高層建筑電氣負荷計算分析

【摘要】：經濟的發展帶動著房地產行業的興旺，進而使建筑業也在發展，許多高層的建筑業不斷涌現。與此同時，資源的浪費問題也相應出現。高層建筑電氣負荷計算對于充分利用所選配電設備、減少高層大廈電力系統的成本、節省電能具有非常大的研究意義。本文就各類高層建筑中用電設備的運行特點以及到目前為止的電氣工作方面的經驗教訓為前提，對高層建筑電氣負荷計算進行探討，從而確定主接線方案。

【關鍵詞】：高層建筑 負荷計算 設備運行特點 配電系統

1、引言

高層建筑電氣系統設計是極其復雜的，涉及面也較廣泛。另外，在節能方面的問題就比較嚴重，耗能浪費的現象尤為突出。再者，現如今，在高層建筑中，人的活動狀態在很大程度上決定著用電設備的運行狀況，與此同時，氣溫和時間等因素也在不同程度上影響著用電設備的運行狀況。所以，在對高層建筑電氣負荷計算時，如果不考慮它們，將會帶來很大的誤差，不僅造成投資成本高、運行費用大，而且使資源造成大量的浪費。

2、大致的負荷分類

2.1 保障型電荷

人們生活中最不可缺少的用電負荷就是保障型電荷。這些電荷主要維持人們正常的生活，如室內照明、客梯及貨梯的運行、生活水泵及排水泵的使用，洗衣房及廚房等用電設備的利用，電話站及廣播站等室內的控制用電設備的使用等都被歸為保障型負荷。這些用電設備除了被檢修或出故障的情況外，均需要立即投入使用。另外，在餐廳、酒店等樓梯走道等處所使用的用電設備，即使在電力系統出故障的時候也得保障其能正常運行。其實，在現實生活還有很多例子，在此就不一一列舉了。

2.2 保安型負荷

這類負荷主要是保證人生命在受到威脅時，可以及時逃離危險的各種用電設備。例如，消防水泵、消防電梯、紅外線探測、電視監控等防災、保安設備等。這些設備一般不會用到，只有在發生災難時，才被立即使用。再者，它們需要備用電源，以防發生停電等事故，造成不可挽救的損失。

2.3 舒適型負荷

為人們的生活、學習、工作、娛樂等提供了和諧、美好、安逸的環境的各種用電設備被稱為舒適型負荷。比如，鍋爐房內采暖、供暖的用電設備，空調系統的冷凍站的用電設備、家庭的空調等用電設施。當人們的生活溫度不利于人們正常工作、學習時，利用高科技對溫度進行調整就尤為必要。但是，當自然溫度能夠提供人們的舒適度的需求時，人們就不需要那些用電設備工作了。又因為舒適型負荷隨季節變化明顯，又被稱作季節性負荷。

3、負荷的計算

供電設計的最基本并且非常重要依據參數就是電力負荷。能否精準地計算負荷，對于高層建筑的投資成本以及用電設備的選擇、運行都起著十分關鍵性的作用。一般來說，高層建筑的電力負荷在計算時有兩種方法：負荷密度法、需要系數法。以下是高層建筑生活中較重要的幾種計算情況：

3.1 保障型負荷之照明負荷計算

每個基本的休息房間一般都設有頂燈、臺燈、落地燈、床頭燈、衛生間頂燈、衣柜燈等，雖然房間用很多用電設備，但是同時運行的情況很少，使用的機率不大，需要的系數也較小。所以在計算每樓層時，可將每層樓的各個房間的計算電荷之和乘以需要系數K。也可用負荷密度發計算。

在酒店、餐廳、大型商場、樓梯走廊等地方所需要的照明設備同時工作的機率較大，所以可是具體情況采用較大的需求系數來求得。就好比如，西安開元商城原先考慮是每平方米達到110W的照明負荷，然而在設計施工圖時，工作人員有全面的考慮了各種因素，最后只得出每平方米35W，照度為200Lx，直到現在都運行良好。

3.2 保障性負荷之電梯負荷計算

所有的高層建筑中，最不可缺少的就是電梯，它是行走在各樓層的重要工具。例如，北京飯店新大樓擁有13部電梯、南京金陵飯店共12部電梯，這些電梯的銘牌功率都是在特定的要求下的值。但是，在實際生活中，往往不能在額定值下工作，因此，在計算負荷時，要選用需要系數較低的值。

3.3 保障型負荷之水泵房以及廚房負荷計算

在高層建筑中，只要平時護理得當，人們注意安全，一般就不會發生火災等危險。所以，在計算水泵用電設備的總負荷時，就應該將消防水泵排除在外。另外對于那些排水泵等，要根據不同的高度和水位具體分析計算，而不能全取用工業水泵的需要系數。

在廚房中，由于中西方的區別，負荷的計算也不同。中餐廳一般會做面食，所以用到的設備較西方多，如壓面機，絞肉機等。雖然西餐廳由于常做冰淇淋，但這些設備是間歇性工作，相較而言不太用負荷。所以，在計算高層建筑的負荷時，應考慮各種情況，以免造成資源浪費。

3.4 保安型負荷計算

當大樓發生火災、爆炸時，才會用到消防電梯、消防水泵、排煙風機的等一系列的應急設備，以及一些備用的設備。因此在計算時，應該計算設備容量和。

3.5 舒適型負荷計算

首先就冷凍站來說，工業供配電的負荷計算方法和民用建筑中的空調系統的負荷計算是不同。工業一般將分為用電設備分為冷凍機組、風機組、水泵組進行計算。而民用的受人的活動影響較嚴重，一般不會全部使用。對于組合式的設備組，由于各個設備的電動機與生產機械不存在完全匹配的情況，所以在計算時應該乘以需要系數。又由于各設備存在不同時工作或同時工作兩類情況，所以計算時又必須分開，同時間的設備還應該乘以同時系數。

另外，針對鍋爐房來說就較為簡單。一臺鍋爐的各種設備都同時運行，因此可將其看作一個設備組一起進行計算，然后鍋爐房的總負荷就是各組乘以同時系數之后所得。還有就是，鍋爐用于冬季取暖，鍋爐房計算負荷的總臺數應是冬季使用的臺數。

3.6高層建筑中總負荷的計算

高層建筑中負荷的計算就上述情況而言，保障型負荷和舒適型負荷考慮的較多，而保安型的基本不起作用。但是總負荷又不是保障型和舒適型的單純的相加，還要考慮時間段、季節、溫度等因素。在晚上時，照明負荷多；在中午時，廚房負荷高；在冬季時，舒適型負荷較重等。所以，我們在計算總負荷時，應將高層建筑中用電設備的運行特點考慮進去，全方面考慮，以求資源被合理使用，避免不必要的浪費。

4、結束語

高層建筑電氣負荷計算設計是極其復雜、全面，要想成功的運行一個電氣系統在技術方面的提高就是不可缺少的。先進的技術不僅節約投資，也防止了浪費。所以，我們在計算負荷時，要利用高科技和全面的分析建筑特點后再設計，只是非常必要的。

參考文獻

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