高层建筑电气设计的主要内容及常见问题探讨

　　摘要：近年来，随着经济的高速发展，越来越多的高层建筑如雨后春笋般在城市大街小巷拔地而起。电器设计作为高层建筑的中枢部分，是建筑施工人员应该高度重视的。本文主要分析高层建筑电气设计的主要内容以及常见的问题。

　　关键词：高层建筑 电气设计 内容 常见问题

　　一、高层建筑电气设计的主要内容

　　（一）选择供电电源及电压

　　现代高层建筑至少应有两个独立电源才能保证供电的可靠性。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，保证出现事故时也能够及时供应电。国内的高层建筑大多采用10KV等级，对用电量大而且有条件的，建议采用35KV深入负荷中心供电。

　　（二）计算电力负荷

　　电力负荷计算准确与否，直接关系到整个高层建筑的电气设备的正常运行以及建筑整体的安全。我们在计算高层建筑的电力负荷时，大多采用负荷密度法和需要系数法。

　　（三） 设计高低压配电系统

　　1.现代高层建筑多采用两路独立的10KV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，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个主要一个备用的时，才考虑采用单母线不分段的结线。

　　2.低压配电系统各级开关均采用自动空气开关，设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关应注意选择性配合，防止越级跳闸。

　　（四）选择主要电气设备

　　主要设备包括高压开关柜、电力变压器、低压配电屏、母线槽和电缆等，在选择上要视实际情况而定。

　　（五）设计变配电所

　　现代高层建筑的用电量相当大，在确定变配电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心，这对节能，提高供电质量都有重要意义。另外，变配电所的规模较大的要在控制室内使用微电脑进行监测、管理，它能迅速发现故障，使设备保持最佳运行状态，还能节约能源，减少人力。

　　（六）设计电气照明系统

　　电气照明设计包括光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、眩光控制、调光控制、线路截面和照明配电线路敷设等。照明设计和建筑装修有着非常密切的关系，合理照明设计可以取得明显的环保节能效果。

　　（七）处理防雷与接地问题

　　雷击是一个概率事件，设置防雷装置增大了落雷的概率，但是却能有效的防雷。现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，但仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。

　　（八）电梯设计

　　为了提高输送能力和缩短候梯时间，现代高层建筑一般都采用高速或超高速电梯，分组实行电脑群控。为提高运行的稳定性和舒适感，客梯都是选用直流电动机驱动。

　　（九）设计消防自动报警和自动灭火系统

　　现代高层建筑的消防自动报警和自动灭火系统包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统四个部分，通过这四个部分实现报警灭火自动化。

　　（十）其他电气设计内容

　　除了上述介绍的设计内容之外，高层建筑电气设计内容还包括经营管理电脑的设计、系统经营管理电脑系统的设计、通信设计、广播音响系统设计、共用天线电视接收系统设计等，这些都是高层电气设计应该考虑到的重要内容。

　　二、高层建筑电气设计中常见的问题

　　合格的高层建筑电气设计应满足功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性、及时间性七个质量特性，然而，实际上不少高层建筑的电气设计都或多或少的存在偏离这些质量特性的缺陷。特别是在安全性、可信性和可实施性这三个质量特性上，不符合规范的现象非常普遍。

　　（一）高层电气线路设计容量问题

　　在实际工程中经常发现，高层电气设计存在线路设计容量偏小，分支回路数过少, 插座数量过少等问题。

　　（二）回路划分问题

　　在分支回路数量方面，一般住宅的照明设一到二个回路，而插座回路有两种分法，第一种是按照不同的功能间划分，一个功能间一个插座回路；另一种是按照不同使用设备划分，用电设备确定或者接大功率电器的插座往往二到三个设一个回路，用电设备不确定或接小功率电器的插座总共合起来设一到二个回路。然而在实际的回路划分中往往会出现与此不符合的设计。

　　（三）配电箱的设置问题

　　配电箱不应设在靠近潮湿房间的墙体上，因为这样潮湿房间的水份易透过墙体渗入配电箱内，造成电气事故。然而这一点设计人员往往容易忽略。另外住宅配电箱进线开关也经常选择不当现象。

　　（四）进线电源中性线规格问题

　　进户电源设计一般采用三相五线制电源。根据规定，相线截面在十六平方毫米 以下的，中性线截面不小于相线截面；相线截面在十六平方毫米到三十五平方毫米的，中性线截面不小于十六平方毫米；相线截面在三十五平方毫米以上的，中性线截面不小于相线截面的一半。设计人员进行配电设计时，对三相的负荷进行平衡后，从经济角度考虑,其中性线截面往往按以上规定的下限选取，认为三相负荷平衡时中性线上电流相互抵消而接近零，但在实际工程中住宅入户电源的中性线电流接近甚至大于相线电流。

　　（五）防火相关问题

　　1.消防报警系统没有监视湿式报警阀进出口信号阀的状态。这些内容设计涉及强电的水泵控制原理接线图，消防报警、联动系统图，消防平面布置图等，在设计时应密切配合这方面的专业人员做出设计，但很多设计单位在接到审查报告后，只发一个简单的文字修改通知书，不能满足设计深度要求的。

　　2.消防线路的敷设存在问题。 许多电气设计消防线路采用穿塑料管保护，并从吊顶内布线。而"民规"第24.8.5条规定："消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等线路，应穿金属管保护，并暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于30mm。当必需明敷时，应在金属管上采取防火措施。"而实际设计时，很多设计人员对这一条有所疏忽。

　　3.消防设备供电未采用专用回路供电。设计人员有时将容量较小的消防设备电源直接接引附近两路低压非消防供电回路，一旦建筑物发生火灾，当消防人员切断非消防电源时，消防设备电源亦被切断，此时消防设备不能发挥作用，这将给人民群众生命及财产安全造成严重损失。

　　4.公共建筑非消防电源切断区域不合理。具体设计中，设计人员往往对"有关部位"理解不深，有时会直接将切断非消防电源的消防控制模块设在低压配电室楼层照明干线回路上。这样将会造成消防时断电范围过大，给大楼住户造成不必要的恐慌。

　　（六）电梯问题

　　1.有些工程的电梯电源配电箱配给稳压泵、电梯机房照明、插座、电梯井道照明、航空障碍灯、排气风机等供电，严重违反电气设计规定。

　　2.有的设计将电梯电源箱置于机房深处，而正确的位置应该是能从机房入口处方便、迅速接近的地方。

　　3.设计应了解电梯最大负荷电流，正确选用主开关，特别应注意当采用刀熔开关时，其熔体电流应能躲过电梯频繁起动的尖峰电流；采用空气开关应选择电动机型保护特性的开关。而实际有的设计并没有按照这个原则进行。

　　（七）防雷问题

　　高层建筑防雷设计经常会出现考虑不周全的现象，容易导致避雷设计变为引雷设计，不但没起到避雷效果，反而引来雷击。

　　三、结束语

　　高层建筑电气设计是建筑工程的重要环节，电气设计文件的好坏将直接整个高层建筑的质量，因此高层建筑设计人员在进行电气设计前要做好充分的准备工作，对设计中的每个环节都要实施有效的控制，并且认真学习有关的政策和法规，及时将新的知识落实到工作中，增强自身的能力。

　　参考文献：

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