淺析高層住宅建筑電氣設計

韓志剛

摘要：上世紀80年代以來，隨著我國對外開放進程的加快，我國經濟社會文化各領域得到空前發展，城市化進程不斷加快，高層建筑如雨后春筍般出現。在高層建筑建設中，電氣工程成為一項非常重要的基礎工程。本文中，筆者以當前我國高層住宅建筑的電氣設計為研究對象，對電氣設計展開討論。

關鍵詞：高層住宅;電氣設計

1 高層住宅建筑電氣的設計原則

近年來，各種智能家居不斷普及和應用，高層建筑如何做好電氣系統的設計與施工，關系著住宅電氣化便利性與否。在實際中，對于高層住宅建筑，其電氣設計要遵循經濟性、功能性、節能環保性三大原則，要根據實際情況綜合考慮這三個要素，不能一味地為了經濟性犧牲節能環保性，也不能讓功能打折扣。建筑物的功能應該從四個方面來把握，一是色溫、顯色以及照度上的指數，二是人們在居住時的舒適度，三就是周邊環境的交通便利度，四是就是可以滿足某些特殊工藝或者是特殊場所的要求;節能的關鍵與要點是把不需要的能耗降下來，這一特點就需要我們首先充分分析不必要的能源，再采取針對性的措施。

2 目前我國高層建筑電氣設計的現狀

2.1 高層建筑消防電氣設計不合理

為滿足高層建筑設計的美觀性，高層建筑結構建設時會忽略消防安全問題，很少會去考慮消防電氣設計，使得高層建筑的消防水平不高，一旦發生火災很容易在短時間內被大面積燒毀，給防火排煙消防體系的建設帶來了不利的影響，并且消防電氣設備與構造不能及時排放出濃煙，會危害被困人員的生命安全;設計人員不能根據不同高層建筑格局構造，合理選擇消防電氣設計方式，使得高層建筑整體消防效果不佳。這樣不規范的消防電氣系統設計，不利于人員的安全撤離。

2.2 高層建筑電氣設計缺乏節能理念

高層建筑電氣設計缺乏節能理念，電氣設備、電能運輸裝置的材料沒有運用節能材料，使得在電氣設備更新換代時，出現資源無法回收、造成二次污染的現象，危害著生態環境也不利于節能減排政策的落實。不能深刻貫徹與學習節能減排的基礎理論與實踐要求，不能將節能意識注入電氣設計的方方面面，便增加了電氣系統的耗能。沒有先進的節能手段對電氣系統進行升級與改造，無法滿足現在社會對節能減排計劃的應用需求，不利于電氣系統的發展;部分節能設計實際操作流程煩瑣，操作難度大，給技術人員帶來了不同程度的問題，也降低了節能的效果。

2.3 防雷接地系統

根據《建筑物防雷設計規范》高層住宅需防側擊雷，需要將外墻金屬門窗與防雷裝置可靠連接。與特殊材質門窗連接時，需注意電氣連接點的化學反應，應處理連接點，避免在化學反應的作用下，造成連接不牢靠，對人員造成安全隱患。住宅電氣防雷引下線宜采用結構柱（剪力墻）內鋼筋作為防雷引下線，宜利用建筑物結構基礎筏（地梁）內的鋼筋作為接地網，引下線需焊接連通并與接地網可靠焊接，高層住宅建筑因焊接點過多，施工過程中經常出現虛焊的情況，從而不能滿足國家規范的要求，故應在設計時要求，施工時焊接的工藝及其要求，杜絕施工完成防雷接地系統達不到使用要求。

3 提高高層建筑電氣設計的要點

3.1 進行實地考察，了解用戶的用電需求

高層住宅電氣設計的主要目的是為了滿足用戶的多方面需求。因此，在電氣設計開始前設計人員必須做好充分的準備工作，能夠結合當前的具體情況本著經濟、實用、安全的原則進行電氣設計，對此展開實際調查，了解住宅用戶的用電實用需求，結合科學合理的分析、計算、總結，從而選取最優化的電氣設計方案，保證電氣設計的有效性。高層住宅電氣設計工作人員應該具備專業的技術水平與豐富的工作經驗，能夠根據高層建筑的結構類型與具體情況選擇適合的電氣設備，從而提升電氣設計的服務水平。

3.2 施工圖紙規劃設計要點

從住宅建筑施工專業角度來說，施工圖紙規劃設計工作的開展要嚴格遵守工程建設規范和技術標準。通過合理的開展住宅建筑規劃設計、施工方案初步審核及住宅建筑施工圖紙設計，可以從大方向上確定整個住宅建筑的基礎結構類型和設計風格，進而為項目的運轉提供參考。從住宅建筑工程設計角度，方案設計的宗旨在于從整體視角確定住宅建筑方案，在初步設計過程中，深入挖掘住宅建筑設計方案存在的缺陷，進一步優化改進，并與各個專業設計隊伍建立合作，強化設計工作質量。在整個工程設計環節，施工圖紙規劃設計占據著重要位置，在設計施工圖紙的過程中，需要明確各環節的具體施工數據。同時在設計施工圖紙的過程中，還包括了住宅建筑的電氣暖通施工圖、給排水系統規劃設計圖及總平面施工圖。設計人員可借助文字表達和圖形描摹，充分凸顯住宅建筑的意圖，為工程建筑工作提供有價值的參考。

3.3 防雷與接地

防雷工作對于高層住宅建筑尤其是高層建筑而言是一個非常關鍵的環節，其具體的內容分為三個部分：防高電位入侵、防感應雷和防直擊雷。這三種防雷工作又有其具體的實現方式：對于高點位入侵雷和感應雷，一般是選擇在電纜進戶處將絕緣子的鐵腳支架進行可靠接地并同時安裝避雷針;對于直擊雷，則需要在屋面或者是容易受到直擊雷的位置安裝一些接閃器，并通過引下線與接地電阻很小的接地裝置進行可靠連接。淺析高層住宅建筑電氣設計字數：1246來源：中國電氣工程學報2019年2期字體：大中小打印當頁正文

3.4 合理控制變壓器容量、臺數及負荷率

住宅小區作為人們居住的重要場所，必須要保障人們的生命安全，這就對建筑物的防火等級能提出更高的要求，合理選擇變壓器等配電設備，是保證供電系統穩定運行的關鍵所在。通過調查發現，變壓器在使用中存在空載、負載等情況，在運行中損失了大量電能，電壓接入到線路中無法滿足滿載運行要求，因此在進行這部分設計時，應該對變壓器運行負荷進行有效控制。從目前來看，住宅小區用電負荷正處于持續上升的趨勢，其主要涉及午夜用電高峰期與工作日用電較低等因素交織作用，這部分負荷率處于輕載狀態，造成很大程度上的電能消耗。為了緩解這種情況，充分發揮出變壓器的運行效果，充分考慮變壓器負荷率的控制，采取高效率、節能環保型干式變壓器，更好的協調控制變壓器自身能耗問題，保證高層住宅小區的用電安全。

3.5 加強高層建筑的節能設計

應該積極響應國家對節能減排計劃的號召，對電氣系統進行整改與優化，深化節能設計理念，選擇電阻小的金屬材料，降低熱能消耗，減少能源損失，并選擇耗能小的變壓器，使電氣系統的節能效果明顯，并注意太陽能等可再生能源的應用，積極研發并使用新型元素，利用環保、可再生能源進行電氣系統的創新升級，合理調控資源配置，推動電氣系統的可持續發展。在資金允許范圍內，選擇更大限度的環保、節能材料，有利于保護環境與推動節能減排計劃的實行。加強對節能電氣設備的更新換代，定期對設備進行檢查、保養，延長使用年限，及時維修損壞的設備避免質量安全問題無法及時檢測出來，耽誤了電氣系統工作的有序進行。加強對材料利用的設計與管理，定期商討剩余電氣材料的應用情況，妥善處理剩余材料，保障節能的最大化，并督促提升材料的應用質量水平，避免資源浪費。

總之，應該加強對低壓配電系統優化的重視，加強監督管理的能力，培養技術型人才，為高層建筑的發展打下夯實的基礎，并提高系統設計的科學、合理性，不斷更新相關技術與設備，促進電氣體系的全面發展。

參考文獻：

[1] 王樹紅.高層建筑電氣設計中低壓配電系統安全性探討[J].居舍，2018（21）.

（作者單位：沈陽國電泓大安全技術有限公司）