浅谈高层办公建筑电气设计

摘要：本文首先阐述了高层办公建筑电气设计的原则，其次就高层办公建筑电气设计的要点进行探究。

关键词：高层办公建筑；电气设计；原则

前言

随着我国经济及科技的不断发展，人们的生活水平也在不断的提高，人们对生活的品质要求也越来越高，城市的扩建和改建也在这一时期促进了我国建筑行业的发展，建筑工程电气系统作为建筑工程的重要组成部分，对建筑工程中是否安全用电以及建筑设计功能的实现起到了十分重要的作用，基于此，下文针对高层办公建筑电气设计进行研究。

一、高层办公建筑电气设计原则分析

我国节约型社会构建中，针对电气设计对建筑工程质量、建筑工程使用的影响，建筑电气节能设计成为了现代建筑电气设计工作的首要任务。因此在设计中应当遵循以下原则：1）安全性。在高层建筑电气设计的过程中，安全是首要宗旨，一定要对进行施工工地额工作人员和设备的安全做到放心使用，提供一个保障的空间。2）经济性。电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理属于建筑电气设计的经济性，在满足经济效益的情况下必须从节能的角度出发，切记不能因为节省而影响经费的正常使用。3）便利性。在力求可靠供电和确保使用符合的等级情况下满足在各种运行方式下提高供电的连续性，使建筑物的使用功能得到尽可能大的发挥，满足上下、左右的运输通道畅通无阻，舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生。

二、供电系统设计

由于该建筑属于一类高层建筑，因此其消防水泵、消防电梯、防排烟设施、消防用电和应急照明都需要按照一级负荷要求供电，电缆放射式供电。该建筑的供电方案为：从不同区域的变电站引出两路10kV 电源，要求一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。当建筑物中有一级负荷中特别重要负荷时，直接影响其运行的空调用电应为一级负荷。即让两路电源同时运转，这样即使其中一路电源发生故障，大楼的供电仍可以由另一路提供保障。其既能保障供电要求，又方便检修。同时，由于分析电气故障大多不是聚集在一个范围内，多处故障时一级供电负荷难以保障，或一级负荷中特别重要的设备，对此，该工程增设柴油发电机设备作为第三方备用电源。

二、配电系统设计

该建筑采用TN-S系统，220/380 V电源。通过实际负荷计算发现，空调的能耗较大，几乎达到了建筑总用电负荷的1/2，对此，为保证不会影响建筑物总用电的经济性，该工程设计采用两台以上的变压器为其供电，对于空调负荷较大时，可采用单独变压器供将两个供电系统用分段母线联系，以在不使用空调的时候将其关闭，作为备用变压器，从而达到节能的效果。

1.照明与动力

该工程的配电系统主要有低压主开关柜、配电箱、分支电路、垂直干线和配电变压器。变压器低压侧出线经过低压主开关柜中的母线和垂直干线连接，地上楼层的照明设备供电负荷选用封闭式母线槽或预分支电缆做为主干线，并在每一层都设置母线插接箱，由此引至各楼层的总配电箱，再由总配电箱引至每个办公室的末端配电箱。

2.空调机组

采用封闭式母线槽，将变电所低压的一处电源引至地下室机房控制中心进行配电，像主机和冷冻水泵一类的外部设备都要用独立回路供电，也就是所谓的“放射式供电”，以保证供电的稳定性。楼层中的空调机组采用树干式配电方式，使用电缆引入电缆分接盒，再接入各个楼层中的空调配电箱中。空调机组常采用手动控制和自动控制。前者不需要在制冷剂和外部设备之间设置电气连锁关系，设备独立运行。后者在控制过程中，各部分设备间会存在连锁关系，机组会按照冷却塔风机→冷却水泵→冷冻水泵→主机的顺序开启，而停机顺序正好是反顺序。空调系统需要设置二次控制回路，要具备火灾自动报警系统，并且两者之间存在连锁关系，如果出现火情，值班室能轻松断开空调总电源并发出报警信号。

3.消防设备

消防用电设备应采用专用的供电回路，当建筑物内的生产、生活用电被切断时，应仍能保证消防用电。备用消防电源的供电时间和容量，应满足该建筑火灾延续时间内各消防用电设备的要求。

消防控制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等设备的供电，应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。

三、照明系统设计

该建筑设有一般照明和应急照明，由于动力设备用电会对其产生影响，所以两种设备的用电线路要分开布置。办公室的照明设计秉持着“天然采光和人工照明相结合”的原则，尽可能地使用天然采光，以节约能源。按照相关规定，办公室照度的均匀度最低要在0.3之上，在出入口、电梯间、地下室等公共区域设置应急照明和指示灯，在正时和应急中都要保持运行状态，为防止事故中正常的照明电源发生中断，这些应急设备都应自带蓄电池，且应急供电的时间需满足《建筑设计防火规范》10.1.5条规定，地下室、电梯间、会议室、主机房等重要场所的应急照明用电分别占工作照明的比例最小为25%。

四、高层办公建筑电气设计的日常安全工作

1）防雷与接地。电气设计中安全问题尤为重要，在普通楼顶都会设计避雷针以避免雷电的破坏。 建筑电气设计最重要的条件之一是防雷和安全，设计中采用建筑物金属构件作为接地设施。采用Φ10热镀锌圆钢设接闪带，利用所有柱内两根大于Φ16的主钢筋做避雷引下线，避雷引下线均利用结构柱内主筋，接地极利用基础内钢筋 ，要求建筑物外圈柱内钢筋上与接闪带焊接，下与基础内钢筋焊接成电气通路，基础与基础之间利用基础钢筋或Φ16镀锌圆钢焊接成电气闭合回路。为了避免雷击事故的发生，自楼层30m开始，每隔三层就要设置一处均压环。在建筑物内部设置等电位联结，总等电位联结端子箱放置在了地下室，并且还要将总水管、空调立管等进出建筑物的金属体和金属构件与其连接一起，以保障人和设备的安全。

2）消防灭火也是必不可少的，警报器的位置摆放，火灾探测器的安全位置摆放以及自动灭火器的摆放。在高层建筑中用电量大、消耗能源多，安全问题很重要，消防灭火这一系统也是电气设计的重要部分。

3）高层建筑离不开电梯，电梯的设计方面主要分五种：有普通电梯、观光电梯、消防电梯、自动扶梯以及运货电梯。在高层建筑物中消防电梯尤为重要，消防电梯应分别设置在不同的防火分区内，且每个防火分区不应少于1台。整个建筑需要的电梯类型，需要设计人员与开发商及建筑总设计人员进行协商，并采取电梯群控节能控制措施做好相应的电梯系统工作。

结语

总而言之，随着我国经济的发展，使得高层建筑如雨后春笋般的建立起来。高层建筑作为新时代建筑的宠儿也逐渐人们所接受。高层建筑建筑电气设计不同于以往的多层建筑电气设计，有其特殊的要点存在。而高层建筑电气设计又是关乎民生的头等大事。因此，我们必须要认真对待高层建筑的电气设计工作。未来，如何进一步推动高层建筑电气设计发展，使其更好的为我国现代化建设事业增砖添瓦是今后我们所要面对的一大重要课题。

参考文献：

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