探討高層建筑工程中的強(qiáng)電設(shè)計(jì)

張邦圖

【摘要】社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以后，人們對電子設(shè)備的應(yīng)用越來越多，高層建筑在建設(shè)中需要充分考慮強(qiáng)電設(shè)計(jì)的依據(jù)。本文將提出目前國內(nèi)高層建筑強(qiáng)電設(shè)計(jì)中所存在的問題并提出相應(yīng)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；強(qiáng)電設(shè)計(jì)；配電

一、目前高層建筑強(qiáng)電設(shè)計(jì)中存在的問題

（一）用電負(fù)荷以及變配電系統(tǒng)的問題

有調(diào)查顯示目前在我國的一類二類建筑中大多數(shù)的用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)達(dá)到了4千瓦/套，三類建筑和四類建筑的用電負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)為6千瓦/套，而對很多建筑依舊缺乏明確說明和基礎(chǔ)要求，如住宅總配線、變配電等，這就為建筑的電氣工程質(zhì)量埋下了一定的隱患，除此之外，相關(guān)建筑設(shè)計(jì)圖紙缺乏較為明確標(biāo)注的設(shè)計(jì)圖紙和變配電系統(tǒng)，這些情況會為施工單位帶來一定的損失，在施工中需進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。由于一類建筑和二類建筑雖有基本的防火要求，但是在具體的施工中，常常會出現(xiàn)實(shí)際施工與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不符的問題，為建筑工程埋下了相應(yīng)的安全隱患。

（二）照明系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的問題

目前在國內(nèi)的很多高層建筑中都存在電氣工程不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，電氣工程達(dá)不到配電箱安裝高度的要求，除此之外，有些配電箱在安裝方面還存在一定的漏電現(xiàn)象，嚴(yán)重缺乏安裝的規(guī)范性，為人們社會生活帶來極大的不便。有些建筑的施工的過程中沒有預(yù)留電氣管道井，導(dǎo)致照明系統(tǒng)出現(xiàn)問題。有些施工單位在施工中為了降低施工成本，通常會使用白熾燈來代替節(jié)能燈，對整個(gè)僵住的電氣施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

（三）防雷系統(tǒng)和電源插座系統(tǒng)的問題

目前國內(nèi)高層建筑較為常見的一種現(xiàn)象就是在施工設(shè)計(jì)圖紙中的電源插座能夠滿足使用要求，但是在具體的電氣施工中很難將這些電源插座全部都落實(shí)到位，而且會存在預(yù)留電源插座不夠的現(xiàn)象。另外，對高層建筑的防雷設(shè)計(jì)也難以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，在施工中很容易看到對建筑物柱筋應(yīng)用不利等現(xiàn)象。

二、高層建筑工程中的強(qiáng)電設(shè)計(jì)

（一）配電系統(tǒng)和供電系統(tǒng)

我國對民用建筑和高層民用建筑都有相應(yīng)的電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和防火設(shè)計(jì)規(guī)范，通常情況下消防設(shè)備、生活泵、走道照明、值班室、客梯電力、障礙照明、排污泵、電子設(shè)備等機(jī)房電源以一級負(fù)荷為主，而在大型商場或者是超市，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電為一級負(fù)荷，設(shè)施用電則為二級或者是三級負(fù)荷配電。通常情況下，在高層建筑的地下一層應(yīng)該要設(shè)置一座10kV變電所，它主要是通過市電來引進(jìn)兩路10kV獨(dú)立電源：高壓主要采取單母線分段方式，輔以手動聯(lián)絡(luò)，對機(jī)械電氣實(shí)施聯(lián)鎖；另一路是在前一路失電的情況下來完成一級負(fù)荷配電以及部分二級負(fù)荷。在對高層建筑進(jìn)行強(qiáng)電設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該根據(jù)建筑的具體負(fù)荷相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)，如設(shè)置1600kVA兩臺或者是1250kVA四臺進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，以分段分列的形式來完成運(yùn)行，并在中間設(shè)置相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)和電氣機(jī)械設(shè)備聯(lián)鎖。在設(shè)計(jì)中將高壓柜選擇下進(jìn)下出的運(yùn)行方式，低壓柜則選擇上進(jìn)上出的運(yùn)行方式。

通常在高層建筑中還需要設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)急發(fā)電房，如在機(jī)房中放置柴油發(fā)電機(jī)，方便建筑的一級負(fù)荷和二級負(fù)荷設(shè)備進(jìn)行使用，除此以外還需要保障一些重要負(fù)荷設(shè)備的使用。如果前文提到的兩路高壓電源均出現(xiàn)故障，需保障發(fā)電機(jī)在30秒內(nèi)自動啟動，確保一級負(fù)荷和二級負(fù)荷正常使用供電。設(shè)計(jì)師在對高程建筑進(jìn)行強(qiáng)電設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)相應(yīng)的EPS系統(tǒng)和UPS系統(tǒng)以確保設(shè)備正常運(yùn)行以及應(yīng)急照明的連續(xù)工作，如安保系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、部分弱電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等等。對EPS系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需注意應(yīng)急照明應(yīng)該是集中式系統(tǒng)供電，連續(xù)工作的時(shí)間應(yīng)在90分鐘以上，甚至還有部分設(shè)備的連續(xù)工作時(shí)間需要在180分鐘以上。EPS裝置切換時(shí)間應(yīng)在5秒以下，它主要是根據(jù)區(qū)域或者是樓層來進(jìn)行設(shè)置，各EPS需帶有相應(yīng)的聯(lián)網(wǎng)接口，便于專用網(wǎng)線將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼PS管理主機(jī)中，在EPS主機(jī)上需帶有網(wǎng)口聯(lián)通消防中心。對于UPS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則是需預(yù)留交流電源，保障各個(gè)機(jī)房中都自帶UPS系統(tǒng)。

（二）照明系統(tǒng)

根據(jù)相關(guān)建筑照明規(guī)范，對于疏散樓梯、大堂、地下車庫等建筑中大空間，需設(shè)置一定的疏散指示燈，燈與燈之間的距離必須小于20米，對于轉(zhuǎn)角區(qū)域指示燈的布置遵循相應(yīng)的建筑照明標(biāo)準(zhǔn)：第一，疏散指示燈需帶有玻璃或者是其它非燃燒性的保護(hù)罩，在電梯井中，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的0.5米起需設(shè)置相應(yīng)的檢修燈，燈與燈之間的距離為7米，燈的照度為50Lx，在電梯頂部和機(jī)坑中應(yīng)該設(shè)置雙孔開關(guān)和檢修插座。第二，辦公室內(nèi)、樓梯間以及走廊的照明燈應(yīng)該選用節(jié)能熒光筒燈或者是高光效嵌入式直觀型熒光燈，在水泵房和廚房主要選用的是防潮的熒光燈具，而空調(diào)房、變電站、機(jī)房等地方則主要是選用熒光燈。第三，在高層建筑中所選用的燈具必須都是高顯色、高品質(zhì)、節(jié)能的熒光燈管。

高層建筑工程在進(jìn)行強(qiáng)電設(shè)計(jì)的時(shí)候需注意樓梯的燈照明通常都是采用聲控開關(guān)，同時(shí)應(yīng)急照明選擇FAS強(qiáng)制點(diǎn)亮。對大堂、地下車庫、走廊等大空間進(jìn)行照明主要是采用BAS進(jìn)行控制，或者是選用BAS和FAS進(jìn)行聯(lián)合控制。另外，辦公室、機(jī)房、功能用房中的照明采用就地開關(guān)控制方式，而應(yīng)急疏散指示燈則為長亮以防電力事故。對大型商場和餐飲場所的設(shè)計(jì)，想要達(dá)到減少建設(shè)成本的目的，可以選擇FAS來控制應(yīng)急照明系統(tǒng)，有效消除二次裝修和設(shè)計(jì)。

（三）防雷接地系統(tǒng)

根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》和建筑物重要性將防雷等級劃分為三級：一級防雷通常都是指的國家級重要建筑物和高度超過100米的建筑物；二級防雷主要是指省市級重要建筑物、人員密集大型建筑、高度超過50米建筑以及部分民用建筑；三級防雷主要是指住宅、辦公樓等一般性民用建筑。防雷裝置主要分為外部裝置和內(nèi)部裝置，外部裝置主要是由接閃器、引下線和接地裝置構(gòu)成，內(nèi)部裝置的主要作用是減少樓內(nèi)由雷電流所引起的電磁效應(yīng)。

對于一些較容易受雷電影響的地區(qū)應(yīng)采取相應(yīng)的防雷保護(hù)措施，如安裝接閃器和避雷器，將建筑物柱內(nèi)的柱鋼筋作為防雷的引下線，基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置，通過焊接完成電氣通路，安裝接地裝置、接閃器和引下線。高層建筑物在建設(shè)中為了達(dá)到避雷的目標(biāo)，可以選擇在建筑四周沿檐口、屋脊、女兒墻等地方設(shè)置避雷帶或者是避雷網(wǎng)，在屋面四周設(shè)置一定的網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格鋪設(shè)，敷上避雷帶。在建筑中的所有接地系統(tǒng)應(yīng)使用同一個(gè)接地網(wǎng)，在對電阻鋼板進(jìn)行測量時(shí)應(yīng)該實(shí)施保護(hù)罩和線用螺栓組。高程建筑工程在施工中還需要注意，對于45米以上的地區(qū)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的均壓環(huán)，通常情況下是每三層進(jìn)行一次設(shè)置。在建筑區(qū)外側(cè)應(yīng)進(jìn)行主筋焊接，45米以上外墻的欄桿和門窗等較大金屬物也需要進(jìn)行相應(yīng)的防雷裝置連接。

（四）電氣控制系統(tǒng)

對電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)電設(shè)計(jì)需選用合理的電氣設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)值，通常情況下為了預(yù)防發(fā)動電機(jī)時(shí)發(fā)生電流影響變壓器電氣的現(xiàn)象會在啟動交流電機(jī)時(shí)采用軟啟動。在豎井或者是地下一層中采用明裝箱方式，在豎井外的配電箱也可以采用相應(yīng)的裝高，根據(jù)相關(guān)建筑工程強(qiáng)電設(shè)計(jì)要求，底部要求在1.5米以上，豎井內(nèi)的配電箱箱門采取對開雙門的安裝方式。在對線路進(jìn)行敷設(shè)的時(shí)候需要充分結(jié)合工程建筑和電氣系統(tǒng)的實(shí)際狀況來完成。

結(jié)束語

在對高層建筑工程進(jìn)行強(qiáng)電設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需充分考慮到工程的實(shí)際使用情況，清晰認(rèn)識到設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的各種問題，采取一定的措施避免各種問題的出現(xiàn)，使強(qiáng)電設(shè)計(jì)更加符合建筑工程的使用需求，確保建筑工程順利施工并通過竣工驗(yàn)收。

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