李铁柱
黑龙江省建设集团建筑设计研究院有限公司 黑龙江省哈尔滨市150001
摘要：随着城市规模的不断扩大发展，人们对于居住条件及环境要求也愈发严格，使得高层建筑的数量不断增加。对于高层建筑而言，实际占地面积大，且内部建筑结构复杂，同时用电量也巨大。所以在进行高层建筑的用电总量确定的时候，需要综合考量负荷的各方面特点，并结合实际情况使用需要系数及同期系数。
关键词：高层建筑;供电系统;负荷
1高层建筑电气工程供配电系统设计的主要原则
供配电系统作为高层建筑机电工程的重要基础，不仅承载着建筑电力系统电能的配用环节，而且也可以分为区域变电站和用户变电站两种部分。高层建筑的供配电系统主要服务对象就是以建筑使用者以及建筑内部电气设备为主，所以供配电系统的稳定运行，能够对建筑电力系统整体的安全性能具有非常重要的影响。一般来说，高层建筑相关的供电系统主要采用的是单方向流动的模式，由电源端至用户端，这样就能够保证电源分配和降压的快速处理，使得外部电能转化为可供用户端直接使用的电能。由于现阶段高层建筑电压并不超过110kV，所以结合建筑设计的实际需求即可。通过科学合理的判断用电量、系统负荷等基础参数，综合各种可能出现的问题，这样才能满足建筑基础整体的使用功能，也能够保证高层建筑供配电系统的可扩展性。在高层建筑电气工程供配电系统设计时，也必须遵循安全节约、节能环保的设计要求。设计人员在进行供配电系统设计时，必须要充分的考虑到节能环保的需求，只要根据科学的方式判断设备型号，尽量避免出现能源资源浪费的情况加强供配电系统的成本控制。
2高层建筑电气设计供配电系统设计要求
2.1安全性
供配电是高层建筑电气设计中的关键点，直接影响高层建筑的使用性能和质量安全，由于近几年城市快速发展，高层建筑结构趋于多样化，提高了供配电系统设计要求。相比于传统建筑而言，高层建筑空间跨度大，尤其是纵向跨度更大，再加上大量配置电梯、空调等用电设备，其安全稳定运行全部依赖于配电系统的电力支持，使得配电系统的可靠性直接关系到高层建筑用电安全。
2.2可靠性
在高层建筑电气设计中，供配电系统必须具备可靠性，这主要是因为供配电系统的可靠性直接关系到高层建筑用电设备运行的安全性，考虑到高层建筑的特征，一旦发生火灾，由于楼宇高、跨度大，不利于火灾救援，只能依靠高层建筑的消防措施和安全通过进行人员疏散，而消防装置必须依赖于供电电源的可靠运行。这就说明若供配电系统可靠性低，一旦出现火灾，淋水系统、消防电梯、报警设备等消防灭火设备无法发挥作用。
2.3持续性
在供配电系统运行中，必须具备持续性特征，保证供电的持续性，借助电网提供分别独立的电源，达到一级负荷要求和二级负荷要求，配以柴油发电机组作为备用或者应急电源。
3高层民用建筑电气设计要点
3.1 高层建筑电力负荷计算
高层建筑的电力负荷一般可分为空调（40%～50%），动力（20%～25%），电气照明（30%～35%）等，由于空调负荷占比较大，空调设备一般都设置在大楼的地下室，首层或下部，供电变压器的供电范围大约为15～20层，可根据层高在大楼的上下中层设置电房。
高层建筑的电力负荷需要通过计算才能得到准确的信息，一般会采用系数法和单位指标法两种方法。在进行高层建筑物设计时，是要根据图文设计阶段进行负荷计算，目前来说比较实用的方法是单位指标法，它是根据高层建筑中所使用的变压器，根据变压器的变化情况来进行计算建筑的负荷率还有容量，然后可以推算出同类建筑物中电负荷的情况。
3.2 照明设计要点
对照明节能设计而言，其主要指的是在确保照明的质量前提下，来对于照明电路当中能量损失实施一定程度降低，而且能够有效达成能量运用的最大化目地。通常状况下，其主要是涵盖了下面两类：（1）照明措施选取：应对于自然光进行充分运用，这是照明能耗得到节约的关键措施之一，就是电气设计工作人员应该尽可能考虑到人工照明以及自然光充分的结合，进而在非常大程度上使照明电能得到节约；（2）选取合理光源：最根本准则是应当依照不一样场地来选取不一样光源。选取适当照明措施以及设备也是一类可行节约电能措施。
3.3 防雷与接地的设计
对于高层民用建筑来说，做好防雷工作对于确保建筑物的安全有着重要的作用，一方面，要在高层民用建筑的层间设置一定数量的避雷带以及均压环。这样一来，不仅可以有效地避免直雷击对于建筑的危害，同时还可以避免侧雷击对于建筑物的危害。另一方面，要对高层民用建筑独立的避雷针设计以及避雷网的设计工作引起重视。对于防雷等级为第一类的建筑物来说，避雷网的网格边长要大于5m；对于第二类防雷建筑来说，建筑避雷网网格的边长要控制在10m左右。对于电阻的冲击来说，要确保在10Ω以下。同时，其还要与民用建筑屋顶的避雷网进行连接，确保高层建筑的避雷效果。
3.4 设计配电箱
配电箱需要满足保护电气、测量仪表、开关、其它辅助设备在实际组装过程中的具体需求，最终构成一套完整的低压配电装置。该装置在具体应用过程中应当能够满足手动、自动控制需求，如果系统在运行过程中出现故障，可以利用装置切断电路，该部分在具体设计过程中，需要满足以下内容：
（1）高层建筑内的不同区域插座在实际应用过程中，能够实现单独回路供电。（2）结合高层建筑的具体情况，完成空调回路设计。（3）各个插座回路都要设计相应漏电保护开关，挂壁空调插座除外。
此外，在回路分配过程中，还需要符合以下要求：（1）照明系统、卧室、卫生间插座都可以单独回路供电。（2）从空调回路的具体情况来看，应当将其分成单独客厅柜式空调回路，另外两个空调插座要作为一个回路。
3.5 设计开关及插座
开关可靠动作是电气系统在实际运行过程中安全的保障。因此，在具体设计过程中，设计人员应当结合电气设计的具体要求，以及系统安全要求，选择合理的开关类型及相应的方式，确保建筑的整體安全需求能够满足应用需求。
3.6 导线的选择设计
电力线路是配电线路系统中的一项关键基础设施，其担负着输电的重要职能，在进行该项内容设计时，设计人员应当结合相应的操作规范，以及系统安全的具体需求，选择与实际情况相符的导线，在导线的选择过程中，应当注意导线的材质、横截面大小、以及长度等，并且要做好相应布置工作，在节约导线的基础上，减少能源传输过程中的能量消耗量，从而满足在节能、经济、安全方面的具体需求。同时，导线的选择过程中，还要考虑经济性，在确保导线的性能可以满足线路的基础上，选择经济性更好的导线。
结语
总而言之，电气工程中的供配电系统要跟上如今我国高层建筑的发展速度。在设计的时候根据实际情况对供配电系统进行合理设计，对其中的负荷容量计算、供电电源选择等都要力求最佳，还要根据供配电系统中出现的一些问题做出合理的解决措施，不断革新，不断进步。这样才能保证供配电系统的安全运行。
参考文献
[1]刘延鹏，姚雯雯.高层建筑电气设计中低压供配电系统可靠性分析[J].住宅与房地产，2017（35）：96.
[2]賈浚辰.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].山东工业技术，2018（21）：103.