关于高层建筑电气设计探讨

刘小妹

摘要：本文主要对高层建筑中供电和配电设计、照明系统的设计和控制、防雷接地装置系统设计、电气控制系统设计几个方面进行探讨，以其对高层建筑电气合理设计作参考。

关键词：高层建筑；强电设计；系统；控制

引言

目前，建筑工程正走向电气化、自动化、智能化方向发展，对电气工程做好合理的设计与施工，才能满足社会的需要与人们的需求。电气设计在高层建筑设计中的地位越来越重要的同时，对设计人员的要求也越来越严格。准确的选择设备，合理的设计结构，整个电气系统的安全性仍是不容忽视的焦点问题。

1 供电和配电

根据民用建筑中电气设计规范（JGJ16—2008）要求以及高层民用建筑工程中其设计防火规范（GB 50045—95）要求，其负荷主要分为以下几种：消防设备、生活泵、走道照明、总值班室、警卫照明、安保电源、客梯电力、障碍照明、排污泵、电子信息设备的机房电源等一些 重要的用电设备的设计应该以一级负荷为主。其中在一些的大型超市或者商场里面，其计算机系统用电设计一般为一级负荷，其他设施的用电设计则可以为二级或者三级负荷配电。在高层建筑中，其地下室一层中应该设置一座l0kv的变电所，通过市电分别地引入两路l0kv的独立电源。其中高压应该采用单母线分段的方式，并辅以手动联络的方式，与机械电气实施联锁，在日常生活中，其一般实施的是分列运行，这样即使一路失电，另外一路仍旧可以带一级负荷或者部分的二级负荷。同时还应该结合建筑中具体的根据负荷大小，如设置两台1600KVA或4台1250KVA等，接着再分别进行两两联络，分段分列地进行运行，其中在其中间应该设置相应的联络开关，且有电气机械设备的联锁。为了确保安保系统、计算机系统、消防系统、其他的弱电系统、通信系统以及应急照明系统能够连续工作，应该设置相应的EPS系统以及UPS系统。其中的EPS系统中，应急照明应该为集中式的应急系统来进行供电，要注意的是其连续的工作时间应该大于90mins，而部分连续工作的时间应该大于180mins，同时EPS装置切换时间不能超过5s，分区或者按层来进行EPS装置的设置，而每一个的EPS应该带有相应的联网接口，利用专用网线将这些数据传输到变电所值班室中EPS管理主机去，同时管理主机也应该带有相应的联网接口，能够和消防中心联网。UPS系统中，应该将交流电源预留出来，并且在各个专业机房中应该自带UPS。

在高层建筑工程中应该设置相对应且用于应急发电的柴油发电机房，在机房内应该设置一台柴油发电机组，从而便于该工程项目一级负荷、二级负荷以及一些特别重要负荷的使用。若两路的高压电源出现故障，应该在30s内自动将柴油发动机组启动，以便于确保其符合一级负荷以及一些重要负荷的供电需求。

2 高层建筑照明系统的设计和控制

2.1照明系统的设计

疏散楼梯、大堂、地下车库以及建筑工程中的大空间等应该设置相应的疏散指示灯，这些疏散指示灯的布置间距不能超过20m，其中在转角处则应该密布置，根据建筑照明设计的规范标准（GB 50034-2004）要求，其照度要求主要如下：第一，办公室的照明应该采用高光效的嵌入式直观型荧光灯或者节能荧光筒灯。楼梯间、走廊以及电梯前室也应该采用这种灯具，而在水泵房和厨房应该采用防潮型的萤光灯具，空调房、变电站和机房应该使用荧光灯。第二，在设计过程中，所选用的所有灯具都必须要采用高显色、高品质以及节能型的荧光灯管，同时还要配备相应的高品质启辉器以及高功率因数电子镇流器，其显色指数应该为80。第三，疏散指示标志以及应急照明灯应该带有玻璃或者一些非其他燃烧材料所制作的保护罩，在电梯井中，从其最高点和最低点的0.5m起每隔7m来设置检修灯，其照度是50Lx，此外在电梯的顶部以及其机坑应该分别设置双孔开关以及检修插座。

2.2 照明系统的控制

在高层建筑中，楼梯灯照明通常采用的是声控节能开关对其控制，在楼梯内的应急照明应该使用FAS强制点亮。而大堂、地下车库、走廊、大空间以及电梯等其照明通常是由BAS所控制，也可利用FAS和BAS進行联合控制。

办公室和机电房或者其他功能的用房一般则采用的是就地开关控制，其中应急疏散指示灯应该以一种常亮的方式，以此便于在发生一些电力事故的时候，其能够充分发挥其作用。在大型的餐饮场所或者商业场所中，为了减少工程建设的成本，防止二次装修和设计，其应急照明控制可采用FAS来实施。

3 防雷接地装置系统

按照全国民用建筑工程设计技术措施——电气（2009）<建设部发布>的相关规定要求，明确防雷类型，并采取相对应的防雷保护措施，尤其在一些容易受到雷击的地方应该装设接闪器和避雷器，把柱内中的主钢筋作为其防雷引下线，而基础钢筋则作为接地装置，通过焊接的方式来安装接地装置、接闪器以及引下线，从而促使其具有良好的电气通路。在高层建筑工程中，其配电系统中的接地型式主要采用的是TN—S系统，防雷接地和电气保护接地共用一套接地装置，简而言之就是将基础钢筋作为其接地装置，其中基础内中的钢筋必须要联结成为通路，使其成为一个闭合环，而这个闭合环和地面之间的距离应大于0.8m。同时在和防雷引下线相对应的室外地下0.8m一1m埋深处被用于引下线的钢筋上应该焊接一根镀锌导体，若自然接地体的接地电阻不符合要求，可将人工接地极相应地增大。为了避免雷击，应该在建筑屋面四周的沿檐口、屋脊和女儿墙等进行避雷带或者避雷网的装设，同时在屋面周围设置相应的网格，明敷避雷带，同时在测量接地电阻钢板上应该实施保护外罩以及线用螺栓组的设置，建筑物内的所有接地系统均应该共同用一个接地网。

4 电气控制系统

在电气控制系统中其强电设计，首先应该选用合理的电气设备，并明确其标准值，为了防止启动电机的时候，其电流对变压器中的电压造成影响，交流电机的启动应该采用软启动，在竖井内或者地下一层中的动力配电箱通常情况下可采用明装箱的方式，在竖井以外的配电箱则可以相应的装高，其底部应大于1.5m。另外，在竖井内，各个配电箱箱门的安装一般采用的是对开双门。在敷设线路的时候，应该结合工程建筑和电气系统的实际情况，按照其设计的相关要求来实施敷设，若其管路的弯曲比较多或者管路比较长，应该结合施工验收规定中的相关要求，在顶板上或者墙上进行过路线盒的设置。而在建筑物的地下层应该实施总等电位的联结，将建筑屋内中的长金属体，比如消防立管、喷淋立管、冷却水立管、给排水金属管以及空调管都应该竖向连接，且与接地钢筋焊连，形成电气通路，从而确保其电气控制系统的正常运行。

5 结语

总之，在高层建筑工程的强电设计中，设计人员应该结合工程的实际情况，综合考虑各个因素，加强和工程建设各个参与单位之间的配合，及时发现在工程建设过程中存在的问题，并采取相应的解决措施，从而使其设计满足工程建设的需求，确保工程项目的顺利进行。

参考文献：

[1]李应斗；现代住宅强电设计体会[J]；山西建筑；2005（3）

[2]张旭东；智能别墅小区强电电气设计[J]；机械工程与自动化；2008（03）