筑是指那些出租或出卖的高层公寓及商住楼, 宾馆饭, 写字楼, 商业性高层建筑与一般高层住宅建筑相比, 其用电特点表现为用电设备种类多, 用电水平高, 耗电量大, 供电可靠性要求高, 本文仅对高层民用建筑的电气设计进行探讨。

关键词：高层,民用建筑,电气设计

参考文献

[1]供配电系统设计规范.GB50052-95.

高层建筑电气设计要点分析 篇9

1 高层建筑电气设计的特点

在高层建筑中, 和电气相连的设备有很多, 而且种类也很多。在室内、楼梯过道和安全照明等都是电器照明设备;货梯和客梯都是电梯设备;生活水泵和消防水泵是排水设备;引风机和鼓风机是锅炉房设备;还有一些家用电器设备等等, 这些设备在使用时都要使用电能, 而且, 在进行设计的时候也非常复杂。高层建筑在功能方面存在着差别, 对不同功能的高层建筑来说, 在用电量方面也存在着差别, 因此, 为了不出现耗电量过大的问题, 对于有特殊需要的电器设备可以准备独立电源, 这样在发生问题的时候也能避免出现更大的损失。

2 高层建筑电气设计要点

2.1 供电电源以及电压的选择

在对高层建筑进行供电的时候, 为了更好的保证其可靠性, 一般都要设置两个相对独立的电源, 这样即使出现问题也不会对建筑物的正常运行产生影响。在电源数量方面可以根据负荷大小以及实际电网的条件来进行确定。两个独立的电源在运行方式上可以选择同时供电, 这样两个电源就可以互为备用。为了更好的保证供电的可靠性, 可以准备柴油发电机, 这样在短时间内就能完成自动恢复供电, 保证一些电气设备得到使用。

2.2 负荷的计算

高层建筑在进行供电设计的时候最重要的参数依据就是电力负荷, 这个参数的准确度对整个建筑物的电力安全运行都能够进行保证, 同时, 参数计算正确也能促进其发挥最大的功效。一般情况下, 电力负荷的主要计算方式就是采取负荷密度法和需要系数法。

2.3 防雷与接地

在高层建筑接地设计中, 因为高层建筑在地基施工方面通常都会选择使用钢筋混凝土剪力墙技术进行施工, 这样能在施工过程中和楼板之间有更加可靠的连接, 因此, 在进行接地设计的时候要对金属管线的工作进行保障。很多的高层建筑施工中都将防雷接地、电气设备保护接地和工作接地都合在一起, 这样就形成了混合接地系统。利用建筑物的钢筋混凝土基础能够作为接地板, 有时还需要人工接地来进行处理, 这样能够更好的提高建筑物的安全性。

2.4 高低压电的配电系统

在高层建筑中, 通常高压配电系统是两路的10kv电源, 这两路电源在供电时加以使用, 这样能够更好的保证供电的可靠性。高压配电采用的形式是单母线分段, 这样能够实现自动切换, 同时也能形成相互备用的情况。高压系统和低压干线的配电方式都采用放射式系统, 而楼层在进行配电的时候通常都是混合式系统, 这样就使得很多的高层建筑在进行施工时多采用了插接式母线槽, 这样在进行水平走线的时候是非常困难的, 因此, 可以采用其他方式。

2.5 主要设备的选型

在高层建筑中, 变配电室通常情况下都是在主楼的地下层, 因此, 在这种情况下不适合采用油开关, 而高压开关柜在应用方面却有着非常好的优势。高压开关柜是一种真空开关, 在进行操作的时候更加安全和方便。根据相关的防火要求, 在主楼内是不允许安装大容量的电力变压器, 因此, 在电力变压器的容量方面要进行充分的考虑。为了更好的保证高层建筑的供电可靠性, 通常都是要准备应急发电机组的, 以前都是准备柴油发电机组的, 但是, 现在, 很多的高层建筑使用了汽轮发电机, 这种发电机在体积和重量方面都是非常轻的, 而且, 在反映速度方面也是非常好的。

2.6 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。选用高光效电光源, 可以取得节能的明显效果。照明线路和供电方式要求安全可靠、经济合理、电压稳定。由于电气照明线路与人们接触的机会较多, 所以电气照明设备外露的、不应带电的金属部分都须绝缘或接地。重要场合的照明和事故照明, 要有两个电源供电, 确保供电可靠。照明线路最好专用, 以免受其他负荷引起的大电压波动, 影响电光源的寿命和照明质量。

2.7 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, 目前主要包括五个部分: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。

2.8 电梯

电梯按使用功能分, 有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种;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。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型, 不是电气设计人员单方面所能决定的, 必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。

3 高层建筑电气的节能设计

我国一直以来都是一个地域发展不平衡, 能源相对缺乏、人口较多的国家, 目前前全球能源紧缺、人口不断增长的情况下, 城市高层建筑电气设计呈节能化发展趋势。在城市高层建筑设计中注重节能是十分必要的, 具有的意义也是较为深远的。近年来, 随着“绿色工业革命”的兴起, 节能成为当前经济建设的重要目标。城市高层建筑电气设计的节能化发展代表着建筑行业技术应用的高水平阶段, 是建筑行业传统工业技术与现代的信息技术完美结合的产物。由于高层建筑多建筑功能全面而设施复杂, 所以其对设计和管理的要求就非常严格。有鉴于不同的设备其功能和性能存在着很大的差别, 所以盲目的追求最新和最全是非常不切合实际的。电气系统的操作简单, 设计要经济合理, 技术先进但要选择可靠实用经过实例证明成功应用的产品, 选择稳妥、可靠的新技术, 尽可能简化系统, 力求做经济节约、技术可靠和质量过关, 切勿盲目求新贪大。

4 结束语

经济社会在不断发展, 高层建筑也将获得更好的发展, 在高层建筑设计过程中要对电气设计工作进行重视, 这样能够在设计过程中减少能源的浪费情况, 同时, 也能降低环境污染问题, 给人们提供一个舒适和安全的居住环境。

摘要：经济的快速发展推动着城市化水平的不断提高, 在城市不但发展过程中, 高层建筑慢慢成为了城市发展的标志, 在进行高层建筑设计的时候, 对任何部分的设计都要进行重视, 尤其是对电气设计。高层建筑电气设计不仅仅对整个建筑的安全性有很大的影响, 同时对建筑施工企业的经济效益也有很大影响。在对高层电气进行设计的时候, 对其中出现的问题要进行严格控制, 而且, 在进行设计的时候也要对节能问题进行重视。

关键词：高层建筑,电气设计,要点

参考文献

[1]陈志民.探讨高层建筑电气节能设计[J].广东科技, 2009 (18) .

[2]马致远, 张磊.浅谈高层建筑消防电气设计中的几个问题[J].山西建筑, 2007 (24) :194-195.

[3]王林林, 马传勇, 李豪杰.浅论高层建筑电气设计[J].中国科技信息, 2009 (17) .

高层建筑消防电气设计的探讨 篇10

【关键词】高层建筑；消防电气系统；设计

0.引言

随着我国建筑行业的不断发展，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。消防电气作为高层建筑消防设计中至关重要的一环，关系到整个高层建筑的安全，更与人们的日常生活和工作紧密相连。从事高层建筑消防电气设计需要懂得现行的消防法规、政策，在满足规范要求的前提下进行电气设计工作。因此，从事消防电气设计工作人员必须端正态度，熟练掌握消防法律法规和消防电气设计规程，科学合理的设计高层建筑的消防电气工程，以高度的责任感和使命感，为我国的国民经济建设做出自己的贡献。

1.高层建筑消防电气设计的重要性

当前，我国城镇化进程正在不断加快，土地资源正在变得日益紧张、稀缺，在寸土寸金的大城市，高层建筑获得了良好的发展前景，在很大程度上缓解了土地资源的压力，因此，在未来相当长的一段时期内，高层建筑将继续得到大力发展。而高层建筑消防电气设计的好坏，关乎整个高层建筑的安危和使用者的人身安全，一个设计优良的电气消防设施，可以避免由于火灾带来的不必要的损失，因此在高层建筑消防设计中具有重要意义。

2.高层建筑消防电气设计的主要内容

2.1火灾报警探测器的设计

探测器是火灾报警系统的探测设备，其主要功能是将高层建筑任何地方的火灾信号通过以太网络，传递到报警控制器部分，发出相应的报警信号。目前，市场上销售的主要探测器类型有：感烟探测器、感温探测器、感光探测器、可燃气体探测器等4类。探测器的选型和布设需要根据建筑物高度、相对湿度、实际用途等选择。设计时须着重考虑以下几个方面。

（1）火灾报警探测器与控制器应该选用同一个生产厂家的产品。

（2）要选择产品质量信得过的厂家生产的产品，并且一定要有质量保证和售后服务，注重产品的长期性能和适应性能。

（3）目前高层建筑的消防电气设计中，智能型探测器使用广泛，探测器能根据环境变化，自适应的调整，保持一定的灵敏度，并且探测器的使用状况，能自动显示在计算机上。

2.2火灾报警控制器的设计

报警控制器是给探测器提供电源并接受探测器传递的信号，将处理器单元的计算结果转化，输出相应的控制指令。目前主要采用总线制、模拟量输入的报警控制器，它主要具有控制器系统布线方便简洁、结构模块化、能完成故障自诊断和智能报警。在控制器的设计时，需要注意以下几点：

（1）控制系统包括上千个可编地址的探测器、报警按钮、联动装置和报警显示装置，设计时可根据需要灵活配置，或扩展地址。

（2）由于控制器自带智能报警及故障自诊断功能，因此，当火灾发生时，智能报警系统能迅速定位火灾的发生地点、并在液晶显示屏上显示当前火情状态，供值班人员查看。因此，需要充分估计火灾易发生的地点，合理安装探测器的位置。

（3）因为控制器的运行需要稳定的电源供电，所以在安装火灾报警控制器时，需要备用电源模块。当市电因故障断电时，备用电源可以及时投入工作，而不至于在缺电时无法进行火情监控。

（4）为了能对所有探测器进行控制，需要在控制器中编程对安装在各个探测地点的探测装置进行逻辑控制，控制程序编写完成后，需要进行功能调试，并根据运行测试的情况进行修改。必要时需要对所有探测器进行火灾模拟，试验其功能是否良好。

2.3火灾报警联动系统的设计

火灾报警系统中，除了上述探测器和控制器的设计，还有联动执行机构的设计。在火灾电气设计中包括以下几种：防火门、排烟阀、送风阀等；电梯、空调排烟风机等；消火栓系统、自动喷水系统、干粉灭火系统等。联动控制是指，探测器检测到火灾信号并将该信号传送到火灾报警控制器单元，控制器发出指令，使连接到控制单元中的的联动装置动作。在联动装置的设计时，需要注意以下几点：

（1）消火栓控制系统：为保证水源才充足，一般需要设置2台互为备用的消防水泵，此外，为了保证电源质量，一般采用独立电源供电。

（2）可以利用消火栓按钮的常开触点，提高控制线路的可靠性，即使消火栓按钮的连线因故障断路，也能保证消防泵的正常启动。

（3）为便于火灾发生时能及时疏散人员，防火卷帘、防火门一般由联动系统采用二次控制下落方式，通过联动模块将防火卷帘自动下落到地面，同时将信号返回至消防控制室。

3.结束语

当前高层建筑正在大力发展，随之而来的高层建筑的消防电气系统的设计也日益重要，伴随着互联网和计算机技术的普及和发展，消防电气系统的智能化程度越来越高，今后，高层建筑消防电气系统将朝着结构化、模块化、智能化方向不断发展，也必将为人们的生活提供更多的安全保障。

【参考文献】

[1]黄白蓉.民用建筑消防电气设计的几个关键问题[J].消防技术与产品信息，2008（02）.