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摘要：对高层住宅建筑的电气设计主要内容和特点做了初步的分析，对高层住宅建筑的配电系统设计进行了详细的阐述，同时还阐述了建筑电气设计中应注意的问题和建筑电气设计的节能原则、方法。
关键词：高层住宅建筑；电气设计；配电系统；节能
Abstract: This paper do a preliminary analysis for high-rise residential building electrical design and features, put out a detailed description of the distribution system design for high-rise residential buildings, also described should be noted that in the electrical design and electrical design energy-saving principles, methods.Key words: high-rise residential buildings; electrical design; distribution system; energy-saving
中图分类号：TU208.3文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国经济及先进技术的发展，城市规模的不断扩大，人民生活水平的提高，高层建筑越来越多。在人们的居住条件得到了很大的改善的同时，人们赋予建筑物越来越大的功能。因此，高层住宅建筑的电气设计就成为建筑电气设计工作者不得不面对的工作对象，而配电系统设计又是高层建筑电气设计的首要考虑问题，其次就是节能利用的原则和方法。
1建筑电气的主要设计内容
1.1负荷计算
根据建筑规模确定负荷类别后，进行电力负荷计算，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，均起决定性作用其负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
1.2供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性，高层住宅建筑至少应有两路电源供电，具体数量应视负荷类别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，在采用应急备用柴油发电机组时，应在15秒钟内自动恢复供电，保证消防、电梯等设备的事故用电
1.3配电系统的设计
由变电所引至建筑配电室内后，低压配电系统需要对各种用电负荷进行分类供给。配电系统的设计是保证供电可靠性的关键之一。一个可靠稳定的配电系统，决定了其建筑电气功能强大与否。
1.4主要设备的选型
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高层住宅建筑的配电系统
2.1高层住宅建筑的负荷分级
高层住宅室内电力负荷标准与多层是一样的，但其负荷等级却有不同。一级负荷：参照GB50045- 95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》中的规定，居住建筑中十九层及以上的住宅为一类防火等级建筑:系统供电中规定消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示和电动的防火门窗、卷帘、阀门等消防用电，应按一级负荷要求供电。二级负荷：参照GB 50045- 95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》中的规定，居住建筑中十层至十八层的住宅为二类防火等级建筑：系统供电中规定消防控制室、消防水泵消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示和电动的防火门窗、卷帘 阀门等消防用电，应按二级负荷要求供电。三级负荷：非一类和二类的用电负荷为三级负荷。
2.2 TT接室TT接箱（柜）
可设置在地下室、半地下设备层的专用房间内，操作距离≥1.5米，箱体背后≥1米的空间距离留作电缆的盘放；室内应预留若干根钢管（如3路进线为9根）当TT接箱（柜）在半地下室时，预留钢管应距TT接箱（柜）室地面100mm，并甩至散水以外；该室内不允许有上下水及煤气管道等非本室用管通过；该室至总配电室的线路距离≤15米。
TT接箱（柜）分别选用照明、动力、TT接箱（柜）。具体台数应视照明柜、动力柜的数量而定。TT接箱（柜）的进线由小区变电所低压柜引入。
2.3配电室
普通塔式或通廊式高层住宅，一般采用双路10kV高压电源供电。在附房或地下室设置一座10kV/0.4kV变配电室，由低压配电柜引出各路馈线经电缆井引至各层，在每层设置集中电表箱分供给本层各户。
配电室可设在半地下设备层的专用房间内，但应符合下列条件：
1）设备层应平时使用，并有专人管理。2）配电室至对外出口的通道距离 20m，并且通道不得穿越其他房间。3）配电室应设有能开启的采光通风窗，如使用专用窗采光时，其上应加防雨棚和防护网。4）配电室不允许非本室所用的上下水煤气等管道穿越。5）了配电室的地面应向外泛水，并配有卫生间6）不应因在半地下室放置配电室而需要增加层高。
2.4配电方式
配电电压采用220/380V 配电系统根据负荷大小用单相（共三线：L线，N线，PE线） 220V配电或三相（共五线：L1,L2,L3线，N线，PE线）配电。
普通十至十八层高层住宅的负荷等级按二级负荷供电，按GB 50052- 2005《供配电系统设计规范》的规定，宜由两回线路供电。十九层及以上的住宅应按一级负荷供电，因此高层建筑配电系统的供电电源应有两个独立的回路供电或采用一条回路电源和备用电源（发电机）供电。配电系统接地形式在无特殊要求时，宜采用TN-C- S系统。
照明和动力电源采用电缆并分别引入
3高层住宅建筑电气设计的注意问题
高层住宅建筑的电气设计和多层住宅电气设计有很多相似的地方，但又有多层住宅电气设计涉及不到的问题，一般高层住宅建筑电气设计过程中应注意以下几个问题：
3.1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。
3.2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。
3.3高层建筑均设计电气竖井，电气管线均采取防火措施。
3.4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。
3.5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。
3.6节能要求。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。
4建筑电气设计中的节能原则方法
建筑电气设计节能的原则是：在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源小号，提高能源利用率，而不是简化建筑物的功能要求，降低其功能标准。节能的途径之一是合理配置建筑设备，并对其进行有效 科学的控制与管理。
建筑電气设计节能的方法一般应从以下几个方面进行：
4.1供配电系统的节能
供配电系统设计时认真考虑并采取节能措施是实现电气节能的有效途径，也是供配电系统设计正确合理的体现。提高供电系统的功率因数、治理谐波是提高供电质量、节约能源的又一途径。变配电系统应选择节能设备，并正确选定装机容量，减少设备本身的能源消耗，提高系统的整体节能效果。
4.2电气设备的节能
空调系统，给排水系统，电梯，电动机，电动门窗的节能。空调系统和给排水系统的节能控制是基于建筑设备监控系统的检测和控制实现的，在确定控制方案时应挖掘系统潜能，提高节能效果。电梯应以实际需要进行配套选择，避免大马拉小车。在建筑智能化发展的今天，建筑门窗等的自动化、智能化发展，同时需要空盒子精度的要求。
4.3电气照明的节能
照明节能设计应是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求最大限度地减少照明系统中的光能损失，最大限度低采取措施利用好电能。具体方法是选用合适的光源及高效的节能灯具，采用合理的灯具安装方式及照明配电系统，并根据建筑的使用条件和天然采光状况采用合理有效的照明控制装置来实施。采取合适的照明方式包括： a.当照明场所要求高照度时，应选用混合照明的方式 b.当工作位置密集时，可采用单独的一般照明方式，但照度不宜太高，一般不宜超过500lx。c.当工作位置的密集程度不同，或仅为其中某一区域时，可采用分区照明的方式，要求高的工作区采用较高的照度，而非工作区可采用较低的照度，但两者的照度比不宜大于3：1.
5结束语：
目前，建筑电气的建设逐渐向自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，这些方面必然对电气设计有许多新的要求，使建筑电气的设计业务范围不断扩大，技术要求越来越高。一个设计的合理性直接影响电气设备的成本，以上只是讨论了较大系统方面的影响，而在实际的细部设计中还有许多值得探讨的关于更安全、更可靠、更好的节约成本的问题，只有经过仔细的设计，根据实际情况，即为将来发展留出节省投资，这样才是一个合理的设计。
参考文献
[1]民用建筑电气设计规范.JGJ 16-2008.
[2]供配电系统设计规范.GB50052-95.
[3]高层民用建筑设计防火规范.5004-95 2005
关键词：高层住宅建筑；电气设计；配电系统；节能
Abstract: This paper do a preliminary analysis for high-rise residential building electrical design and features, put out a detailed description of the distribution system design for high-rise residential buildings, also described should be noted that in the electrical design and electrical design energy-saving principles, methods.Key words: high-rise residential buildings; electrical design; distribution system; energy-saving
中图分类号：TU208.3文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国经济及先进技术的发展，城市规模的不断扩大，人民生活水平的提高，高层建筑越来越多。在人们的居住条件得到了很大的改善的同时，人们赋予建筑物越来越大的功能。因此，高层住宅建筑的电气设计就成为建筑电气设计工作者不得不面对的工作对象，而配电系统设计又是高层建筑电气设计的首要考虑问题，其次就是节能利用的原则和方法。
1建筑电气的主要设计内容
1.1负荷计算
根据建筑规模确定负荷类别后，进行电力负荷计算，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，均起决定性作用其负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
1.2供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性，高层住宅建筑至少应有两路电源供电，具体数量应视负荷类别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，在采用应急备用柴油发电机组时，应在15秒钟内自动恢复供电，保证消防、电梯等设备的事故用电
1.3配电系统的设计
由变电所引至建筑配电室内后，低压配电系统需要对各种用电负荷进行分类供给。配电系统的设计是保证供电可靠性的关键之一。一个可靠稳定的配电系统，决定了其建筑电气功能强大与否。
1.4主要设备的选型
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高层住宅建筑的配电系统
2.1高层住宅建筑的负荷分级
高层住宅室内电力负荷标准与多层是一样的，但其负荷等级却有不同。一级负荷：参照GB50045- 95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》中的规定，居住建筑中十九层及以上的住宅为一类防火等级建筑:系统供电中规定消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示和电动的防火门窗、卷帘、阀门等消防用电，应按一级负荷要求供电。二级负荷：参照GB 50045- 95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》中的规定，居住建筑中十层至十八层的住宅为二类防火等级建筑：系统供电中规定消防控制室、消防水泵消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示和电动的防火门窗、卷帘 阀门等消防用电，应按二级负荷要求供电。三级负荷：非一类和二类的用电负荷为三级负荷。
2.2 TT接室TT接箱（柜）
可设置在地下室、半地下设备层的专用房间内，操作距离≥1.5米，箱体背后≥1米的空间距离留作电缆的盘放；室内应预留若干根钢管（如3路进线为9根）当TT接箱（柜）在半地下室时，预留钢管应距TT接箱（柜）室地面100mm，并甩至散水以外；该室内不允许有上下水及煤气管道等非本室用管通过；该室至总配电室的线路距离≤15米。
TT接箱（柜）分别选用照明、动力、TT接箱（柜）。具体台数应视照明柜、动力柜的数量而定。TT接箱（柜）的进线由小区变电所低压柜引入。
2.3配电室
普通塔式或通廊式高层住宅，一般采用双路10kV高压电源供电。在附房或地下室设置一座10kV/0.4kV变配电室，由低压配电柜引出各路馈线经电缆井引至各层，在每层设置集中电表箱分供给本层各户。
配电室可设在半地下设备层的专用房间内，但应符合下列条件：
1）设备层应平时使用，并有专人管理。2）配电室至对外出口的通道距离 20m，并且通道不得穿越其他房间。3）配电室应设有能开启的采光通风窗，如使用专用窗采光时，其上应加防雨棚和防护网。4）配电室不允许非本室所用的上下水煤气等管道穿越。5）了配电室的地面应向外泛水，并配有卫生间6）不应因在半地下室放置配电室而需要增加层高。
2.4配电方式
配电电压采用220/380V 配电系统根据负荷大小用单相（共三线：L线，N线，PE线） 220V配电或三相（共五线：L1,L2,L3线，N线，PE线）配电。
普通十至十八层高层住宅的负荷等级按二级负荷供电，按GB 50052- 2005《供配电系统设计规范》的规定，宜由两回线路供电。十九层及以上的住宅应按一级负荷供电，因此高层建筑配电系统的供电电源应有两个独立的回路供电或采用一条回路电源和备用电源（发电机）供电。配电系统接地形式在无特殊要求时，宜采用TN-C- S系统。
照明和动力电源采用电缆并分别引入
3高层住宅建筑电气设计的注意问题
高层住宅建筑的电气设计和多层住宅电气设计有很多相似的地方，但又有多层住宅电气设计涉及不到的问题，一般高层住宅建筑电气设计过程中应注意以下几个问题：
3.1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。
3.2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。
3.3高层建筑均设计电气竖井，电气管线均采取防火措施。
3.4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。
3.5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。
3.6节能要求。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。
4建筑电气设计中的节能原则方法
建筑电气设计节能的原则是：在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源小号，提高能源利用率，而不是简化建筑物的功能要求，降低其功能标准。节能的途径之一是合理配置建筑设备，并对其进行有效 科学的控制与管理。
建筑電气设计节能的方法一般应从以下几个方面进行：
4.1供配电系统的节能
供配电系统设计时认真考虑并采取节能措施是实现电气节能的有效途径，也是供配电系统设计正确合理的体现。提高供电系统的功率因数、治理谐波是提高供电质量、节约能源的又一途径。变配电系统应选择节能设备，并正确选定装机容量，减少设备本身的能源消耗，提高系统的整体节能效果。
4.2电气设备的节能
空调系统，给排水系统，电梯，电动机，电动门窗的节能。空调系统和给排水系统的节能控制是基于建筑设备监控系统的检测和控制实现的，在确定控制方案时应挖掘系统潜能，提高节能效果。电梯应以实际需要进行配套选择，避免大马拉小车。在建筑智能化发展的今天，建筑门窗等的自动化、智能化发展，同时需要空盒子精度的要求。
4.3电气照明的节能
照明节能设计应是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求最大限度地减少照明系统中的光能损失，最大限度低采取措施利用好电能。具体方法是选用合适的光源及高效的节能灯具，采用合理的灯具安装方式及照明配电系统，并根据建筑的使用条件和天然采光状况采用合理有效的照明控制装置来实施。采取合适的照明方式包括： a.当照明场所要求高照度时，应选用混合照明的方式 b.当工作位置密集时，可采用单独的一般照明方式，但照度不宜太高，一般不宜超过500lx。c.当工作位置的密集程度不同，或仅为其中某一区域时，可采用分区照明的方式，要求高的工作区采用较高的照度，而非工作区可采用较低的照度，但两者的照度比不宜大于3：1.
5结束语：
目前，建筑电气的建设逐渐向自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，这些方面必然对电气设计有许多新的要求，使建筑电气的设计业务范围不断扩大，技术要求越来越高。一个设计的合理性直接影响电气设备的成本，以上只是讨论了较大系统方面的影响，而在实际的细部设计中还有许多值得探讨的关于更安全、更可靠、更好的节约成本的问题，只有经过仔细的设计，根据实际情况，即为将来发展留出节省投资，这样才是一个合理的设计。
参考文献
[1]民用建筑电气设计规范.JGJ 16-2008.
[2]供配电系统设计规范.GB50052-95.
[3]高层民用建筑设计防火规范.5004-95 2005