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摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展以及城市化进程的加快，民用建筑业也发展迅猛，民用高层建筑工程日益增多，并且在整个建筑工程中所占比例也越来越大。在这种情况下，民用高层建筑供配电系统的安全性、经济性以及可靠性等问题已经引起了社会的高度关注。而供配电系统作为民用高层建筑的主要组成部分，在保障用电安全等方面发挥着重要作用。因此，必须高度重视民用高层建筑供配电系统电气设计，提高其安全性与科学性，在满足人们日益增长的用电需求的基础上，不断提高用电质量。
关键词：民用高层建筑；供配电系统；电气设计
随着城市用地资源的日益紧张，提高土地使用率，实现建筑功能的集中化和多样化就逐渐成为了建筑的未来发展趋势。高层建筑作为现代建筑行业的一种重要类型，它的主要功能是为人们生产生活提供便利，由于其高度较高，在对其各项功能的设计上需要有针对性的考虑，尤其是在供配电系统中的电气设计中，更要结合工程实际，把握设计的要点所在，并在各个施工环节中予以体现，确保设计可以在功效上满足高层建筑的实际需求。
一、民用高层建筑特点
民用高层建筑不同于普通高度的民用建筑，其有着自身特点，电气设计应充分考虑民用高层建筑特点。第一，建筑面积大。随着大体积、多功能高层建筑越来越多，民用高层建筑面积都达到了上千平方米，面积巨大；第二，建筑高度高。民用高层建筑的基本特点就是高度高，这是由很多客观原因决定的，主要取决于城市用地的紧张。由于城市用地日益紧张，为了合理利用城市土地资源，建筑物向空中发展，高度越来越高；第三，电气设备多。民用高层建筑中的电气设备种类繁多，包括电梯设备、空调设备、消防设备、弱电设备、照明设备、给排水设备、制冷设备等，面对如此庞大而复杂的电气系统，应科学合理的进行电气设计；第四，使用的设备多。民用高层建筑越高，使用的设备越多，不仅仅指电气设备，其它设备也是，如通风排烟设备、事故预备设备等。
二、民用高层建筑电气设计要点
（一）供配电系统线路设计
供配电系统线路分布、敷设是民用高层建筑电气设计中的重点，应给予高度重视。原则上讲，建筑中的高低压主干线的配电线路应以放射式方式来设计，整个楼层配电则以树干式或放射式来设计。配电竖井通常采用插接式的母线槽，便于布线；水平方向的干线敷设一般优先采用全塑电缆和竖井中的母线相连方式。每一楼层都要设置配电间，确保用电安全。
在供配电系统设计中，除了线路分布与敷设外，配电负荷计算也是一项关键内容。由于民用高层电气设备较多，用电量较大，造成配电负荷较大，在配电系统设计中要科学设计供配电负荷，既要满足当前用电需求，也要为以后增容留用提供余地。进行供配电负荷计算时，要充分考虑照明、电视、电话、电梯、空调、通讯及楼宇自控等方面的功率，同时对居民用电量和生活习惯做调研，尽可能了解相关资料，以确定供配电电压和配电量。供配电系统设计要简单、可靠，避免过于繁琐，不仅利于保证线路安全，又可以降低能耗，达到节约用电的效果。
（二）消防系统设计
民用高层建筑安全隐患较高，要求进一步规范设计消防系统，以防在火灾发生时，减少危害范围，为高层建筑安全保驾护航。所以，设计单位进行消防系统设计时，要认真研读整体的建筑工程要求，了解建筑结构，不断的完善、优化设计方案。需要特别考虑的是，民用高层建筑人口密集，消防设计必须安全可靠，高低压配电系统控制也要灵活，以便不同区域发生火灾时都可以及时启动相应的消防水泵。
（三）照明系统设计
民用高层建筑电气设备较多，为了避免电气设备用电对照明系统电压产生一定的波动影响，最好分开设计电力动力用电线路和照明用电线路，并且设置一般照明系统和应急照明系统，既能保证照明系统正常运工作，又能在特殊状况下启动应急照明系统，持续、安全的照明。此外，在照明灯源上应选择发光效率高、显色性好的环保节能型灯具，降低能源消耗。
（四）避雷系统设计
由于民用高层建筑较高，在夏季雷雨天气很容易遭受雷，需要做好避雷系统设计。避雷系统设计主要包括防感应雷、防高电位入侵和雷电直击情况下的安全防护工作等。在具体设计中，可以把顶层板钢筋视作为避雷网，将主钢筋引入地下，基础钢筋自然成为接地装置，以消除雷电直击产生的不良影响；在楼顶安装避雷装置；消防控制室、弱电机房等采用专业接地体来接地；室内所有单相三孔插座及不带电的外露导电体的保护接地装置都要与PE保护接地线连接；室外的金属杆、金属窗等也要与防雷接地线连接，形成一个高效、整体的避雷网。
三、民用高层建筑供配电设计的基本思路
（一）根据供电需要计算电力负荷。在现实生活中，由于电力负荷事故所造成损失及社会影响的程度不同，一般将电力负荷分为一、二、三等级别。一般来说，造成的影响越大，损失程度越高，对供电可靠性的要求就更加严格。根据《民用建筑电气设计规范》等相关文件的要求，电力负荷等级要根据高层建筑的性质、规模以及当地供电实际等情况，综合确定民用高层建筑的电力等级、电源回路数以及是否设置自备电源等。
（二）综合考察并确定供电电压。民用高层建筑供配电系统的正常运行与供电电压之间存在着紧密联系，而供电电压主要取决于电力负荷、供电距离以及供电线路的回路数等因素。在一般情况下，有些高层建筑没有特别重要的电力负荷，且一级负荷容量较小，可以采用两路电网电源供电或者一路电网电源加应急发电机组供电的方式提供电力。供电电源采用独立的10kv高压电源，由电网电源引入民用建筑开关房。低压配电电压采用380／220V，设置柴油发电机，以确保消防设备用电。如果对用电负荷有特殊要求时，可以由柴油发电机组提供电力保障。
（三）科学确定高压供配电系统的设计。对于民用高层建筑的供配电系统来说，一般包括高压供配电系统和低压供配电系统。而设计高层建筑的供配电系统，不仅要考虑技术因素和规范要求等因素，而且要充分研究日常使用以及管理维护等方面的需要。民用高层建筑应当充分考虑从电网获取电力供应。在通常情况下，住宅区的高压配电，一般按照总建筑面积等确定配电所，以提供有效的电力保障和电力供应。而对于单体建筑面积较大用电负荷相对分散的大型民用建筑或者高层建筑来说，可以考虑采取多台变压器分散配置的方式来解决。在那些民用高层建筑中，除了底层以及地下层之外，也可以在电力负荷比较集中的中间楼层以及建筑物顶层设置变压器。而对于那些用电负荷特别大，对供电可靠性要求较高的民用高层建筑，也可以采用双电源同时工作的方式进行设计安排。
（四）根据现实需要合理设计低压配电系统的设计。在日常使用的过程中，低压配电系统主要承担着分配电源的功能，在维护和提高变压器的运行效能，提供应急供电保障等方面发挥着重要作用。因此，在对民用高层建筑低压配电系统进行设计的过程中，不仅要考虑满足负荷条件下正常用电的需要，而且要在发生各种故障的情况下，可以持续提供电力保障。可见，民用高层建筑的低压配电系统，应着眼于满足管理、供电及可靠性等方面的要求。
结语
民用高层建筑在城市中越来越多，为了给居民提供一个安全舒适的环境，不能忽视电气设计。电气工程是建筑的重要组成，通过科学的电气设计以确保电气工程布局合理、质量良好，满足民用高层建筑工程整体要求，打造优质品牌工程。对于设计单位而言，不仅仅收获了可观的经济效益，还利于打响知名度，带来巨大的社会效益，为此，电气工程设计单位应不断的提高自身电气设计水平，满足建筑建设实际需要。
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