浅谈高层住宅电气设计的原则与要点

杨金慧 王曼玲

关键词：高层住宅;电气设计;原则;要点

引言：高层住宅的一个很重要的特点就是高，既追求更大的建筑面积，又尽可能地减少土地面积。现阶段，高层住宅逐年增加，以提高土地资源的利用率，国内外一些高层建筑的高度普遍超过400m。随着高层住宅的不断增加和扩建，对电气设计也提出了更高的要求，为了确保高层建筑的电气安全，必须对电气设计的原则与要点精准把握，有必要加强电气设计，提高住宅的适用性。

一、高层住宅电气设计的原则

近年来，各种智能家居进入到人们的视野，高层建筑电气系统如何设计和建设，直接关系到住宅电气使用的便捷性。电气设计需要遵循实用性、功能性、节能性三大原则，必须根据实际情况综合考虑，不能为了节省成本而盲目设计，也不能在功能方面妥协。（1）实用性。高层住宅的功能主要有居住、办公、娱乐这三种，在这些建筑中，对于一些电气设备在使用时的便利性需要有更多方面的考虑，因此，在高层建筑电气设计过程中必须考虑设备的放置位置、设置方式以便使用。（2）功能性。建筑的功能可以从四个方面来理解：一是照度标准值、统一眩光值、照度均匀度、显色指数的要求;二是建筑物内使用者的舒适度;三是周边生态环境的便利性;四是特殊工艺或特殊场地的具体要求。根据不同功能房间有针对性地进行设计。（3）节能性。近年来，随着我国生态文明建设和生态环境保护制度体系不断完善，作为消耗大量能源的高层住宅建筑，在设计方面要符合节能政策，在设备选型和配置上降低能耗需作为设计人员的重点考虑对象。虽然节能设计的初期投入较大，但在后期使用中节能材料和节能设备的优点将会体现在人们生活、生产、管理的各个方面。

二、高层住宅电气设计的原则与要点

1.供配电系统的设计要点

高层住宅有电气装置数量多、用电负荷高等特点，为了进一步提高供配电系统运行可靠性和电气装置运行安全性，通常需要两个或多个独立电源，有时还需要设有应急电源。在实际设计中，要遵循操作灵活、维护方便的设计要点。消防电源需独立设计，以便供配电系统在遇到突发情况后，消防电源系统仍能继续供电提供服务。最后，需要合理设计供配电系统网络，在具体的设计过程中，必须结合建筑的规模和层数，对干线配电系统进行合理的设计，以保证供配电系统的整体运行有效可靠。同时，在满足功率密度要求和照度标准值的前提下，应急照明灯和疏散指示灯应按照建筑防火分区的划分制定疏散方案并准确放置灯具;火灾时需要值班的房间应设置备用照明灯，设计人员应合理设计符合规范的应急照明系统，确保应急照明系统在发生火灾时能可靠、及时地工作。

2.电气主输入线断路设计

在高层建筑电气设计过程中，应重视主进线断路器漏电保护系统的设计，完善各系统装置及电路的设计和安装。主要电气输入线路开路漏电保护功能的设计与实现是住宅安全的主要保障。主输入线开路和漏电保护功能的设计与实现应注意断路器的灵敏度设计，并在设计环节进行灵敏度测试，确保主输入线断线装置断开。在发生影响全屋的开路或漏电事件时，保护供电线路和设备免于停电，有效减少设备损坏，避免住宅火灾，减少生命财产损失，实现项目的社会效益。在漏电保护装置的设计和实施过程中，电弧短路电流中断保护装置需要精密的设计。一般情况下，电弧短路电流比较微弱，所以没有及时检测到断路器，不能及时切断电源，增加了房屋的火灾风险。如果不及时切断电弧短路电流，接地装置就会失效，影响住宅接地装置的使用，所以从电弧短路电流问题来看，笔者采用了一种断路器和电源线路中的短路保护器一起损坏线路，并通过双断路器保护系统降低火灾风险。应注意高层建筑电气系统市电断路器的设计与实现在设计高层住宅的市电断路器时，整个电表箱的进线断路器装置的设计每个住宅单元的设备要特别注意。此外，在高层建筑中，必须设计安装变电站注入力断路器装置和单级配电箱的组合，必须安装漏电开关，以及整个电气回路的断开设计。

3.防雷工程的设计要点

防雷工程一般包括直接雷击保护、感应雷击保护、反击和闪电电涌三个内容。直接雷击保护是利用安装在建筑物顶部的接闪器和引下线、接地装置，形成完整的电气通路，在建筑物遭受雷击时，将雷电流通过避雷装置泄入大地，使建筑物免受直接雷击的损毁。在高层住宅的防雷设计中，通常在屋面敷设接闪带，接闪带的规格尺寸应根据建筑物的雷电防护类别予以选择，同时将屋面的各类金属构件与接闪带做可靠的联结，从而有效的防护直接雷击。除此之外，在设计中，还应采取联合共用接地网、进出建筑物的金属管道、供配电线路、信号线路等与等电位可靠联结、合理采用SPD以分流雷电过电流，抑制过电压等，对感应雷电压进行拦截，对雷电磁场进行逐级衰减，从而达到防护雷击，保护用户和设备安全的目的。在安全防护雷击的前提下，设计时应合理、经济的选择各类材料、设备，以降低整体的成本及潜在的能耗。

4.弱电系统的设计要点

随着现代化进程的推进，人类对信息在现代社会中的重要性已经形成共识。信息就像空气、阳光和水一样，是人们工作、学习和生活无法取代的的，推进着当今人类生活的发展和经济增长，丰富人们的生活，使得足不出戶就可以探索世界。弱电系统处理的主要对象是信息的传输和控制，即具有低电压、低电流、低功率、高频率的特点。信息交流是现代家庭不可或缺的重要组成部分，信息传递的比重日益增加。通过电话系统、卫星有线电视系统、信息网络系统可以实现小区内的通信，完成小区日常生活的管理，使得小区日常生活的管理更加便捷化和人性化。此外，从用户的角度来看，住宅内有空调回路、照明回路、插座回路，设计时需综合考虑项目实际情况，结合空调电源负载、照度要求、插座设置要求、防护要求等进行设计。

5.接地安全的设计要点

一般来说，高层住宅的保护接地系统有TN系统，包括TN-C系统和TN-C-S系统。为实现电气装置两种功能的接地，建筑物应当优先考虑共用接地系统;为实现保护建筑供配电系统的目的，选择一些接地保护措施，如：带漏电保护的设备、PE线等方式进行保护。住宅内插座电路等都必须配备防漏电装置以实现用户的安全保护。在施工过程中，必须断开所有带电线缆，以确保安全施工。

结语：高层住宅是当今科技进步的重要产物，是社会发展和现代建筑科技发展的重要体现。高层住宅不仅为城市带来了独特的风格，还是集供配电、智能化、给排水、暖通等多个系统于一体的多功能性建筑，在满足人们日益增长的需求的同时，也对相应的建筑设计、生产、科技等行业提出了更高的要求。在电气设计中，必须高充分利用现代科技，因地制宜，从安全、环保和实用性的角度出发，采用更加科学的设计方案，为我国住宅建筑业的发展贡献自己的力量。

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