淺析高層建筑電氣接地設計

郭建富

摘 要：隨著城市化的發展，高層建筑成為城市現代化的標志，在建筑設計中，增加了電氣接地設計的難度，在設計過程中容易出現各種問題。基于此，本文提出了接地防雷設計、防止高電位引入、完善消防系統、照明設計四種高層建筑電氣接地設計要點，從而有效的解決設計過程中的問題，保證施工的有效進行。

關鍵詞：高層建筑;電氣接地設計;接地防雷

引言：在高層建筑施工設計過程中，電氣接地的目的是保證電氣系統、電氣設備的正常運行和人身安全。所以設計人員應加深對其的研究，設計前進行詳細的調查研究和收集資料，在設計過程中，工作人員需要對高層建筑進行仔細研究，保證電氣接地設計的實用性。

一、高層建筑電氣接地設計中存在的問題

在高層建筑接地設計過程中，所涉及的內容較多，并且對于設計人員的水平具有較高要求：第一，在高層建筑中所運用的電器較多，其中需求量最大的是電梯，此外，設計人員還需設計大量的給排水設備，在運行過程中容易消耗大量的電量，需要設計人員加強對節能的重視，為設計工作增加了難度。第二，設計人員的技術水平有待提高。正確的建筑物電氣接地設計方法是將高層建筑的施工和使用安全作為根本保障，但是部分設計人員對于電氣接地的認識較為片面，缺乏對接地設計的重視，并且高層建筑結構較為復雜，建筑空間大，所以電氣接地設計具有難度，需要設計人員提高自身能力水平。另外，部分設計人員在進行電氣接地設計時，沒有對高層建筑進行實地考察，缺乏全局意識，容易發生系統圖與平面圖不對應的問題[1]。

二、高層建筑電氣接地設計要點

（一）接地防雷設計

在進行高層防雷設計過程中，除了運用避雷針、避雷帶等方式外，設計人員還需對金屬管線的接地進行設計。第一，在高層建筑中，設計人員會將鋼筋混凝土最為主要材料，將剪力墻作為主要技術對建筑中的金屬管線進行保護。按照標準裝設防雷裝置后，能夠減小被保護建筑物遭到雷擊損害的風險。第二，設計人員應加強對防雷接地樁的利用，仔細了解其中的數據，保證三類防雷等級故樁的利用率達到50%，樁主筋應大于或等于Φ16，在此過程中，設計人員需要注意用作接地體的地梁鋼筋采用直螺紋時應用Φ10圓鋼搭接[2]。以金奧榮華地塊項目項目為例，在進行施工圖紙設計過程中，設計人員為保證電氣設計的有效性，加強對接地雷電的設計，為了防止靜電感應產生的高壓，將建筑物的鎦金屬設備、金屬管道、結構鋼筋等予以接地。在設計上力求簡單、經濟和實效，對傳輸帶寬要求較高的網絡布線，采用隔離式屏蔽接地，以防止靜電感應產生干擾。保證易燃易爆場所的電氣設備、機械設備、金屬管道和建筑物的金屬結構均接地，并在管道接頭處敷設跨接線。第三，完善防雷引下線設計。以衛生間為例，在進行衛生間防雷引下線設計過程中，設計人員需要注意，在衛生間等點位的附近位置，選擇一根不小于Φ16的主筋作為等電位專用引下線，并將引下線的地段與接地體進行焊接，保證豎向每層等電位箱用Φ10圓鋼及25*4的鍍鋅扁鋼與引下線可靠焊接。另外，設計人員需要注意衛生間等電位連接線不得串聯且嚴禁與防雷引下線及均壓環連接。

（二）防止高電位引入

在高層建筑設計過程中，電氣接地的設計能夠降低高電位中的危險，所以在設計過程中，工作人員需要對建筑的電源進行合理的規劃，從而避免高電位的引入。第一，設計人員應對電力負荷進行準確的計算，然后選擇合適的施工設備與材料，保證電氣接地工程施工具有安全可靠性，高層建筑的電力負荷計算的難度較高，需要設計人員采用負荷密度法和系數法進行仔細、嚴密的計算，保證數據的準確性。第二，設計人員需要考慮預防直擊雷、感應雷和高電位入侵。直擊雷防護主要是防止雷電直接擊中房屋或者是建筑物。在設計過程中，工作人員需要保證樓內所有電氣設備不帶電的外露導電體等均應與PE保護接地線連接。另外，室外高出屋面的金屬欄桿，各層金屬窗等都要與防雷接地體連接，從而有效避免自然雷擊，防止高電位入侵。以下梅林村塔樓為例，設計人員在進行電氣接地設計過程中，為防止高電位入侵，運用防雷檢測系統對于直擊雷進行防范，系統能夠通過檢測天氣來預防自然災害的發生，從而保護住戶的人身安全。另外設計人員還在在屋面設避雷網，將柱內主鋼筋作為避雷引下線引入地下，建筑物基礎應作為共用接地裝置，有效的防治直擊雷的入侵。同時為保證電子系統能夠在雷雨天氣中有效的運用，設計人員應在總配電裝置主線開關處及分電裝置主線開關處分別裝置防感應雷裝置，并且在電子信息系統的信號傳輸回路上安裝防感應雷裝置。

（三）完善消防系統

在高層建筑中，消防系統具有重要作用，能夠為人們的安全提供保障，所以設計人員應加強消防系統的設計，保證建筑的安全性。第一，設計人員需要保證消防應急供電系統是一個完全獨立的系統，從而為供電提供保障。另外，設計人員還需要保證配電系統具有較高的靈活性，從而滿足不同房屋區域的需求。第二，在進行高層建筑中消防用電設計過程中，設計人員需要進行全面考慮。1.實現高層建筑能夠自動報警。在發生火災時，能夠進行緊急廣播、警鈴、井笛、火警電話等工作。2.自動滅火設計。主要關于噴水系統、干粉滅火系統等內容。以建筑電氣現代技術高峰論壇為例，該會議在杭州召開，會議旨在為生產企業、設計單位和科研院校提供建筑電氣技術的學術交流平臺，推行建筑電氣新的設計理念，提高設計水平，推動全國建筑電氣行業的健康發展。在會議中，工作人員對于電氣消防作出了強調，要求設計人員加強電氣火災防范物防技防措施，深化電氣火災防范宣傳教育培訓，高層建筑設計中，主要突出標準化、智能化等幾個方面的特點，并將自動消防設施的高層建筑接入物聯網城市消防遠程監控系統并24小時監控高層建筑消防設施完好情況。

（四）照明設計

照明設計是一項綜合性的技術工作，需要設計人員根據建筑空間的使用功能和使用要求，來選擇配備合適的照明裝置，進行合理的布置，然后根據照明的控制要求，設計照明的電氣部分。第一，照明設計與建筑裝飾具有密切的關系，在設計過程中，工作人員應使其相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統一。第二，在高層建筑電氣接地照明設計過程中，設計師應充分考慮節能環保的重要性。鑒于現代建筑的復雜化布局，室內照明方式在組合上通常情況采用局部照明和一般照明的混合方式，以實現最大程度上提高其使用效率。以某高層建筑照明工程為例，在設計過程中，設計師充分考慮人本需求和環境因素。既保障了整個照明環境具有豐富的變化和規律，同時給人們帶來的不同的心理感受。在保證安全的前提下，考慮節能措施，將照明類型和照明度，將照明分區方在設計方案的前期討論因素內，在普通的室內環境中通常情采用白熾燈或者熒光燈等燈管，而一些工作環境不穩定的地方，運用高壓納燈或者汞燈以避免燈管損壞，在樓道內，則運用聲控燈，從而節省能源，保證電氣接地設計的有效性，有助于建筑企業的長遠發展。

結語：綜上所述，電氣接地設計在高層建筑施工中具有重要作用，需要設計人員提高自身能力水平，需學習先進的設計方法，深入了解接地防雷、照明等方面的設計要點，有效的解決涉及中存在的問題，保證施工人員能夠根據圖紙完成電氣接地工作，為人們的生活提供保障。

參考文獻：

[1]朱珩.淺析高層建筑電氣接地設計[J].居舍，2018（29）：91.

[2]劉琪.淺析多高層住宅建筑電氣接地設計[J].科技風，2017（24）：87.