深圳市建筑设计研究总院有限公司
摘要：随着我国建筑业的快速发展，越来越多的高层建筑应运而生，以满足人们日益增长的建筑需求。电气设计是高层建筑设计的重要组成部分，在高层建筑的应用中起着重要作用。应最大程度上保证其数据信息的准确性和及时性,这样才能更好地保证整个高层建筑电气设计的科学合理性，对供电及消防的要求也远高于普通建筑，电气设计的好坏直接决定高层建筑的实用效果。
关键词：高层建筑；强电设计；应用
一、高层建筑工程项目强电设计
根据民用建筑电气设计的有关要求和《高层民用工程消防设计规范》的要求，其一级负荷主要分为以下设备:消防设备、生活泵、走道照明、一般值班室、保安照明、保安电源、乘客电梯电源、航空障碍照明、污水泵、电子信息设备机房电源为一级负荷，一般照明用电、空调及其他用电负荷为三级负荷。
为了保证供电可靠性，在高层建筑中至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地供电局提供条件而定，两路独立电源运行方式最好应同时供电，互为备用，供电电压等级10KV、20KV、35KV都有，相对来说采用10KV标准电压较多，以10KV为例，高压应该采用单母线分段的方式，并辅以手动联络的方式，与机械电气实施联锁，可由两条独立电源各带一般负荷，当其中一条进线故障时，经自动倒闸操作，有另外一条进线带二级以上负荷。低压部分再分别进行两两联络，分段分列地进行运行，在中间设置相应的联络开关，且有电气机械设备的联锁。此外，高压柜可使用下进下出的方式，而低压柜则可使用上进上出的方式。
高层建筑工程应设置应急发电用柴油发电机房，机房应设置柴油发电机组，以方便工程一级负荷、二级负荷和一些特别重要负荷的使用，提高高层建筑重要用电负荷的可靠性。如果两个高压电源出现故障，柴油机组应保证在15s内自动启动，以确保满足一级负荷和一些重要负荷的供电要求。
二、建筑电气工程中强电施工存在的问题
（一）用电负荷标准与变配电系统设计中存在的问题
随着人们生活水平的不断提高，对电力的需求量也越来越大，从当前我国建筑的用电现状来看，大多数一。二类建筑已经达到每套四千瓦的用电负荷标准，尤其是对于三。四类建筑而言，已经达到每套六千瓦的用电负荷标准，建筑的用电负荷问题已经成为当前建筑施工中迫切需要解决的问题。但是，一些建筑在施工的过程中，并没有充分认识到电气工程的重要性，没有严格按照要求对变配电室以及住宅总配线等重要的电力设施进行设置，这在一定程度上给建筑的用电埋下了安全隐患。同时，对于建筑施工单位而言，由于设计部门在对建筑进行整体设计时，并没有在图纸上明确标注变配电系统的具体设计，这样一来，建筑单位在具体施工的过程中，不仅缺乏可以参照的标准，还需要二次进行设计，往往会导致施工单位不按照相应地标准进行，从而使建筑工程的电气施工质量得不到有效地保障。
（二）电源插座与防雷系统的设计问题
一般来说，设计单位在对建筑项目的电气工程进行设计时，是严格按照相应地标准，在设计图纸上明确标注出电源插座的具体数量，但是，在实际施工的过程中，施工方并没有严格按照要求进行，往往会出现预留插座数量不够的现象，这在一定程度上为电气工程的进一步施工带来了阻碍。除此之外，施工单位在对建筑工程的防雷系统进行设计时，没有充分认识到防雷系统的重要性，还是采用传统的防雷工艺，并且往往也只是敷衍了事，这些问题的存在，在一定程度上都为人们的日常生活埋下了安全隐患。
（三）总负荷计算方法存在错误
在实践中，我们不难发现，采用单位面积负荷法的的方案设计不具有一定的准确性，只适用于前期估算及设备房前期提资。在复核的过程中，采用需要系数法是较为不错的选择。从某种程度上说，视在功率、有功功率和无功功率的关系是标量关系的主要体现。事实上，视在功率、有功功率和无功功率的关系应该准确地表达为矢量关系，进行矢量相加是必然的选择之一。尤其适用于配变电所及长期运行而负载平稳的用电设备的负荷计算。但不适合用电设备台数少，各台间容量相差悬殊且工作制度不同时的电力负荷计算。这种方法多用于初步设计，有时也用于施工设计。
三、高层建筑中强电设计的应用
（一）高层建筑中照明系统的设计
建筑电气照明节能设计时应根据建筑功能性、照明灯具的数量和用户对光源质量等要求科学选择光源，尤其是在照明灯具的发光效率、显色性、价格等方面严格控制，为高效节能的建筑电气照明系统的构成奠定基础；建筑物室内灯具选择时，应选择控光效果好的灯具，可有效节约电能；另外在灯具选择时还应注意其它的一些因素，如灯具的配光曲线，根据配光曲线确定来降低建筑单位面积内的耗电量，可有效控制照明灯具安装时的成本投入费用；根据建筑室内的空间面积确定照明灯具的光束所照射的区域范围，根据有关光学只是计算地面反射系数，进而确定所选的照明灯具安装数量及节能灯具类型；通常情况下，建筑房屋内一般采用直管的荧光灯作为首选照明灯具，直管荧光照明灯具通常造价低廉，显色性能好，使用寿命长的特点；可将直管荧光灯具在建筑房屋照明方面广泛的推广及应用；对于酒店大厅内可选用高频无极荧光灯，这种灯具显色性能好，安全可靠性强，并且维修维护方便，易于操作。
（二）照明系统的控制
在高层建筑中，楼梯灯照明一般会使用声控节能开关来进行控制，楼梯内的应急照明则应选用FAS，达到强制点亮的效果。而大堂、走廊、车库等处的照明，一般也是由BAS来控制，也可选用FAS与BAS共同予以控制。办公室或别的功能用房，通常设置的是就地开关，应确保急疏散指示灯常亮，便于电力事故发生时，应急灯能发挥其应有的作用。在规模较大的餐饮场所、商场等处，为压缩工程建设成本，避免重复设计与二次装修，该类地方的应急照明可选用FAS进行控制。
（三）防雷接地装置系统
建筑外部防需设计。外部防需系统包括接闪器、引下线和接地装置，其中，接闪器是指利用避需针、避需网以及建筑自身的金属部分，作为防治需电直击的导体。因此，可以在屋脊、墙角、女儿墙等容易受到需击的部位，设置避需网，同时确保避需网敷设的稳定性和可靠性，并将屋顶上存在的外露金属构件与避需网相互连接。引下线主要是依靠建筑内部的钢筋，将避需网与接地装置连接，将需击电流导入打底，从而减少需击的危害。对于引下线，应该保证建筑内部的钢筋全线焊通，避免出现漏焊和错焊的现象。接地装置的设计是建筑接地系统进行设计的关键，接地电阻和接地方式直接影响着接地的质量。在对其进行设计时，为了保证接地效果，可以形成环式接地，方便于金属入户管道的连接。如果基础外表面存在沥青质防腐层，可以利用桩基内的钢筋作为接地装置，否则，必须架设人工接地装置。
三、高层建筑电气设计的发展
（一）适应高层建筑的使用需求
高层建筑是为了满足人们日益增长的建筑需求形成的产物，在我国的建筑发展过程中，发挥了重要的作用。在实施高层建筑的电气设计过程中，电气设计也应该适应高层建筑的使用需求。例如，在进行高层建筑的电气照明设计时候，设计人员一定要遵照一些重要的电气照明指标进行设计。例如，建筑电气设计师应该遵守电气照明的照度。显色指数和色温指数等技术指标进行设计。在高层建筑的制冷和取暖方面，设计师也应该重视选择合适的空调温度和风量，不仅要达到相关部门的卫生状况要求，还要保证建筑使用者的舒适度。在设计高层建筑的应急通道和消防通道的过程中，一定要保证设计方案符合我国建筑部门的防火规范要求，保证在发生建筑隐患的时候，应急通道的畅通无阻。
（二）实现高层建筑的节能效果
实施对高层建筑的电气设计的时候，在具体的设计工作中，应该明确电气设备的不同功能。对于在高层建筑中没有发挥作用的电气设备，应该采取有效的措施进行处理。对高层建筑的电气设计，应该坚持节能原则。针对一些耗电量比较大的高层建筑物，会具有很大的节能空间，需要设计师进行深度的挖掘。例如，在高层建筑中大量应用节能灯，减少不必要的照明等。实现高层建筑的节能效果，才能发挥高层建筑的可持续使用。
结束语
高层建筑在我国建筑行业中的广泛应用，对建筑的现代化发展有着重要的意义。根据高层建筑电气设计的特点，保证电气设计的质量和效果，才能发挥电气设计在高层建筑中的重要作用，促进高层建筑的发展。在进行高层建筑工程的强电设计时，需要设计人员与工程的实际情况相结合，综合考虑各个因素，及时发现在工程建设过程中存在的问题，并采取相应的解决措施，从而使其设计满足工程建设的需求，确保工程项目的顺利进行。
参考文献：
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