高層建筑工程中的強電設計1

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摘要：高層建筑的強電設計，必須嚴格遵循國家現行的規范及要求，同時應適應安全、節能、使用及維修等需求。現階段我國高層建筑工程中的強電設計還有很多不足，本文針對這些強電設計中的各個要點進行了深入探討。

關鍵詞：高層建筑；系統；強調設計

現階段，城市規模不斷擴大，高層建筑也日益增多，而隨之而來的電氣設計尤其是強電設計，成為民用建筑電氣設計者面臨的重要課題。

1、高層建筑工程中的供電與配電

按照《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008及《高層民用建筑設計防火規范》GB2005-95（2005年版的要求，一類高層建筑的負荷大體可分為消防設備、走道照明、警衛照明、安保電源、障礙照明、排污泵、生活水泵、客梯等，我們應以一級負荷進行配電。另外某些大型超市或商場里面，其經營管理使用的計算機系統用電應為一級負荷中特別重要的負荷。設計不同類型的高層建筑，可參照《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008附錄A，確定本工程各負荷類別的負荷等級，合理合規進行設計。

在高層建筑中，應根據建筑布局的特點，同時考慮變配電房深入負荷中心，減少電能損耗、進出線便利等因素，合理選址高低壓配電房位置。

當負荷等級為一級負荷時，本地電業局只能提供單回路10KV時，無法滿足《供配電系統設計規范》3.0.2時，為了保證消防系統、計算機系統、各種弱電系統、應急照明系統等，我們還必須設置發電機作為消防及重要負荷的應急備用電源。當市電中斷供電時，應急柴油機應能在15～30s內向消防負荷供電，柴油發電機電源不得與市電并列運行，當市電恢復時，機組應自動退出。對于一級負荷中特別重要的負荷，設置UPS或EPS應急電源，并與柴油發電機配合使用時，停電初期使用UPS或EPS應急電源，作為與自動啟動的應急發電機配合使用時的EPS的工作時間不宜小于10min，待柴油發電機電源進入穩態后，使用應急發電機電源。

2、低壓配電及線路敷設方式設計

根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008 7.4.2“對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑物，除消防干線外應采用阻燃低煙無鹵交聯聚乙烯絕緣電力電纜、電線或無煙無鹵電力電纜、電線”；消防設備的配電電纜及線路敷設應符合本規范13.10.4、13.10.5的要求本文不一一列出，需要指出的是新的《住宅建筑電氣設計規范》JGJ 242—2011 6.4.3 對普通照明的電纜配電明敷設時也應采用低煙、低毒的阻燃類線纜。

在高層建筑電氣配電中，對于單臺容量較大的負荷或重要負荷可采用放射式配電，對一般設備采用放射式與樹干式相結合的混合方式配電，一、二級負荷尚需將正常電源和備用電源在其末端配電箱處自動切換，互投電源均取自不同的母線段。消防設備的配電箱應有明顯標志。

3、照明系統的設計與控制

3.1高層建筑中照明系統的設計

疏散樓梯、地下車庫和其它大空間等處，應設置疏散指示燈，且疏散指示燈間的間距應符合《民用電氣設計規范》JGJ16-2008 ，13.8.5，地下室有人防時同時還應滿足《人民防空工程設計防火規范》GB 50098—2009，8.2.4要求。

照明燈具選用與裝修相協調的高光效低能耗燈具。所有熒光燈均配電子鎮流器。地下車庫采用熒光燈，吸頂安裝，集中控制。走道、大堂、前室采用熒光燈，吸頂安裝，就地控制。機房采用熒光燈、吊裝，就地控制。應急照明應選用專用的燈具。均帶有玻璃或其他防燃性較好的保護罩，在電梯井里，從它的最高點到最低點0.5m 起，應按照每七米的間距來設置檢修燈，此外，在電梯頂部和其機坑處，還應設置雙孔開關和檢修插座。

3.2 照明系統的控制

在高層建筑中，樓梯燈照明一般會使用聲控節能開關來進行控制，樓梯內的應急照明則應選用FAS，達到強制點亮的效果。而大堂、走廊、車庫等處的照明，一般也是由BAS來控制，也可選用FAS 與BAS 共同予以控制。辦公室或別的功能用房，通常設置的是就地開關，應確保急疏散指示燈常亮，便于電力事故發生時，應急燈能發揮其應有的作用。在規模較大的餐飲場所、商場等處，為壓縮工程建設成本，避免重復設計與二次裝修，該類地方的應急照明應選用FAS進行控制。

4、防雷接地裝置系統

根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010，進行建筑物年預計雷擊次數計算，如為二類防雷建筑應按以下措施進行設計：

4.1為防直擊雷，由在屋面、女兒墻上明設φ12鍍鋅園鋼及屋面板鋼筋并構成網格（二類：小于10mx10m或12mx8m。三類；小于20MX20M或24MX16M）作接閃器，并在建筑物頂各突出的尖角部位設避雷短針（φ12，L=0.6M），利用鋼筋混凝土柱、剪力墻內的對角兩根主鋼筋作引下線，引下線的間距不大于18（二類）；三類不大于25米。另在每個作為引下線距地0.5處的柱子上預埋鋼板用于側量接地電阻及接引入人工接地體；基礎鋼筋網作自然接地極。并要求引下線頂部與屋面上的避雷短針及避雷帶可靠焊接，引下線底部與地下室底板鋼筋混凝土主鋼筋可靠焊接。

4.2防側擊雷（超過45m）：從建筑物的第四層起每層鋼筋混凝土外圍圈梁及墻內主鋼筋與作為引下線的柱內主鋼筋可靠焊接，以構成均壓環。同時要求四層以上的所有金屬門窗及金屬構件須與建筑物的鋼筋混凝土圈梁及墻內主鋼筋可靠焊接。

4.3.防雷電感應：為防雷電波及電磁脈沖的侵入，在配變電所的高壓柜上安裝避雷器；所有管道井，電梯井內的金屬構件及進出建筑物的所有金屬管線須與接地裝置可靠焊接。

4.4.接地裝置：利用建筑物的鋼筋混凝土底板、承臺及樁基內的主鋼筋作為接地極。并要求與引下線可靠焊接。

4.5 要求所有的連接處采用直徑不小于12的鋼筋與接地裝置可靠焊接。所有外露的防雷接地裝置材料均應采用熱鍍鋅材料，并在焊接處采取防腐措施。

4.6.建筑物防雷接地與配變電所及強、電梯機房、消防控制室、計算機網絡機房等弱電設備用房的工作接地、保護接地共用一套接地裝置，接地裝置的接地電阻應不大于1Ω。否則應在室外增設人工接地體。另在每個強弱電豎井內設接地干線。

4.7. 本工程采用總等電位連接，兩個防雷區的界面上應將所有通過界面的金屬物作等電位連接。另需在衛生間做局部等電位連接。

架空和直接埋地進出建筑物的金屬管道在進出建筑物處就近與防雷的接地裝置可靠相連。

4.8. 計算機電源系統、有線電視引入端、電信引入端設過電壓保護裝置。為保證弱電設備的安全，防感應雷采用三級防雷：

（1）在總變配電室的配電屏內裝設60KA（10/350）μs避雷器；

（2）在屋頂電梯及風機配電箱內裝設20KA（8/20）μs防浪涌抑制器；

4.9弱電信號系統的防雷擊電磁脈沖設施：凡是從機房外引來金屬信號線都應安裝相應的避雷器，對網絡系統的計算機和數字設備、監控設備，特別是光纜，必須在室外進行熔接后才能引入室內。

5、自動控制

配變電所內所有高低壓開關柜及各主要配電箱內的開關均須預留供計算機集中控制用的專用接口，為智能化管理提供基礎條件。

所有大開間的照明均在照明配電箱內集中控制；各建筑內辦公室及宿舍等小房間或區域的照明則采用就地控制。

所有動力設備均可在其末端配電箱內和就地控制。

6、結論

總而言之，在高層建筑工程的強電設計過程中，設計人員應綜合考慮工程的特點及特殊情況，與工程建設的各參與單位間相互配合，找出工程建設中出現的問題，然后有針對性的采取處理措施，確保強電設計與工程建設的需求相符合，使工程項目能順暢運行。

參考文獻：

[1]卜瑩瀅.高層建筑工程中的強電設計與應用[J].城市建設理論研究（電子版） ，2012，（16）.

[2]王智成，宋國鵬，路茜等.高層建筑強電系統安裝過程中應注意的問題[C].四川省土木建筑學會第十次代表大會暨第34 屆學術年會論文集.2009∶241 --242.

[3]趙廣福，趙君.淺析建筑電氣工程質量管理應該注意的幾個問題[J].城市建設理論研究（ 電子版） ，2012，（ 36） .

[4]JGJ16-2008，民用建筑電氣設計規范