超高层住宅建筑电气设计要点探究

超高层住宅建筑电气设计要点探究

梁广义

身份证：12010319860824423X

摘要：随着经济、科技发展的带动，我国城市中的超高层住宅建筑也在不断增多。其中，超高层住宅电气的合理设计是重中之重，不仅能保证各用电设备的安全、稳定运行，还可以通过高效配置达到节能和减少安全隐患的目的。对此这就要求电气设计人员要依照具有的设计要求，在满足基本功能的前提下，减少能源损耗，确保整体建筑的安全可靠性。

关键词：超高层住宅；建筑电气；设计要点

1超高层建筑电气设计的特点分析

超高层建筑中与电气相关联的设备较多，例如楼梯安全照明系统、电梯、消防设备、排风设备等，由于一些电气设备处于高层上端，所以还需要单独设置电源，这就大大增加了电气设备的用电量。为了达到电气设计的经济性要求，在进行高层智能建筑电气设计时，要在考虑稳定性和安全性的基础上，降低电气设备负荷，从而达到节能设计的最终目的。另外，高层智能建筑不同于低层建筑，其对于高低压配电系统以及防雷防火等要求较高，所以在进行实际电气设计时，要重点进行优化设计，从而给人们的居住安全提供必要保障。

2超高层住宅建筑电气设计安装施工常见的问题

2.1电气设备运输困难

对于安装专业来说，超高层建筑最显著的难点就是竖向运输困难，大量建筑垃圾清运、大型设备运输上楼、避难层设备转运等。其中电气专业变压器及低压设备的运输尤为突出。目前主流的运输方式有三种：货梯运输、电梯井道运输、外立面塔吊运输。每种方式都有着局限性，货梯运输限制了变压器的尺寸及重量，且一般住宅类项目不设置货梯，普通客梯的运载条件则更为苛刻。电梯井道运输相较于货梯运输，对变压器尺寸及重量的要求较为宽松，但是后期运维更换则更为困难，需要拆除电梯轿厢，再将变压器运出。外立面吊装运输对变压器尺寸及重量要求最低，但后期运维更换也最困难。所以设计师在设计过程中应该综合考虑各种情况，以及从经济性、实用性方面折中考虑。

2.2施工现场存在的安全隐患

在施工现场，由于超高层住宅建筑的施工场地和施工环境都十分复杂，建筑人员在安装电气设备时也存在着安全隐患。超高层住宅建筑的施工人员要有足够的专业知识和操作水准，能够规范的对电气设计进行安装和施工。施工中的安全问题，不仅影响着电气设备的安装，而且影响着施工人员的生命安全，我们一定要重视施工现场存在的安全隐患，做好安全防护。

2.3技术人员专业水平参差不齐

随着我国经济水平的不断提升，高素质的专业人员也在不断增多，但是超高层住宅建筑电气施工需要在恶劣的条件下进行施工与安装，高素质人才不愿意在工地进行工作。在电气的安装工程中，我们必须要有一定的专业人员，才能更好地进行电气施工，如果没有专业的人员的指导，在施工场地的建筑工人，其素质水平较差，无法看懂电气设计的相关图纸内容，所以会最终影响电气设计的安装，致使电气设备的安装无法达到设计预期。

3超高层住宅建筑电气设计技术要点

3.1变配电房落位考虑

传统住宅建筑变配电房一般设置在一层或地下室，但对于超高层住宅建筑来说，变配电房设置在一层或地下室并不一定适用，过长的供电距离会造成一系列问题，其中压降的影响最为明显。目前超高层配电有着若干种成熟的解决方案，下面列举三种常见的配电方式做以比较。传统方式配电，配电房设置于地下一层或首层，此种方案比较经济，可以减少变压器、补偿柜及馈线柜等相关设备数量。但在设计的时候，一定要进行压降计算并合理放大电缆规格以减小压降至合理范围。此种方案不适合过高的建筑类型，一般建筑超过200m便不考虑此类配电方式，放大电缆规格的方式很难解决压降问题。配电房分设两处，一处设置于地下一层或首层，为建筑低区配电；另一处设置于中间避难层，以放射方式向上下配电。此种方案配电房深入负荷中心，有效解决压降问题。但变压器不宜过大，避难层采用外立面塔吊运输是非常困难的，在经济性上也比①种方式更差。配电房分设两处，一处设置于地下一层或首层，为建筑低区配电；另一处设置于顶层向下配电，此种方式也可以有效解决压降问题，在避难层条件不足设置配电房时可以采用，相较于②种方式变压器由外立面运输难度相对较低。成本方面②方式类似，需要按照项目具体分析。综上所述，超高层建筑设计需要更多的思考，更多的比较以及更完善的专业知识。需要更多的在经济性、实用性中取舍。

3.2接闪带和接闪网

超高层建筑一般会明显高于周边建筑，这使得超高层建筑更容易遭受雷击侵害，因此对防雷接地的要求比一般建筑更为苛刻。应根据当地年雷击数及建筑情况进行防雷计算，确定防雷等级，相应设置接闪带、接闪网、均压环。防雷引下线的设计应优先考虑利用建筑内钢筋，但现代建筑造型多变，防雷引下线不一定能直通地面，需要考虑引下线的转换问题。超高层建筑的防雷设计还需考虑一些建筑内的非常规业态，个别高端住宅会在地下室加设马术培训班、柔道培训班等场所。四肢跪地的人及动物步跨较大，跨步电压较大，雷雨天气容易造成危害，接地网格的间距应考虑此类情况设置。综合利用接闪带、接闪网、均压环、接地网，使建筑成为一个“法拉第笼”保障人身安全。

3.3低压配电系统设计

根据国家相关标准的要求，配电室应位于或邻近负荷中心，且要留出一定的发展余地。配电室中，除必要管道外，不可存在其他管道。对于落地式配电箱，应将底部抬高，位于室内的落地式配电箱与地面之间的距离不可小于50mm。位于室外的落地式配电箱与地面之间的距离不可小于200mm，且底座应进行封闭。低压配电系统设计中，同一个配电室中呈并列分布的线，需在分段位置设置防火隔断，母线出现负荷的时候，能够迅速做出反应。配电室内如果同时存在低压配电设备、高压配电设备，则要对两者进行分隔，两者间的距离不可小于2m。针对低压配电系统中的重要设备，为保障其用电安全性，应构建电能智能监测改善系统，以实时在线分析、监测、改善大容量非线性负载回路、重要回路的电能质量。

3.4消防系统设计

火灾对超高层住宅建筑有着毁灭性的打击。在火灾发生时，消防人员难以通过消防水车等常规方式对超高层建筑进行灭火，因此消防系统是非常重要的，它关乎着整个建筑的安全性。在进行超高层住宅建筑的设计与建造中，我们应该更加合理的设置消防设施，比如采用难燃或不燃线缆、不使用含卤族元素的线缆管材等方式来保证消防系统的安全。消防报警、联动系统更是重中之重。目前国内消防联动系统可以采用环型设计或树型设计，但国外已不允许使用树型设计，环型系统造价更高，线材设备消耗更多，但更为可靠，单条线路故障不会影响系统的正常运行。在超高层设计中，应优先采用环型设计，提供更加可靠的保护。同时，防火门系统、疏散指示、火灾监控、余压监控等系统都应有着综合考虑，合理合规的设置。与暖通及给排水专业紧密联系，才能够更好的保障建筑的安全。

结束语

随着超高层建筑的增多，建筑电气设计的相关研究也逐渐成为领域内研究的热点，电气设计包括众多环节，超高层电气设计难度更大。为了能够保障电气设计的科学性、合理性，相关设计人员必须要综合考量各种干扰因素，并能够从实际情况出发，根据设计要求以及国家标准，做好设计规划，确保设计的科学性、合理性。

参考文献：

[1]王扬，童昕宏，陆柏庆.超高层住宅建筑电气设计要点[J].建筑电气，2020,39(12):49-52.

[2]张红丽.超高层住宅建筑电气设计要点研究[J].智能建筑电气技术，2016,10(05):47-52.

[3]田自龙，郑怡.浅析高层住宅建筑电气设计要点[J].中华民居(下旬刊),2014(03):52.