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【摘 要】 随着建筑物的服务功能不断增加和扩大，提高了建筑电气化、自动化、智能化的标准，这就使得建筑电气设计在建设工程中的复杂程度越来越大，对电气系统的质量要求也越来越高。现笔者就高层建筑电气设计工作中的一些问题浅谈自己的一些体会。
【关键词】 高层建筑;电气设计;问题;体会
1、高层建筑电气设计的特殊性
1.1高要求的供电可靠性。根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008相关规定，一类高层建筑中的走道照明、安防系统用电、客梯用电、电子信息设备机房用电等电力负荷为一级负荷，二类高层建筑中的主要通道及楼梯间照明用电、客梯用电、排污泵、生活水泵用电等电力负荷为二级负荷。所以，高层建筑对供电可靠性要求高，一般均要求有两个及以上的供电电源。为满足某些高层建筑中一级负荷中特别重要负荷的供电要求，还要有备用电源（柴油发电机组或蓄电池组）。
1.2用电设备类型多。高层建筑中用电设备的种类繁多，如高级宾馆、商住楼等，必须具备比较完善的、能够满足各种功能要求的设施，如空调系统、给水、采暖系统、提升系统等，使其具有良好的硬件服务环境。
1.3负荷密度高、用电量大。高层建筑的用电设备多，如空调负荷大，约占总用电负荷的40%～50%，总的来说，高层建筑的用电量大、负荷密度高。一般，像高层旅游宾馆和酒店、高层商住楼、高层办公楼、高层综合楼等高层建筑的负荷密度都在60w/m2以上，有的甚至高达150w/m2，即便是高层住宅或公寓，负荷密度也有40w/m2～60w/m2。
1.4电气系统复杂、线路多。由于高层建筑的功能比较复杂、用电设备种类多、供电负荷多且可靠性要求高，使得高层建筑的电气系统比较复杂。例如，对于供电系统而言，为保证向一级负荷供电的可靠性，除了在变电所高低压主接线上采取两路电源、两段母线或两个回路的切换措施外，还需考虑自备应急柴油发电机的起动和投入的切换。又比如，对于高层建筑的火灾自动报警与联动控制系统而言，由于探测点的数量多、联动控制设备多，这样，就使得系统很庞大了。
电气系统复杂了，电气线路也就多了。不仅有高压供电线路、低压配电线路，而且还有火灾自动报警与消防联动控制线路、音响广播线路、通讯线路等等。
1.5电气用房多。复杂的电气系统必将对电气用房提出更多的要求。例如，为了使供电电源深入负荷中心，除了把变配电所设置在地下层、首层外，有时也设置在高层建筑的顶部或中间层。而电话站、音控室、消防控制中心、监控中心等都要占用一定的房间。另外，为了解决种类繁多的电气线路在竖向上的敷设，以及干线至各层的分配，必须设置相应的电气竖井和电气小室。
1.6自动化程度高。由于高层建筑功能复杂、设备多、用电量大、能耗多，为了降低能耗、减少设备的维修和更新费用、延长设备的使用寿命、提高管理水平，这就要求对高层建筑的设备进行自动化管理，对各类设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能等实行综合自动监测、控制与管理，以实现对设备的最优控制和最佳管理。特别是计算机与光纤通信技术的应用，以及人们对信息社会的需求，高层建筑正沿着自动化、节能化、信息化和智能化的方向飞速发展。
2、现代高层建筑电气设计内容
建筑电气设计中既要充分的考虑到电负荷日益增长的需求，又要满足供电可靠性和安全性的要求。从某种意义上分析，可以说建筑电气决定了建筑行业现代化程度和社会的发展程度。
2.1供电系统设计。供电系统设计的主要内容有负荷计算、确定供电电源及电压、确定变配电所的高、低压主接线方案和变配电所的数量、容量、位置和结构型式，功率因数的补偿措施，变配电所高、低压开关柜的选型，备用电源的确定等等。
负荷计算是供电设计的基础，计算结果包括总的计算负荷、一级和二级负荷的计算负荷等。计算负荷是选择电气设备的依据，也用来确定总的供电指标，以及为确定变配电所的数量和容量等提供依据。一、二级负荷的计算负荷用来确定备用电源或应急电源及其容量。由于高层建筑的电力负荷容量大、供电可靠性要求高，因此，一般均采用两路供电电源，高、低压系统主接线以单母线分段、互为备用、自动切换方式为主。在考虑变配电所的位置时，应注意尽量使供电电源深入负荷中心，因此，高层建筑多在地下室或首层以及设备机房等处设变配电所。对于超高层建筑，还可以在高层区的避难层或技术层内设置变配电所。
2.2照明系统设计。照明光源的选择应根据所使用场所的不同，合理地选择光效、显色性、使用寿命、起动点燃和再启燃时间等光电参数。本着节能的原则，应优先采用高光效光源和高效灯具。高层建筑的照明配电系统多采用混合配电方式。建筑竖直方向上的干线采用树干式或分区树干式，尤其是楼层多、负荷大时多采用插接式母干线。楼层水平方向上的配电有放射式和链式等。应急照明系统应与正常照明系统分开，独立自成体系，由两路电源或两回线路供电，自动切换。
2.3电力系统设计。电力系统设计包括各种机泵等动力设备的配电，设备的起动、制动和调速方式及控制等内容。在高层建筑中，有的动力设备的供电可靠性要求高，如电梯和各种消防用机泵，有的动力设备的单台容量大，如空调机组和空调用水泵等，所以，动力设备的配电方式以放射式为主。
2.4低压配电线路。照明和电力配电线路的选择和敷设是照明系统和电力系统设计的一部分。高层建筑的配电线路可以分为建筑竖直方向和楼层水平方向两个部分。竖向线路为照明和电力干线，照明干线以插接式母线为主，电力干线以电缆线路为主，电缆一般用桥架敷设方式。插接式母线和电缆桥架均敷设在电气竖井内。楼层水平线路有绝缘导线和电缆，绝缘导线或穿管敷设或穿线槽敷设，线槽多敷设在吊顶内。对于设备机房内敷设的线路，一般可采用电缆桥架明敷设。
2.5火灾自动报警和消防联动控制系统设计。对于高层建筑，火灾自动报警和消防联动控制系统是一个比较特殊的系统，它关系到人的生命和国家财产安全。因此，在设计和选用设备时应把系统和设备的可靠性和安全性放在首位，在此基础上再考虑技术上的先进性和经济上的合理性，以及安装简单、维护容易、使用方便。所选用的产品应是通过国家消防电子产品质量监督检测中心检验合格的产品，并得到国家消防产品质量认证委员会的质量体系认证。
2.6电话系统设计。高层建筑的电话系统应根据建筑物的规模、使用性质、电话用户容量以及用户对电话通信的要求等因素确定。对于高层住宅楼，一般不设电话总机，而是设交接箱直通市局。对于办公楼，尤其是出租性质的写字楼，办公用电話也多直接接至市话网，而高层建筑内部管理用电话则纳入另设的用户小交换机。对于旅游宾馆、以及一些综合性的商业建筑，由于电话用户比较多、功能要求也比较高，一般均应设置用户小交换机。为了满足人们对通信服务要求的不断提高，高层建筑应尽量选用时分制数字式程控小交换机。
3、结束语
高层建筑的电气设计的要求在不断的提高，必须符合相关国家规范，还要不断提高其安全性、可靠性、适用性等。以上是笔者对高层建筑电气设计的几点看法，当然，实际设计工作中决不是仅上述几个方面的问题，在实际设计工作中只有正确理解规范条文内容，灵活运用，才能真正做到以人为本，为民服务。
参考文献：
[1]张九根.高层建筑电气设计基础[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2]刘雅洲.建筑电气设计原则与设计中常见问题.建筑技术.2009.
[3]国标《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008.
【关键词】 高层建筑;电气设计;问题;体会
1、高层建筑电气设计的特殊性
1.1高要求的供电可靠性。根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008相关规定，一类高层建筑中的走道照明、安防系统用电、客梯用电、电子信息设备机房用电等电力负荷为一级负荷，二类高层建筑中的主要通道及楼梯间照明用电、客梯用电、排污泵、生活水泵用电等电力负荷为二级负荷。所以，高层建筑对供电可靠性要求高，一般均要求有两个及以上的供电电源。为满足某些高层建筑中一级负荷中特别重要负荷的供电要求，还要有备用电源（柴油发电机组或蓄电池组）。
1.2用电设备类型多。高层建筑中用电设备的种类繁多，如高级宾馆、商住楼等，必须具备比较完善的、能够满足各种功能要求的设施，如空调系统、给水、采暖系统、提升系统等，使其具有良好的硬件服务环境。
1.3负荷密度高、用电量大。高层建筑的用电设备多，如空调负荷大，约占总用电负荷的40%～50%，总的来说，高层建筑的用电量大、负荷密度高。一般，像高层旅游宾馆和酒店、高层商住楼、高层办公楼、高层综合楼等高层建筑的负荷密度都在60w/m2以上，有的甚至高达150w/m2，即便是高层住宅或公寓，负荷密度也有40w/m2～60w/m2。
1.4电气系统复杂、线路多。由于高层建筑的功能比较复杂、用电设备种类多、供电负荷多且可靠性要求高，使得高层建筑的电气系统比较复杂。例如，对于供电系统而言，为保证向一级负荷供电的可靠性，除了在变电所高低压主接线上采取两路电源、两段母线或两个回路的切换措施外，还需考虑自备应急柴油发电机的起动和投入的切换。又比如，对于高层建筑的火灾自动报警与联动控制系统而言，由于探测点的数量多、联动控制设备多，这样，就使得系统很庞大了。
电气系统复杂了，电气线路也就多了。不仅有高压供电线路、低压配电线路，而且还有火灾自动报警与消防联动控制线路、音响广播线路、通讯线路等等。
1.5电气用房多。复杂的电气系统必将对电气用房提出更多的要求。例如，为了使供电电源深入负荷中心，除了把变配电所设置在地下层、首层外，有时也设置在高层建筑的顶部或中间层。而电话站、音控室、消防控制中心、监控中心等都要占用一定的房间。另外，为了解决种类繁多的电气线路在竖向上的敷设，以及干线至各层的分配，必须设置相应的电气竖井和电气小室。
1.6自动化程度高。由于高层建筑功能复杂、设备多、用电量大、能耗多，为了降低能耗、减少设备的维修和更新费用、延长设备的使用寿命、提高管理水平，这就要求对高层建筑的设备进行自动化管理，对各类设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能等实行综合自动监测、控制与管理，以实现对设备的最优控制和最佳管理。特别是计算机与光纤通信技术的应用，以及人们对信息社会的需求，高层建筑正沿着自动化、节能化、信息化和智能化的方向飞速发展。
2、现代高层建筑电气设计内容
建筑电气设计中既要充分的考虑到电负荷日益增长的需求，又要满足供电可靠性和安全性的要求。从某种意义上分析，可以说建筑电气决定了建筑行业现代化程度和社会的发展程度。
2.1供电系统设计。供电系统设计的主要内容有负荷计算、确定供电电源及电压、确定变配电所的高、低压主接线方案和变配电所的数量、容量、位置和结构型式，功率因数的补偿措施，变配电所高、低压开关柜的选型，备用电源的确定等等。
负荷计算是供电设计的基础，计算结果包括总的计算负荷、一级和二级负荷的计算负荷等。计算负荷是选择电气设备的依据，也用来确定总的供电指标，以及为确定变配电所的数量和容量等提供依据。一、二级负荷的计算负荷用来确定备用电源或应急电源及其容量。由于高层建筑的电力负荷容量大、供电可靠性要求高，因此，一般均采用两路供电电源，高、低压系统主接线以单母线分段、互为备用、自动切换方式为主。在考虑变配电所的位置时，应注意尽量使供电电源深入负荷中心，因此，高层建筑多在地下室或首层以及设备机房等处设变配电所。对于超高层建筑，还可以在高层区的避难层或技术层内设置变配电所。
2.2照明系统设计。照明光源的选择应根据所使用场所的不同，合理地选择光效、显色性、使用寿命、起动点燃和再启燃时间等光电参数。本着节能的原则，应优先采用高光效光源和高效灯具。高层建筑的照明配电系统多采用混合配电方式。建筑竖直方向上的干线采用树干式或分区树干式，尤其是楼层多、负荷大时多采用插接式母干线。楼层水平方向上的配电有放射式和链式等。应急照明系统应与正常照明系统分开，独立自成体系，由两路电源或两回线路供电，自动切换。
2.3电力系统设计。电力系统设计包括各种机泵等动力设备的配电，设备的起动、制动和调速方式及控制等内容。在高层建筑中，有的动力设备的供电可靠性要求高，如电梯和各种消防用机泵，有的动力设备的单台容量大，如空调机组和空调用水泵等，所以，动力设备的配电方式以放射式为主。
2.4低压配电线路。照明和电力配电线路的选择和敷设是照明系统和电力系统设计的一部分。高层建筑的配电线路可以分为建筑竖直方向和楼层水平方向两个部分。竖向线路为照明和电力干线，照明干线以插接式母线为主，电力干线以电缆线路为主，电缆一般用桥架敷设方式。插接式母线和电缆桥架均敷设在电气竖井内。楼层水平线路有绝缘导线和电缆，绝缘导线或穿管敷设或穿线槽敷设，线槽多敷设在吊顶内。对于设备机房内敷设的线路，一般可采用电缆桥架明敷设。
2.5火灾自动报警和消防联动控制系统设计。对于高层建筑，火灾自动报警和消防联动控制系统是一个比较特殊的系统，它关系到人的生命和国家财产安全。因此，在设计和选用设备时应把系统和设备的可靠性和安全性放在首位，在此基础上再考虑技术上的先进性和经济上的合理性，以及安装简单、维护容易、使用方便。所选用的产品应是通过国家消防电子产品质量监督检测中心检验合格的产品，并得到国家消防产品质量认证委员会的质量体系认证。
2.6电话系统设计。高层建筑的电话系统应根据建筑物的规模、使用性质、电话用户容量以及用户对电话通信的要求等因素确定。对于高层住宅楼，一般不设电话总机，而是设交接箱直通市局。对于办公楼，尤其是出租性质的写字楼，办公用电話也多直接接至市话网，而高层建筑内部管理用电话则纳入另设的用户小交换机。对于旅游宾馆、以及一些综合性的商业建筑，由于电话用户比较多、功能要求也比较高，一般均应设置用户小交换机。为了满足人们对通信服务要求的不断提高，高层建筑应尽量选用时分制数字式程控小交换机。
3、结束语
高层建筑的电气设计的要求在不断的提高，必须符合相关国家规范，还要不断提高其安全性、可靠性、适用性等。以上是笔者对高层建筑电气设计的几点看法，当然，实际设计工作中决不是仅上述几个方面的问题，在实际设计工作中只有正确理解规范条文内容，灵活运用，才能真正做到以人为本，为民服务。
参考文献：
[1]张九根.高层建筑电气设计基础[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2]刘雅洲.建筑电气设计原则与设计中常见问题.建筑技术.2009.
[3]国标《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008.