探討高層建筑工程中的強電設計

張邦圖

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

【關鍵詞】高層建筑；強電設計；配電

一、目前高層建筑強電設計中存在的問題

（一）用電負荷以及變配電系統(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)的用電負荷標準都已經(jīng)達到了4千瓦/套，三類建筑和四類建筑的用電負荷標準為6千瓦/套，而對很多建筑依舊缺乏明確說明和基礎要求，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，相關建筑設計圖紙缺乏較為明確標注的設計圖紙和變配電系統(tǒng)，這些情況會為施工單位帶來一定的損失，在施工中需進行二次設計。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)實際施工與設計標準不符的問題，為建筑工程埋下了相應的安全隱患。

（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標的現(xiàn)象，電氣工程達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留電氣管道井，導致照明系統(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，對整個僵住的電氣施工質(zhì)量造成嚴重影響。

（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)象就是在施工設計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到位，而且會存在預留電源插座不夠的現(xiàn)象。另外，對高層建筑的防雷設計也難以達到相應的標準，在施工中很容易看到對建筑物柱筋應用不利等現(xiàn)象。

二、高層建筑工程中的強電設計

（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的電氣設計標準和防火設計規(guī)范，通常情況下消防設備、生活泵、走道照明、值班室、客梯電力、障礙照明、排污泵、電子設備等機房電源以一級負荷為主，而在大型商場或者是超市，計算機系統(tǒng)供電為一級負荷，設施用電則為二級或者是三級負荷配電。通常情況下，在高層建筑的地下一層應該要設置一座10kV變電所，它主要是通過市電來引進兩路10kV獨立電源：高壓主要采取單母線分段方式，輔以手動聯(lián)絡，對機械電氣實施聯(lián)鎖；另一路是在前一路失電的情況下來完成一級負荷配電以及部分二級負荷。在對高層建筑進行強電設計時還應該根據(jù)建筑的具體負荷相應的聯(lián)絡，如設置1600kVA兩臺或者是1250kVA四臺進行聯(lián)絡，以分段分列的形式來完成運行，并在中間設置相應的聯(lián)絡開關和電氣機械設備聯(lián)鎖。在設計中將高壓柜選擇下進下出的運行方式，低壓柜則選擇上進上出的運行方式。

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

（二）照明系統(tǒng)

根據(jù)相關建筑照明規(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的建筑照明標準：第一，疏散指示燈需帶有玻璃或者是其它非燃燒性的保護罩，在電梯井中，在最高點和最低點的0.5米起需設置相應的檢修燈，燈與燈之間的距離為7米，燈的照度為50Lx，在電梯頂部和機坑中應該設置雙孔開關和檢修插座。第二，辦公室內(nèi)、樓梯間以及走廊的照明燈應該選用節(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。

高層建筑工程在進行強電設計的時候需注意樓梯的燈照明通常都是采用聲控開關，同時應急照明選擇FAS強制點亮。對大堂、地下車庫、走廊等大空間進行照明主要是采用BAS進行控制，或者是選用BAS和FAS進行聯(lián)合控制。另外，辦公室、機房、功能用房中的照明采用就地開關控制方式，而應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計，想要達到減少建設成本的目的，可以選擇FAS來控制應急照明系統(tǒng)，有效消除二次裝修和設計。

（三）防雷接地系統(tǒng)

根據(jù)《民用建筑電氣設計規(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。

對于一些較容易受雷電影響的地區(qū)應采取相應的防雷保護措施，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。高層建筑物在建設中為了達到避雷的目標，可以選擇在建筑四周沿檐口、屋脊、女兒墻等地方設置避雷帶或者是避雷網(wǎng)，在屋面四周設置一定的網(wǎng)格進行網(wǎng)格鋪設，敷上避雷帶。在建筑中的所有接地系統(tǒng)應使用同一個接地網(wǎng)，在對電阻鋼板進行測量時應該實施保護罩和線用螺栓組。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)應設置相應的均壓環(huán)，通常情況下是每三層進行一次設置。在建筑區(qū)外側(cè)應進行主筋焊接，45米以上外墻的欄桿和門窗等較大金屬物也需要進行相應的防雷裝置連接。

（四）電氣控制系統(tǒng)

對電氣控制系統(tǒng)進行強電設計需選用合理的電氣設備和標準值，通常情況下為了預防發(fā)動電機時發(fā)生電流影響變壓器電氣的現(xiàn)象會在啟動交流電機時采用軟啟動。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的裝高，根據(jù)相關建筑工程強電設計要求，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。在對線路進行敷設的時候需要充分結(jié)合工程建筑和電氣系統(tǒng)的實際狀況來完成。

結(jié)束語

在對高層建筑工程進行強電設計的時候，設計人員需充分考慮到工程的實際使用情況，清晰認識到設計中容易出現(xiàn)的各種問題，采取一定的措施避免各種問題的出現(xiàn)，使強電設計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收。

參考文獻

[1]陳曉倩.淺談高層建筑工程中的強電設計與應[J].城市建設理論研究（電子版），2014，（8）.

[2]卜瑩瀅.高層建筑工程中的強電設計與應用[J].城市建設理論研究（電子版），2012，（16）.

[3]葛振雄.高層建筑工程中的強電設計與應用[J].江西建材，2013，（2）.