超高层电气设计要点

一、常见问题

1、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。

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、高低压配电系统的设计

(1)高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kv电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

(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。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划入照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。

(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。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。

(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。每层楼竖井设层问配电小问。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。

(5)低压配电系统各级开关均采用自动空气开关(断路器)，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。

(6)所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。

(7)功率因数按规定应补偿到0.9-0.95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用于式移相电容器。

4.主要设备的选型

(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。国外用于高层建筑的开关有三种类型可供选用：高压空气断路器，sf6开关和真空断路器。其中高压空气断路器因技术陈旧，sf6开关尺寸数大，气体具有毒性，故目前10kv真空断路器应用的较为普遍。因此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的。国外有干式变压器、sfe变压器和硅油变压器等三种产品可供选用。国内沈阳第二变压器厂、北京变压器厂、广东顺德特种变压器厂等厂生产的干式变压器，主要技术指标已达到国际先进水平。

(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。国内许多生产厂家的低压配电屏也有引进技术做成抽屉式结构的，其中有的(如多米诺组合式开关柜等)主要技术指标已达国际先进水平。

低压配电屏多采用自动空气开关出线。当配电变压器的容量为1600kva时，低压母线上的短路容量已超过40ka，目前国内已能提供这样大容量的产品(如多米诺组合式开关柜和yds型抽出式/混合式低压开关柜等)。

(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。

应急备用发电机组必须是快速自起动的。按国外规定应能在15s内恢复供电。从可靠性出发最好选用两台，自动并车。容量较小时也可选用一台。

(5)母线槽和电缆。插接式绝缘母线槽，具有容量大、结构紧凑、可靠性高、使用维护方便等优点。国外的现代高层建筑，插接式绝缘母线槽已完全取代了电缆竖井。遵义长征电气控制设备厂研制的密集型插接式绝缘母线槽，主要技术性能指标已达到国际先进水平，并在广州中国大酒店、花园酒店及上海华亭宾馆、雁荡公寓等得到实际应用。绝缘母线槽有铜的和铝的两种。

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。

国外高层建筑的变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右的，大都集中在底层；

6、0层左右的，则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的数量及其位置的分布，应通过技术经济比较决定。

超高层建筑设计要点

超高层建筑设计要点 高层建筑由于其特殊性，具有迥异于普通建筑的特点，那么超高层建筑设计要点有哪些呢，一起来看看! 1超高层建筑的技术原则 (1)建立建筑和城市环境的友好关系，提高土地资源利用率，营造以人为本、健康高效的高质量微气候环境，室内环境达标率为100%。 (2)结合独特的气候环境与建筑本体特征，最大程度地优化建筑节能设计，充分利用可再生能源，合理实现能源梯级利用，提高建筑能源利用效率，综合节能率大于60%。

当其外墙面采用耐火极限不低于1.00h的不燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料; 2 .无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外册设置耐火极限不低于1.00h，高度不低于0.80m的不燃烧实体裙墙; 5超高层建筑中的钢管砼 高层结构设计钢管砼随着建筑科学技术的发展，近20年来又推出了第五种结构类型，即全新的钢-混凝土组合结构。该种新型建筑结构，充分发挥了钢材和混凝土的材料特性及优点，按其组合方式又可分为：钢管混凝土结构、钢-混凝土组合梁、外包钢组合结构和劲性钢筋混凝土结构等四种。它们的共同特点是：施工简便、工期短、结构性能好且大大节约建筑材料。

钢-混凝土组合结构之一的钢管混凝土(即钢管砼-CFST)，就是在钢管中充填素混凝土制成的建筑构件。它具有承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点，因而在高层和超高层建筑中得到了日益广泛的应用。 6超高层建筑的设计难点 超高层楼宇就像一条竖立起来的街道，存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题，越是向高处发展，安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多，对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。

7超高层建筑设计的建议 首先在超高层建筑施工设计工作开展之前，首先应该做的便是详细分析工程项目的施工目标和施工要求，根据超高层建筑的目标高度和目标结构选取相似超高层建筑项目，参考其设计流程和设计内容，以降低超高层简述设计盲目性，降低设计风险。在施工技术方面，一定要结合实际情况确定有效的'技术要求，以确保建筑的整体施工质量，比如墙体施工技术以及内部支撑柱的施工技术等等，并做好施工过程中监督工作，保证施工技术的有效落实。在施工设备方面，一定要充分考虑施工内容，做好施工设备的准备工作，如起重设备、升降设备等等，以保证建筑施工进度，保证施工安全。

8超高层建筑的技术原则 (1)建立建筑和城市环境的友好关系，提高土地资源利用率，营造以人为本、健康高效的高质量微气候环境，室内环境达标率为100%。 (2)结合独特的气候环境与建筑本体特征，最大程度地优化建筑节能设计，充分利用可再生能源，合理实现能源梯级利用，提高建筑能源利用效率，综合节能率大于60%。 9超高层建筑可采用的结构体系有哪些 我国已建造高度在150m以上的建筑150余栋。可供选择的结构形式很多。

较为常见的结构形式包括：钢筋混凝土框架-核心筒结构、钢筋混凝土框架-剪力墙结构、钢框架-钢筋混凝土核心筒结构、钢框架-支撑结构、混合结构、巨型结构等。近年来新兴的斜网格结构在办公大厦中也有不少成功应用的案例。

高层建筑电气设计强电设计包括哪些内容

高层建筑电气设计强电设计包括：照明配电系统、动力配电系统、消防设施配电及控制系统、空调配电及控制系统、防雷与接地系统、变配电系统、（可能有，自备柴油发电机组系统、太阳能配电及控制系统）。

超高层建筑一定要设柴油发电机作为备用电源吗

在高层建筑中，设置柴油发电机组，主要是作为备用电源。

一.相关规定

1.高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明等消防用电，按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)9.1.1条规定，一类高层建筑应安一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。

以下为引用“超高层建筑属于一级负荷。根据《民用建筑电气设计规范》20083.2.10 一级负荷的供电电源应符合下列要求： 1 一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷容量较大或有10kV用电设备时，应采用两路10kV或35kV电源。

如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组。如一级负荷仅为照明或电信负荷时，宜采用不间断电源UPS或EPS作为备用电源。 2 一级负荷中的特别重要负荷，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

3.2.11 下列电源可作为应急电源： 1 独立于正常电源的发电机组。 2 供电网络中有效地独立于正常电源的专用的馈电线路。 3 不间断电源UPS或EPS。

3.2.12 根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源： 1 快速自动起动的应急发电机组，适用于允许中断供电时间为15s以内的供电。 2 带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，适用于允许中断时间为1.5s以内的供电。 3 静止型不间断电源装置，适用于允许中断供电时间为毫秒级的供电。”

二.设置原则：

1.对电网能够提供二个独立电源的高层建筑，按规范已经满足了

一.二级负荷的要求，原则上可不设柴油发电机组。

但是对于特别重要的高层建筑(如超高层建筑)，其内部含有特别重要负荷，应考虑一电源系统检修或故障时，另一电源系统又发生故障的严重情况，此时一般应设柴油发电机组做应急电源。

2.对于当地电网只能提供一路电源、或取得第二电源有困难或不经济合理的高层建筑，应设柴油发电机组提供第二电源。此时柴油发电机组是作为备用电源使用，不仅仅是应急用。

3.按照我国旅游饭店星极标准，四星级及五星级宾馆应设自备发电系统。

以上是设置柴油发电机组的基本原则。值得一提的是，在国内外一些高层建筑中，即使市网供电相当可靠，可以满足规范要求，但也都设置了自备应急发电机组，以便当市网万一中断供电，一方面能保证停电期间消防用电的需要，同时也能使大厦的基本秩序得以维持。

超高层建筑施工的重点和难点有哪些？

超高层建筑施工的重点和难点主要包括：结构系统，垂直交通设计，电梯，供电安全性和稳定性。

1.结构系统 由于超高层建筑结构的特殊性，建筑内部的梁柱将会不可避免地存在，在结构设计中要考虑异形柱的使用，特别是在超高层住宅户型设计中，充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。

3.电梯在超高层建筑中，快速、高效、平稳的垂直服务是难点之一。现代超高层建筑大都超过60层，建筑内人口流动大，纵向交通主要依赖电梯，有效设计超高层建筑的电梯的关键是运用各种局部电梯进行服务，并把局部区域电梯系统组织起来。

4.供电安全性和稳定性 作为超高层建筑，安全性必然是供电系统设计所需要格外注意的地方，其次是供电可靠性。

配电系统的设计上，需考虑多回路供电及备用发电机组的配置。因超高建筑的高度，变配电房可以考虑设置在塔楼中部的楼层，以减少低压配电的损耗。

超高层的电气工程与高层区别在哪里

超高层的电气工程与高层区别在如下：电气工程就是研究电的学科，包括发电、变电、输电和配电。研究电力系统的设计、规划、调度、控制和保护，电力设备的设计、制造、试验、检测，电工基础理论即电路理论、电磁场理论。

电力电子与电力传统：电力电子是研究电力系统中应用电子技术的，当然是高电压大电流下的应用。电力电子主要研究电力的变换，比如交流电变成直流电，直流电变成交流电，交流电改变频率等，还会研究电力系统中的谐波及其抑制。也有研究电源的，比如手机的充电电源。

电力拖动和电机的关系比较紧，涉及到控制。电工理论与新技术：研究的是电路电磁场等基础理论，热门的研究领域还有混沌等。电气工程主体是偏强电的，当然也有弱电的应用，前门讲的楼宇设计啥的都是。

电气工程比较强的学校一般都是偏强电的，实力一般的学校都是偏所谓的电气自动化技术。就像变压器电压等级越高，能制造的厂家越少，代表了一个企业的实力。那些小变压器厂，大部分企业都能造。

电气原理图设计应该注意哪几点？

电气原理图设计应该注意以下要点：

1.按电气符号标准---按国家标准规定的电气符号绘制。

2.文字符号标准---按国家标准GB7159-1987规定的文字符号标明。

4.用展开法绘制---电路中的主电路，用粗实线画在图纸的左边、上部或下部。

5.表明动作原理与控制关系---必须表达清楚控制与被控制的关系。 电气原理图常用术语失电压、欠电压保护：由接触器本身的电磁机构来实现，当电源电压严重过低或失压时，接触器的衔铁自行释放，电动机失电而停机。点动与长动：点动按钮两端没有并接接触器的常开触点；长动按钮两端并接接触器的常开触点。

联锁控制：在控制线路中一条支路通电时保证另一条支路断电。双重互锁：双重互锁从一个运行状态到另一个运行状态可以直接切换既“正-反-停”。直接启动：把电源电压直接加到电动机的接线端，这种控制线路结构简单，成本低，仅适合于实践电动机不频繁启动，不可实现远距离的自动控制。