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摘要：随着建筑行业的蓬勃发展，社会对高层办公建筑供配电系统设计的要求也随之提高。为此，设计人员需要优化供配电系统设计，增大能源综合利用率，进而在满足基本需求的基础上，实现工程经济效益的最大化。
关键词：高层办公建筑；供配电系统；设计原则
1高层办公建筑供配电系统设计原则
1.1注重高低压供配电系统设计
电力供给是保证高层办公建筑性能发挥的必要条件，而高低压供配电系统则是维持电力供给的关键因素。供电方式的确定，导线电缆的选择，线路敷设，保护器的选择，都是供配电系统设计主要包括的内容。不断完善高低压供配电系统，有利于维系整个高层建筑配电系统的正常运转，满足建筑使用的基本需求，同时也应满足保障人身，设备以及建筑物安全，并满足供电可靠，电能节约，技术先进和一定的经济要求。
1.2调整变电所位置，保证变电配套设备
在高层办公建筑供配电系统设计过程中，应充分考虑建筑规模与发展规划。同时，变电所设计需充分考虑工程项目特征、用电容量与电力负荷强度等关键因素。根据设计要求和设计目的，严格按照最新的《供配电系统设计方案》，《高层民用建筑设计防火规范》等现行国家标准进行设计，然后进行负荷等级与无功补偿计算来选择合适的负荷分级及供电电源设计，电力变压器选择等方案。在变电所设计过程中，应严格遵照国家标准规范选择产品，杜绝不合规、不合格产品。
1.3结合实际需求，优化供配电系统设计
在高层办公建筑供配电系统设计过程中，设计人员要充分考量设计的可执行性与可操作性，优化设计资金分配，提高资金利用率。并根据高层办公建筑的内部构造、功能空间分区与实际需求，调整变电所位置。而且随着我国电力行业的发展，对供电质量的要求越来越高，因此实现配电系统的自动化也受到了越来越多的关注。经过不断的发展，电力通信已经拥有了一定规模，形成了包括光纤在内的通讯体系，电力系统也有了生产管理系统、计算机MIS业务等，能够保证基本需求，然而配电系统的自动化工程仍有问题需解决。
2高层办公建筑供配电系统设计
该高层办公建筑工程项目楼层高，且建筑面积较大，这也使工程项目具有用电负荷不稳定、集中负荷时间不固定且自然功率因素低等特征。也正因如此，高层办公建筑的供配电系统会产生额外的能源损耗与电压损失。通过大量的理论探究与实践积累，设计人员采用并联电容器的方式弥补自然功率因素低的缺陷，以此来满足整个建筑的用电需求。
该工程项目的研发楼是较为典型的大负荷高层办公建筑，应采取一级负荷规划。除了要保证建筑内部空间基本用电需求，还需承担客运电梯、货运电梯、消防梯与水泵等基础配套设施的供电负荷。
现阶段，绝大多数高层办公建筑多采用双电源设计模式。为此，设计人员要注重配单模式的切换，以保证供配电的安全性。高层办公建筑供配电系统主要包括电源传输及消耗等步骤，尤其是案例工程中工业研发楼一类的建筑，需充分考虑供电的安全性能与隐患防控能力。由于高层办公楼建筑耗电量较大，应采取等级划分的方式分化供电负荷，控制能源损耗。再者，还要注重建筑工程类型与功能特征对电力分配的影响。
3高层办公建筑供配电系统节能设计关键点
在全面贯彻落实可持续发展理念的影响下，高层办公建筑供配电系统节能设计备受关注。设计人员需优选高效节能型配电变压器设备；采取无功补偿方式，提高配电系统功率；确保配电所设计点位靠近负荷中心；升级改造电机设备，以满足基本用电需求，加强供配电安全性，同时优化能源配置，控制电能损耗。
3.1选择高效节能型配电变压器
在选择配电变压器的过程中，应优选高效节能型配电变压器，保证节能减排效果。配电变压器是必不可少的电能转换设备，同时也是电能快速损耗的用电设备。
为此，设计人员需兼顾能源转化效率与能源损耗问题，在确保转化效率的基础上，最大限度地控制能源损耗。设计人员不可以盲目追求电能转化效率，忽略运营阶段产生的电能损耗，否则会产生适得其反的效果。
3.2采取无功补偿方式
结合上文内容可知，高层办公建筑存在用电负荷不稳定、自然功率因素低等问题。这在一定程度上加大了供配电系统设计难度，且对供配电系统的节能减排也提出了更高的要求。为此，在高层办公建筑内部设计过程中，采用无功补偿的方式，可以提高配电系统功率因数，且控制电力能源损耗，实现构建节能型供配电系统的目的。针对高层办公建筑，办公设备、照明工具、货运电梯、客运电梯、消防设备与水泵等属于主要的耗电源。
3.3调整配电所设计点位
调整配电所位置至关重要。在建筑配电系统设计中，应尽可能的保证配电所位置靠近负荷中心，促进供配单设备的正常运行，同时避免高温条件或剧烈震动效应影响电能供应，甚至是危害公众生命财产安全。
3.4电机设备升级改造
对于整个供配电系统设计来说，电机的耗电率是不容忽视的。根据相关调查显示，电机耗电量约占整个建筑工程项目耗电量的90%以上，而且绝大多数电机设备的电能分配率较低。为此，工作人员务必注重电机设备的选择。针对低功率的电机设备，应优选低压电机，其余优选高压电机，同时根据高层办公建筑内部构造情况，从经济性与技术性角度进行综合评估，优选电机功率。伴随电子科技的快速发展，变频调速技术日趋完善化。
4防雷和接地处理措施
4.1防雷措施
根据高层建筑受雷击的基本特征，本工程在设计时进行了必要的防雷措施。按《建筑物防雷设计规范》中二类防雷进行防雷设计。避雷装置主要选取的是传统的天面四周敷设避雷带，中间敷设区域应严格按照相关要求进行合理布置。此外为了提高避雷装置的有效性，可将突出部位的金属部件与避雷带进行有效衔接。
4.2接地处理措施
低压配电接地方式为TN-S系统，其工作中线N和保护地线PE为两根线，在接地点后要严格分开。凡正常不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。强弱电系统共用接地体，接地电阻不能大于1Ω。
5防火和报警系统
整个项目设置一套火灾自动报警系统，消防控制中心设置在首层的安保控制室内，且直通室外。按功能分区及防火分区数量共设置5台联动型报警控制器和1台复显器，消防控制中心设置1台集中报警控制器（接彩色图文显示设备），另消防控制中心设置1台手动控制台，整个区的所有消防水泵及其余的消防设备的手动控制线均连接至此。此外，消防控制中心还设置以下设备：应急电源配电盘、消防专用电话主机、火灾应急广播控制盘、消防系统运行记录打印机。
火灾自动报警系统将采用智能式消防报警系统，具有火灾报警、联动控制、紧急广播等功能。主要包括手动火灾报警按钮、警铃、消防电话、感烟探测器、感温探测器、湿式报警阀及压力开关、水流信号阀、水流指示器、声光报警器等装置。除地下车库的感烟探测器每个设备均有独立地址，以便于消防控制屏上显示火灾位置及进行监控。
结束语
当下，高层办公建筑已成为现代化城市建设的重要标志。当今无论是强电还是弱电系统，都应以安全、可靠、经济、便利作为其设计原则。同时，人们对高层办公建筑供配电系统的时效性与安全性也提出了更高的要求。
参考文献：
[1]袁庆辉，顾宝泉.高层办公建筑的供配电系统设计——以某综合大楼为例[J].滨州职业学院学报，2017.
[2]谈高层建筑供配电系统的设计[J].魏清河. 山西建筑.2015（14）
[3]浅谈高层建筑供配电系统的设计[J].王新宇. 山西建筑.2019（10）