论文部分内容阅读
摘要：供配电系统作为建筑机电工程的基础，承担着建筑整体的电能配、用控制职能，对于建筑综合使用性能及安全性能影响巨大。因此，设计人员在进行供配电系统设计时，需从系统运行、系统安全、设计经济性等多个方面考虑，以满足现代高层建筑的综合需求。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计
一、高层建筑电气工程供配电系统设计遵循的原则
1.1 确保供配电的电能质量
电能质量问题是可能对用户造成巨大损失的重要问题。我国电力系统对电能质量各指标都严格的规定。而供电可靠性问题是电能质量的最基本问题，中断供电对人身安全、经济上造成不同程度的损失。因此，高层建筑在初步设计阶段就应根据相关规范，综合考虑各方面因素，对中断供电可能产生的影响作出预评估，从而确定负荷的等级，以满足负荷对供电的可靠性要求。
1.2负荷级别定位的准确性
即使同一建筑，用电设备的负荷等级也各不相同，尤其是消防水泵、消防电梯、应急疏散照明、火灾智能报警等消防设备，负荷等级通常较高，对于二级以上的负荷，宜采用两个独立供电电源，对于个别一级负荷中特别重要的负荷，尚应增设应急电源。
1.3尽量做到系统节能
国家对节能减排越来越重视，能否严格控制耗能耗电，强化节能管理已日渐成为项目准入的一个重要评价标准。对高层建筑的电气设计，同样要求节能。可以从配电变压器选择，电动机调速，合理确定场所照度水平和照明方式等方面进行设计。
二、高层建筑电气工程供配电系统设计的前提条件
在对高层建筑电气工程供配电系统进行设计时，必须先考虑电力负荷的准确性，要对电力负荷进行一个科学、合理地计算，保证其精确程度的准确性，不会影响高层建筑中各个居住人们的设备正常使用。对于电力负荷的计算，高层建筑可以采用负荷密度法和需要系数法。
负荷密度法往往使用在规划期，建筑内部设备还不能准确确定的情况，该阶段可以先通过高层建筑的建筑类别：裙房、塔楼、地下室进行区分，再对每一种建筑类别按照用途进行细分，如超市、餐饮、金融等，然后根据不同建筑类型、建筑用途，采用单位建筑面积负荷指标进行负荷计算。
用电设备台数较多时，采用需要系数法能够较为准确的计算出电力负荷数据，从而为高层建筑电气工程供配电系统的下一步设计打下良好的基础。目前，设计人员在设计过程中，对负荷计算往往取值过于传统，导致计算负荷偏高，导致变压器容量选择偏高，不能正确反映真实数据，造成较大的浪费。
三、高层建筑电气工程供配电系统设计中的注意之处
由于高层建筑的住户比较多，在空调、照明和电梯运转上，对电力的需求非常大，所以在进行供配电系统的设计中，要综合考虑供电需求和供电的可靠性。照明和动力系统可以分开使用线路，照明系统运用母线槽配电，而动力系统可以运用放射式供电。
高层建筑的结构上颇为复杂，墙面之间安装了大量的设备，地面之间的管道也很多，所以在进行供电时，要综合考虑这些因素，进行综合布线。综合布线是一个重要环节，却往往在设计中被忽略。线路敷设方式不考虑场所环境特征，导致线路受损；线路布线方式不当引起各专业之间管线“打架”。不考虑安全距离，以及穿管敷设产生过各线路相互干擾等现象。
进行供配电系统设计时，还需要采用防震措施，在一些比较脆弱的灯具设备之间做好防震处理，建筑管线之间做好密封耐震处理。
此外，合理考虑高层建筑的消防措施，如果供配电系统设计不合理，很容易引起火灾，高层建筑高度高，人员多，消防设计是关键，应重点做好消防用电设备的配电工作。
四、现代高层建筑供配电系统设计要点
4.1供配电系统照明负荷设计要点分析
高层建筑照明设计在满足基本的照度水平基础上，对光源颜色、照明质量（视觉舒适度、反射比、眩光）等要求较高，此外，照明节能也非常重要，照明节能在电气设计中应被高度重视。
4.2断路器选择设计要点分析
断路器与传统闸刀或保险丝相比，其功能性更为全面，在现代电气系统中应用广泛。断路器依据电源种类差异，可分为直流式和交流式两种。根据其结构差异，可分为开启式和塑壳式两种，根据安装方式不同，可分为固定式、插入式和抽屉式。断路器的选择除考虑额定电流、过电流脱扣器额定电流外，还需校验动、热稳定性及环境的影响。短路分段能力和额定电流要求不高时，总而言之断路器就是一种线路保护装置，设计人员需结合保护对象的实际需求，有针对性地选取不同种类的断路器，以保障系统运行安全性。
4.3配电箱设计要点分析
一般来说，配电箱应满足测量仪表、开关、保护电器及其他辅助设备的组装需求，从而形成完整的配电装置。该装置需满足自动和手动控制要求，如系统发生故障，可通过该装置完成电路切断、故障报警等操作。该部分设计主要需满足以下三点要求：
①建筑内部各区域的插座均可以单独回路供电；
②结合建筑实际需求设计空调回路；
③所有插座回路均应安设相应的漏电保护开关，只有壁挂空调插座除外。
4.4开关及插座设计
电气系统实际运行中，开关可靠动作是保障电气系统运行安全的基础保障。因此，设计人员在设计过程中需结合电气设计要求和系统安全要求，合理选择开关设备类型及安设方式，以满足建筑整体安全需求。
4.5导线选择设计要点分析
电力线路是供配电系统中的基础设施，承担着电能输送的重要职能，这设计这部分内容时，设计人员需结合相关操作规范和系统安全需求，合理选择导线材料，科学优化导线布线路径，节约导线成本的同时，减少能源传输损耗，以满足设计经济、节能、安全等方面的实际要求。
4.6接地安全保护设计
对于高层建筑物的电气设计要考虑多种方面的因素，其中放在首位的应该是人身安全。这里所讲的人身安全，不仅指在建筑物中工作或者生活的用电人民的人身安全，而且还包括在进行电气设计安装时工作人员的人身安全。
五、结束语
综上所述，供配电系统作为建筑机电工程的基础，承担着建筑整体的电能配、用控制职能，对于建筑综合使用性能及安全性能影响巨大。
参考文献：
[1]朱玉滢.高层建筑电气中低压配电设计[J].价值工程，2014.
[2]刘祖斌.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材，2015.
（作者单位：中煤科工集团武汉设计研究院）
作者简介：陈业雅（1985.11.05—），性别女；籍贯：海南；民族：汉；学历：硕士；职称：助理工程师：研究方向：供配电设计。
关键词：高层建筑；电气工程；供配电系统；设计
一、高层建筑电气工程供配电系统设计遵循的原则
1.1 确保供配电的电能质量
电能质量问题是可能对用户造成巨大损失的重要问题。我国电力系统对电能质量各指标都严格的规定。而供电可靠性问题是电能质量的最基本问题，中断供电对人身安全、经济上造成不同程度的损失。因此，高层建筑在初步设计阶段就应根据相关规范，综合考虑各方面因素，对中断供电可能产生的影响作出预评估，从而确定负荷的等级，以满足负荷对供电的可靠性要求。
1.2负荷级别定位的准确性
即使同一建筑，用电设备的负荷等级也各不相同，尤其是消防水泵、消防电梯、应急疏散照明、火灾智能报警等消防设备，负荷等级通常较高，对于二级以上的负荷，宜采用两个独立供电电源，对于个别一级负荷中特别重要的负荷，尚应增设应急电源。
1.3尽量做到系统节能
国家对节能减排越来越重视，能否严格控制耗能耗电，强化节能管理已日渐成为项目准入的一个重要评价标准。对高层建筑的电气设计，同样要求节能。可以从配电变压器选择，电动机调速，合理确定场所照度水平和照明方式等方面进行设计。
二、高层建筑电气工程供配电系统设计的前提条件
在对高层建筑电气工程供配电系统进行设计时，必须先考虑电力负荷的准确性，要对电力负荷进行一个科学、合理地计算，保证其精确程度的准确性，不会影响高层建筑中各个居住人们的设备正常使用。对于电力负荷的计算，高层建筑可以采用负荷密度法和需要系数法。
负荷密度法往往使用在规划期，建筑内部设备还不能准确确定的情况，该阶段可以先通过高层建筑的建筑类别：裙房、塔楼、地下室进行区分，再对每一种建筑类别按照用途进行细分，如超市、餐饮、金融等，然后根据不同建筑类型、建筑用途，采用单位建筑面积负荷指标进行负荷计算。
用电设备台数较多时，采用需要系数法能够较为准确的计算出电力负荷数据，从而为高层建筑电气工程供配电系统的下一步设计打下良好的基础。目前，设计人员在设计过程中，对负荷计算往往取值过于传统，导致计算负荷偏高，导致变压器容量选择偏高，不能正确反映真实数据，造成较大的浪费。
三、高层建筑电气工程供配电系统设计中的注意之处
由于高层建筑的住户比较多，在空调、照明和电梯运转上，对电力的需求非常大，所以在进行供配电系统的设计中，要综合考虑供电需求和供电的可靠性。照明和动力系统可以分开使用线路，照明系统运用母线槽配电，而动力系统可以运用放射式供电。
高层建筑的结构上颇为复杂，墙面之间安装了大量的设备，地面之间的管道也很多，所以在进行供电时，要综合考虑这些因素，进行综合布线。综合布线是一个重要环节，却往往在设计中被忽略。线路敷设方式不考虑场所环境特征，导致线路受损；线路布线方式不当引起各专业之间管线“打架”。不考虑安全距离，以及穿管敷设产生过各线路相互干擾等现象。
进行供配电系统设计时，还需要采用防震措施，在一些比较脆弱的灯具设备之间做好防震处理，建筑管线之间做好密封耐震处理。
此外，合理考虑高层建筑的消防措施，如果供配电系统设计不合理，很容易引起火灾，高层建筑高度高，人员多，消防设计是关键，应重点做好消防用电设备的配电工作。
四、现代高层建筑供配电系统设计要点
4.1供配电系统照明负荷设计要点分析
高层建筑照明设计在满足基本的照度水平基础上，对光源颜色、照明质量（视觉舒适度、反射比、眩光）等要求较高，此外，照明节能也非常重要，照明节能在电气设计中应被高度重视。
4.2断路器选择设计要点分析
断路器与传统闸刀或保险丝相比，其功能性更为全面，在现代电气系统中应用广泛。断路器依据电源种类差异，可分为直流式和交流式两种。根据其结构差异，可分为开启式和塑壳式两种，根据安装方式不同，可分为固定式、插入式和抽屉式。断路器的选择除考虑额定电流、过电流脱扣器额定电流外，还需校验动、热稳定性及环境的影响。短路分段能力和额定电流要求不高时，总而言之断路器就是一种线路保护装置，设计人员需结合保护对象的实际需求，有针对性地选取不同种类的断路器，以保障系统运行安全性。
4.3配电箱设计要点分析
一般来说，配电箱应满足测量仪表、开关、保护电器及其他辅助设备的组装需求，从而形成完整的配电装置。该装置需满足自动和手动控制要求，如系统发生故障，可通过该装置完成电路切断、故障报警等操作。该部分设计主要需满足以下三点要求：
①建筑内部各区域的插座均可以单独回路供电；
②结合建筑实际需求设计空调回路；
③所有插座回路均应安设相应的漏电保护开关，只有壁挂空调插座除外。
4.4开关及插座设计
电气系统实际运行中，开关可靠动作是保障电气系统运行安全的基础保障。因此，设计人员在设计过程中需结合电气设计要求和系统安全要求，合理选择开关设备类型及安设方式，以满足建筑整体安全需求。
4.5导线选择设计要点分析
电力线路是供配电系统中的基础设施，承担着电能输送的重要职能，这设计这部分内容时，设计人员需结合相关操作规范和系统安全需求，合理选择导线材料，科学优化导线布线路径，节约导线成本的同时，减少能源传输损耗，以满足设计经济、节能、安全等方面的实际要求。
4.6接地安全保护设计
对于高层建筑物的电气设计要考虑多种方面的因素，其中放在首位的应该是人身安全。这里所讲的人身安全，不仅指在建筑物中工作或者生活的用电人民的人身安全，而且还包括在进行电气设计安装时工作人员的人身安全。
五、结束语
综上所述，供配电系统作为建筑机电工程的基础，承担着建筑整体的电能配、用控制职能，对于建筑综合使用性能及安全性能影响巨大。
参考文献：
[1]朱玉滢.高层建筑电气中低压配电设计[J].价值工程，2014.
[2]刘祖斌.高层建筑电气中的低压配电设计分析[J].江西建材，2015.
（作者单位：中煤科工集团武汉设计研究院）
作者简介：陈业雅（1985.11.05—），性别女；籍贯：海南；民族：汉；学历：硕士；职称：助理工程师：研究方向：供配电设计。