高層建筑的電氣設計與施工存問題及改進措施

隨著社會的飛躍發展，建筑物越蓋越多，為了減少建筑的占地面積，人們便增加建筑物的高度即建筑物向空中發展，這便有了現代都市的摩天高樓林立。但高層建筑由于其自身高度高、整體空間多且大等特點，對建筑設計與施工的各個方面都有更為嚴格的要求，在本文中主要談到高層建筑電氣設計和施工這塊的相關內容，本文將從以下三個方面進行論述。

一、供配電系統設計中存在的相關問題及處理

(一)預付費電能表的安裝與供配電系統的設計

目前，很多高層住宅建筑中在供電線路上會裝有預付費電能表，裝有這種電表的線路在用戶的余額不足或缺費時便會自動斷電。有的供配電系統的設計將這種預付費電能表裝在低壓配電屏消防設備的供電線路上，這樣的設計會有一些安全的隱患，以下將做進一步說明:

因為在目前高層建筑中，消防設備的供電系統設計按照規范采用的是一、二級負荷兩回路供電模式。即這樣一種供電模式:在同時供電的兩回路中，當一個電源發生故障時，另一電源不受影響正常工作。在多回供配電線路中，當一回路中斷供電時，其余線路也要能滿足全部一級負荷和二級負荷。所以如果將預付費電能表裝在需要這樣一種供電模式的消防設備供電線路上，當用戶余額不足或缺費時就會斷電，這也是間接的人為斷電。繼而造成消防設備不能得到連續、可靠的供電，如果發生火災等突發情況就會給人員疏散和消防滅火帶來障礙。

所以當我們設計供配電系統時，既要考慮系統的方便、性能等因素，同時也應考慮到一些潛在的隱患。

(二)變電所的位置選擇中存在的問題以及改進措施

在現實高層建筑設計和施工中，有的將配變電所室設置在地下室，若配變電所安裝時地下防水沒做好或者預留孔洞未堵塞嚴密，這就可能造成變電所進水被淹。再則如果位于上層的樓層失火，火災撲救過程中大量用水就有可能會流人最底層，就可能造成變電所進水，影響變電所安壘運行。

所以變電所的位置選擇應考慮到多方面的因素，如避開劇烈振動場所;避開多塵、水霧或有腐蝕性氣體場所;避開像廁所、浴室等經常積水場所的下方。以上等等因素都應該納入考慮的范圍。除此之外，還應考慮到一些突發事件的應急措施，如發生火災、水災、地震等突發情況的一些應急措施等等。且變電所配備耐火等級為一級的隔墻、甲級防火門、并配有公共走廊的門或從變電所可以直接通往戶外的通道。

二、對高層建筑低壓配電系統的研究

目前，高層建筑低壓配電系統的配置存在許多有待完善的地方，如漏電問題，由漏電引起的火災實例近年來不斷增加，這種火災失火后也難以找出真正的失火原因，也就是漏電引起的火災更具隱蔽性，所以加大了防范的難度，危害性也更大。

由于我國目前的基本國情，還是發展中國家，各項工作還在不斷的完善當中，對電氣火災防范工作這一塊也是如此。我國目前對電氣火災防范工作大多只限于一般性的防火檢查，這與許多發達國家側重消除隱患的做法存在差距，許多發達國家側重依靠完善電氣系統的設計、安裝和管理達到防息火災于未然的目的，從源頭上治理因漏電引起的電氣起火事故發生。

目前我國對漏電的處理主要是采用的是保護接地法。這種方法的工作原理是通過重復的接地起到平衡電位、達到減輕故障程度的作用。它對接地電阻值要求較高，所以在土壤電阻率p值較大的地區很難實現。并且這種接零保護系統存在著如果保護零線斷線后，不能保證安全的缺陷。

為提高安全系數，針對目前高層建筑低壓配電系統的實際情況，我們可做如下改進:在高層建筑中加裝漏電保護器。在現實應用中，比較常用的是電流型漏電保護器，這個與漏電保護的原理有關。

漏電保護是一種用來保護人身及設備安全的保護方式，它是以泄漏電流，人體觸電等非金屬性單相接地等故障為出發點考慮。并且它采用的是“差動”保護，即當配電線路中發生相一地故障或絕緣破壞時，故障電流或漏電電流的路徑對漏電保護能否正常啟動起著主要作用。故這時接地系統的形式與漏電保護有很大的關系。電流型漏電保護器的電流動作型的檢測特性性能好這個優點就能充分發揮出來，這時它即可作壘系統的總保護也可作為各干線，支線的分級保護。

三、如何改進應急照明設計

高層建筑的電氣設計與施工在應急照明這塊存在的較普遍的問題是照明設施不齊全，如按照相關規定:樓梯間、防煙樓梯間前室、消防電梯間及其前室、合用的前室和避難層(間)都應配備應急照明設計。還有就是照明燈不夠亮且有的照明設備年久失修等情況。下面以樓梯問照明為例，說明應急照明設計中存在的問題以及改進措施。

應急照明按功能分為三類，即:疏散照明、安壘照明、備用照明。在現實應用中，應急照明的設計存在一些有待完善的地方，如有的樓梯間用的是正常照明，這種供電負荷設計是存在缺陷的，這也是不符合《住宅設計規范》GB50096一1999中第6.5.3條。住宅的公共部位應設人工照明，除高層住宅的電梯廳和應急照明外。均應采用節能自熄開關”的規定。

樓梯間的照明屬于應急照明，規范的用意是在緊急的情況時(如火災、地震等)必須保證樓梯間內的不間斷的連續照明.所以不宜采用普通的延時自熄開關，但如采用普通的蹺板開關.這樣又會出現長明燈現象，既不節能且燈具因長期照明壽命減少，很易損壞。給維修帶來壓力，如果沒有得到及時維修，當遇有突發事故就不能正常照明，影響人員疏散。所以基于以上幾點，解決方法如下:

(1)選用特制延時自熄開關(高層建筑專用)，這種開關帶有消防觸點且消防控制線引至消防控制室，整體上來說它是一個三線開關。在正常情況下，該延時自熄開關，人走燈滅起到節能作用和其他的延時自熄開關的功能一樣。當發生突發事故時.由消防控制線強行點亮樓梯間內照明燈具。這個開關的原理是這樣的:正常情況時，樓梯間燈具由雙電源供電的事故配電箱供電，這時由延時自熄開關控制燈具。當發生事故時，開關帶有消防觸點牽引消防控制線強行點亮照明燈具，保證樓梯間內連續可靠的照明。況且這種開關的制作操作簡單，只需在施工時多穿一根控制線，目前市場上也售有這種開關。

(2)采用組合式應急燈，這種方法就是裝兩個光源在同一個燈具內，其中的一個由消防控制室聯動控制且由應急照明電源供電，平時這個光源不點亮，達到節能和保護該光源的作用。如果發生事故，消防控制室聯動控制強行點亮，這時平時正常供電的光源則由普通延時自熄開關控制.這種方式同樣也能滿足節能和規范的要求。

四、結 語

高層建筑電氣設計與施工包括的范圍很廣，我們無法一一談到，本文主要從以上三個方面對相關問題進行了探討，具體分析了供配電系統設計、高層建筑低壓配電系統及應急照明設計中經常出現的一些問題、提供了一些事例、給出了一些出現這些問題的原因并提出了相應的防范措施，以供參考。