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摘要：社会日新月异的发展推动着各行各业的不断进步，作为城市化进程标志的建筑业也不断发展。高层建筑作为现代化的新型建筑，关系到社会经济的发展、是人们高质量的物质文化水平的保证。其中供配电系统是高层建筑的重要基础设施，本文就以分析超高层公共建筑供配电的设计特点为切入点，从几个方面探讨高层建筑供配电设计必须遵循的原则和要求。
关键词：高层公共建筑；供配电设计；配电干线系统
一、引言
城市化進程加快促使建筑行业队伍不断壮大，高层建筑用地的数量也不断增加，为了保证高层公共建筑的电力设备正常运行，因而对电力系统的要求也越来越高。合理做好高层公共建筑供配电的设计工作、优化配电设备是保证高质量高层建筑物的前提，是保证人们舒适生活、社会生产正常运行的重要因素之一。而超高层建筑供配电设计工作是一项十分重要且负责的工作，对专业的设计人员有很高的要求，设计人员不仅要具有专业的理论知识水平，同时还应该具有丰富的工作经验，并且具有吃苦耐劳的精神，能深入到工程现场，结合实际情况开展后期设计工作，只有在这种形式和情况下，才能确保设计方案的科学性和可靠性。
二、超高层公用建筑供配电的设计特点
（一）高层公共建筑物的最大特点就是“高”，其配电设备具有复杂性，容易造成电路负荷的密度有较大的变化量，所以要将变压器和供电的功率考虑到设计中。为了满足高层公共建筑的用电量在设计中必须考虑供电半径产生的影响，由于供电的负荷能力与变压器的容量是对应关系，即变压器的容量越大其供电的负荷能力就越强。通常情况下高层建筑电力设备中空调设备的用电量最大，对于我国大部分地区气候呈现一种冬寒夏热的特征，所以空调的使用在这个时期用电量不断增多，加上我国高层建筑物特征将控制电力机房设置在建筑物的顶层或地下室；电梯的使用同样也是高层公共建筑中用电量较大的，并对电梯实行分区管理的方式，使控制电梯的电力机房集中分布在建筑物的中部位置。控制电力机房针对这些特点往往将变压器设置在靠近高度用电负荷的中心位置，这是高层公共建筑设计的关键性原则，其设计原理是利用变压器的功能推动电力负荷发挥最大作用。
（二）在对高层公共建筑配电设计时要考虑各种应急措施对其进行有针对性和选择性的进行设计，这是由高层建筑的特点所决定的。如：高层公用建筑在发生火灾时火势并不容易控制且其火势蔓延速度很快，导致扑救工作很难顺利进行下去、难度系数较大。所以高层建筑供配电在保证正常供电的同时也要考虑电源应急设施，这要求在设计过程中要对建筑的供配电设备设置自动切断电源功能。超高层公共建筑优势之一就是可以对自备柴油发电机的配备自动进行防火措施，保护建筑物及所处环境的安全。所以供配电系统既要满足正常的供电需求，同时在应急电源方面要有自动应急措施，在设计过程中对配电系统的设计程序要力求简单。这样的设计方式有利于电源自动切换，在出现火灾的情况下能保证大楼的连续供电，将火灾带来的影响降到最低。
三、高层公共建筑供配电的装置
（一）变电站在建筑中的设置
通常下超高层公共建筑结构分布是：地下两层或两层以上、地上几十层。根据这一结构特点和《民用建筑电气设计规范》的有关规定，一般将变电站设置到地下一层的位置。因而高区变电站的设定位置成了首要考虑的问题，在电力系统正常运行下，用电设备在端子处的电压偏差的规定范围应该符合这几种要求，即：第一，电动机的电压变化值必须了控制在5%的额定电压范围内（用电设备无特殊规定）；第二，在照明用电功能中根据不同情况合理调整电压范围，如对于小面积的工作场所，一般很难满足正负百分之五的额定电压范围中，可以适当将其范围调整为-10%到+5%之间。根据这种情况供配电设备要满足一定的压降要求。
（二）变压器在建筑中的运输设置
结合建筑工程的实战经验和对沿海城市的调研，目前变压器的运输采取以下几种方式。
1、在施工期间，是用施工单位的吊装或货梯进行变压器的运输。
2、高层建筑在施工设计环节中首先要建造吊装的结构构件，通过电梯井道来进行吊装。在进行吊装时，当轿厢上升至高一层楼层时，可以将预埋的钢板与结构支撑的钢构件进行一个焊接，并且在支撑件上安装一个电动葫芦，这样可以通过电梯的井道来将变压器吊上
3、在高层公共建筑内可利用货梯来进行变压器的运输。
（三）变压器在运行中噪声解决方案
一般在高区变电站的上层或下层都是人群较多的办公场所或者大厅，有些甚至在居民区周围，在这种情况下一旦变电站产生过大的噪音，就会影响到周围生活工作的人们。然而变电站中产生的噪声通常是来自于变压器装置，所以解决变压器噪声过大问题显得非常重要，在此有几点有效措施可以参考：
1、在相应的变电站的上下分别设置夹层，将上下人群较多的功能楼层与该设备层隔离开。但是在超高层公共建筑设计中，却因为楼层过高的高度限制，一般很难满足这些要求。
2、可以设置部分有效隔音材料在相关变电站的周围，让其降低噪音分贝。
（四）超高层公共建筑中竖向配电的干线系统
一般情况下竖向配电的干线系统包括了如动力、楼层负荷、应急照明、走到照明等竖向配电系统，基本上大容量的动力设备都采用了放射状的配电方式，直接从相关变电站中引出直到末端的配电箱，其中后面三种竖向的配电系统采取的是树干式的配电方式。
一般在高层建筑中会采取楼层负荷的供电方式其中的单母线的供电方式，但是在超高层公共建筑的供配电设计中，可以采用一种双母线寄偶层的供电方式来提高供电的可靠性。在备用的一路母线上做出预留的插接口，这样当其中一路母线供电失效时，可以有选择性及时地将负荷切换到另一路母线上去，如图中超高层公共建筑楼层竖向的供电配电系统。
在高层公共建筑过道的负荷中，应将楼层过道的照明与紧急应急照明分别配设供电箱，并且将紧急情况下应急照明的配电箱设置为两个电源模式，可以实现其自动切换，这样可以有效提高应急照明供电的可靠性和实用性。为应急照明提供电源的配电箱中的两路电源来自于变电站中常用母线以及消防应急母线。图中详细展示出公共走道的照明供电系统与应急照明的竖向供电配电系统相关情况。
总结：
超高层公共建筑供配电设施是建筑工程中重要施工环节之一，其配电站的设计是工程质量的保证，包含许多本文中没有提到的专业技术含量高的内容如：电缆的选择、发电机组的设置、系统接地及线路保护等。所以高层建筑供配电设计比较复杂的，决定了在今后的设计工作和施工环节中设计师与施工人员要共同制定一个科学的供配电设计方案，推动高层公共建筑的不断发展。
参考文献：
[1]杨程.论超高层公共建筑供配电的设计[J].科技风，2013，（04）.
[2]陈剑.高层建筑供配电系统设计研究简介[J].科技创新导报，2013，（07）.
[3]丁式横.超高层建筑供配电设计探讨[J].现代建筑电气，2013，（09）.
[4]杨成德，黄丽.超高层与特大型建筑工程的供配电设计[J].建筑电气，2011，（04）.
[5]韩风明.超高层办公建筑电气设计[J].现代建筑电气，2011，（01）.
[6]黄丽，杨成德.沈阳茂业广场供配电设计及探讨[J].智能建筑电气技术，2011，（04）.
[7]陈万才.高层民用建筑配电设计 施工要点分析[J].中华民居（下旬刊），2013，（12）.
[8]易林.高层建筑电气中低压配电设计研究[J].科技传播，2014，（04）.
关键词：高层公共建筑；供配电设计；配电干线系统
一、引言
城市化進程加快促使建筑行业队伍不断壮大，高层建筑用地的数量也不断增加，为了保证高层公共建筑的电力设备正常运行，因而对电力系统的要求也越来越高。合理做好高层公共建筑供配电的设计工作、优化配电设备是保证高质量高层建筑物的前提，是保证人们舒适生活、社会生产正常运行的重要因素之一。而超高层建筑供配电设计工作是一项十分重要且负责的工作，对专业的设计人员有很高的要求，设计人员不仅要具有专业的理论知识水平，同时还应该具有丰富的工作经验，并且具有吃苦耐劳的精神，能深入到工程现场，结合实际情况开展后期设计工作，只有在这种形式和情况下，才能确保设计方案的科学性和可靠性。
二、超高层公用建筑供配电的设计特点
（一）高层公共建筑物的最大特点就是“高”，其配电设备具有复杂性，容易造成电路负荷的密度有较大的变化量，所以要将变压器和供电的功率考虑到设计中。为了满足高层公共建筑的用电量在设计中必须考虑供电半径产生的影响，由于供电的负荷能力与变压器的容量是对应关系，即变压器的容量越大其供电的负荷能力就越强。通常情况下高层建筑电力设备中空调设备的用电量最大，对于我国大部分地区气候呈现一种冬寒夏热的特征，所以空调的使用在这个时期用电量不断增多，加上我国高层建筑物特征将控制电力机房设置在建筑物的顶层或地下室；电梯的使用同样也是高层公共建筑中用电量较大的，并对电梯实行分区管理的方式，使控制电梯的电力机房集中分布在建筑物的中部位置。控制电力机房针对这些特点往往将变压器设置在靠近高度用电负荷的中心位置，这是高层公共建筑设计的关键性原则，其设计原理是利用变压器的功能推动电力负荷发挥最大作用。
（二）在对高层公共建筑配电设计时要考虑各种应急措施对其进行有针对性和选择性的进行设计，这是由高层建筑的特点所决定的。如：高层公用建筑在发生火灾时火势并不容易控制且其火势蔓延速度很快，导致扑救工作很难顺利进行下去、难度系数较大。所以高层建筑供配电在保证正常供电的同时也要考虑电源应急设施，这要求在设计过程中要对建筑的供配电设备设置自动切断电源功能。超高层公共建筑优势之一就是可以对自备柴油发电机的配备自动进行防火措施，保护建筑物及所处环境的安全。所以供配电系统既要满足正常的供电需求，同时在应急电源方面要有自动应急措施，在设计过程中对配电系统的设计程序要力求简单。这样的设计方式有利于电源自动切换，在出现火灾的情况下能保证大楼的连续供电，将火灾带来的影响降到最低。
三、高层公共建筑供配电的装置
（一）变电站在建筑中的设置
通常下超高层公共建筑结构分布是：地下两层或两层以上、地上几十层。根据这一结构特点和《民用建筑电气设计规范》的有关规定，一般将变电站设置到地下一层的位置。因而高区变电站的设定位置成了首要考虑的问题，在电力系统正常运行下，用电设备在端子处的电压偏差的规定范围应该符合这几种要求，即：第一，电动机的电压变化值必须了控制在5%的额定电压范围内（用电设备无特殊规定）；第二，在照明用电功能中根据不同情况合理调整电压范围，如对于小面积的工作场所，一般很难满足正负百分之五的额定电压范围中，可以适当将其范围调整为-10%到+5%之间。根据这种情况供配电设备要满足一定的压降要求。
（二）变压器在建筑中的运输设置
结合建筑工程的实战经验和对沿海城市的调研，目前变压器的运输采取以下几种方式。
1、在施工期间，是用施工单位的吊装或货梯进行变压器的运输。
2、高层建筑在施工设计环节中首先要建造吊装的结构构件，通过电梯井道来进行吊装。在进行吊装时，当轿厢上升至高一层楼层时，可以将预埋的钢板与结构支撑的钢构件进行一个焊接，并且在支撑件上安装一个电动葫芦，这样可以通过电梯的井道来将变压器吊上
3、在高层公共建筑内可利用货梯来进行变压器的运输。
（三）变压器在运行中噪声解决方案
一般在高区变电站的上层或下层都是人群较多的办公场所或者大厅，有些甚至在居民区周围，在这种情况下一旦变电站产生过大的噪音，就会影响到周围生活工作的人们。然而变电站中产生的噪声通常是来自于变压器装置，所以解决变压器噪声过大问题显得非常重要，在此有几点有效措施可以参考：
1、在相应的变电站的上下分别设置夹层，将上下人群较多的功能楼层与该设备层隔离开。但是在超高层公共建筑设计中，却因为楼层过高的高度限制，一般很难满足这些要求。
2、可以设置部分有效隔音材料在相关变电站的周围，让其降低噪音分贝。
（四）超高层公共建筑中竖向配电的干线系统
一般情况下竖向配电的干线系统包括了如动力、楼层负荷、应急照明、走到照明等竖向配电系统，基本上大容量的动力设备都采用了放射状的配电方式，直接从相关变电站中引出直到末端的配电箱，其中后面三种竖向的配电系统采取的是树干式的配电方式。
一般在高层建筑中会采取楼层负荷的供电方式其中的单母线的供电方式，但是在超高层公共建筑的供配电设计中，可以采用一种双母线寄偶层的供电方式来提高供电的可靠性。在备用的一路母线上做出预留的插接口，这样当其中一路母线供电失效时，可以有选择性及时地将负荷切换到另一路母线上去，如图中超高层公共建筑楼层竖向的供电配电系统。
在高层公共建筑过道的负荷中，应将楼层过道的照明与紧急应急照明分别配设供电箱，并且将紧急情况下应急照明的配电箱设置为两个电源模式，可以实现其自动切换，这样可以有效提高应急照明供电的可靠性和实用性。为应急照明提供电源的配电箱中的两路电源来自于变电站中常用母线以及消防应急母线。图中详细展示出公共走道的照明供电系统与应急照明的竖向供电配电系统相关情况。
总结：
超高层公共建筑供配电设施是建筑工程中重要施工环节之一，其配电站的设计是工程质量的保证，包含许多本文中没有提到的专业技术含量高的内容如：电缆的选择、发电机组的设置、系统接地及线路保护等。所以高层建筑供配电设计比较复杂的，决定了在今后的设计工作和施工环节中设计师与施工人员要共同制定一个科学的供配电设计方案，推动高层公共建筑的不断发展。
参考文献：
[1]杨程.论超高层公共建筑供配电的设计[J].科技风，2013，（04）.
[2]陈剑.高层建筑供配电系统设计研究简介[J].科技创新导报，2013，（07）.
[3]丁式横.超高层建筑供配电设计探讨[J].现代建筑电气，2013，（09）.
[4]杨成德，黄丽.超高层与特大型建筑工程的供配电设计[J].建筑电气，2011，（04）.
[5]韩风明.超高层办公建筑电气设计[J].现代建筑电气，2011，（01）.
[6]黄丽，杨成德.沈阳茂业广场供配电设计及探讨[J].智能建筑电气技术，2011，（04）.
[7]陈万才.高层民用建筑配电设计 施工要点分析[J].中华民居（下旬刊），2013，（12）.
[8]易林.高层建筑电气中低压配电设计研究[J].科技传播，2014，（04）.