淺析高層建筑電氣接地設計

趙孝斌

【摘 要】隨著社會的發展，我國的高層建筑也越來越多。可以說雷電災害一直是人們比較害怕的自然災害，嚴重的威脅著我們的日常生活安全，我國每年都會發生很多因為雷電而導致的人員傷亡或者設備損壞等情況，因此如何避免雷電成為了一項重要的內容。現在隨著城鎮化趨勢加快，越拉越多的高層建筑在城市中拔地而起，而電氣又與我們的生活有著密切的關系，電氣的正常運行能夠為我們的生活提供便利，因此保障電氣系統的安全非常重要，對高層建筑進行電氣接地設計有著非常重要的意義。

【關鍵詞】高層建筑；電氣；接地設計

引言

高樓聳立已成為目前現代化都市的特點，這正是現代化經濟發展的結果。高層建筑的出現不僅僅有效地解決了城市人口與城市用地之間的矛盾。同時也給城市生活中的人們提供了更多的空間和發展機遇。而對于高層建筑下的電氣設計則是關乎高層建筑安全性以及使用可靠性的基本保障，因此需要我們投入更多的精力來確保其符合建筑生產需求，從而提升高層建筑的建設質量。

1高層民用建筑設計的基本原則

1.1負荷計算

超高層建筑供電設計需要搜集多種資料，電力負荷就是其中的一個重要參數，設計人員是否能夠計算出電力負荷，會影響到電氣設備選擇。因此設計人員可以采用系數法和負荷密度法對電力負荷進行計算。

1.2充分滿足建筑物的使用功能

實用性原則是電氣設計中重要基礎性原則。可以說在建筑中開展高層建筑電氣設計的主要工作就是提升建筑物的功能，為人們生活提升相關便利，提升人們居住環境的整體舒適度。因此在實踐的設計工作開展中，要基于實際地建筑狀況開展相關電氣設計，繼而有效滿足相關實際的需求。在源頭上滿足的實際建筑需求。因此，在實踐的高層建筑電氣設計工作開展中，要避免電氣設計空有其表，要加強對實用性的重視，根據實際的建筑物應用需求適當的增添相關電氣功能，應用相關智能化的電氣設備，進而充分發揮建筑自身的作用，凸顯電氣設計的重要意義。

1.3節能

為了更好的響應可持續化的發展的要求，我們需要在設計過程中引入節能減排、低碳生活的概念和內容。通過實踐得知T5比T8或是T10更具有優勢，在使用過程中T5能夠更好而將電能轉化成為光能，并實現節能的效果；通過高效利用變頻電子技術能夠使電氣設備更好的節約能源。

2高層建筑電氣接地設計的內容

對于高層建筑來說，接地防雷擊措施是非常重要的，通過接地防雷擊來避免建筑遭到雷擊，而防雷接地的設計主要是通過接閃器、屏蔽裝置以及接地裝置等來進行的，當發生雷電的過程中，通過接閃器將雷電所產生的電流匯聚到一起，然后通過引下線來將這部分電能傳導至地下。對于高層建筑來說，其中的電氣設備及電梯機房等部分都是需要通過接地裝置來將電流引導進入地下。但是，當經過測定不滿足電阻閥值的要求時，就需要通過人工的方式來進行分流。在高層建筑中，為人們提供電能的金屬電纜橋架及其分支等一般都是長期暴露在外部的環境中，因此這些金屬支架很容易在雷電天氣遭到雷擊，因此對其進行接地設計是非常必要的，應該保證這些電纜架橋的整體結構中最少有兩到三處是與接地干線相連接的。

3高層建筑電氣接地設計要點

3.1防止高電位引入

對于高層建筑來說，對電氣系統進行接地設計能夠減少因為高電位引入而帶來的危害，因此在對高層進行設計的過程中應該對建筑的電源進行科學合理的規劃，這樣才能夠在一定程度上避免高電位的引入，在具體操作中應該注意一下幾點：首先，高層建筑需要鋪設眾多的電纜，數量龐大，因為高層建筑的高度限制，因此很多電纜在鋪設的過程中存在各種各樣的難度，針對這些困難，電氣設計施工人員往往都會見一些需要鋪設在地下的電纜改為架空線入戶，對于這些架空線應該注意與建筑物外墻之間的凈距離保持在50米以上，這樣才能夠充分的保證電纜的安全。其次現在很多電纜都是通過建筑物內的管道來進行鋪設的，因此需要將這些電纜與接地裝置進行連接，從而能夠保證一個良好的接地狀態，對預防高電位的引入有著非常好的效果。第三，高層建筑內的一些金屬管道等應該進行接地設計，在建筑物內的接地干線應該與每個樓層的樓板鋼筋相連接誒，這些金屬物的底端或者是頂端應該有防雷裝置，這樣才能夠提高電氣線路的安全系數。

3.2預防雷擊

預防雷擊是高層建筑在進行電氣設計過程中應該尤為注意的一個問題，通過這些防雷措施能夠為人民群眾的生命財產安全提供重要保護。預防雷擊裝置能夠預防側擊雷、直擊雷以及雷電波等等，電氣施工人員在對高層建筑進行施工的過程中對于防雷擊設計應該注意一下幾點：首先應該在高層建筑的屋頂四周鋪設避雷接閃帶，應該達到相應的等級要求，可以充分的利用建筑物內的鋼筋體系作為防雷裝置，在相應的構件之間應該連接電氣桐廬，這樣就能夠將所有的結構柱作為引下線來使用。針對高層建筑物的外立面，施工人員在建筑施工的過程中一定不能偷工減料，這樣才能夠為建筑物提供必要的防雷設計。其次是接地極，在高層建筑物中，接地極應該連接到室外的人工接地裝置上，同時應該保證室外接地極與墻體和基礎之間的距離大于1米，埋設的深度也應該大于0.5米。第三是針對高層建筑物上的一些突出金屬構件，比如金屬通風管、天線基座、金屬欄桿和金屬門窗等都應該與防雷帶相互焊接，通過防雷帶的鏈接來實現可靠的連接。第四在高層的配電箱、弱電機房等處也應該安裝電涌保護裝置，對于有線電視系統和計算機電源系統中都應該增加電壓保護裝置，從而能夠提高高層建筑的避雷效果。

3.3防止雷擊過電壓

在很多高層建筑電氣豎井中一般都會安裝大量的電纜或者是導線，而不同的電氣豎井之間也是相互接通和相連的，因此需要注意幾點要求：首先是應該根據相應的物理原理，在高層建筑的重心區域的電磁場是最弱的，因此電氣豎井也是安裝在建筑物的平面重心位置，通常是在電梯或者是樓梯的兩側，這樣提高了樓層整體的隱蔽性。第二為了防止雷擊過電壓，在高層建筑物中的一些暖氣管道和配電線路等具有金屬構件的部門都需要安裝相應的雷擊過電壓裝置，從而能夠保證不同的樓層可以通過接地干線而相互連接成為一個整體，保證電氣的安全可靠。第三，對于高層建筑物的導線來說，需要穿入到接地導線的鐵管中，因此電氣施工人員可以采用全塑電纜來進行接地設計，這樣能夠在一定程度上取代金屬電纜的導電性，具有一定的屏蔽作用。但是全塑電纜的橫截面積相對較小，因此如果僅僅使用一根全塑電纜的話，會導致電阻過大，不利于通電，所以通常情況下都是采用多根全塑電纜進行合用。

結語

電氣設備設計需要運用多方面的知識，而且在技術方面難度較大，所以設計人員在設計超高層建筑電氣時面臨著巨大的挑戰。超高層建筑一般是綜合樓或者民居樓，所以用電負荷與供電范圍較大，再加上人員高度集中，配備了很多用電設備，所以設計人員除了要做好負荷計算、電源確定和變電所布設、電纜電線選擇等工作，還要設計好疏散指示標志，安裝應急照明系統，這樣才為超高層建筑供電安全性提供保障。

參考文獻：

[1]李強.高層民用建筑中電氣設計要點解析[J].建材與裝飾，2016（44）：108～109.

[2]錢森.高層民用建筑中電氣設計要點解析[J].通信電源技術，2016（04）：212～213.

（作者單位：中建八局天津建設工程有限公司）