高層住宅電氣安全性能的設計案例分析

摘 要：本文則以高層住宅設計實例為基礎，從負荷等級、用電負荷選擇電源與配電系統(tǒng)以及戶內(nèi)配電方案等方面對高層住宅電氣設計的安全性能進行了分析和探討。

關鍵詞：高層住宅；電氣設計；安全性能分析

一 高層住宅電氣設計的要求

1999年，國家頒布了《住宅設計規(guī)范》(GB50096-1999)，其中對高層住宅的電氣設計提出了新的要求和新的標準。規(guī)范中對于住宅的用電負荷標準及電度表規(guī)格等作出了詳細的規(guī)定，對規(guī)范住宅電氣設計、提高住宅設計水平起到了積極作用。隨著建筑智能化要求的增高、互聯(lián)網(wǎng)通信、通信控制線路傳輸、火災自動報警、監(jiān)控攝像等弱電布置也越來越廣泛。所以住宅建筑的設計標準應當相應地提高，才能滿足高層住宅的使用需要。而作為建筑電氣設計專業(yè)來說，除了滿足居住者日新月異的用電需求的同時，更應本著以人為本的原則，關注高層住宅電氣的安全性能，減少由于住宅用電設計導致的事故。

二 高層住宅電氣設計的原則

建筑電氣設計必須嚴格遵守相應的國家設計規(guī)范及行業(yè)規(guī)定。因為設計規(guī)范是國家或地方制定的設計準則，它體現(xiàn)了國家的政策和對建筑的質量要求，也是設計師進行高層住宅電氣設計的標準。建筑功能的穩(wěn)定性則需要對電氣設計進行安全性能及穩(wěn)定性能的分析，除了滿足自身電氣運行的安全穩(wěn)定外，還要保障對于建筑物其他功能，特別是需要感應控制及傳輸?shù)牟糠衷O備和設施，比如火災報警系統(tǒng)、消防滅火系統(tǒng)、電梯應急閉合等等。

三 高層住宅電氣安全性能設計的案例分析

以南寧市某高層住宅樓設計為例，電氣設計的類型主要包含強電及弱電兩部分。其主體設計為地下1層，地上27層，屬于屬一類高層建筑，用電負荷為一級，按照建筑設計規(guī)范規(guī)定必須采用雙電源供電。但是由于當?shù)氐呐潆娕渲?，從中性點出線無法實現(xiàn)雙電源導入配電房，因此采用一路10kV的高壓電源配合柴油發(fā)電機的自發(fā)電形成雙電源配電供電系統(tǒng)。其電氣設計內(nèi)容的內(nèi)容包含變配電、照明、防雷接地和弱電系統(tǒng)等幾大部分。

1．設計要點

在進行電氣設計時，必須計算電氣負荷，按照國家高層住宅建設標準的規(guī)定，消防、安防用電、道路、警衛(wèi)、障礙照明、電梯、排污泵、生活泵負荷為一級，要求使用雙電源進行供電，最末一級可以自動切換。因此其高、低壓配電系統(tǒng)均應采用單母線分段方式。柴油發(fā)電機的啟動信號由高低壓配電系統(tǒng)確定。柴油發(fā)電機的電源采用四極斷路器，便于柴油機進行檢修。防雷設計按二類標準執(zhí)行。

2．配電設計

本工程作為一類高層建筑，所有消防設備及客梯電力、潛污泵按一級負荷供電其他設備按三級負荷供電。強電設計由一路10KV電源埋地引入高壓配電室，使用一臺630KVA干式變壓器進行供電，采用一臺300KW的柴油發(fā)電機組做為備用電源。①當緊急停電時，應急母線失電，應急柴油發(fā)電機應在30秒內(nèi)自動啟動完成，啟動后向220V應急母線供電。其供電對象有消防電梯、消防送風設施、應急照明、消防控制室、電梯電力、潛污泵、噴淋泵、消防泵等。②作為照明用電設計，設置有一般照明和應急照明。除了住宅戶內(nèi)用電接入至室內(nèi)配電箱并且安裝空氣開關外，地下室、電梯前室、樓梯間等場所設置急照明及疏散指示燈。

3．供電設計

配電柜采用上進下出，低壓電纜敷設在橋架內(nèi)，引至電纜井。電氣豎井內(nèi)的配電箱、控制箱均采用明裝，其他地方的配電箱、控制箱均暗裝。插座除標明安裝高度的外，其余安裝高度均為距地0.3m，蹺板開關距離地面1.3m。所有廚房及衛(wèi)生間插座均采用防濺保護插座。電動機就近從附近的接地端子上接一根接地線作為PE線接至電動機接線盒中的接地端子。

4．防雷接地設計

防雷按民用建筑二類防雷設防，防雷系統(tǒng)由接閃器，引下線為接地體組成，采用屋頂鋼構架及鍍鋅圓鋼安裝于突出屋面的女兒墻及屋頂做接閃器，引下線利用指柱外側兩根主筋從上至下連成電氣通路，上連接閃器，下連接地體，利用結構基礎做綜合接地體，所有電氣系統(tǒng)共用此接地裝置。強電豎井敷設鍍鋅扁鋼做接地干線，把電纜支架、配電母線槽的PE線，配電箱或電表箱的外殼與接地干線可靠連接；高出屋面的金屬管道和構架須與避雷帶連接；弱電豎井內(nèi)安裝40×4鍍鋅扁鋼接地線。

5．弱電設計

本項目的弱電設計包括閉路電視、電話通信、互聯(lián)網(wǎng)綜合布線、智能樓宇對講系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)等部分構成。①有線電視：本工程將閉路電視信號與市有線電視中心聯(lián)網(wǎng)，附近就近埋地引入位于13層弱電管道井內(nèi)的前端箱，然后由此箱分別引至其余層控制器箱，每4至5層設置一臺控制器，一戶一線。②電話通信：本工程電話信號源與市電信中心聯(lián)網(wǎng)，由附近就近埋地引入一層電話總分線箱，再由此箱分別引入各分線箱。③綜合布線系統(tǒng)為全五類綜合布線系統(tǒng)，支持數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)微機快速上網(wǎng)，每四層至五層設一個管理間，管理間設在弱電豎井內(nèi)，每戶設一個單孔插座信息端口。④對講系統(tǒng)選用數(shù)碼連網(wǎng)式對講系統(tǒng)，四總線結構，帶層間解碼器，具有四位房號顯示，自動關機功能，自動電源保護裝置，自動夜光。⑤火災自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)按二級保護對象進行設計。在地下室、消防電梯機房及前室設置火災報警控測器，柴油發(fā)電機房內(nèi)設置感溫探測器，其余部位設置感煙探測器；各樓層靠近樓梯出口處設置聲光報警器；消火栓穩(wěn)壓泵二用一備，消火栓按鈕動作啟動消防泵；火災發(fā)生時，建筑內(nèi)消防電梯繼續(xù)工作，其余電梯強制返回一層并開門；火災確認后，切斷火災發(fā)生區(qū)域非消防電源。

6．高層住宅電氣測試評定

（1）電力供應必須保證有雙回路供電，并設置備用柴油機發(fā)電系統(tǒng)。（2）供電線路采用母線設計，避免電纜豎井過于擁堵，局部過熱發(fā)生火災。（3）高層住宅的防雷側擊措施比頂層防雷接地更為重要，有助于保護建筑物免遭雷電側雷擊造成的損壞。（4）建筑消防控制消防線路要求要求穿金屬管或者暗敷，目的是火災發(fā)生后可以保持消防線路的正常使用，保證信號、命令得到有效的傳輸。

四 結語

建筑電氣的安全性能分析可以為建筑電氣設計措施提供最優(yōu)化的解決方案，廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮，反復比較設計方案，拿出一套符合各種技術指標，滿足功能需求的前提下，行之有效而又切實可行的電氣設計措施，達到真正安全穩(wěn)定的目的。我們不僅要正確理解規(guī)范要求，充分遵守規(guī)范的規(guī)定，更要考慮高層住宅的電氣特殊性，采用穩(wěn)定的前瞻性設計，讓高層住宅的電氣設計更加安全。

參考文獻：

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