高层建筑电气设计中应注意的若干问题

摘要：高层建筑越来越多，因其建筑面积大、系统日趋复杂、各类管线纵横密布，电气选择、安装和使用不当所造成的事故逐年增多。据此，提出高层建筑电气设计应重点考虑的若干问题。

关键词：高层建筑；电气设计；问题

中图分类号：TU85

前言

随着科学技术的不断发展和人们生活水平的逐步提高，城市规模日益扩大，高层建筑越来越多。高层建筑的普及的今天，在解决人们生活空间需求的同时，也对建筑电气设计提出了更加严格的要求。下文就建筑电气设计的特殊性进行分析，并提出应该注意的若干问题。

1高层建筑的特点

1.1高度高

高层建筑的一个十分显著的特点就是高度高。现代建筑在追求较大建筑面积的同时，希望尽可能降低占地面积，所以必须向高空发展。现阶段，国内外不少高层建筑均已超过400 米。

1.2面积大

高层建筑的另一个较为明显的特点就是面积大，而这一特点也是其受到用户普遍褒奖的重要原因。在国内外的高层建筑中，建筑面积动辄几万平方米，有的甚至达到几十万平方米。

2高层建筑电气设计的特殊性

2.1供电可靠性要求高

高层建筑中的大部分电力负荷属二级负荷，如客梯、生活水泵等；也有相当数量的负荷属一级负荷，如宾馆的计算机系统电源、医院的主要电力和照明等。所以，高层建筑对供电的可靠性要求较高，一般均要有两个及两个以上的高压供电电源。有时，为满足一级负荷中特别重要的负荷的需求，还需要设置应急备用电源。

2.2用电设备种类多、用电量大

高层建筑中用电设备种类繁多，如高级宾馆必须具备比较完善的、能够满足各种功能要求的设施——空调系统、给排水系统、提升系统等，以使其具有良好的硬件服务环境。高层建筑的用电量大，且负荷密度高，如空调负荷约占总用电负荷的40%-50%。

2.3电气系统复杂、线路多

由于高层建筑的功能众多、用电设备种类多样、供电负荷大且可靠性要求高，使得其电气系统变得很复杂。电气系统复杂了，电气线路也就多了。不仅有高压供电线路、低压配电线路，还有火灾报警与消防联动控制线路、音响广播线路、通讯线路等等。

2.4电气用房多

复杂的电气系统必将对电气用房提出更多的要求。例如：为使供电深入负荷中心，除了把变电所设置在地下层或底层外，有时还需要设置在大楼的顶部或中间层；而电话站、音控室、消防中心、监控中心等都要占用一定的房间。另外，为解决种类繁多的电气线路的竖向敷设及干线至各层的分配，必须设置电气竖井和电气小室。

2.5自动化程度高

鉴于高层建筑功能复杂、设备多样、用电量大、能耗多等因素，为降低能耗、减少设备的维修和更新费用、延长设备的使用寿命、提高管理水平，高层建筑的设备需要进行自动化管理，对各类设备的运行、安全状况、能源使用及节能等方面实行综合自动监测、控制与管理，以实现对设备的最优控制和最佳管理。

3设计中应注意的若干问题

建筑电气设计既要充分考虑用电负荷的日益增长，又要满足供电可靠性和安全性的要求，从某种意义上说，建筑电气决定了建筑行业的现代化程度和社会的发展程度。

3.1高低压供配电系统设计

（1）为了保证供电的可靠性，高层建筑至少应有两个独立电源，其具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定；两路独立电源的运行方式原则上应是同时供电、互为备用。另外，在条件允许的情况下还可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、电梯等的事故用电。（2）住宅户内配电箱应以照明、空调及其它电器所用插座回路为基本回路，除以上三个基本回路外，尚应根据地区条件和工程要求增设厨房电器具专用回路及卫生间电热水器专用回路。

3.2照明系统设计

照明系统设计的内容主要包括光源选择、灯具选择与布置、照度计算、照明配电方式、照明配电设备的选择与布置等。照明光源的选择应根据所使用的场所合理地选择光效、显色性、寿命、起动点燃和再启燃时间等光电参数；本着节能的原则，应优先采用高光效光源和高效灯具。高层建筑的照明配电系统多采用混合配电方式，竖向干线采用大树干式或分区树干式，楼层多、负荷大时多采用插接式母干线。

3.3电话系统设计

高层建筑的电话系统应根据建筑物的规模、使用性质、电话用户容量及用户对电话通信的要求等因素确定。对于高层住宅楼，一般不设电话总机，仅设交接箱直通市局；对于办公楼，尤其是出租性质的写字楼，办公用电话也多直接接至市话网，大楼内部管理用电话纳入另设的用户小交换机；对于旅游宾馆及一些综合性的商业建筑，由于电话用户较多、功能要求也较高，一般均应设置用户小交换机。为了满足人们对通信服务要求的不断提高，高层建筑应尽量选用时分制数字式程控小交换机。

3.4防雷与接地设计

防雷设计的内容一般可分为防直击雷、防感应雷及防高电位入侵三个内容。就防直击雷而言，较为经济实用的做法是利用屋面板钢筋作避雷网，框架柱主钢筋作引下线，基础钢筋作接地装置；而为防止感应雷和高电位入侵的危害，可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地，同时安装避雷器或其它形式的过电压保护器。此外，要强调进行等电位联结，因其能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件的电位差，从而避免内部设备被高电位反击和人被雷击的事故。

3.5应急照明设计

应急照明按功能可分为疏散照明、安全照明和备用照明。根据《住宅设计规范》（GB50096-2011）第8.7.5 条规定：“共用部位应设置人工照明，应采用高效节能的照明装置和节能控制措施。当应急照明采用节能自熄开关时，必须采取消防时应急点亮的措施。”因此，在高层住宅的楼梯间内，不能采用普通的延时自熄开关，否则会形成“长明灯”现象，既不节能又大大缩短了灯具的使用寿命，当有事故发生时反而不能正常照明、影响人员疏散。怎样才能既不违反规范又保证平时节能的需要呢？楼梯间内的照明属于应急照明，规范的用意是在紧急情况时（如火灾、地震等）必须保证楼梯间内的不间断连续照明，而普通的延时自熄开关不能做到这一点，解决方法有以下两种：（1）可以选用高层建筑专用延时自熄开关，该开关为三线制，带有消防触点，消防控制线引至消防控制室。平时，延时自熄开关可以起到“人走灯灭”的节能作用；事故时，由消防控制室强行点亮楼梯间内照明灯具。这种做法的楼梯间灯具由双电源供电的事故配电箱提供电源，延时自熄开关控制灯具，事故时能保证楼梯间内连续可靠的照明，施工时只需多穿一根控制线，投资不高，是最理想的方案。（2）楼梯间内采用组合式应急灯，即同一个灯具内装两个光源，其中一个由应急照明电源供电、由消防控制室联动控制、平时不点亮、事故时强行点亮，另一个则由正常照明光源供电、由普通延时自熄开关控制。这种方式也能满足节能和规范的要求。

4结语

综上所述，高层建筑在空间使用上是有着明显的优越性，但同时由于其具有层数多、面积大、人口众多、功能复杂等特点，对信息化的要求也非常高，因此现代高层建筑对于电气的依赖程度也在不断提高，只有确保了高层建筑电气设计的科学性和合理性，才能真正保证高层建筑居住的安全和可靠。在工程实际中，只有正确理解规范条文内容、灵活运用，才能真正做到以人为本、为民服务。

参考文献：

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[2]李海安，黎文安.实用建筑电气技术[M].北京：水力水电出版社，2000

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[4]王宇平.浅谈高层民用建筑的电气设计[J].科技信息，2006

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