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高层智能建筑电气设计的要点研究王集成

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：王集成

[导读] 摘要：随着城市化进程的加快，高层智能建筑大量涌现，这对高层建筑的电气系统的稳定性、安全性和经济性提出了更高的要求。

        （安徽海越建设工程有限公司安徽合肥 230001）
        摘要：随着城市化进程的加快，高层智能建筑大量涌现，这对高层建筑的电气系统的稳定性、安全性和经济性提出了更高的要求。文章针对高层智能建筑中的电气设计要点展开分析。
        关键词：高层智能建筑；电气设计；要点
        引言
        电气设计的好坏直接关系到高层智能建筑的使用功能，进行建筑电气设计时，要与结构、给排水、暖通等其他设计做好协调。笔者基于在电气设计工作中的经验，借鉴当前国内外高层建筑的电气设计经验，对高层智能建筑的配电负荷计算、高低压配电系统、防雷、防火和节能等设计要点进行了分析。
        一、高层住宅建筑电气的设计原则与目标
        （一）高层住宅建筑电气的设计原则
        在对高层住宅建筑进行电气设计时，需要从三个方面着手，首先就是要依据当前实际现状与经济收益，其次就是需要实现实用性，最后就是要减少能源消耗。在考虑经济情况时，不能只是为了追求节能而无法完成利益最大化。实际上，节能与经济间的平衡是需要依据当前国家实际情况进行衡量，因此节能并非代表着能够尽可能的减少资源消耗，而是要尽可能的保障。建筑物功能必须要从四个部分进行把握，首先就是色温、温色还有照度上的指数。其次就是舒适度。然后就是四周交通便捷。最后就是能够符合特殊工艺或场地的需求；节能的重点就是要将不需要的能耗进行减少，因此就需要对不需要的能源进行研究，在使用对应的解决办法。
        （二）高层住宅建筑电气的设计目标
        在设计高层住宅电气时需要从以下四个方面进行探究：首先就是电能质量与有关规章制度和使用者实际需求互相吻合，保障每一家电器都能够获得正常运用；其次就是住宅设计过程中，设施选取一定要保障大众在居住中能够正常运用；第三就是要将大众生活质量当作基础，保障所有住宅都能够获得正常的供电水平，还需要保障他们在居住生活中不需要进行改善。只有满足上述要求，才可以算作是一次成功的设计。
        二、配电负荷计算
        （一）负荷分级
        负荷分级就是根据对供电可靠性的要求程度及供电中断带来的政治、经济损失程度进行分级。电力负荷分级一般针对用电单位或用电设备，根据《民用建筑电气设计规范》的规定，高层智能建筑的地下停车库、消防电力的供电采用一级负荷等级设计；建筑内部保安系统、电视、信息网络系统的负荷等级按照二级设计，釆取二回线供电；生活照明用电定为三级负荷，采用单回路供电。
        （二）负荷计算
        对于高层建筑的电力负荷计算，基本上采用需要系数法和负荷密度法。在进行建筑电气设计前，应对当地经济、能源结构以及居民的生活习惯进行详细调研，确定配电量，选择合理的计算系数，为电器和导线电缆的选择提供经济合理的依据。目前，高层智能建筑电气设计负荷计算不仅仅要考虑传统的照明、电视、电话的功率，还包括空调、电梯、通讯等的功率。配电负荷计算值偏小，会使选择的配电设备容量比实际需求的偏小，电气系统会出现过超负荷运行，使电能损耗增加，可能导致跳闸，给人们正常生活带来不便。长期超负荷运行后产生过多的热量使绝缘过早老化导致火灾，造成人身财产损失。配电负荷计算值过大，使电器和导线电缆设备选得过大又会造成浪费。因此，准确确定计算负荷具有重大的现实意义。

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        三、高层智能建筑电气设计的具体步骤
        （一）做好配电负荷设计
        配电负荷设计工作需要首先进行负荷分级，要根据高层建筑的具体要求，判断该高层智能建筑的供电需求，以及当供电出现故障时可能带来的各方面的负面影响，并根据负面影响的程度，对配电负荷进行分级。我国已经针对配电负荷分级制定了相关的文件即《民用建筑电气设计规范》，文件中指出我国的配高层智能建筑，根据文高层智能建筑，根据文件中的要求，可以将建筑中的地下停车库和消防电力的供电设计为一级负荷等级，二级负荷等级配电指的是建筑内部的电器、保安系统和信息网络系统使用的电力负荷，将居民使用建筑过程中的照明系统费电设置为三级负荷。在对负荷进行合理分级的情况下，要进行具体的负荷计算。配电脑能计算，需要设计人员前期做好详细的居民用电习惯的调查，常用的负荷计算法为系数法和负荷密度法。在计算配电量的时候要全面的考虑电气系统中可能产生的功率，你选择出合适的配电负荷计算值。配电负荷计算值一定要和实际配电量相符，若配电负荷计算值小于正常值，则会导致在选择配电设备时，设备的容量不能满足实际需求，从而增加电力系统的电量负荷。在电力系统长期超负荷运行的状况下，会产生较大的电能损耗，甚至会导致电力系统瘫痪，对居民的正常生活造成不良的影响。若配电负荷计算值大于正常需求量，则会在选择电信的通信设备时，过多地使用材料，不利于资源能源的节约。因此必须准确计算，有点负荷量，确保正常发挥电力系统效益。
        （二）做好高层建筑的节能设计
        应该积极响应国家对节能减排计划的号召，对电气系统进行整改与优化，深化节能设计理念，选择电阻小的金属材料，降低热能消耗，减少能源损失，并选择耗能小的变压器，使电气系统的节能效果明显，并注意太阳能等可再生能源的应用，积极研发并使用新型元素，利用环保、可再生能源进行电气系统的创新升级，合理调控资源配置，推动电气系统的可持续发展。在资金允许范围内，选择更大限度的环保、节能材料，有利于保护环境与推动节能减排计划的实行。加强对节能电气设备的更新换代，定期对设备进行检查、保养，延长使用年限，及时维修损坏的设备避免质量安全问题无法及时检测出来，耽误了电气系统工作的有序进行。加强对材料利用的设计与管理，定期商讨剩余电气材料的应用情况，妥善处理剩余材料，保障节能的最大化，并督促提升材料的应用质量水平，避免资源浪费。
        （三）做好高低压配电系统设计
        高层智能建筑的电气系统中的高低压配电系统设计需要分别进行。首先探讨高压配电系统的设计工作。高层智能建筑电气系统中的高压配电系统，一般采用两路独立的10kv的电源，两路电源要同时的为电力系统供给电量，并且要实现两个配电系统之间的协调，彼此互为备用供电方式。我要配电系统采用电缆作为电源进总，总是要用混合系统进行层配电。插接式母线槽多用于竖井中，要将分支电缆首先预制出来。高层智能建筑应该在每层楼的竖井中设曾经配电箱。层间配电箱取得竖井母干线电源的方式是，在层间配电箱中插接自动空气开关。若高层建筑的楼层数极高，则要进行分区供电。高层智能建筑中的低压配电系统设计工作需要关注低压电气主接线的接线方式，通常有单母线和双母线两种接线方式，不同的接线方式适用于不同的高层建筑电气系统中。单母线和双母线的接线方式的区别在于，双母线适用于九层以上的高层建筑。单母线相较于双母线的接线方式而言，其工程造价较低，且便于维护。但是双母线更具有供电的可靠性和稳定性，双母线的接线方式主要是由市电和自备柴油发电机组双电源保证的，能够保证一级负荷用电系统稳定性。
        结束语：
        随着当前社会经济与科技的不断发展，大众对住宅的要求也是越来越高，因此在进行电气设计时，一定要和时代保持同步，这样才能够符合这些要求，才可以在新科技的使用上，创造更好生活，给大众带来更为舒适与便捷的生活。
        参考文献：
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        [2]温智宽.高层智能建筑电气设计探析[J].房地产导刊,2018,000(014):164.
        [3]杨海红,马海军.高层智能建筑电气设计的要点分析[J].建筑工程技术与设计,2016(34).
        [4]姜乐.智能建筑电气设计的要点问题分析[J].建筑工程技术与设计,2014(15).