建筑電氣在高層建筑中的應用

重慶遠洋消防設備工程有限公司

摘要：電氣設計及安裝質量，對于保障建筑使用性、安全性與效益性等方面有著非常重要意義。為此，必須對建筑電氣進行深入的研究與分析。本文在分析高層建筑電氣系統的基礎上，對建筑電氣在高層建筑中的設計應用進行簡要的探究，以供同行參考。

關鍵詞：建筑電氣；高層建筑；應用

前言

建筑電氣是高層建筑的重要構成部分，同時也可以保障高層建筑智能化、人性化設計的實現。但是高層建筑電氣系統設計的內容與學科較多，因此在設計與施工過程中存在一定的復雜性，施工要求較高。相關建筑電氣設計人員必須結合高層建筑的特點，對建筑電氣的設計進行完善，使建筑電氣在高層建筑中實際應用效果得到保證。

1.高層建筑電氣系統的組成

高層建筑作為交叉融合多項功能的建筑綜合體，在人們不斷追求更高生活質量的環境下，對于電氣系統的應用水平也提出了較高的要求。當前建筑工程電氣系統主要涵蓋了高層建筑的供配電、暖通空調、給排水、照明、消防以及電機拖拽等眾多的系統。高層建筑電氣系統最突出的特點在于空調負荷較大、電梯等設備動力要求大、消防等防災設備穩定性要求高以及整體用電量較大。高層建筑電氣系統的應用要求重點是確保不同子系統合理的優化設計，實現高層建筑電氣系統自動化、智能化、安全穩定、節能環保的運轉。

2.高層建筑電氣系統應用原則

（1）適用性原則。對于高層建筑的電氣設計，重點要在設計過程中以營造良好的人工環境作為基礎設計原則，通過按照高層建筑機電設備對于電力負荷、電能質量以及供電可靠性等不同方面的需求，合理的設計供配電系統，確保各項電氣系統實際功效的發揮。

（2）實際性。在進行建筑工程電氣系統的應用設計過程中，還應該考慮不同高層建筑的實際情況以及需求，合理的選擇不同的電氣設備，滿足高層建筑電氣系統功能運轉的要求，同時重點提高整個系統運轉的經濟性能。

（3）注重節能性能。在高層建筑電氣系統的設計上，還應該綜合考慮對于電能的控制，通過對控制系統、布線系統等進行優化設計，降低高層建筑電氣系統運轉過程中的各項能耗，實現高層建筑電氣系統的節能降耗以及綠色環保。

3.高層建筑建筑電氣的選用

3.1供電電源

在高層建筑電氣系統的用電保持暢通穩定，要充分考慮供電的電源進，要設置2個或者以上可用的獨立電源，同時可以相互進行備用，也可同時使用。這兩種獨立電源的設置為：一種是應用引自兩個相互獨立的10 kV進戶供電線路，進入變電所；另一種是應用一路正常低壓進戶的供電電源，另一路應用備用電源，使高層建筑內重要電氣設備的正常供電得到有效的實現。

3.2變電所位置

（1）變電所的位置盡可能地讓高壓深入負荷中心。

（2）不可安置于在會出現劇烈振動、具有較多塵土、存在水霧或者腐蝕性氣體的位置。

（3）不可靠近或者放置在浴室廁所的位置。

（4）最可能遠離容易出現火源的場所。

（5）配變電所不可靠近高溫、低洼或有積水的位置。

3.3主要的電氣設備

（1）嚴格依據高層建筑的具體用電負荷對變壓器的臺數進行設置，如果存在大量一級或者二級負荷，或存在較大的季節性波動或者集中性負荷時，必須具備大于兩臺，單臺變壓器容量不大于1600 kVA的變壓器。如果其中一臺變壓器不能運行，另一臺的容量必須可以滿足正常狀態下的用電負荷。

（2）開關柜選擇。在選擇開關柜時必須研究分析對額定電壓、電流、絕緣能力、電氣機械強度、額定空載變壓器開斷容量、關合以及斷開能力等問題。開關柜的電源進線及負荷出線，在沒有特定的情況下最好應用下進線、下出線方式。

（3）低壓和高壓開關柜的形式基本一致，均應用斷路器與隔離開關的組合，但為確保其使用的安全性與檢修的安全性，其斷點要十分明顯。可應用選擇型斷路器作為變壓器低壓側總開關和母線分段開關。

4.建筑電氣在高層建筑中的應用

4.1電變壓器技術方案

現階段在高層建筑電氣系統中通常采用由多臺變壓器同時分列運行供電的方式，為了進一步提高配電變壓器的節能效果，應該按照將變壓器處于最優工況條件運行的要求，對不同的變壓器之間的總負載進行經濟的分配。對于高層建筑的配電變壓器，除了確保配電變壓器的三相負荷能夠處于實時平衡的狀態之外，盡可能將其設置于高層建筑負荷的中心位置，以便于動態的對配電系統的整體電壓狀況進行實時監測，并能夠及時的對變壓器的運行工況進行合理的調整。

4.2供配電線路的技術方案

在對高層建筑進行電氣系統的設計過程中，還應該根據高層建筑內部的機電設備負荷容量、機電設備分布狀況、供電距離以及不同機電設備的特性等，科學合理的設計高層建筑的布線方案。首先，在導線類型的選擇上，由于高層建筑的整體用電量較大，因此導線類型盡可能的選擇使用具有較小導電率的新型材質導線。其次，在供配電線路中變配電所的規劃設計上，為了提高整個電氣系統的節能效果，應該將變配電所置于整個高層建筑的中心位置，以通過縮短配電距離來降低電能損耗問題。第三，對于線纜的截面積，應當適當地增加線纜的截面以提高節能效果。

4.3照明系統方案設計

對于高層建筑的照明系統，首先應該按照經濟使用的原則進行照明設計，合理的對照明搭配方案進行設計。在對于照度以及光色要求較的高層建筑照明設計上，可以根據高層建筑的實際情況采用多種光源形成完善的照明系統。在對于照明系統照度標準的確定上，應該按照《建筑照明設計標準》中的具體技術指標要求，同時按照高層建筑不同工作區域的具體實際情況，確定照度標準以及照明功率等不同的實際參數。

4.4電梯及空調系統的技術方案設計

現階段在高層建筑電梯系統的設計上，主要是通過采用變頻調速的方式按照電梯控制系統的需求，對電梯系統中電源輸入端的電源頻率進行必要的調節，從而通過改變電機轉速完成電機拖拽系統的功能。同樣，對于高層建筑中的暖通空調系統中的水泵與風機，在電氣系統的設計上也主要是采用變頻調速控制技術完成風機與水泵工況點的調節，通過采用實現變頻器與工頻電源的雙向切換控制，提高暖通空調系統的整體節能效果。

4.5火災報警與消防聯動系統技術方案設計

火災報警與消防聯動系統也是高層建筑電氣系統中重要的子系統，系統的主要功能是實時對火災隱患進行監測，發生火災后準確的定位火災位置，同時啟動噴淋泵滅火以及防排煙設備。在具體設計實施過程中，應該按照火災監控系統、消防控制中心、消防通信與廣播系統以及現場消防設備控制系統等幾項內容進行整體的設計實施。火災監控系統應該根據高層建筑各層不同的分隔設置火災報警探測器，通過布置火災探測器與手動報警對火災情況進行監測。

5.總結語

隨著建筑施工技術水平及人們生活質量的提高，對于高層建筑內部的電氣設計應用工作提出了更嚴格的要求。作為高層建筑電氣設計施工人員，必須對智能化的高層建筑的電氣設計應用的要求進行深入的了解，不斷完善電氣系統的相關設計，以保證各個電氣系統的應用功能有效地發揮。

參考文獻：

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