浅析高层住宅建筑电气设计

韩志刚

摘要：上世纪80年代以来，随着我国对外开放进程的加快，我国经济社会文化各领域得到空前发展，城市化进程不断加快，高层建筑如雨后春笋般出现。在高层建筑建设中，电气工程成为一项非常重要的基础工程。本文中，笔者以当前我国高层住宅建筑的电气设计为研究对象，对电气设计展开讨论。

关键词：高层住宅;电气设计

1 高层住宅建筑电气的设计原则

近年来，各种智能家居不断普及和应用，高层建筑如何做好电气系统的设计与施工，关系着住宅电气化便利性与否。在实际中，对于高层住宅建筑，其电气设计要遵循经济性、功能性、节能环保性三大原则，要根据实际情况综合考虑这三个要素，不能一味地为了经济性牺牲节能环保性，也不能让功能打折扣。建筑物的功能应该从四个方面来把握，一是色温、显色以及照度上的指数，二是人们在居住时的舒适度，三就是周边环境的交通便利度，四是就是可以满足某些特殊工艺或者是特殊场所的要求;节能的关键与要点是把不需要的能耗降下来，这一特点就需要我们首先充分分析不必要的能源，再采取针对性的措施。

2 目前我国高层建筑电气设计的现状

2.1 高层建筑消防电气设计不合理

为满足高层建筑设计的美观性，高层建筑结构建设时会忽略消防安全问题，很少会去考虑消防电气设计，使得高层建筑的消防水平不高，一旦发生火灾很容易在短时间内被大面积烧毁，给防火排烟消防体系的建设带来了不利的影响，并且消防电气设备与构造不能及时排放出浓烟，会危害被困人员的生命安全;设计人员不能根据不同高层建筑格局构造，合理选择消防电气设计方式，使得高层建筑整体消防效果不佳。这样不规范的消防电气系统设计，不利于人员的安全撤离。

2.2 高层建筑电气设计缺乏节能理念

高层建筑电氣设计缺乏节能理念，电气设备、电能运输装置的材料没有运用节能材料，使得在电气设备更新换代时，出现资源无法回收、造成二次污染的现象，危害着生态环境也不利于节能减排政策的落实。不能深刻贯彻与学习节能减排的基础理论与实践要求，不能将节能意识注入电气设计的方方面面，便增加了电气系统的耗能。没有先进的节能手段对电气系统进行升级与改造，无法满足现在社会对节能减排计划的应用需求，不利于电气系统的发展;部分节能设计实际操作流程烦琐，操作难度大，给技术人员带来了不同程度的问题，也降低了节能的效果。

2.3 防雷接地系统

根据《建筑物防雷设计规范》高层住宅需防侧击雷，需要将外墙金属门窗与防雷装置可靠连接。与特殊材质门窗连接时，需注意电气连接点的化学反应，应处理连接点，避免在化学反应的作用下，造成连接不牢靠，对人员造成安全隐患。住宅电气防雷引下线宜采用结构柱（剪力墙）内钢筋作为防雷引下线，宜利用建筑物结构基础筏（地梁）内的钢筋作为接地网，引下线需焊接连通并与接地网可靠焊接，高层住宅建筑因焊接点过多，施工过程中经常出现虚焊的情况，从而不能满足国家规范的要求，故应在设计时要求，施工时焊接的工艺及其要求，杜绝施工完成防雷接地系统达不到使用要求。

3 提高高层建筑电气设计的要点

3.1 进行实地考察，了解用户的用电需求

高层住宅电气设计的主要目的是为了满足用户的多方面需求。因此，在电气设计开始前设计人员必须做好充分的准备工作，能够结合当前的具体情况本着经济、实用、安全的原则进行电气设计，对此展开实际调查，了解住宅用户的用电实用需求，结合科学合理的分析、计算、总结，从而选取最优化的电气设计方案，保证电气设计的有效性。高层住宅电气设计工作人员应该具备专业的技术水平与丰富的工作经验，能够根据高层建筑的结构类型与具体情况选择适合的电气设备，从而提升电气设计的服务水平。

3.2 施工图纸规划设计要点

从住宅建筑施工专业角度来说，施工图纸规划设计工作的开展要严格遵守工程建设规范和技术标准。通过合理的开展住宅建筑规划设计、施工方案初步审核及住宅建筑施工图纸设计，可以从大方向上确定整个住宅建筑的基础结构类型和设计风格，进而为项目的运转提供参考。从住宅建筑工程设计角度，方案设计的宗旨在于从整体视角确定住宅建筑方案，在初步设计过程中，深入挖掘住宅建筑设计方案存在的缺陷，进一步优化改进，并与各个专业设计队伍建立合作，强化设计工作质量。在整个工程设计环节，施工图纸规划设计占据着重要位置，在设计施工图纸的过程中，需要明确各环节的具体施工数据。同时在设计施工图纸的过程中，还包括了住宅建筑的电气暖通施工图、给排水系统规划设计图及总平面施工图。设计人员可借助文字表达和图形描摹，充分凸显住宅建筑的意图，为工程建筑工作提供有价值的参考。

3.3 防雷与接地

防雷工作对于高层住宅建筑尤其是高层建筑而言是一个非常关键的环节，其具体的内容分为三个部分：防高电位入侵、防感应雷和防直击雷。这三种防雷工作又有其具体的实现方式：对于高点位入侵雷和感应雷，一般是选择在电缆进户处将绝缘子的铁脚支架进行可靠接地并同时安装避雷针;对于直击雷，则需要在屋面或者是容易受到直击雷的位置安装一些接闪器，并通过引下线与接地电阻很小的接地装置进行可靠连接。浅析高层住宅建筑电气设计字数：1246来源：中国电气工程学报2019年2期字体：大中小打印当页正文

3.4 合理控制变压器容量、台数及负荷率

住宅小区作为人们居住的重要场所，必须要保障人们的生命安全，这就对建筑物的防火等级能提出更高的要求，合理选择变压器等配电设备，是保证供电系统稳定运行的关键所在。通过调查发现，变压器在使用中存在空载、负载等情况，在运行中损失了大量电能，电压接入到线路中无法满足满载运行要求，因此在进行这部分设计时，应该对变压器运行负荷进行有效控制。从目前来看，住宅小区用电负荷正处于持续上升的趋势，其主要涉及午夜用电高峰期与工作日用电较低等因素交织作用，这部分负荷率处于轻载状态，造成很大程度上的电能消耗。为了缓解这种情况，充分发挥出变压器的运行效果，充分考虑变压器负荷率的控制，采取高效率、节能环保型干式变压器，更好的协调控制变压器自身能耗问题，保证高层住宅小区的用电安全。

3.5 加强高层建筑的节能设计

应该积极响应国家对节能减排计划的号召，对电气系统进行整改与优化，深化节能设计理念，选择电阻小的金属材料，降低热能消耗，减少能源损失，并选择耗能小的变压器，使电气系统的节能效果明显，并注意太阳能等可再生能源的应用，积极研发并使用新型元素，利用环保、可再生能源进行电气系统的创新升级，合理调控资源配置，推动电气系统的可持续发展。在资金允许范围内，选择更大限度的环保、节能材料，有利于保护环境与推动节能减排计划的实行。加强对节能电气设备的更新换代，定期对设备进行检查、保养，延长使用年限，及时维修损坏的设备避免质量安全问题无法及时检测出来，耽误了电气系统工作的有序进行。加强对材料利用的设计与管理，定期商讨剩余电气材料的应用情况，妥善处理剩余材料，保障节能的最大化，并督促提升材料的应用质量水平，避免资源浪费。

总之，应该加强对低压配电系统优化的重视，加强监督管理的能力，培养技术型人才，为高层建筑的发展打下夯实的基础，并提高系统设计的科学、合理性，不断更新相关技术与设备，促进电气体系的全面发展。

参考文献：

[1] 王树红.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].居舍，2018（21）.

（作者单位：沈阳国电泓大安全技术有限公司）