浅析高层建筑电气接地设计

郭建富

摘 要：随着城市化的发展，高层建筑成为城市现代化的标志，在建筑设计中，增加了电气接地设计的难度，在设计过程中容易出现各种问题。基于此，本文提出了接地防雷设计、防止高电位引入、完善消防系统、照明设计四种高层建筑电气接地设计要点，从而有效的解决设计过程中的问题，保证施工的有效进行。

关键词：高层建筑;电气接地设计;接地防雷

引言：在高层建筑施工设计过程中，电气接地的目的是保证电气系统、电气设备的正常运行和人身安全。所以设计人员应加深对其的研究，设计前进行详细的调查研究和收集资料，在设计过程中，工作人员需要对高层建筑进行仔细研究，保证电气接地设计的实用性。

一、高层建筑电气接地设计中存在的问题

在高层建筑接地设计过程中，所涉及的内容较多，并且对于设计人员的水平具有较高要求：第一，在高层建筑中所运用的电器较多，其中需求量最大的是电梯，此外，设计人员还需设计大量的给排水设备，在运行过程中容易消耗大量的电量，需要设计人员加强对节能的重视，为设计工作增加了难度。第二，设计人员的技术水平有待提高。正确的建筑物电气接地设计方法是将高层建筑的施工和使用安全作为根本保障，但是部分设计人员对于电气接地的认识较为片面，缺乏对接地设计的重视，并且高层建筑结构较为复杂，建筑空间大，所以电气接地设计具有难度，需要设计人员提高自身能力水平。另外，部分设计人员在进行电气接地设计时，没有对高层建筑进行实地考察，缺乏全局意识，容易发生系统图与平面图不对应的问题[1]。

二、高层建筑电气接地设计要点

（一）接地防雷设计

在进行高层防雷设计过程中，除了运用避雷针、避雷带等方式外，设计人员还需对金属管线的接地进行设计。第一，在高层建筑中，设计人员会将钢筋混凝土最为主要材料，将剪力墙作为主要技术对建筑中的金属管线进行保护。按照标准装设防雷装置后，能够减小被保护建筑物遭到雷击损害的风险。第二，设计人员应加强对防雷接地桩的利用，仔细了解其中的数据，保证三类防雷等级故桩的利用率达到50%，桩主筋应大于或等于Φ16，在此过程中，设计人员需要注意用作接地体的地梁钢筋采用直螺纹时应用Φ10圆钢搭接[2]。以金奥荣华地块项目项目为例，在进行施工图纸设计过程中，设计人员为保证电气设计的有效性，加强对接地雷电的设计，为了防止静电感应产生的高压，将建筑物的镏金属设备、金属管道、结构钢筋等予以接地。在设计上力求简单、经济和实效，对传输带宽要求较高的网络布线，采用隔离式屏蔽接地，以防止静电感应产生干扰。保证易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均接地，并在管道接头处敷设跨接线。第三，完善防雷引下线设计。以卫生间为例，在进行卫生间防雷引下线设计过程中，设计人员需要注意，在卫生间等点位的附近位置，选择一根不小于Φ16的主筋作为等电位专用引下线，并将引下线的地段与接地体进行焊接，保证竖向每层等电位箱用Φ10圆钢及25*4的镀锌扁钢与引下线可靠焊接。另外，设计人员需要注意卫生间等电位连接线不得串联且严禁与防雷引下线及均压环连接。

（二）防止高电位引入

在高层建筑设计过程中，电气接地的设计能够降低高电位中的危险，所以在设计过程中，工作人员需要对建筑的电源进行合理的规划，从而避免高电位的引入。第一，设计人员应对电力负荷进行准确的计算，然后选择合适的施工设备与材料，保证电气接地工程施工具有安全可靠性，高层建筑的电力负荷计算的难度较高，需要设计人员采用负荷密度法和系数法进行仔细、严密的计算，保证数据的准确性。第二，设计人员需要考虑预防直击雷、感应雷和高电位入侵。直击雷防护主要是防止雷电直接击中房屋或者是建筑物。在设计过程中，工作人员需要保证楼内所有电气设备不带电的外露导电体等均应与PE保护接地线连接。另外，室外高出屋面的金属栏杆，各层金属窗等都要与防雷接地体连接，从而有效避免自然雷击，防止高电位入侵。以下梅林村塔楼为例，设计人员在进行电气接地设计过程中，为防止高电位入侵，运用防雷检测系统对于直击雷进行防范，系统能够通过检测天气来预防自然灾害的发生，从而保护住户的人身安全。另外设计人员还在在屋面设避雷网，将柱内主钢筋作为避雷引下线引入地下，建筑物基础应作为共用接地装置，有效的防治直击雷的入侵。同时为保证电子系统能够在雷雨天气中有效的运用，设计人员应在总配电装置主线开关处及分电装置主线开关处分别装置防感应雷装置，并且在电子信息系统的信号传输回路上安装防感应雷装置。

（三）完善消防系統

在高层建筑中，消防系统具有重要作用，能够为人们的安全提供保障，所以设计人员应加强消防系统的设计，保证建筑的安全性。第一，设计人员需要保证消防应急供电系统是一个完全独立的系统，从而为供电提供保障。另外，设计人员还需要保证配电系统具有较高的灵活性，从而满足不同房屋区域的需求。第二，在进行高层建筑中消防用电设计过程中，设计人员需要进行全面考虑。1.实现高层建筑能够自动报警。在发生火灾时，能够进行紧急广播、警铃、井笛、火警电话等工作。2.自动灭火设计。主要关于喷水系统、干粉灭火系统等内容。以建筑电气现代技术高峰论坛为例，该会议在杭州召开，会议旨在为生产企业、设计单位和科研院校提供建筑电气技术的学术交流平台，推行建筑电气新的设计理念，提高设计水平，推动全国建筑电气行业的健康发展。在会议中，工作人员对于电气消防作出了强调，要求设计人员加强电气火灾防范物防技防措施，深化电气火灾防范宣传教育培训，高层建筑设计中，主要突出标准化、智能化等几个方面的特点，并将自动消防设施的高层建筑接入物联网城市消防远程监控系统并24小时监控高层建筑消防设施完好情况。

（四）照明设计

照明设计是一项综合性的技术工作，需要设计人员根据建筑空间的使用功能和使用要求，来选择配备合适的照明装置，进行合理的布置，然后根据照明的控制要求，设计照明的电气部分。第一，照明设计与建筑装饰具有密切的关系，在设计过程中，工作人员应使其相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。第二，在高层建筑电气接地照明设计过程中，设计师应充分考虑节能环保的重要性。鉴于现代建筑的复杂化布局，室内照明方式在组合上通常情况采用局部照明和一般照明的混合方式，以实现最大程度上提高其使用效率。以某高层建筑照明工程为例，在设计过程中，设计师充分考虑人本需求和环境因素。既保障了整个照明环境具有丰富的变化和规律，同时给人们带来的不同的心理感受。在保证安全的前提下，考虑节能措施，将照明类型和照明度，将照明分区方在设计方案的前期讨论因素内，在普通的室内环境中通常情采用白炽灯或者荧光灯等灯管，而一些工作环境不稳定的地方，运用高压纳灯或者汞灯以避免灯管损坏，在楼道内，则运用声控灯，从而节省能源，保证电气接地设计的有效性，有助于建筑企业的长远发展。

结语：综上所述，电气接地设计在高层建筑施工中具有重要作用，需要设计人员提高自身能力水平，需学习先进的设计方法，深入了解接地防雷、照明等方面的设计要点，有效的解决涉及中存在的问题，保证施工人员能够根据图纸完成电气接地工作，为人们的生活提供保障。

参考文献：

[1]朱珩.浅析高层建筑电气接地设计[J].居舍，2018（29）：91.

[2]刘琪.浅析多高层住宅建筑电气接地设计[J].科技风，2017（24）：87.