淺析高層建筑電氣接地設(shè)計(jì)

趙孝斌

【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的高層建筑也越來(lái)越多。可以說(shuō)雷電災(zāi)害一直是人們比較害怕的自然災(zāi)害，嚴(yán)重的威脅著我們的日常生活安全，我國(guó)每年都會(huì)發(fā)生很多因?yàn)槔纂姸鴮?dǎo)致的人員傷亡或者設(shè)備損壞等情況，因此如何避免雷電成為了一項(xiàng)重要的內(nèi)容?，F(xiàn)在隨著城鎮(zhèn)化趨勢(shì)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(guān)系，電氣的正常運(yùn)行能夠?yàn)槲覀兊纳钐峁┍憷?，因此保障電氣系統(tǒng)的安全非常重要，對(duì)高層建筑進(jìn)行電氣接地設(shè)計(jì)有著非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；電氣；接地設(shè)計(jì)

引言

高樓聳立已成為目前現(xiàn)代化都市的特點(diǎn)，這正是現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)果。高層建筑的出現(xiàn)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(shí)也給城市生活中的人們提供了更多的空間和發(fā)展機(jī)遇。而對(duì)于高層建筑下的電氣設(shè)計(jì)則是關(guān)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(lái)確保其符合建筑生產(chǎn)需求，從而提升高層建筑的建設(shè)質(zhì)量。

1高層民用建筑設(shè)計(jì)的基本原則

1.1負(fù)荷計(jì)算

超高層建筑供電設(shè)計(jì)需要搜集多種資料，電力負(fù)荷就是其中的一個(gè)重要參數(shù)，設(shè)計(jì)人員是否能夠計(jì)算出電力負(fù)荷，會(huì)影響到電氣設(shè)備選擇。因此設(shè)計(jì)人員可以采用系數(shù)法和負(fù)荷密度法對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。

1.2充分滿足建筑物的使用功能

實(shí)用性原則是電氣設(shè)計(jì)中重要基礎(chǔ)性原則?？梢哉f(shuō)在建筑中開展高層建筑電氣設(shè)計(jì)的主要工作就是提升建筑物的功能，為人們生活提升相關(guān)便利，提升人們居住環(huán)境的整體舒適度。因此在實(shí)踐的設(shè)計(jì)工作開展中，要基于實(shí)際地建筑狀況開展相關(guān)電氣設(shè)計(jì)，繼而有效滿足相關(guān)實(shí)際的需求。在源頭上滿足的實(shí)際建筑需求。因此，在實(shí)踐的高層建筑電氣設(shè)計(jì)工作開展中，要避免電氣設(shè)計(jì)空有其表，要加強(qiáng)對(duì)實(shí)用性的重視，根據(jù)實(shí)際的建筑物應(yīng)用需求適當(dāng)?shù)脑鎏硐嚓P(guān)電氣功能，應(yīng)用相關(guān)智能化的電氣設(shè)備，進(jìn)而充分發(fā)揮建筑自身的作用，凸顯電氣設(shè)計(jì)的重要意義。

1.3節(jié)能

為了更好的響應(yīng)可持續(xù)化的發(fā)展的要求，我們需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中引入節(jié)能減排、低碳生活的概念和內(nèi)容。通過(guò)實(shí)踐得知T5比T8或是T10更具有優(yōu)勢(shì)，在使用過(guò)程中T5能夠更好而將電能轉(zhuǎn)化成為光能，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果；通過(guò)高效利用變頻電子技術(shù)能夠使電氣設(shè)備更好的節(jié)約能源。

2高層建筑電氣接地設(shè)計(jì)的內(nèi)容

對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，接地防雷擊措施是非常重要的，通過(guò)接地防雷擊來(lái)避免建筑遭到雷擊，而防雷接地的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)接閃器、屏蔽裝置以及接地裝置等來(lái)進(jìn)行的，當(dāng)發(fā)生雷電的過(guò)程中，通過(guò)接閃器將雷電所產(chǎn)生的電流匯聚到一起，然后通過(guò)引下線來(lái)將這部分電能傳導(dǎo)至地下。對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，其中的電氣設(shè)備及電梯機(jī)房等部分都是需要通過(guò)接地裝置來(lái)將電流引導(dǎo)進(jìn)入地下。但是，當(dāng)經(jīng)過(guò)測(cè)定不滿足電阻閥值的要求時(shí)，就需要通過(guò)人工的方式來(lái)進(jìn)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(zhǎng)期暴露在外部的環(huán)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(duì)其進(jìn)行接地設(shè)計(jì)是非常必要的，應(yīng)該保證這些電纜架橋的整體結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1防止高電位引入

對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行接地設(shè)計(jì)能夠減少因?yàn)楦唠娢灰攵鴰?lái)的危害，因此在對(duì)高層進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該對(duì)建筑的電源進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)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(yīng)該注意一下幾點(diǎn)：首先，高層建筑需要鋪設(shè)眾多的電纜，數(shù)量龐大，因?yàn)楦邔咏ㄖ母叨认拗?，因此很多電纜在鋪設(shè)的過(guò)程中存在各種各樣的難度，針對(duì)這些困難，電氣設(shè)計(jì)施工人員往往都會(huì)見一些需要鋪設(shè)在地下的電纜改為架空線入戶，對(duì)于這些架空線應(yīng)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(xiàn)在很多電纜都是通過(guò)建筑物內(nèi)的管道來(lái)進(jìn)行鋪設(shè)的，因此需要將這些電纜與接地裝置進(jìn)行連接，從而能夠保證一個(gè)良好的接地狀態(tài)，對(duì)預(yù)防高電位的引入有著非常好的效果。第三，高層建筑內(nèi)的一些金屬管道等應(yīng)該進(jìn)行接地設(shè)計(jì)，在建筑物內(nèi)的接地干線應(yīng)該與每個(gè)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(yīng)該有防雷裝置，這樣才能夠提高電氣線路的安全系數(shù)。

3.2預(yù)防雷擊

預(yù)防雷擊是高層建筑在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該尤為注意的一個(gè)問(wèn)題，通過(guò)這些防雷措施能夠?yàn)槿嗣袢罕姷纳?cái)產(chǎn)安全提供重要保護(hù)。預(yù)防雷擊裝置能夠預(yù)防側(cè)擊雷、直擊雷以及雷電波等等，電氣施工人員在對(duì)高層建筑進(jìn)行施工的過(guò)程中對(duì)于防雷擊設(shè)計(jì)應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)：首先應(yīng)該在高層建筑的屋頂四周鋪設(shè)避雷接閃帶，應(yīng)該達(dá)到相應(yīng)的等級(jí)要求，可以充分的利用建筑物內(nèi)的鋼筋體系作為防雷裝置，在相應(yīng)的構(gòu)件之間應(yīng)該連接電氣桐廬，這樣就能夠?qū)⑺械慕Y(jié)構(gòu)柱作為引下線來(lái)使用。針對(duì)高層建筑物的外立面，施工人員在建筑施工的過(guò)程中一定不能偷工減料，這樣才能夠?yàn)榻ㄖ锾峁┍匾姆览自O(shè)計(jì)。其次是接地極，在高層建筑物中，接地極應(yīng)該連接到室外的人工接地裝置上，同時(shí)應(yīng)該保證室外接地極與墻體和基礎(chǔ)之間的距離大于1米，埋設(shè)的深度也應(yīng)該大于0.5米。第三是針對(duì)高層建筑物上的一些突出金屬構(gòu)件，比如金屬通風(fēng)管、天線基座、金屬欄桿和金屬門窗等都應(yīng)該與防雷帶相互焊接，通過(guò)防雷帶的鏈接來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠的連接。第四在高層的配電箱、弱電機(jī)房等處也應(yīng)該安裝電涌保護(hù)裝置，對(duì)于有線電視系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)中都應(yīng)該增加電壓保護(hù)裝置，從而能夠提高高層建筑的避雷效果。

3.3防止雷擊過(guò)電壓

在很多高層建筑電氣豎井中一般都會(huì)安裝大量的電纜或者是導(dǎo)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(diǎn)要求：首先是應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的物理原理，在高層建筑的重心區(qū)域的電磁場(chǎng)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(cè)，這樣提高了樓層整體的隱蔽性。第二為了防止雷擊過(guò)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(gòu)件的部門都需要安裝相應(yīng)的雷擊過(guò)電壓裝置，從而能夠保證不同的樓層可以通過(guò)接地干線而相互連接成為一個(gè)整體，保證電氣的安全可靠。第三，對(duì)于高層建筑物的導(dǎo)線來(lái)說(shuō)，需要穿入到接地導(dǎo)線的鐵管中，因此電氣施工人員可以采用全塑電纜來(lái)進(jìn)行接地設(shè)計(jì)，這樣能夠在一定程度上取代金屬電纜的導(dǎo)電性，具有一定的屏蔽作用。但是全塑電纜的橫截面積相對(duì)較小，因此如果僅僅使用一根全塑電纜的話，會(huì)導(dǎo)致電阻過(guò)大，不利于通電，所以通常情況下都是采用多根全塑電纜進(jìn)行合用。

結(jié)語(yǔ)

電氣設(shè)備設(shè)計(jì)需要運(yùn)用多方面的知識(shí)，而且在技術(shù)方面難度較大，所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)超高層建筑電氣時(shí)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。超高層建筑一般是綜合樓或者民居樓，所以用電負(fù)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(shè)備，所以設(shè)計(jì)人員除了要做好負(fù)荷計(jì)算、電源確定和變電所布設(shè)、電纜電線選擇等工作，還要設(shè)計(jì)好疏散指示標(biāo)志，安裝應(yīng)急照明系統(tǒng)，這樣才為超高層建筑供電安全性提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]李強(qiáng).高層民用建筑中電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)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(shè)計(jì)要點(diǎn)解析[J].通信電源技術(shù)，2016（04）：212～213.

（作者單位：中建八局天津建設(shè)工程有限公司）