高層建筑電氣設計的主要內容及常見問題探討

摘 要：隨著城市化水平不斷提高，高層建筑數量越來越多，需要做好電氣設計。因此，文章就結合實際情況，首先分析高層建筑電氣設計的主要內容，就常見的問題展開論述。

關鍵詞：高層建筑；電氣設計；設計要點

高層建筑電氣設計涉及很多方面，周期較短，任務較重，對設計水平要求比較高。因此，在進行電氣設計過程中，要采用先進的設計理念，提高設計人員的節能環保意識，做到節能設計，對高層建筑電氣設計進行全過程的管理，保證電氣工程運行安全。文章就針對高層建筑電氣強弱電設計管理展開論述。

1 電氣設備選型

為了保證高層建筑的穩定性和安全性，設計人員要堅持節能環保的原則，合理選擇電氣設備的型號。第一，在設計高壓開關柜過程中，要選擇合理的真空斷路器。因為高層建交配電室一般設置在主樓地下層，在通常情況下，采用“五防”工程的真空開關高壓開關柜。在選擇變壓器過程中，可以采用干式變壓器。第二，在選擇低壓配電屏過程中，可以采用多米諾組合式開關柜等，通常采用自動空氣開關出線的方式。第三，為了保證電能供應，要結合高層建筑的特點，設置應急備用發電機組，在通常情況下，可以選擇用燃氣輪發電機，這種設備重量比較輕，反應速度比較快，很少出現一些故障，能夠滿足實際需要。第四，母線槽和電纜設置。根據國外的經驗，在實際設計過程中，可以采用接插式的絕緣母線槽，從而取代了傳統的設計方式，增加容量，保證電氣設備的可靠性和安全性，便于管理和維護。

2 低壓配電系統設計

電壓配電系統是整個高層建筑電氣施工的核心設備，在通常情況下，是由樹干式配電和放射式配電結合構成的，如果施工系統不同，在工程投入方面出現很大的差別，影響到工程基建的初期投資。比如在進行施工過程中，一棟高層建筑采用二路高壓進線，采用兩臺變壓器，另外在建筑內部還包括水泵房和冷凍機房，通常情況下，高壓部分采用單母線分段運行手動方式。低壓部分采用母線分段運行方式，聯動開關可以選擇自投自復、自投自不復以及手動轉化開關，實現變壓器正常穩定工作。為了有效地降低電氣設備成本，可以采用以下措施。第一，要盡量減少低壓柜的出線回路，在進行施工過程中，施工人員要確定負荷的種類和位置，合理設置同一區域內同一性質的負荷，由低壓母線饋出回路供電。施工人員可以根據實際情況，最大限度地減少低壓柜出線回路和低壓柜數量，從而不斷節約工程投資。比如對于高層建筑，如果在很長時間內不停電，在通常情況就是采用大容量單回路供電的，并且電氣設備性能較好，如果不出現電氣故障，是不需要進行檢修和維護的。第二，在進行電氣施工過程中，低壓配電系統系數和功率系數在很大程度上會影響到電氣設備建設的整體投資，具體對電流計算、電纜以及開關會產生直接影響。如果取值偏大，就會選擇容量大的變壓器，就會增強變壓器損耗。因此，在進行電氣設備選擇過程中，要合理選擇計算系數。

3 低壓配電室干線出線設計

在實際設計過程中，要控制低壓配電室干線至電氣豎井干線之間敷設工作，可以結合實際情況采用母線排配母線槽或者絕緣導線配橋架敷設，還有絕緣主干預分主干的分支電纜方式，在進行設計過程中，要考慮到各級連線之間的便捷性、可靠性和安全性，如果沒有進行合理設置或者處理，就會在安裝和運行過程中出現一些不必要的安全問題。

4 弱點系統設計問題

為了做好弱電系統的設計工作，在設計過程中，設計人員要結合高層建筑的實際情況，做好準備工作，設計科學合理的方案。設計人員要嚴格按照用戶的要求和規劃方案，結合相應的技術條件，要保證高層建筑弱電系統設計的經濟合理性、技術先進性以及安全可靠。結構化布線系統應用與高層建筑物中計算機和通信裝備，用來滿足將來的布線要求。在實設計過程中，設計人員要以智能建筑的標準和計劃作為依據，把電話通話也歸入結構化布線，從而明顯的區分語言和數據兩種終端。因此，設計人員要堅持因地制宜的原則，權衡利弊，采用先進的設計技術，提高電氣設計的安全性和可靠性。

5 電氣豎井設計

對高層建筑而言，電氣豎井發揮著重要作用，在實際設計過程中，設計人員可以采用預制分支電纜技術，避免出現密集母線槽防護差的問題，增強性價比，保證整體設計的氣密性、防水性靠。設計人員在設計過程中，要結合實際電氣設計標準和要求，對豎井位置進行科學布置，保證整個建筑物的安全。另外，設計人員要合理搭配電氣強弱電份線規模、數量，科學合理設置配電間，標出預留孔洞的位置，為以后施工創造良好的條件。

6 防雷接地設置

為了保證電氣設備能夠安全運行。如果落雷、線路落雷，就會損壞電氣設備，因此要做好做電氣設備防雷工作。第一，攔截，攔截工作是做好綜合防雷的關鍵，在實際過程中，可以采用避雷針或者避雷網。第二，屏蔽，就是降低外界電磁波輻射能力，或者限制某一區域內部電磁量向外傳播。第三，接地，可以采用低阻抗接地系統讓雷電流向大地釋放，從而降低引下線上的電壓，最終保護建筑物和維護人員的安全。第四，分流，就是根據防雷保護區，通過分級的方式釋放雷電的能力，保證多余的能量通過大地釋放出去。為了保證電氣設備的安全，要采用多種技術，最大限度地降低雷電的電壓，保證控制在設備承受的范圍之內。就目前而言，我國高層建筑大多鋼筋混凝土結構，在實際施工過程中，樓板之間連接十分穩固可靠，因此要做好金屬管線的接地。高層建筑防雷與接地、電氣設備接地是聯系在一起的，從而建立一個相對復雜的接地系統。因此，在實際設計過程中，設計人員要嚴格遵守設計標準和要求，利用鋼筋混凝土作為接地板，最大限度地滿足內部基礎鋼筋對接地體電阻的要求，保證電位均衡，提高建筑物的安全性和可靠性。

7 消防自動報警系統

對高層建筑物而言，為了保證高層建筑安全，科學設置消防自動報警系統，從而滿足安全管理的需要。高層建筑一旦發生火災，就要及時撲滅，否則就會導致更加嚴重的人員傷亡和財產損失。因此，在設計過程中，要采用人工智能化設計方式實現自動滅火。高層建筑消防自動報警系統涉及很多方面，對設計水平要求比較高。因此設計人員要根據高層建筑的高度、結構、性能和材料，采用合適的消防報警系統。設計人員在設計防排風系統過程中，可以結合實際情況采用正壓送風系統，負壓排煙系統，從而滿足高層建筑物的實際需要；為了更好地做好疏散工作，要科學設計通訊設備，采用程控、對講機以及火警專用電話，還要設置應急照明燈、誘導燈、疏散電梯以及防火卷簾門，保證在發生火災人們能夠及時撤離。在進行消防用電設備設計過程中，可以從以下幾個方面做起：第一，在具體設計過程中，設計人員采用雙電源的方式，結合放射的方式和末端自動虎頭方式，保證安全。第二，在設計過程中，要注意設計備用電源，要設置備用電源，從而滿足實際消防需要。第三，對消防用電配線而言，要保證導線的防火阻燃性，保證在發生火災后能夠正常運行，發揮消防自動報警系統的防范作用。

8 結束語

綜上所述，在進行高層建筑電氣設計過程中，要滿足各個建筑用戶用電的負荷，科學合理分配不同負荷時間段供電容量系數，提高高層建筑樓層的美觀性，保證電氣設計方案具有安全性，經濟性，科學性以及可靠性。

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