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摘要：科技的进步加快了社会发展的步伐，极大地提高了人们的生活水平。然而与此同时，城市化进程的加快直接促进了我国建筑行业的发展，电气设备在建筑设计中的地位越来越重要。众所周知，只有保证合理的建筑电气设计，才能促进经济的整体发展和整个市场运营的正常运行。对电气设备进行改进和管制是很有必要的，一方面有利于经济结构的完善和转型，另一方面有利于人们生活水平的提高。因此，将建筑电气的设计进行规划并且增强其效用性显得尤为重要，同时要结合实际，严格遵守原则，充分发挥建筑电气系统的功能极大地满足人们各方面的需要，为人们的日常生活带来便捷。本文首先分析了建筑电气设计的原则，并对主要内容及需要注意的问题进行了重点阐述，以求达到合理设计的目的。
关键词：建筑；电气设计原则
目前，建筑电气的建设逐渐向自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，这些方面必然对电气设计有许多新的要求，使建筑电气的设计业务范围不断扩大，技术要求越来越高。由于高层建筑快速发展，用电量越来越多，其电气设计显得越来越重要了，只有做到充分了解高层建筑用电特点和主要设计内容，才可能做好电气设计工作。
1建筑电气设计的概念
设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。
2高层建筑电气设计原则
2.1适用性。在满足使用要求及有关规程、规范、规定的前提下，简化供配电系结构，减少设备数量及容量，操作维修简便。
2.2安全性。确保正常情况下及停电火灾等特殊情况下人员及建筑的安全。
2.3可靠性。合理确定负荷等级，减少故障，降低运行费用。
3高层建筑电气设计的主要方法
3.1负荷的计算。电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
3.2供电电源及电压的选择。为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV标准电压等级。
3.3高低供电系统的设计。（1）高低压配电的系统设计。现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，在一些重要的建筑（一级负荷）还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑现阶段都采用两路独立10kV高压电源来同时供电的，一般采用单母线分段，自动切换，互为备用。计费方式则采用高供高计，但是在低压一侧，也安装电度表。而低压系统和低压干线配电方式则基本上采用放射式的系统。（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。
3.4重要设备的选型。（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器，宜采用节能型干式变压器。（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。（4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。
3.5变电所位置的确定。现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
3.6电气照明设计。电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。
3.7防雷与接地。现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。
3.8电梯。电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
3.9消防自动报警和自动灭火系统。现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。
4高层建筑电气设计中应注意的几个问题
4.1高层建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大，且供电的可靠性要求很高。
4.2在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。
4.3由于在结构上多数采用大柱距，形成大空间，使墙面安装的设备增多，必然使地面管道增多。
4.4由于建筑构件的预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。
4.5电气设备的管线应采取防火措施。
4.6空调设备等主要用电设备分散，多数要求集中管理，即要求采用电脑管理和监控系统。
4.7采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
4.8消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。
4.9节省能源是我国经济建设中的一项重大政策，节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面，它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数。
5.建筑电气设计常见问题的对策
5.1严格遵循相关原则，提高设计水平。在现代建筑电气设计中，应严格遵循电气设计的基本原则，并结合先进的设计水平，才能有效保证电气设计的质量。电气设计人员在相关设计需求与基本原则的指导下，在良好的建筑电气设计管理中，进行科学合理的电气设计，进而使建筑的电气的使用要求与电气的安全要求得到保证。电气设计应遵循的方案主要有以下几类：《民用建筑电气设计规范》、《供配电系统设计规范》、《建筑照明设计标准》等，以上述相关规定为基本原则，进一步的实现建筑电气使用要求、建筑电气使用安全、建筑电气节能等的保证，促进我国节能型社会的快速发展。
5.2针对电气设计中敷设消防线路的问题，我们设计人员应该足够重视起规范中的内容，不再设计走向为穿过吊顶的消防线路，因为这种设计方法不仅会使消防线路受到外界各种因素的腐蚀而致使基本功能得不到充分发挥，而且在火灾发生时可能导致消防线路第一时间就被损毁，不能起到火灾时期的应急处理作用，将火灾给建筑物内人员财产带来的损失扩大化。实际设计过程中，只要是规范中提到的消防线路，我们都要采取暗敷的形式将线路全部布置在建筑墙内及板内，并用金属管材包裹保护。
5.3在防雷设计当中部分设计人员还在采用传统的设计方法，直接将防雷装置安装在建筑物上，目前运用这种方法是及其不科学的。防雷装置设备的安装要首先考虑安全问题，所以在建筑过程中建筑物的金属导体可以加以利用来作为防雷装置。这样对建筑物中的人和物就能起到更有效的保护作用。另外地下水位很高的时候，建筑物内的钢筋与大地基本是绝缘的，这是因为钢筋外面的一些包裹素材都是防水水材料形成绝缘体，有塑料，橡胶等。因此需要特别注意这一问题，解决办法就需要在建筑物外面四周敷设闭合状的水平接地体作为建筑物的接地装置，这样才能满足接地电阻值的要求。另外，在防雷措施当中，设计人员更要注意防止电波侵入这一重要环节。在实际设计当中设计人员只重视防止击雷，忽视防雷电波侵入的措施。因此为了防止雷电波侵入，设计人员对电缆进出线，在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连；应在进出处装设避雷器并与绝缘子铁脚连在一起接到电气设备的接地装置上。
5.4变压器的经济运行。通过变压器的经济运行，能使电力系统有功损耗为最小，于已投入运行的变压器，由实际负荷系数与经济负荷系数Kjid值情况即可认定运行是否经济，等于或相近时为经济，相关较时肯定不经济要解变压器的经济负荷系数，应先计算出设备无功损耗电力系统引起有功率损耗的增加变量，为此，引入换算系数，无功率经济当量（Kq）这一概念，表示电力系统每多输1kW无功功率时，在电力系统中增加的有功功率损耗（kW）。
6结束语
随着社会经济的发展，人们的生活水平越来越高，对房屋建设的舒适性，由于以往在电气设计中存在部分设计不规范，安装比较混乱等给用户带来了安全隐患，因此，必须加强建筑电气设计的安全性，合理性，严格按照国家的相关规定，严格要求自己，对建筑电气进行规范，合理的设计，来满足人们的需求。建筑电气设计是建筑工程项目的重要组成部分，是建筑工程质量的关键性因素之一，决定着建筑工程的质量安全、投资风险系数和预期效果。
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