浅谈高层住宅建筑电气设计应注意的问题

关键词：高层住宅；电气设计；负荷；配电室

一、简述我单位在建高层住宅楼项目是两栋二十一层楼，占地面积11,350m2，建筑总面积（42,350m2），其中政府配置的市场面积有2,700m2，公厕面积80m2，容纳328户其面积39,650m2。如何在高层住宅楼中合理进行电气设计，解决好施工中容易碰到的一些实际问题，是确保高层住宅楼的建设质量和满足住户生活必备设施需求的关键，在高层住宅楼建设中具有十分重要的意义。现就我局在建高层住宅楼在电气设计、施工、质量评审与验收中的一些问题进行探讨。

二、电气设计基本内容我局高层住宅楼的电气系统设计由设计院实行“智能化”设计，包括强、弱电两大系统。其中强电系统设计包括：10KV级变配电室设备及线路、0.4KV级低压配电室设备及线路、低压配电系统主干与分支控制设备及线路、用户终端设备及线路、公共通道照明、室内用电、水泵加压供水系统等等；弱电系统设计包括：室内用电、电话、消防报警、有线电视、楼宇设备自动控制、保安监控、计算机网络等等。

三、高层住宅楼电气相关设计由于大家现代生活水平提高，对高层住宅楼的供电设计就具有特殊的要求。省电网对高层住宅楼电气设计标准要求也高，故电气设计要按规范要求和用户需求进行，确保设计方案的高度可靠性、安全性、经济性、科学性、技术性。

1．高压供电设计高层住宅楼电气系统高压供电设计，选择高压供电设计方案尤为重要。①满足住宅用户用电足够的负荷，本楼为每户8KW计算；②解决住宅用户用电在不同负荷时间段供电容量系数分配问题；③为了保证高层住宅楼整个环境的美观性，高压电源的引入是以电缆地埋方式；④供电源采用双电源设计，其变压器设计为3台干式防暴型，两台1,000KVA,另一台400KVA为市场专用，其电源是一用一备，单母线分段运行，从而提高运行的可靠性。

2．低压供电设计低压配电系统设计时应根据变压器台数、主结线运行方式、确定运行方式与所带供电负荷的问题。当其中某一台变压器出现故障时，应考虑怎样切除负荷与分配负荷供电，如何分配一般负荷与重要负荷。同时，应该考虑如何分配季节性负荷和常规负荷，即常规照明负荷、动力负荷、不同季节空调负荷的问题。本楼消防负荷为一级负荷；生活水泵，普通客梯，公共走道照明为二级负荷。本案为两栋高21层住宅楼，并且有地下车库、农贸市场、消防、加压供水系统等。该10/0.4kv变配电室的位置设在混合利用的地下室，设计上考虑：防水淹、防潮、通风，有效提高供电质量和降低损耗；合理设计变配电室面积，并留有一定余地用于维修存放设备空间；以树状的方式进行配电室分布设计。本设计是3台干式变压器的，为了经济运行，根据负荷大小的情况自动退出或并上，实现不同时段上供电的经济负荷投运方式，实现经济与控制运行上的科学化，同时满足住宅户在各个时段的用负荷需求。

3．用电负荷计算普通民宅建筑电气设备的运行远非如工厂生产线电气设备运行具有规律性及稳定性。高层住宅楼建筑电气设备的运行极为复杂，并且极不稳定，与住宅用户的常规用电、家电购置及运行使用、住户的经济条件、生活习惯、消费意识、房朝向位置等一系列因素有关。应准确地核算建筑电气设计中部分电气负荷的装接容量，但有相当一部分只能凭设计者经验估算，现在家庭负荷在6kw左右，本楼每户家庭的近期用电量按8kw考虑是合适的；根据季节和实际情况投入变压器台数，以减少能耗。

4．弱电系统设计弱电系统设计突出现代、智能、整体网络的特点。为了使设计更加合理，就必须做好设计前的准备工作，它包括用户需求分析、提出规划设计方案和可行性研究3步。从总体设计开始，设计人员根据用户需求书和规划设计方案，考虑实际的技术条件、经济条件及社会条件，确定系统的实施方案。最终方案是通过技术分析和实施方法中权衡利弊，精心设计，尽可能提高系统的可靠性、实用性和可扩充性。本楼采用每套住宅集中设置布线箱，即在户内设置集中通信、有线电视、数据网络、安全监控等线路并留有扩充余地，每单元装有安全可视可控门，基本实现高层住宅的智能化。

5．计量表安装高层住宅楼的计量表设计应考虑：计量表设计在户外（包括水电气三表），但气表和电表一定要分开安装，电度表规格40安；因在高层住宅中要特别考虑管理、造价、安装布线问题，不同的设计会带来不同的造价和管理难度。应根据高层住宅总的楼层数而定，电表安装采用6层为一个单元点设计，布线往上下各3层的布线方式，如21层的高层楼设计为3个单元点，抄表者可在3个点完成总的抄录管理工作。

6．电气竖井设计高层住宅楼电气竖井的设计是至关重要的。竖井的位置和数量应根据建筑物规模、用电负荷性质、供电半径、建筑物的沉降缝设置和防火分区等因素确定。在电气竖井中，预制分支电缆要从计术上解决插接式密集母线槽防护差、抗震性差、防水、防尘性能差的问题。电气竖井设计时应考虑：电气竖井的设计应尽量靠近负荷中心；本楼电气竖井的位置靠电梯井，面积大小是根据强、弱电各类导线规模、导线数多少而定，六个楼层段设计了一个配电间；并预留穿管孔洞的位置及尺寸，如预留了电缆的转弯半径等；基本满足施工和维护便利。

7．高层建筑防雷设计防雷接地、用电保护接地是设计不可忽视的重要环节；本楼为二类防雷保护；防雷接地装置、配电系统保护接地装置、等电位联结采用联合共用接地装置；屋顶设置避雷带，每隔三层设均压环；利用建筑物基础地板中主钢筋沿四周一圈焊接牢固（钢筋截面＞16mm2），形成封闭体（含楼面的避雷线网格间距指定的基础梁板中的柱钢筋）并在基础垫层下加敷一圈互相连接的50mm×50mm镀锌扁铁，并利用建筑柱内配筋作引下线，采用综合接地装置，且接地电阻小于1欧姆。对弱电机房、消防控制室等设备接地LEB板，采用专用接地体引至基础接地体。总等电位联结MEB板一般设在配电房墙面高0.5m处，用一定截面的多股铜芯导线套塑料管两处连接到低压配电室的PE干线。楼内所有电气设备运行情况下不带电的外露导电体及单相三孔插座的保护接地，均应与PE保护接地线可靠连接。室外高出45m金属栏杆也应接地，各层金属杆、金属窗都要与防雷接地体连接。

四、结论

高层建筑电气设计直接关系到工程现场施工，而且与将来的使用与维护密切相关，我国建筑设计规范逐步与国际标准接轨，设计人员应有一定的超前意识,实现高水平的电气配置给家居生活减少隐患，更多考虑节能、环保、实用、易操作等要求，为住户提供更实用、更贴切、更安全的居住条件。本文根据供电部门的文件，对高层建筑住宅的用电负荷标准及电度表规格的确定；对供电系统设计及弱电的综合布线等设计进行了初浅探讨,而高层住宅其实还涉及其它的部分，如人防工程等就不一一论述了。

参考文献

[1]JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范[S].

[2]GB50303-2002，建筑电气工程施工质量验收规范[S].

[3]GB50343，建筑物电子信息防雷技术规范[S].

[4]GB50054-95，低压配电设计规范[S].