高层建筑电气设计中的几点见解

摘要：本文根据高层建筑的特点结合笔者多年从事建筑电气的工作经验，对现代高层建筑电气设计的主要内容进行阐述，并提出建筑电气设计中应该注意的问题及相应的解决办法。

毕业论文网 　　 关键词：建筑电气；配变电所；应急照明；双电源切换；建筑消防电气 　　中图分类号: TG502 文献标识码：A 文章编号： 　　随着城市的发展，人民生活水平的提高，技术的进步，保护耕地意识越来越强，高层建筑越来越多，应用于高层建筑的配套设备也随着增加，对建筑电气设计不断提出新的要求；同时，高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫应解决的问题。

随着科学技术的进步，高层建筑正朝着自动化、节能化、信息化、智能化方向飞速发展。

智能建筑的出现，使建筑电气技术成为一门综合性的应用技术，同时，对建筑电气设计人员提出了更高、更细致的要求，本文就高层民用建筑电气设计的有关问题做一些探讨。

1、配变电所位置选择 　　(1)配变电所可设在地下室，但不宜设置在最低层，当地下只有一层时，需采取相应的防水、防洪措施。

但在设计过程中，有时难免会碰到业主为了追求效益最大化，要求设计人员将配变电所设置在地下室最低层，净高不能满足配变电设备要求时，甚至要求将配变电房地板下沉以达到要求，这样会使配变电所成为一个容易遭受浸渍且通风不良的地方，遇到此类事情要以工程整体利益出发做好说服工作并应尽量避免。

(2)配变电所与上、下或贴邻的居住、办公房间仅有一层楼板或墙体相隔时，配变电所内应采取屏蔽、降噪措施。

设计人员往往忽视这个问题，但业主对居住、办公环境的要求越来越挑剔，为避免以后的纠纷，在设计中尽量避免将配变电所设于居住、办公房间正上方、正下方和贴邻，如无法避免应做好相应措施。

2、高低压配电系统的设计 　　(1)高层建筑的走道照明、电梯用电、生活排污泵、生活给水泵、消防设备等一、二级负荷的两个供电回路，在最末一级配电箱处自动切换。

(2)高层建筑室内配变电所配变电设备布置时，应优先选用不带可燃性油的电气设备和变压器。

因为不带可燃油的10(6)kV配电装置、干式变压器、低压配电装置等不但防火措施较简单经济，而且可设置在同一房间内，而且具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃性油的10(6)kV配电装置、低压配电装置和干式变压器，可相互靠近布置。

因此，可减少配变电房所占的建筑面积，在当今房价飞涨的年代，更具经济意义。

(3)计费方式：供电部门对不同性质的用电负荷电价作了比较明确的区分，常见的几种分别为：住宅用电；商业用电(包括商业、餐饮、商业广告、车库照明、游泳池及直接为商业营运服务的用电；非居民照明用电(包括办公、环境、会所、物管用房、楼道照明等)；非普工业(动力)用电(包括民用商用的消防动力用电、生活水泵、风机、风阀、环境水泵等用电；夜景照明工程用电。

除了住宅用电采用一户一表计量方式外，在低压配电系统中可以考虑将每种性质的用电负荷集中在某一个或几个配电柜内并设置分计量表，或者至少为供电部门设置分计量表留出位置。

3、高层住宅走道、楼梯间急照明的控制 　　高层住宅的公共部位的照明，除电梯厅和应急照明外，楼梯间要采用节能自熄开关。

但火灾时要求楼梯间内照明不能间断，节能自熄开关做不到这一点；如果按常规设置双控开关控制，又无法达到节能的效果。

为了解决这个问题，电梯厅采用双控开关，楼梯间采用节能自熄开关，接线如下图： 　　 　　电梯间及梯间事故照明灯接线示意图 　　上述方法可以实现照明在平时节能自熄，在紧急情况(火灾)下强制点亮的目的。

4、选用双电源切换开关应注意的问题 　　目前很多设计图纸中，一般都不标注双电源切换开关的切换时限，开关厂家通常会按某个标准统一设定电源转换时间，但这在某种情况下就会出一定的问题。

笔者认为，电源转换时间应根据不同性质和不同重要性的负荷确定，并非时问越短越好。

如感性负载，当双电源切换开关从主用电源快速切换到备用电源时，负载会产生反电势，此反电势和备用电源电势叠加在一起有可能产生大的冲击电流，负载设备将受到极大的破坏应力，并造成熔断器熔断或断路器脱扣。

同时，一旦市电断线，所有重要负荷立即投切到自备发电机上，迫使发电机满载或接近满载启动，这样既容易造成发电机启动失败，也会影响发电机的使用寿命。

所以设计时有选择地让那些对电源转换时间要求特别高的负荷(宜占发电机容量的30～6O％)快速切换，而让其它重要负荷延时l0～15s后再投切到发电机上。

5、建筑电气节能设计 　　电气节能是一个当前比较热门的话题，有不少技术措施可以实现节能目的，比如：通过设置合理的供配电系统、选用高效用电设备、合理选用补偿设备提高系统的功率因数、抑制谐波等措施都可以有效降低能耗达到提高能源的使用效率。

除此以外，有几点需引起大家的重视： 　　(1)电气节能要考虑实际性不能盲目，要充分考虑实际经济效益，合理选用节能设备及材料，使节能增加的费用能在合理的时间内从用节能省下来的费用中收回。

(2)电气节能还需要其他专业配合来实现，比如我们可以建议暖通专业和给排水专业选择高效节能型的设备，就可以以达到节能的目的。

(3)照明设计中充分利用天然光源，局部采用太阳能灯。

(4)加强计量和管理，因为有好的设备如管理不善也同样无法节能。

(5)设计人员要了解技术的发展，跟上技术发展步伐，熟悉掌握各种先进建筑电气技术，并根据实际情况将新技术、新产品运用于新的工程中。

6、消火栓按加压泵的控制应注意的问题 　　(1)由于高层建筑对消防的严格要求，为了第一时间内有效启动消火栓加压泵，在消火栓处应设置直接启泵按钮，在消防控制中心能控制消火栓加压泵的启、停，在水泵房设置一个控制箱直接控制水泵启、停，这样消火栓加压泵的启动就有三处地方可控制。

那么，这三处启动控制的主从关系是怎么样呢?一般来说应以消防控制中心为主。

目前，很多工程消火栓加压泵的控制是在泵房控制柜内设置手动、自动转换开关，通常情况下置于自动位置，一旦自动控制失灵，工作人员可在水泵房将转换开关置于手动位置，人工直接起动消防泵，且就地维修也很方便。

但是，这在某种情况下将会带来一些问题。

在水泵房设置转换开关，容易引起人为的操作失误，因为一般情况下泵房是无人值班的，万一工作人员或其他人员将转换开关置于手动位置，而消防中心又未能及时发现，就会出现重大的安全隐患。

为了有效解决上问题，在实际应用中，消防控制中心不经过泵房设置的转换开关，而直接启动消火栓加压泵，既能解决直接起动问题，又便于消防中心统一监控。

(2)出于安全考虑，消火栓启动按钮的电压要求是24V安全电压。

现阶段很多工程规模都较大，当泵房与部分启动按钮距离较远的时候，这部分启动按钮启动消火栓加压泵时会受电压降的影响，可能启动失灵。

为了解决这个问题，可以通过中间继电器常开触点将24V电压升至220V电压后再接入消火栓泵控制回路以保证消火栓泵顺利启动。

7、结束语 　　建筑电气设计的关键是在于先进、高效、安全、经济为原则，一个工程通过备套建筑电气营造出优异的环境为人类的工作、学习、生活服务。

严格执行有关国家标准、行业标准，应以人为本，从人身安全出发，密切结合复杂多变的应用环境，融入当地细腻的人文文化，不能以牺牲能源和人的安全为代价。

参考文献 　　[1]李海安,黎文安.实用建筑电气技术[M].北京:水力水电出版社． 　　[2]戴瑜兴,黄铁兵,梁志超.2003民用建筑电气设计手册(第2版)[M].中国建筑工业出版社．。