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摘要：高层建筑电气设计及安装质量，对保障建筑应用功能，保障建筑安全，实现其综合效益等方面发挥具有重要意义。本文在分析高层建筑电气特点的基础上，从变电所、配电室、变压器及开关柜等方面对高层建筑中主要电气设备设置选择进行了分析，对火灾自动报警系统、电气用房、应急照明、对建筑电气在高层建筑中的设计应用进行了分析说明。
关键词：建筑 电气 高层建筑 应用
中图分类号：TU97文献标识码： A
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。
1 高层建筑电气特点分析
1.1 高层建筑电气设备数量多
因高层建筑其体量较大，用户量较多，为满足高层建筑电气需求，需要设置较多的电气设备。在高层建筑中，电气设备需用较多数量的高、低压配电柜，从而应为高低压电气设备安装留有足够的空间。另外，在高层建筑中各种管道设置较多，一般在楼道顶部用桥架敷设。如: 强、弱电电缆桥架、设备风管及各种水管，在设计中一定要和设备专业结合，排出各管位的标高，以免设置不合理降低了楼道的高度。
1.2 高层建筑对消防要求高
高层建筑其高度较高，人员居住密集，各种设备数量多，其火灾安全隐患较大，为保障高层建筑安全，对建筑消防提出较高要求。附设在建筑物内的消防控制室，宜设置在建筑物内首层的靠外墙部位，亦可设置在建筑物的地下一层。对于一级和二级保护对象宜设集中报警系统；对于不同场所按规范选择相适应的火灾探测器。还应在高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所设置漏电火灾报警系统。
1.3 高层建筑电气要求供电可靠性高
在高层建筑中，为保障高层建筑中的人员安全、对其供电可靠性提出较高要求。在高层建筑的设计中，应严格遵守《高层建筑设计防火规范》。一类高层的消防设备用电为一级负荷，二类高层的消防设备用电为二级负荷。为保障建筑供电可靠性: 一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV 及以上专用的架空线路供电。对于建筑物内的消防设备应采用双电源供电末端切换。当地区供电条件困难，没有双路电源时，可设置柴油发电机组做为备用电源。一旦出现市电断电故障后，应在15s 内自起动供电，保证电梯、应急照明、消防设备等重要负荷用电。
2 高层建筑中主要电气设备安装与选择
2.1 高层建筑变电所及配电所设置
在高层建筑中，变电所设置位置应尽量选择在建筑的负荷中心，减少电缆的供电半径, 变电所馈出的低压电缆在150 米左右为宜，不应超过250 米。不应设在有剧烈振动或高温的场所；不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。不宜设在地下室最底层，两层地下室时应设在负一层。设置于地下室时，其地面应抬高100~300 毫米。并应有排水设施，如防水措施设置不当，则会引起变电所受潮或进水，严重影响变电所设备安全。
2.2 高层建筑中变压器及开关柜选择
变压器与开关柜属于高层建筑中十分重要的电气设备，其运行质量，直接影响着建筑电气系统安全性与可靠性。按照高层建筑具体用电负荷状况，合理选择变压器数量，如存在大量一级或二级负荷，季节性波动较大等情况时，宜设置两台及以上的节能干式变压器，单台变压器容量一般不宜大于1250KVA ；当用电设备容量较大，技术经济合理时，可采较大容量的变压器如：1600KVA 或2000KVA。两路高压供电的系统供电方式：一般情況：为单母线分段分列运行，两段母线之间设母联开关；当一路10kv 电源故障分离进线开关后，母联开关闭合，由另一路10kv电源带全部负荷。正常运行时进线开关合闸，母联开关断开。即同时只能合上两台开关，进线开关和母联开关必须有电气联锁。低压系统供电方式：亦为单母线分段运行，两段母线之间设母联开关；当一台变压器发生故障时闭合母联开关；由另一台变压器带全部的一、二级用电负荷。正常运行时进线开关合闸，母联开关断开。即同时只能合上两台开关。进线开关和母联开关必须有电气联锁。高层建筑电气设备开关柜在选择时，应综合考虑开关柜额定电压、额定电流、电气机械强度、绝缘性能和开关的分断能力等。在建筑高层电气设计中，应保证电力负荷计算准确性，一般初设时可采用单位__容量法，施工图采用需要系数法，在准确电力负荷计算的基础上，合理选择电气设备，从而保障高层建筑电气系统设置的安全性和经济性。
3 建筑电气在高层建筑中的应用研究
3.1 高层建筑电气用房的设置
电气用房主要包括弱电机房与配电室：1）高层建筑配电室的位置应靠近用电负荷中心，设置在尘埃少、腐蚀介质少、周围环境干燥和无剧烈振动的场所，并宜留有发展余地。配电间内除本室需用的管道外，不应有其他的管道通过。配电室长度超过7m 时，应设2 个出口，并宜布置在配电室两端。配电室内的电缆沟，应采取防水和排水措施。配电室的地面高出本层地面50mm 或设置防水门槛。2）弱电机房机房应远离强电磁场干扰场所，不应设置在变压器室、配电室的楼上、楼下或隔壁场；避免强电磁场对弱电设备的干扰。
3.2 应急照明系统设计
在建筑工程中，应急照明按其功能划分为：疏散照明、安全照明及备用照明三种。在高层住宅楼的公共部位的照明应采用高效光源、灯具和节能控制措施。如：公共楼梯间、疏散通道。应采用延时自熄开关。否则容易形成长明灯浪费电能，减少灯具寿命。高层建筑公共疏散通道在出现火灾、地震或其他紧急事故时应提供应急疏散照明，为保障照明连续性，如采用延时自熄开关，这种开关应具有消防接触点，在消防控制室可以强制点亮，平时作为正常灯具，可以人走灯灭，在出现事故时，可以实现瞬时强制点亮。其综合性能突出，成本较低，在高层建筑应急照明系统设计中应用较为广泛。
3.3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。
3.4 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。
3.5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。
3.6 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。
4 结语
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。
【参考文献】
[1] 张亮. 简析建筑电气在高层建筑中的应用[J]. 城市建筑理论研究（电子版），2013(9):75-76.
[2] 姜广东. 简析建筑电气在高层建筑中的应用[J]. 黑龙江科技信息,2013(20):17-18.
关键词：建筑 电气 高层建筑 应用
中图分类号：TU97文献标识码： A
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。
1 高层建筑电气特点分析
1.1 高层建筑电气设备数量多
因高层建筑其体量较大，用户量较多，为满足高层建筑电气需求，需要设置较多的电气设备。在高层建筑中，电气设备需用较多数量的高、低压配电柜，从而应为高低压电气设备安装留有足够的空间。另外，在高层建筑中各种管道设置较多，一般在楼道顶部用桥架敷设。如: 强、弱电电缆桥架、设备风管及各种水管，在设计中一定要和设备专业结合，排出各管位的标高，以免设置不合理降低了楼道的高度。
1.2 高层建筑对消防要求高
高层建筑其高度较高，人员居住密集，各种设备数量多，其火灾安全隐患较大，为保障高层建筑安全，对建筑消防提出较高要求。附设在建筑物内的消防控制室，宜设置在建筑物内首层的靠外墙部位，亦可设置在建筑物的地下一层。对于一级和二级保护对象宜设集中报警系统；对于不同场所按规范选择相适应的火灾探测器。还应在高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所设置漏电火灾报警系统。
1.3 高层建筑电气要求供电可靠性高
在高层建筑中，为保障高层建筑中的人员安全、对其供电可靠性提出较高要求。在高层建筑的设计中，应严格遵守《高层建筑设计防火规范》。一类高层的消防设备用电为一级负荷，二类高层的消防设备用电为二级负荷。为保障建筑供电可靠性: 一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV 及以上专用的架空线路供电。对于建筑物内的消防设备应采用双电源供电末端切换。当地区供电条件困难，没有双路电源时，可设置柴油发电机组做为备用电源。一旦出现市电断电故障后，应在15s 内自起动供电，保证电梯、应急照明、消防设备等重要负荷用电。
2 高层建筑中主要电气设备安装与选择
2.1 高层建筑变电所及配电所设置
在高层建筑中，变电所设置位置应尽量选择在建筑的负荷中心，减少电缆的供电半径, 变电所馈出的低压电缆在150 米左右为宜，不应超过250 米。不应设在有剧烈振动或高温的场所；不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。不宜设在地下室最底层，两层地下室时应设在负一层。设置于地下室时，其地面应抬高100~300 毫米。并应有排水设施，如防水措施设置不当，则会引起变电所受潮或进水，严重影响变电所设备安全。
2.2 高层建筑中变压器及开关柜选择
变压器与开关柜属于高层建筑中十分重要的电气设备，其运行质量，直接影响着建筑电气系统安全性与可靠性。按照高层建筑具体用电负荷状况，合理选择变压器数量，如存在大量一级或二级负荷，季节性波动较大等情况时，宜设置两台及以上的节能干式变压器，单台变压器容量一般不宜大于1250KVA ；当用电设备容量较大，技术经济合理时，可采较大容量的变压器如：1600KVA 或2000KVA。两路高压供电的系统供电方式：一般情況：为单母线分段分列运行，两段母线之间设母联开关；当一路10kv 电源故障分离进线开关后，母联开关闭合，由另一路10kv电源带全部负荷。正常运行时进线开关合闸，母联开关断开。即同时只能合上两台开关，进线开关和母联开关必须有电气联锁。低压系统供电方式：亦为单母线分段运行，两段母线之间设母联开关；当一台变压器发生故障时闭合母联开关；由另一台变压器带全部的一、二级用电负荷。正常运行时进线开关合闸，母联开关断开。即同时只能合上两台开关。进线开关和母联开关必须有电气联锁。高层建筑电气设备开关柜在选择时，应综合考虑开关柜额定电压、额定电流、电气机械强度、绝缘性能和开关的分断能力等。在建筑高层电气设计中，应保证电力负荷计算准确性，一般初设时可采用单位__容量法，施工图采用需要系数法，在准确电力负荷计算的基础上，合理选择电气设备，从而保障高层建筑电气系统设置的安全性和经济性。
3 建筑电气在高层建筑中的应用研究
3.1 高层建筑电气用房的设置
电气用房主要包括弱电机房与配电室：1）高层建筑配电室的位置应靠近用电负荷中心，设置在尘埃少、腐蚀介质少、周围环境干燥和无剧烈振动的场所，并宜留有发展余地。配电间内除本室需用的管道外，不应有其他的管道通过。配电室长度超过7m 时，应设2 个出口，并宜布置在配电室两端。配电室内的电缆沟，应采取防水和排水措施。配电室的地面高出本层地面50mm 或设置防水门槛。2）弱电机房机房应远离强电磁场干扰场所，不应设置在变压器室、配电室的楼上、楼下或隔壁场；避免强电磁场对弱电设备的干扰。
3.2 应急照明系统设计
在建筑工程中，应急照明按其功能划分为：疏散照明、安全照明及备用照明三种。在高层住宅楼的公共部位的照明应采用高效光源、灯具和节能控制措施。如：公共楼梯间、疏散通道。应采用延时自熄开关。否则容易形成长明灯浪费电能，减少灯具寿命。高层建筑公共疏散通道在出现火灾、地震或其他紧急事故时应提供应急疏散照明，为保障照明连续性，如采用延时自熄开关，这种开关应具有消防接触点，在消防控制室可以强制点亮，平时作为正常灯具，可以人走灯灭，在出现事故时，可以实现瞬时强制点亮。其综合性能突出，成本较低，在高层建筑应急照明系统设计中应用较为广泛。
3.3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。
3.4 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。
3.5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。
3.6 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。
4 结语
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。
【参考文献】
[1] 张亮. 简析建筑电气在高层建筑中的应用[J]. 城市建筑理论研究（电子版），2013(9):75-76.
[2] 姜广东. 简析建筑电气在高层建筑中的应用[J]. 黑龙江科技信息,2013(20):17-18.