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摘要：在高层建筑设计中存在着很多的不足，在一定程度上存在着思想与技术装备的不足，这就导致了隐患的存在。随着我国科学技术的不断发展，新的技术与设备不断引进到我们的生产实践中，新的风景预警机制体系也在不断的完善。建筑物的设计合理程度能体现出一个城市的进步程度，随着楼层取向越來越高，高层建筑的安全问题就显得尤为突出，在设计中尤其需要注意电气设计的特点分析与探究。
关键词：高层建筑；电气设计；设计特点
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
高层建筑在我国有七十多年的历史，但是现代化高层建筑的诞生却仅有二十多年，城市中的建筑都是城市设计规划的组成部分。但是，建筑设计中存在着许多制约性因素，导致今天的高层建筑设计仍然处于探索与不成熟的阶段当。高层建筑中电气设计的目标，主要是为了能将建筑物内的风险隐患降到最低，能及时依靠建筑物内设置的固定防护设施来消除安全隐患，并保证建筑结构具有较高的抗风险能力，同时也能在可行的范围之内，进一步提高建筑物的功能效益与经济效益。
一.设计依据
高层建筑的电气设计与其他的任何设计一样，都需要有准确的参数依据和规范，来保证设计能够跟预期目标保持在同一条轨道上。
参数的依据：计算高层建筑中的电力负荷，一般是采用负荷密度法和需求系数法。计算的准确度、电气设备选择的合理度及电气设备运行的安全可靠性和经济性，这些都能决定着高层建筑中电气设计的安全系数。
规范的依据：在设计高层建筑中的电气时，需要严格按照相关的规范设计，并严格按照高层民用建筑设计规范、自动预警系统设计规范和民用建筑设计规范等，控制风险形成及演化，下图给出了这三个规范的划分及控制系统形成的分析，如图所示。
二、设计中电源的选择
自高层建筑电气设计中，首先需要解决的问题就是建筑物内的用电设备和电源问题，具体应包括：需要合理规划变配电所的设置，合理计算电路的线路长度与电气设备的选择等，并要保证供电的可靠性。在现代高层建筑中，一般要具有至少两个以上的独立的电源（具体的数量要根据高层建筑内负荷的大小以及当地电网的条件来决定），这两个独立电源的运行方式，在其原则上是两路同时供电、互为备用，另外还需要装备应急用的柴油发电机组，在断电的情况下能在30s内恢复建筑供电，保证事故发生时能够正常用电。
电气设备选择：现代建筑中，要求电气设备要具有防火防爆防漏防污染节能及小型化的要素，电气设备的引进是一项具有技术性和政策性的工作。其中，电气照明的设计不仅要跟建筑装饰相符，同时还要充分地考虑光源的选择、光源的亮度、灯具的造型与布置，眩光控制与调光控制等。对插座的位置与数量的设计，要依据墙体的抗剪性，多为用户考虑，要在各个功能空间内合理地设置电源插座的数量与位置，尽量避免使用中的二次接线，还要充分地考虑电气设备使用时的便捷度。
选择主干线：在高层建筑的供电系统，供电主干线起着非常重要的作用，主干线就好像人体的大动脉一样，一旦出现故障将导致严重的后果，在高层建筑中，其用电负荷相对来说很大的，干线相对较为集中，作为供电主干线的电缆，其局限性尤其突出。在高层建筑电气设计之前，需要跟建设单位进行充分的沟通，尽量避免事后设计的变更。在设计中可以采用预制分支电缆技术，这种技术能从理论上解决插接式密集母线的问题，具有优良的供电可靠性与价格优势，在高层建筑供电主干线系统中已经被迅速的推广与应用，成为高层建筑中电气主干线设计的首选方案。
三、电气的防雷与防火
高层建筑的电气经常会引发一系列的安全隐患，其中最为明显的便是防雷与防火的设计：
防雷设计：高层建筑与一般建筑在设计中的一个最大设计区别就是建筑物的防雷设计。避雷针与避雷带法，是目前采用较为普遍的设计方法。高层建筑的防雷接地，电气设备的保护接地及工作接地这三者需要相互协调的结合在一起，形成一个混合的接地系统，接地的电阻要以最小的要求来确定，通常是在4Ω以下。众所周知，雷电在放电过程中能会产生强电流，随着时间缩短，电流陡变值可以增大到几千安，而它的热效应和电动力效应具有非常强大的破坏力。在高层建筑设计中，为了防止侧雷与直击雷，在设计规范要求的高度内的建筑物需要将外露的金属物跟防雷装置连接。在防雷设计中需要充分考虑到空调的防雷问题，一般在实际操作中，可以在空调主机搁板上方合理的位置埋设密封性能较好的金属分线盒，盒内敷设已作为防腐处理的镀锌扁铁，并做好金属盒的防雨防水措施，要保证建筑物的防雷系统与接地贯通。
防火设计：高层建筑的电气防火设计包括两方面：一方面是被动防火意义上来增强电气设备的安全，避免因线路长期满负荷运行，导致绝缘层老化从而引起电气火灾的可能性，要研究地震等诱发的电气火灾或者自燃因素引发的火灾的防范，另一方面是从主动防火意义上来讲的，需要保证消防电源及配电，保障火灾照明、疏散指示标志和火灾预险机制系统的启动。高层建筑，特别是12 层以上建筑物的消防水泵与电梯等应采用双回路设计，并将自备发电机组和蓄电池作为消防备用电源。重视事故照明灯和疏散指示标志的设置。高层建筑的电气防火设计需要根据具体的设计对象进行确定，要弄清楚设计对象的建筑形式、规模、分类、建筑个体等多方面的因素，并根据这些因素来制定风险预险报警机制，确定火灾保险系统的具体形式，尽量避免设计的繁杂、较高的投资成本、低可靠性等情况，尽量在满足实际要求的条件下，提高系统设计的可靠性与经济性。
四、电气设计的经济性
怎样的设计才能降低电气设备的成本呢？可以从两个方面进行解决：第一，尽量地减少低压柜的出线回路；第二，在设计中需要选择好需求系数、同时系数及功率因数，下面就分别从这两个方面讨论：
尽量减少低压柜的出线回路。在做一个工程的电气设计时，首先要确定负荷的位置与种类，将同一区域内相同性质的负荷，用低压母线馈出的一个回路来供电，这里的同一区域可以理解为同一楼层，也可以是不同楼层但是轴线位置相同的区域，这样做能够减少低压柜的出线回路，既能减少低压柜的数量，也能降低设备成本。其缺点是当出线端出现故障或者馈电回路进行检修时会造成较大范围的断电。但是，这种情况在现实中发生的可能性是很低的。例如：我们在实际生活中的住宅楼一年甚至更长时间基本上不停电，而这种住宅楼的电源进线大都是都是采用大容量单回路供电，由于现在电气设备的性能也越来越好，一般在不出现电气故障的情况下是进行免费维护，不用检修的。因此采用大容量回路出线是非常可行的，这也是降低电气设备成本的一个有效方法。
正确选择功率因数、需要系数及同时系数。提到这几个系数是主要是因为它们能直接影响到一栋建筑电气设备的投资。功率因数选用的是否准确能直接影响到电流计算，进而影响保护开关、电缆的大小等；需要系数选用是否准确也会直接影响到电流的计算，从而影响保护开关、电缆的大小；同时系数的取值会直接影响到变压器大小的选择。因此在实际的设计中需要调查研究设备的运行时情况，合理的选用计算系数。
总结：
高层建筑的电气设计具有很多特点，对电气设计人员来说，这不仅是一项艰巨的任务，同时也能为设计人员提供有用的借鉴与建议。能使高层建筑中的电气设计越来越完善，并越来越符合我国建筑设计的原则理念，同时对改善建筑物的使用率与舒适度具有十分重要的意义，因此，应当充分认识到它的特点，转变以往设计中存在的不足，提高设计的合理性。
参考文献：
[1] 向鹏.关于高层建筑电气设计的几个问题[J].科协论坛.2009 (7)
[2] 杨冬梅，张洪波.对高层建筑电气设计的若干思考[J].黑龙江科技信息.2009 (12)
[3] 李伟.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].电气应用.2008 (17)
关键词：高层建筑；电气设计；设计特点
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
高层建筑在我国有七十多年的历史，但是现代化高层建筑的诞生却仅有二十多年，城市中的建筑都是城市设计规划的组成部分。但是，建筑设计中存在着许多制约性因素，导致今天的高层建筑设计仍然处于探索与不成熟的阶段当。高层建筑中电气设计的目标，主要是为了能将建筑物内的风险隐患降到最低，能及时依靠建筑物内设置的固定防护设施来消除安全隐患，并保证建筑结构具有较高的抗风险能力，同时也能在可行的范围之内，进一步提高建筑物的功能效益与经济效益。
一.设计依据
高层建筑的电气设计与其他的任何设计一样，都需要有准确的参数依据和规范，来保证设计能够跟预期目标保持在同一条轨道上。
参数的依据：计算高层建筑中的电力负荷，一般是采用负荷密度法和需求系数法。计算的准确度、电气设备选择的合理度及电气设备运行的安全可靠性和经济性，这些都能决定着高层建筑中电气设计的安全系数。
规范的依据：在设计高层建筑中的电气时，需要严格按照相关的规范设计，并严格按照高层民用建筑设计规范、自动预警系统设计规范和民用建筑设计规范等，控制风险形成及演化，下图给出了这三个规范的划分及控制系统形成的分析，如图所示。
二、设计中电源的选择
自高层建筑电气设计中，首先需要解决的问题就是建筑物内的用电设备和电源问题，具体应包括：需要合理规划变配电所的设置，合理计算电路的线路长度与电气设备的选择等，并要保证供电的可靠性。在现代高层建筑中，一般要具有至少两个以上的独立的电源（具体的数量要根据高层建筑内负荷的大小以及当地电网的条件来决定），这两个独立电源的运行方式，在其原则上是两路同时供电、互为备用，另外还需要装备应急用的柴油发电机组，在断电的情况下能在30s内恢复建筑供电，保证事故发生时能够正常用电。
电气设备选择：现代建筑中，要求电气设备要具有防火防爆防漏防污染节能及小型化的要素，电气设备的引进是一项具有技术性和政策性的工作。其中，电气照明的设计不仅要跟建筑装饰相符，同时还要充分地考虑光源的选择、光源的亮度、灯具的造型与布置，眩光控制与调光控制等。对插座的位置与数量的设计，要依据墙体的抗剪性，多为用户考虑，要在各个功能空间内合理地设置电源插座的数量与位置，尽量避免使用中的二次接线，还要充分地考虑电气设备使用时的便捷度。
选择主干线：在高层建筑的供电系统，供电主干线起着非常重要的作用，主干线就好像人体的大动脉一样，一旦出现故障将导致严重的后果，在高层建筑中，其用电负荷相对来说很大的，干线相对较为集中，作为供电主干线的电缆，其局限性尤其突出。在高层建筑电气设计之前，需要跟建设单位进行充分的沟通，尽量避免事后设计的变更。在设计中可以采用预制分支电缆技术，这种技术能从理论上解决插接式密集母线的问题，具有优良的供电可靠性与价格优势，在高层建筑供电主干线系统中已经被迅速的推广与应用，成为高层建筑中电气主干线设计的首选方案。
三、电气的防雷与防火
高层建筑的电气经常会引发一系列的安全隐患，其中最为明显的便是防雷与防火的设计：
防雷设计：高层建筑与一般建筑在设计中的一个最大设计区别就是建筑物的防雷设计。避雷针与避雷带法，是目前采用较为普遍的设计方法。高层建筑的防雷接地，电气设备的保护接地及工作接地这三者需要相互协调的结合在一起，形成一个混合的接地系统，接地的电阻要以最小的要求来确定，通常是在4Ω以下。众所周知，雷电在放电过程中能会产生强电流，随着时间缩短，电流陡变值可以增大到几千安，而它的热效应和电动力效应具有非常强大的破坏力。在高层建筑设计中，为了防止侧雷与直击雷，在设计规范要求的高度内的建筑物需要将外露的金属物跟防雷装置连接。在防雷设计中需要充分考虑到空调的防雷问题，一般在实际操作中，可以在空调主机搁板上方合理的位置埋设密封性能较好的金属分线盒，盒内敷设已作为防腐处理的镀锌扁铁，并做好金属盒的防雨防水措施，要保证建筑物的防雷系统与接地贯通。
防火设计：高层建筑的电气防火设计包括两方面：一方面是被动防火意义上来增强电气设备的安全，避免因线路长期满负荷运行，导致绝缘层老化从而引起电气火灾的可能性，要研究地震等诱发的电气火灾或者自燃因素引发的火灾的防范，另一方面是从主动防火意义上来讲的，需要保证消防电源及配电，保障火灾照明、疏散指示标志和火灾预险机制系统的启动。高层建筑，特别是12 层以上建筑物的消防水泵与电梯等应采用双回路设计，并将自备发电机组和蓄电池作为消防备用电源。重视事故照明灯和疏散指示标志的设置。高层建筑的电气防火设计需要根据具体的设计对象进行确定，要弄清楚设计对象的建筑形式、规模、分类、建筑个体等多方面的因素，并根据这些因素来制定风险预险报警机制，确定火灾保险系统的具体形式，尽量避免设计的繁杂、较高的投资成本、低可靠性等情况，尽量在满足实际要求的条件下，提高系统设计的可靠性与经济性。
四、电气设计的经济性
怎样的设计才能降低电气设备的成本呢？可以从两个方面进行解决：第一，尽量地减少低压柜的出线回路；第二，在设计中需要选择好需求系数、同时系数及功率因数，下面就分别从这两个方面讨论：
尽量减少低压柜的出线回路。在做一个工程的电气设计时，首先要确定负荷的位置与种类，将同一区域内相同性质的负荷，用低压母线馈出的一个回路来供电，这里的同一区域可以理解为同一楼层，也可以是不同楼层但是轴线位置相同的区域，这样做能够减少低压柜的出线回路，既能减少低压柜的数量，也能降低设备成本。其缺点是当出线端出现故障或者馈电回路进行检修时会造成较大范围的断电。但是，这种情况在现实中发生的可能性是很低的。例如：我们在实际生活中的住宅楼一年甚至更长时间基本上不停电，而这种住宅楼的电源进线大都是都是采用大容量单回路供电，由于现在电气设备的性能也越来越好，一般在不出现电气故障的情况下是进行免费维护，不用检修的。因此采用大容量回路出线是非常可行的，这也是降低电气设备成本的一个有效方法。
正确选择功率因数、需要系数及同时系数。提到这几个系数是主要是因为它们能直接影响到一栋建筑电气设备的投资。功率因数选用的是否准确能直接影响到电流计算，进而影响保护开关、电缆的大小等；需要系数选用是否准确也会直接影响到电流的计算，从而影响保护开关、电缆的大小；同时系数的取值会直接影响到变压器大小的选择。因此在实际的设计中需要调查研究设备的运行时情况，合理的选用计算系数。
总结：
高层建筑的电气设计具有很多特点，对电气设计人员来说，这不仅是一项艰巨的任务，同时也能为设计人员提供有用的借鉴与建议。能使高层建筑中的电气设计越来越完善，并越来越符合我国建筑设计的原则理念，同时对改善建筑物的使用率与舒适度具有十分重要的意义，因此，应当充分认识到它的特点，转变以往设计中存在的不足，提高设计的合理性。
参考文献：
[1] 向鹏.关于高层建筑电气设计的几个问题[J].科协论坛.2009 (7)
[2] 杨冬梅，张洪波.对高层建筑电气设计的若干思考[J].黑龙江科技信息.2009 (12)
[3] 李伟.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].电气应用.2008 (17)