摘 要：由于高層建筑具有特殊性，因此，高層建筑的電氣設(shè)計(jì)十分重要。因?yàn)楦邔咏ㄖ碾姎庠O(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)、可靠、安全會(huì)直接影響高層建筑的安全和能耗。在建筑電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要以節(jié)能為基本原則，重點(diǎn)選擇合適的電氣設(shè)備，從而達(dá)到整體節(jié)能的目的。本文對(duì)高層建筑電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容、原則和不足進(jìn)行了認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上探討高層建筑電氣設(shè)計(jì)和節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑 電氣設(shè)計(jì) 節(jié)能

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（b）-0118-01

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市的發(fā)展越來(lái)越快，許多人口都涌向城市。在這種趨勢(shì)下，城市的人口激增，導(dǎo)致住房面積不能滿足人們住房的需要。在這種條件下，只能修建高層建筑，從立體上擴(kuò)大住房面積。但是高層建筑十分特殊，對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)和施工都提出了更高的要求。工程設(shè)計(jì)是施工的前提，因此，合理的設(shè)計(jì)是施工順利的基本保證。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要貫穿節(jié)能的原則，根據(jù)建筑用電設(shè)備的特點(diǎn)、負(fù)載容量以及供電分布等特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，從而減少電氣能耗，節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。

1 高層建筑電氣設(shè)計(jì)

1.1 選擇供電電源和電壓

通常情況下，高層建筑的層數(shù)都比較多，建筑面積也普遍比較大，為了確保高層建筑供電的安全和可靠，必須配備兩個(gè)以上的獨(dú)立電源。這些電源都是同時(shí)供電，充當(dāng)彼此的備用電源，在一個(gè)電源出現(xiàn)故障時(shí)，其它電源正常工作，以確保正常供電。為了確保樓層的穩(wěn)定供電，許多高層建筑安裝了發(fā)電機(jī)組，在停電時(shí)，采用發(fā)電機(jī)組發(fā)電，確保停電時(shí)，建筑內(nèi)的正常供電。

1.2 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一般情況下，我國(guó)的高層建筑供電都采用10 kV的標(biāo)準(zhǔn)電源同時(shí)供電，為了自動(dòng)切換電壓，一般都采用單母線進(jìn)行高壓分段。配電系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)方式采用的是兩部電價(jià)法，對(duì)高壓采用高供高計(jì)，對(duì)于低壓，采取在配電系統(tǒng)旁安裝計(jì)費(fèi)表的方法進(jìn)行計(jì)費(fèi)，通過(guò)這兩種方法，分別對(duì)高壓和低壓進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

1.3 電氣設(shè)備選型

高層建筑有許多的電氣設(shè)備，比如照明系統(tǒng)、低壓配、高壓開(kāi)關(guān)柜等。對(duì)于電氣設(shè)備的選型，設(shè)計(jì)師們要根據(jù)高層建筑的特點(diǎn)選擇合適的設(shè)備，例如，高層建筑的高壓開(kāi)關(guān)柜要選擇真空開(kāi)關(guān)手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜，對(duì)于高層建筑里面的低壓配電屏，應(yīng)當(dāng)都設(shè)計(jì)成抽屜式，而對(duì)于大容量出線，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成手車(chē)式等。高層建筑的發(fā)電機(jī)組要使用燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)，按照調(diào)光控制、燈具布置、光源等的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，融合照明和建筑裝飾，并采用高效率的電光源，從而降低建筑的能耗。

1.4 其他方面的設(shè)計(jì)

（1）高層建筑的防雷與接地。建筑的安全十分重要，對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，做好高層建筑的防雷和接地工作尤其重要。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合防雷接地、工作接地和保護(hù)接地三方面的設(shè)計(jì)，選擇4歐姆以下的電阻，提高高層建筑的安全性。

（2）對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，電梯是高層建筑不可缺少的設(shè)計(jì)。但是高層建筑的電梯設(shè)計(jì)十分的復(fù)雜，由于高層建筑不僅要滿足人們居住的需要，還要設(shè)計(jì)觀景梯、消防梯以及自動(dòng)扶梯等多種電梯。因此，電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)高層建筑的電氣系統(tǒng)時(shí)，要充分與建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通，了解建筑的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出最佳的電氣系統(tǒng)。

2 筑電氣設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題和電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則

2.1 高層建筑電氣設(shè)計(jì)中漏電開(kāi)關(guān)極數(shù)選擇

由于電氣設(shè)計(jì)涉及到整個(gè)高層建筑的安全用電，因此，在電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須遵循電氣設(shè)計(jì)的原則和規(guī)范，高層建筑電氣設(shè)計(jì)中如何選擇漏電開(kāi)關(guān)極數(shù)就是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，必須根據(jù)建筑的供電電源選擇合適的漏電保護(hù)器。具體的選擇方法如下，對(duì)于單相220 V電源供電的電氣系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)選擇單極二線式或者是二極二線式漏電保護(hù)器；對(duì)于380 V電源供電的電氣系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)選擇三級(jí)式漏電保護(hù)器，確保高層建筑電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.2 建筑電氣線路接地故障保護(hù)

在設(shè)計(jì)高層建筑電氣系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)于室外照明，要選用竹接地系統(tǒng)，并采用金屬外殼保護(hù)室外照明設(shè)備，防止燈具的損壞，造成不必要的傷害。

2.3 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的人口越來(lái)越多，建筑能源的浪費(fèi)成為一個(gè)很大的問(wèn)題，因此，為了保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源，在高層建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要遵守電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則，具體有以下兩點(diǎn)。

（1）在節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)，必須滿足居民日常用電的需求。

（2）在設(shè)計(jì)電氣設(shè)備時(shí)，在協(xié)調(diào)節(jié)能與電氣運(yùn)行的關(guān)系。

3 高層建筑電氣設(shè)計(jì)與節(jié)能措施

3.1 建筑配電系統(tǒng)和無(wú)功補(bǔ)償裝置的節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)配電系統(tǒng)的容量、配點(diǎn)距離以及電氣設(shè)備的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)，盡量縮短變配電所和符合中心的距離，不僅能夠節(jié)省電纜材料，還能減少在輸電過(guò)程中消耗的電能，達(dá)到節(jié)能效果。此外，設(shè)計(jì)人員還要合理選擇變壓器的容量和數(shù)量，通過(guò)變壓器的設(shè)計(jì)節(jié)省電能。

（2）電容器放完電后才能充電，如果沒(méi)有放完電就進(jìn)行充電，則會(huì)浪費(fèi)電能，因此，應(yīng)盡量避免這種情況。

3.2 提高供配電系統(tǒng)功率因數(shù)

自然功率因數(shù)的提高，這可以通過(guò)選擇異步電機(jī)、使用同步電動(dòng)機(jī)以及實(shí)現(xiàn)電力變壓器輕載運(yùn)行的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)功功率的人工補(bǔ)償，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以采用高低壓柜集中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償?shù)霓k法，結(jié)合建筑電氣設(shè)備的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.3 減少線路電能損耗

線路電能損耗也是高層建筑電能損耗的重要方面，設(shè)計(jì)人員要重視線路上的電能損耗，按照發(fā)熱條件、機(jī)械長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行低壓線路截面選擇，減少線路損耗，選用電阻率比較小的材質(zhì)作為線路導(dǎo)線，包括銅芯導(dǎo)線和鋁線。

3.4 照明節(jié)能設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡量的選用高效光源，室內(nèi)場(chǎng)所照明可以使用小功率高壓鈉燈和熒光燈，室外照明和道路照明可以使用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，氣體放電燈和熒光燈要安裝電容器。

4 結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市高層建筑也越來(lái)越多。高層建筑具有普通建筑不具備的特點(diǎn)，因此，高層建筑的電氣設(shè)計(jì)也更加的復(fù)雜。在高層建筑的電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要始終貫穿節(jié)能的原則，選擇合適的電氣設(shè)備，根據(jù)建筑的特點(diǎn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到降低運(yùn)營(yíng)成本，節(jié)省能源的目的。

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