供電系統(tǒng)

建筑供電主要是解決建筑物內(nèi)用電設(shè)備的電源問題。包括變配電所的設(shè)置，線路計(jì)算，設(shè)備選擇等。

供電電源及電壓的選擇

供電設(shè)計(jì)：包括供電電源的電壓、來源、距離和可靠程度，如今供電系統(tǒng)和遠(yuǎn)景發(fā)展情況；用電負(fù)荷的性質(zhì)、總設(shè)備容量和計(jì)算負(fù)荷；變配電所的數(shù)量、容量、位置和主接線；無功功率的補(bǔ)償容量和補(bǔ)償前后的功率因數(shù)；備用容量和備用電源供電的方式；繼電保護(hù)的配置、整定和計(jì)量儀表的配置。

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源。具體數(shù)量應(yīng)視當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式，原則上是兩路同時(shí)使用，互為備用。此外，還必須裝設(shè)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，并要求在15s內(nèi)走道恢復(fù)供電，保證應(yīng)急照明、消防設(shè)備、電腦電源等用電。國內(nèi)高層建筑大都采用10kV等級，對用電量大而且有條件的，建議采用35kV深入負(fù)荷中心供電。

電力負(fù)荷的計(jì)算

電力負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的依據(jù)參數(shù)。計(jì)算準(zhǔn)確與否，對合理選擇設(shè)備、安全可靠與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，均起著決定性的作用。負(fù)荷計(jì)算的基本方法有：利用系數(shù)法、單位負(fù)荷法等。

短路電流計(jì)算

計(jì)算各種故障情況，以確定各類開關(guān)電器的整定值、延時(shí)時(shí)間。

高壓接線

現(xiàn)代高層建筑一般要求采用兩路獨(dú)立電源同時(shí)供電，高壓采用單母線分段、自動(dòng)切換、互為備用。母線分段數(shù)目，應(yīng)與電源進(jìn)線回路數(shù)相適應(yīng)。只有供電電源為一主一備時(shí)，才考慮采用單母線不分段的型式。若出線回路較多時(shí)，通常考慮分段。電源進(jìn)線方式多采用電纜埋地或架空引入。

高壓配電系統(tǒng)及低壓干線配電方式常采用放射式，樓層配電則為混合式?，F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接母線槽。水平干線因走線困難，多采用動(dòng)力與豎井母線通過插接箱連接。每層樓豎井設(shè)層配電小間，經(jīng)過插接箱從豎井母線取得電源。當(dāng)層數(shù)較多或負(fù)荷巨大時(shí)，可按樓層分區(qū)供電或?qū)⒆儔浩鞣稚⒉贾茫M(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。

低壓配電線路設(shè)計(jì)

首先確定進(jìn)戶線的方位，然后確定各區(qū)域總配電箱、分箱的位置，根據(jù)線路允許電壓降等因素確定干線的走向，管材型號和規(guī)格，導(dǎo)線截面等，繪制平面圖。

低壓配電系統(tǒng)的各級開關(guān)，一般采用低壓斷路器。設(shè)計(jì)時(shí)注意選擇性，保護(hù)等級不宜超過三級。重要負(fù)荷要求兩路供電、末端切換，如消防電梯，要求在電梯機(jī)房設(shè)置切換裝置、互為備用。配電設(shè)計(jì)包括配電系統(tǒng)的接線、主要設(shè)備選擇、導(dǎo)線及敷設(shè)方式的選擇、低壓系統(tǒng)接地方式選擇等。

電氣設(shè)備選擇

現(xiàn)代建筑要求電氣設(shè)備防火、防潮、防爆、防污染、節(jié)能及小型化。電氣工程師所要選擇的產(chǎn)品包含在每個(gè)設(shè)計(jì)子項(xiàng)之中，主要有電源設(shè)備、高低壓開關(guān)柜、電力變壓器、電纜電線、母線槽、開關(guān)電器、照明燈具、電訊產(chǎn)品、消防安防產(chǎn)品、樓宇自控產(chǎn)品等。

繼電控制與保護(hù)

沒有十全十美的系統(tǒng)，沒有100%可靠的設(shè)備，對于各種突發(fā)的意外情況，對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，是電力系統(tǒng)工程師的職責(zé)之一。

電力管理

功率因數(shù)要求補(bǔ)償?shù)?.9～0.95，可采用集中補(bǔ)償或分散補(bǔ)償方式。為降低變壓器容量，集中補(bǔ)償裝置通常采用干式移相電容器，設(shè)置在低壓配電柜一起。

變配電所設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑特點(diǎn)，確定變電所設(shè)計(jì)是建筑供電的重點(diǎn)，其設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有：變配電所的負(fù)荷計(jì)算；無功功率補(bǔ)償計(jì)算；變配電室的位置選擇；確定電力變壓器的臺數(shù)和額定容量的計(jì)算；選擇主接線方案；開關(guān)容量的選擇和短路電流的計(jì)算；二次回路方案的確定和繼電保護(hù)的選擇與整定；防雷保護(hù)及接地裝置的設(shè)計(jì)；變配電所內(nèi)的照明設(shè)計(jì)；編制供電設(shè)計(jì)說明書；編寫電氣設(shè)備和材料清單；繪制配電室供電平面圖；二次回路圖及其他施工圖。

電梯

電梯按使用功能分類有：高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務(wù)梯、消防梯、貨梯、自動(dòng)扶梯等；按速度劃分有：低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯；按電流分為直流和交流梯。設(shè)計(jì)人員的任務(wù)是確定電梯臺數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和選型，往往是建筑師根據(jù)建筑需要作出決定，電氣設(shè)計(jì)人員與建筑師共同研究確定。為縮短候梯時(shí)間、提高運(yùn)輸能力，采用高速電梯、分區(qū)控制和電腦群控已經(jīng)是常見的。

照明系統(tǒng)

電氣照明設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)說明、光源選擇、照度計(jì)算、燈具造型、燈具布置、安裝方式、眩光控制、調(diào)光控制、線路截面、敷設(shè)方法和設(shè)備材料表等。照明設(shè)計(jì)和建筑裝修有著非常密切的關(guān)系，應(yīng)與建筑師密切配合，以期達(dá)到使用功能和建筑效果的統(tǒng)一。綠色照明是指在設(shè)計(jì)中廣泛采用新的材料、技術(shù)、方法，達(dá)到節(jié)能、高效及環(huán)保的要求。

電光源

選擇人工光源是照明設(shè)計(jì)的第一步。從愛迪生發(fā)明白熾燈以來，電光源也幾經(jīng)改朝換代。了解各類電光源的特點(diǎn)是我們電氣設(shè)計(jì)工程師的職責(zé)。

照明計(jì)算

照度計(jì)算是設(shè)計(jì)的理論根據(jù)，一絲不茍地進(jìn)行照度計(jì)算、三相平衡計(jì)算、燈具配光曲線選擇，是照明設(shè)計(jì)的基本功。有人認(rèn)為，照明設(shè)計(jì)是比較容易的一部分，那是僅僅看到照明設(shè)計(jì)人員在一個(gè)又一個(gè)畫燈泡的現(xiàn)象，而不了解照明設(shè)計(jì)所涉及的復(fù)雜理論和在實(shí)際選型中所涉及的多種因素。

燈具選型

根據(jù)不同的場合選擇不同的燈具，以達(dá)到預(yù)期的效果，往往需要電氣工程師與建筑師協(xié)商。電氣工程師需要更多的考慮技術(shù)規(guī)格方面的因素，如燈具效率、照度值、功率消耗等，而某些涉及美學(xué)的問題，屬于仁者見仁、智者見智，建筑師和業(yè)主往往有不同的見解。實(shí)際工作中，電氣工程師有責(zé)任對建筑物的基本照明作出安排，對燈具進(jìn)行選型。

應(yīng)急照明

100%的電源遲早會(huì)出現(xiàn)中斷的情況，出于生理和心理的安全需要，設(shè)置應(yīng)急照明是必須的。

環(huán)保和節(jié)能

環(huán)保：環(huán)境保護(hù)的重要性不言而喻，我們只有一個(gè)地球，破壞環(huán)境無異于殺雞取卵。增強(qiáng)電氣工程師在設(shè)計(jì)中的環(huán)保意識，是我們應(yīng)盡的責(zé)任。

節(jié)電：節(jié)省能源是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重大政策，節(jié)約用電是節(jié)約能源中的一個(gè)重要方面，它直接關(guān)系到建筑物的運(yùn)行效率和其中人們的生活、工作。節(jié)電方案的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的原則確定。采用合理的配電方式，采用高效電氣設(shè)備，采用無功功率補(bǔ)償和電腦優(yōu)化控制等措施，節(jié)約用電。