高层住宅建筑电气设计

高层住宅建筑电气设计（精选12篇）

高层住宅建筑电气设计 篇1

摘要：对高层住宅建筑的电气设计主要内容和特点做了初步的分析, 对高层住宅建筑的配电系统设计进行了详细的阐述, 同时还阐述了建筑电气设计中应注意的问题和建筑电气设计的节能原则、方法。

关键词：高层住宅建筑,电气设计,配电系统,节能

随着我国经济及先进技术的发展, 城市规模的不断扩大, 人民生活水平的提高, 高层建筑越来越多。在人们的居住条件得到了很大的改善的同时, 人们赋予建筑物越来越大的功能。因此, 高层住宅建筑的电气设计就成为建筑电气设计工作者不得不面对的工作对象, 而配电系统设计又是高层建筑电气设计的首要考虑问题, 其次就是节能利用的原则和方法。

1 高层住宅建筑电气的主要设计内容

1.1 负荷计算

根据建筑规模确定负荷类别后, 进行电力负荷计算, 电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否, 对合理选择设备, 安全可靠与经济运行, 均起决定性作用。其负荷计算, 基本上采用负荷密度法和需要系数法。

1.2 供电电源及电压的选择

为了保证供电可靠性, 高层住宅建筑至少应有两路电源供电, 具体数量应视负荷类别及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式, 原则上是两路同时供电, 互为备用。另外, 在采用应急备用柴油发电机组时, 应在15秒钟内自动恢复供电, 保证消防、电梯等设备的事故用电。

1.3 配电系统的设计

由变电所引至建筑配电室内后, 低压配电系统需要对各种用电负荷进行分类供给。配电系统的设计是保证供电可靠性的关键之一。一个可靠稳定的配电系统, 决定了其建筑电气功能强大与否。

1.4 主要设备的选型

低压配电屏:国外低压配电屏的结构, 几乎都做成抽屉式, 特别是大容量的出线, 则做成手车式。应急备用发电机组:过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快, 故障率低等优点。

2 高层住宅建筑的配电系统

2.1 高层住宅建筑的负荷分级

高层住宅室内电力负荷标准与多层是一样的, 但其负荷等级却有不同。一级负荷:参照GB50045-95 (2005年版) 《高层民用建筑设计防火规范》中的规定, 居住建筑中十九层及以上的住宅为一类防火等级建筑;“系统供电”中规定消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示和电动的防火门窗、卷帘、阀门等消防用电, 应按一级负荷要求供电。二级负荷:参照GB 50045-95 (2005年版) 《高层民用建筑设计防火规范》中的规定, 居住建筑中十层至十八层的住宅为二类防火等级建筑;“系统供电”中规定消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示和电动的防火门窗、卷帘、阀门等消防用电, 应按二级负荷要求供电。三级负荷:非一类和二类的用电负荷为三级负荷。

2.2 π接室、π接箱 (柜)

可设置在地下室、半地下设备层的专用房间内, 操作距离≥1.5米, 箱体背后≥1米的空间距离留作电缆的盘放;室内应预留若干根钢管 (如3路进线为9根) 。当π接箱 (柜) 在半地下室时, 预留钢管应距π接箱 (柜) 室地面100mm, 并甩至散水以外;该室内不允许有上下水及煤气管道等非本室用管通过;该室至总配电室的线路距离≤15米。

π接箱 (柜) 分别选用照明、动力π接箱 (柜) 。具体台数应视照明柜、动力柜的数量而定。π接箱 (柜) 的进线由小区变电所低压柜引入。

2.3 配电室

普通塔式或通廊式高层住宅, 一般采用双路10k V高压电源供电。在附房或地下室设置一座10k V/0.4k V变配电室, 由低压配电柜引出各路馈线经电缆井引至各层, 在每层设置集中电表箱分供给本层各户。

配电室可设在半地下设备层的专用房间内, 但应符合下列条件:

2.3.1设备层应平时使用, 并有专人管理。2.3.2配电室至对外出口的通道距离≤20m, 并且通道不得穿越其他房间。2.3.3配电室应设有能开启的采光通风窗, 如使用专用窗采光时, 其上应加防雨棚和防护网。2.3.4配电室不允许非本室所用的上下水、煤气等管道穿越。2.3.5了配电室的地面应向外泛水, 并配有卫生间。2.3.6不应因在半地下室放置配电室而需要增加层高。

2.4 配电方式

配电电压采用220/380V。配电系统根据负荷大小用单相 (共三线:L线, N线, PE线) 220V配电或三相 (共五线:L1, L2, L3线, N线, PE线) 配电。

普通十至十八层高层住宅的负荷等级按二级负荷供电, 按GB 50052-1995《供配电系统设计规范》的规定, 宜由两回线路供电。十九层及以上的住宅应按一级负荷供电, 因此高层建筑配电系统的供电电源应有两个独立的回路供电或采用一条回路电源和备用电源 (发电机) 供电。配电系统接地形式在无特殊要求时, 宜采用TN-C-S系统。

照明和动力电源采用电缆并分别引入。

3 高层住宅建筑电气设计的注意问题

高层住宅建筑的电气设计和多层住宅电气设计有很多相似的地方, 但又有多层住宅电气设计涉及不到的问题, 一般高层住宅建筑电气设计过程中应注意以下几个问题:

3.1 高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等

诸多设备, 因此负荷多, 用电量特别大, 且供电的可靠性要求很高。

3.2 在高层建筑中, 照明与动力基本上不共用干线。

动力负荷多采用放射式供电, 照明负荷则多采用母线槽配电, 与动力分开。

3.3 高层建筑均设计电气竖井, 电气管线均采取防火措施。

3.4 采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备

的防震;管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。

3.5 消防要求高。

因为高层建筑高度高, 体量大, 人员密集, 设备多, 建筑本身火灾隐患多, 故对消防要求很高。

3.6 节能要求。

采用合理的配电方式, 采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施, 减少电能损耗, 节约用电。

4 建筑电气设计中的节能原则方法

建筑电气设计节能的原则是:在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下, 减少能源小号, 提高能源利用率, 而不是简化建筑物的功能要求, 降低其功能标准。节能的途径之一是合理配置建筑设备, 并对其进行有效、科学的控制与管理。

建筑电气设计节能的方法一般应从以下几个方面进行:

4.1 供配电系统的节能

供配电系统设计时认真考虑并采取节能措施是实现电气节能的有效途径, 也是供配电系统设计正确合理的体现。提高供电系统的功率因数、治理谐波是提高供电质量、节约能源的又一途径。变配电系统应选择节能设备, 并正确选定装机容量, 减少设备本身的能源消耗, 提高系统的整体节能效果。

4.2 电气设备的节能

空调系统, 给排水系统, 电梯, 电动机, 电动门窗的节能。空调系统和给排水系统的节能控制是基于建筑设备监控系统的检测和控制实现的, 在确定控制方案时应挖掘系统潜能, 提高节能效果。电梯应以实际需要进行配套选择, 避免大马拉小车。在建筑智能化发展的今天, 建筑门窗等的自动化、智能化发展, 同时需要空盒子精度的要求。

4.3 电气照明的节能

照明节能设计应是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下, 力求最大限度地减少照明系统中的光能损失, 最大限度低采取措施利用好电能。具体方法是选用合适的光源及高效的节能灯具, 采用合理的灯具安装方式及照明配电系统, 并根据建筑的使用条件和天然采光状况采用合理有效的照明控制装置来实施。采取合适的照明方式包括:a.当照明场所要求高照度时, 应选用混合照明的方式。b.当工作位置密集时, 可采用单独的一般照明方式, 但照度不宜太高, 一般不宜超过500lx。c.当工作位置的密集程度不同, 或仅为其中某一区域时, 可采用分区照明的方式, 要求高的工作区采用较高的照度, 而非工作区可采用较低的照度, 但两者的照度比不宜大于3:1。

参考文献

[1]民用建筑电气设计规范.JGJ 16-2008.

[2]供配电系统设计规范.GB50052-95.

[3]高层民用建筑设计防火规范.GB 50045-95 2005.

高层住宅建筑电气设计 篇2

关键词:高层住宅;节能;围护结构

随着我国经济的快速发展和城镇化建设进程的加快，我国目前每年约新增20亿平米建筑，建筑能源消耗占到社会能源总消耗量的约30%。因此，建设低能耗节能建筑已成为必然选择。夏热冬冷地区是我国经济比较发达的地区，高层住宅发展十分迅速，大量高层住宅建筑的建设给建筑节能带来了巨大的挑战。本文以江苏省无锡市某项目为例，借助节能设计软件，对高层住宅建筑节能进行了分析研究，为高层住宅建筑节能设计提供参考。

1项目概况

本项目位于江苏省无锡市，共包括9栋高层住宅，楼层高度从88到97米不等，基地面积约为430000平米，总建筑面积约160000平米。外墙大部分为剪力墙。

2设计思路

在夏热冬冷地区，住宅设计要考虑夏天隔热，同时要兼顾冬季保温，这就要求高层住宅在气候适应性设计时，既要保证一定的洞口面积满足夏季通风和冬季日照的需要，又要采用保温隔热性能良好的围护结构满足夏天隔热和冬季御寒的要求。由于外墙围护结构对建筑节能具有决定性影响，本文重点分析实践项目的围护构造节能设计，主要包括墙体、屋面和外窗的设计。

2.1墙体节能

墙体是建筑围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的能耗。外墙节能主要是提高墙体的保温隔热性能，减少其冬季的热量损失以及降低夏季的外墙内表面温度。项目方案采用外保温形式，下表为几种常用保温材料的性能对比。除材料的传热系数低、导热系数小等要求外，结合其防水性能和施工难易程度及成本价格，保温材料最终采用了发泡水泥板，经斯维尔节能软件计算。

2.2屋面设计

屋面受太阳照射最强且时间最长，顶层房间热量一般占建筑总能耗的5%-10%，占顶楼能耗的40%，因此屋面也是节能设计的重要组成部分。其节能设计主要是改善屋面的热工性能、阻止热量的传导，关键在于处理好夏季隔热和冬季保温的关系。构造做法可分为正置式屋面和倒置式屋面:(1)正置式保温屋面。把保温层置于屋面防水层和结构层之间，其保温隔热由找坡层和保温层来确定热工指标。其缺点是保温层材料被密闭于屋面内部，排湿困难，屋面保温隔热性能得不到保障，且夏天容易出现起鼓开裂现象，导致屋面渗漏。(2)倒置式屋面。把保温层置于屋面防水层之上，保温层不封闭。倒置式屋面构造简单、保护防水层、使用寿命久、施工简单、维修方便等优点，所以使用非常广泛。倒置式保温平屋面对保温材料要求较高。

2.3外窗设计

外窗的面积占外墙面积的20%-40%，但能量损失却占到50%。为了满足节能目标，在满足通风、采光和日照的前提下，需要控制外门窗洞口面积，改善气密性能，提高保温性能，减少外窗本身的热传导。

2.3.1窗墙比

窗墙比是天然采光房间的.侧窗洞口面积与该朝向外墙表面积之比，住宅设计规范对不同朝向房屋的窗墙比都有明确的规定。随着窗面积减少，会严重影响采光通风等指标，因此，按照最大限量增加冬季太阳得热和减少夏季太阳得热原则，项目的窗洞主要开设在南北两侧，东西侧只开少量窗洞，确保在建筑节能和居住舒适度取得平衡，得到最佳窗墙比。

2.3.2窗体材料分析

建筑外窗由玻璃和窗框组成。铝合金材料由于抗风压变形能力较好，表面的氧化膜使其具有很好的耐腐蚀性，使用寿命长，不燃烧，耐潮湿，且可以根据节能需要制作出各种铝合金型材，因此常用于高层住宅窗框。断热型铝合金门窗的传热系数优于普通铝合金门窗，且克服了后者在冬季易结露的缺点，因此被定为本项目的窗体材料。结合外窗玻璃的隔热、保温及隔声性能。

3结语

住宅建筑节能是一项系统工程，涉及多个方面，应根据当地气候条件，屋顶、各朝向外墙和外窗都选用合适的节能材料。由文中材料性能比较可以看出，采用的材料不是性能最好的，而是在综合考虑到现有的施工技术条件、资金投入、政府部门的建筑防火和节能政策等因素，从而得出较为均衡的节能方案。

作者:徐培原 单位:江西省修水县建筑设计院

参考文献:

[1]宋莎.基于建筑节能理念的住宅设计研究[J].河南科技，2015(8)72-74.

[2]周永.基于建筑节能的高层住宅建设设计探讨[J].四川建筑，2014(4)57-58.

[3]朱晓宇.长三角地区高层住宅外门窗节能技术研究[J].住宅科技，2013(01)01-05.

[4]王晓岷，吴庆，葛军.夏热冬冷地区高层住宅节能优化设计-以合肥御龙湾高层住宅为例[J].合肥建筑工业学院学报，2009(5)61-64.

论住宅建筑电气设计 篇3

[关键词]计量住宅设计规范紧凑型荧光灯住宅自动化

1设备及容量

21世纪的住宅建设在产业化发展的旗帜下。担负起全面提高生活水平和带动国民经济发展的历史任务。研究国外对住宅的分级原则多属于居民收入挂钩针对不同的收入阶层提供相应的住房面积，目前，我国住宅标准可分为安置型(解困住宅)、实用型(安居住宅)、舒适型(小康住宅)和豪华型(高级住宅)。见表中居住空间个数及使用面积的最小值规定。

人们对生活质量、生存环境的要求提高，计算机、空调、电热水器、音响等家用电器使用量讯速增长，而且使用时间集中。原有住宅的线路及配电设备已不能满足使用要求，经常出现过负荷跳闸和线路烧毁等事故。因此，根据住宅设计规范规定了用电负荷标准最小值及电度表规格。

插座的设置应为电气设备提供足够的电源接口，并且方便使用，尽量避开家具放置的位置。卧室、起居室、厅不少于两组插座(每组插座均应有二极、三极插座)；厨房、卫生间设置不应少于一组防溅型插座(每组插座均直有二极、三极插座)；布置洗衣机、冰箱、排气扇和空调器等处设置专用单相三线插座各不应少于一个。

设计还应考虑将来的发展，但并不是无止境。因为，家用电器的发展并不会使用电量无止境的增长。用电量增长到一定程度会保持在一个比较稳定的水平，或可能出现下降趋势。其主要愿因：

(1)是受住宅面积和生活条件的限制；

(2)是受能源限制，电气厂商都在致力于开发新型节能产品：如绿色电冰箱、太阳能热水器等；

(3)随着科技进步，有些电气设备的容量也呈下降趋势，例如。电视机的显示器将向大屏幕低功率的等离子体、液晶等方向发展。

2配电系统

住宅的配电系统一般多采用TN—c—s系统，在人户总配电箱处做重复接地。因为插座的数量增多。而分支回路使套内负荷电流分流。可减少线路温升和谐波危害，能够延长线路寿命和减少电气火灾危险。每套住宅的空调电源插座、普通电源插座与照明支路、应分路设计；厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路。用电负荷为住宅建筑电气设计中供电设施、线路、开关的选择提供了依据，是确定供电等级、配电方式等的关键。有时。用电负荷标准及同时需要系数的选取有成倍的差距，只有考虑到日用电器的普及和经济条件的改善，了解和确定建设单位的用电要求，并在设计中要留有余地以适应将来的发展，才能落实好配电系统方案。合理的配电系统能够保证故障时迅速地、有选择性地切断故障点电源，避免事故扩大并造成损失。

3照明

住宅照明除了满足照度标准和照明质量外，还应注意绿色照明：

1、大力推广紧凑型荧光灯CFI(Compact Fluorescent Lamps)，取代白炽灯泡。CFLS是80年代起国际上流行的最新节能产品，该灯采用三基色荧光粉，集白炽灯和荧光灯的优点，具有光效高、耗能低、寿命长、显色性好、使用方便等特点，它与各种类型的灯具配套，可制成造型新颖别致的台灯、壁灯、吊灯、吸顶灯和装饰灯CFLS电力消耗与白炽灯的比值为1/4.5～1/7，节电百分比为77～86％；

2、大力推广电子镇流器，取代电感镇流器。电子镇流器与电感镇流器相比，其本身功耗比电感镇流器降低50～75％，节电效果显著，而且，具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点，是普通电感镇流器的升级换代产品。

3、采用高效率节能灯具：

(1)在满足眩光限制要求下，应选择直接型灯具，室内灯具效率不宜低于70％；

(2)根据使用场所不同，采用控光合理的灯具；

(3)选用光通量维持率好的灯具；

(4)采用光利用系数高的灯具；

有时，在较大豪华型住宅还可采用照明与空调一体化灯具。

4、充分利用天然光，合理采用各种类型的节电开关，正确选择照明控制方式；

总之，住宅照明在满足照度标准和照明质量的前提下，照明设计应从节能角度出发。结合实际，总结经验，吸收新技术、采用新产品，实施绿色照明。

4保安系统

保安系统的实施，对居家过日子的人来说极为重要。保安系统主要由访客、防范和火灾煤气报警两部分组成。

1.访客、防范系统。在住宅，特别是物业管理的小区设立分散的或集中联网管理方式。

2.实行住户报警监控，其形式主要有：对讲机一电锁门式，可视对讲一电锁门式和闭路电视等。闭路电视系统由摄像、传输、显示及控制等四个部份组成。

3.火灾、煤气报警系统。为防止煤气泄漏引起人员窒息和火灾事故，应在厨房设置煤气泄漏报警器。

有条件的可设置火灾探测器。保安系统是一个技术先进，发展迅速的新领域，它将日益完善。

5三表远程计量系统

居民都有一个共同的反感，就是查表的敲门声。实施三表远程计量系统，便没有这些烦恼了。

目前，三表远传计量系统在技术上是可靠的，我国部分地区已开始普及使用，甚至有些地区的政府部门已将三表出户纳入地方标准。

所谓三表出户是指电度表、水表、煤气表通过传感器将计量信号传输到一个集中的计量箱，集中显示数据或用计算机进行管理打印数据。

三表出户，便于集中管理，便于抄表，有利于住户安全，同时，还提高了计量的精度，并为将来的住宅自动化提供了必要的先决条件。如图1所示：

6住宅自动化及发展

住宅自动化即HA系统(Hone Automation)。住宅自动化系统的控制主要利用电源线路载频、利用共用天线电视线路、利用电话线路及无线传输等四种方式。利用电话线进行控制的比较方便。

自动化住宅的主要特点是为人们提供方便、快捷、安全、舒适、节能、娱乐的生活环境和生活条件，而且，系统简单，操作方便，可利用现有线路进行改造，传输各种控制信号。

由于受经济条件、管理体制、管理水平及国民素质等因素的限制。住宅自动化系统的普遍实施还需要一定的时间，但住宅自动化，特别是计算机技术的应用，网络的建立，为将来的智能化住宅已描绘出令人憧憬的美好蓝图。

7结束语

浅谈高层住宅建筑电气设计 篇4

1 高层建筑供配电系统设计存在的问题

1.1 用电负荷和变配电系统设计问题

据相关调查显示, 我国现阶段一类和二类建筑的用电负荷标准基本达到4 k W/套, 三类和四类建筑的用电负荷标准则达到6 k W/套。但在实际建筑电气工程设计过程中, 一些建筑的用电负荷标准、变配电系统的建立和住宅总配线的设计, 都没有系统、明确的说明和规范, 这就给建筑电气工程日后的施工和性能埋下了一定的安全隐患。在建筑工程的设计阶段, 在工程施工图纸中未对变配电系统作明确的设计说明和施工方案说明, 导致后期施工过程中进行二次设计, 给工程带来不必要的损失。

1.2 供电和照明系统设计问题

在我国现阶段建筑电气工程设计中, 很多方面还未形成规范化的标准。在设计供电系统时, 没有明确规定配电箱的设计高度, 使很多建筑在设计和安装配电箱时, 由于缺乏规范化, 从而导致安装高度不合理, 出现漏电、断电现象, 给后期施工和用户居住带来很多不必要的麻烦和安全隐患。

1.3 避雷系统和住宅电路设计问题

据相关研究调查显示, 在很多建筑电气工程设计和施工过程中, 经常出现实际施工和图纸不符的现象。在住宅电路设计中, 实际电源插座的数量与图纸要求的数量有出入, 导致住宅电源插座预留不够或者预留过剩。在建筑避雷系统设计时, 还存在建筑施工取材不符合规范的现象, 在避雷上达不到规范要求。

2 高层建筑供配电系统的设计策略

2.1 用电负荷和变配电系统设计措施

通过对建筑电气工程中存在的问题进行分析, 从而找出变配电系统的缺陷, 这是建筑工程实现自身完善的一个基础过程。因此, 为了提高建筑工程的施工效率, 在设计图纸时要求在图纸说明上标注实际施工的具体要求。在电气安装过程中, 要严格遵循用电负荷设计规范, 保障工程设计和施工符合建筑用电负荷标准, 实现建筑长远发展的目标。

2.2 供电和照明系统设计措施

在建筑电气工程施工和安装过程中, 要严格按照设计要求规范设计变配电箱的位置, 杜绝因配电箱位置不合理而引发的安全隐患。在设计和安装照明系统时, 要杜绝用普通白炽灯代替节能灯的现象, 一定要实现建筑的节能和长远发展目标。在一些公共通道的照明设施安装过程中, 要尽可能选择使用寿命长且具有节能效果的LED灯。虽然LED灯管相比较普通节能灯价格较高, 但是从建筑的长远发展角度分析, LED灯的稳定性和美观性都要远远高于普通节能灯。

2.3 加强电气工程施工管理措施

实现电气工程施工的认责和规范管理制度, 是保障整体电气工程安全、高效运行的基础。在电气工程的设计阶段, 大量的准备工作是后期工程得以顺利、有效开展的保障, 具体的措施有:审核工程设计图纸、编制施工队伍、设计施工计划、准备施工原料和对施工人员技能培训等。在施工阶段, 建立严格的管理制度规范是后期施工的基础保障。在电气工程施工过程中, 企业管理单位应做到合理配置施工人员和施工设备、规范预埋和预留工作、加强技术应用、加强自我检查和互相监督等。

3 高层建筑供配电系统的设计方法

3.1 PVC管的安装方法和技术措施

在超高层建筑电气安装施工过程中, PVC管的安装主要是在楼板内和墙板内, 两者安装都采用的是暗敷设方法。在进行楼板内的PVC管安装工作前, 首先要测量建筑楼板的厚度和弹线, 从而确定盒、箱的位置。将端线头固定在盒子的管孔上并封堵盒口, 再用短钢筋将盒子固定在底板上。管口每隔1 m用防锈处理过的铁丝捆扎牢固, 安装PVC管时, 通过铁丝引向, 取出管帽即可进行管道的安装和衔接。在墙板内的PVC管道安装前, 应将管道敷设在钢筋层间, PVC管通过盒、箱时应煨弯, 接管时采用引向法安装管道。

3.2 电缆敷设方法和技术措施

电缆埋放位置和敷设方法的不规范会直接影响后期工程的施工, 所以在电缆敷设前, 应对施工现场的环境进行勘察, 通过测量电缆架设的配管和桥架, 从而确定电缆的材料和长度。在进行电缆敷设时, 可采用人力和机械拉引两种方式, 在一些水平和垂直段都存在的地段, 也可将两者结合起来使用。人力拉引时, 要保证电缆敷设的各个工作点都有人, 指挥人员通过对讲机进行统一指挥, 在拉引到合适位置后, 利用机械将电缆固定住。机器牵引时, 在机器启动前, 应确保各部分在牵引过程中不会发生碰撞, 牵引到合适位置后, 用机器固定。

3.3 配线的敷设方法和技术措施

在配线敷设前, 应先对管道内管进行牵线, 便于后期配线的引向。在浇灌混凝土中的暗管敷设前, 应对管内进行清理, 避免管道堵塞。清理后的管道要及时用钢丝穿好, 穿导线时, 要两人配合作业, 一人在顶端固定并按节奏松放导线;另一人在出口拉线, 在导线完全拉出后要预留一段长度并固定。

3.4 双电源各自独立的系统

双电源各自独立的系统适用于一类高层建筑物, 要求外部两个电源各自是独立的, 以满足一类高层建筑对消防负荷的要求。带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路, 适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的供电。该系统自变压器低压端出线后, 即通过自动开关将消防和非消防负荷分开, 消防和非消防负荷由各自母线分段供电。一旦火灾发生, 自动切断非消防电源, 保证对消防负荷可靠供电。

3.5 设有应急发电机组的系统

在高层建筑中, 采用应急发电机组的供电系统具有较高的可靠性。快速自动启动的应急发电机组, 适用于允许中断供电时间为15~30 s的供电。但是, 虽然做到了消防负荷在末级切换, 但电网供电至切换箱的两路配电线路中任一回路出现故障时, 因外电源未停, 备用应急发电机并不会自动启动, 消防负荷仍将断电;当发电机出线回路故障时, 虽然发电机已经启动送电, 仍然无法保证故障回路的负荷用电。

4 结束语

高层建筑供配电系统设计和施工是一项复杂的项目, 只有不断创新设计理念和设计方法, 提高自身技术素养, 才能保障施工项目的质量。本文简要概述了现代建筑电气工程的相关理论和现状, 重点探讨了建筑设计领域电气安装中的供配电系统设计和施工的方法、技术措施, 希望可以为有关人员提供有价值的参考, 以促进电气工程的性能在建筑设计领域更好地发挥。参考文献

摘要：供配电系统设计是建筑电气系统设计的关键组成部分, 对建筑电气设备的安装和运行起着至关重要的作用。因此, 合理掌握供配电系统设计及其相关的施工技术在建筑设计领域内的应用, 对相关的技术人员将会有很大的帮助。从我国现阶段高层建筑电气系统设计中存在的问题出发, 对目前供配电系统设计的方法和技术措施进行了详细的探讨。

关键词：供配电系统,设计,高层建筑,电气

参考文献

关于高层建筑电气设计的问题探讨 篇5

关键词:高层建筑；电气设计；节能原则；问题分析

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

1电气设计在高层建筑工程中的重要性 电气设计对于高层建筑重要性就好比中央处理器对于计算机的 重要意义。电气设计的好坏，直接关系到住户对高层建筑的满意度高低及整个建筑物设备能否安全运行，同时对投资商的基建投资有重要影响。所以探讨如何在高层建筑中合理进行电气设计以确保高层建筑的质量和满足住户对高层建筑必备设施的需要是十分必要也是十分重要的2高层建筑电气设计过程中应注意的问题

2.1高层建筑由于照明及空调负荷多,电梯等运输设备多,给排水设备多,所以用电量特别大,且供电的可靠性要求很高。因此, 电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备,安全可靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算,基本上采用负荷密度法和需要系数法。

2.2在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电,与动力分开。为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式,原则上是两路同时供电,互为备用。

2.3由于在结构上多数采用大柱距,形成大空间,使墙面安装的设备增多,必然使地面管道增多。

2.4由于建筑构件的预制装配化及干法施工;缩短了施工周期,而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。

2.5电气设备的管线应采取防火措施。

2.6空调设备等主要用电设备分散,多数要求集中管理,即要求采用电脑管理和监控系统。

2.7采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震;管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。

2.8消防要求高。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备多,装饰豪华,建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高。

2.9在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。

3照明要求

3.1混合照明

它是由一般照明和局部照明共同组成的照明方式。混合照明中一般照明的照度应不低于混合照明总照度的5—10%,并且其最低照度不低于201x。否则,过低的一般照明和过高的局部照明所形成的照度对比度过大,亮度分布不适当而产生不应有的眩光。

3.2事故照明

当工作照明因故障全部熄灭后,供暂时继续工作或供人员疏散用的照明称为事故照明。

3.2.1应设置事故照明场所

a在正常工作照明熄灭后,由于工作中断或误操作,将引起爆炸、火灾等严重危险的厂房或场所;

b在无照明的情况下,由于设备继续运转或人员的通行,将造成设备、人身事故的场所;c高层建筑中的疏散楼梯间(包括防烟楼梯前室)、疏散走道、消防电梯室、消防控制中心、消防水泵间;公共建筑中的旅馆、礼堂、影剧院、展览厅、百货商店、体育馆等人员出入的走廊、楼梯、太平门等处。

3.2.2事故照明应采用能瞬时点燃的照明光源,一般采用白炽灯或卤钨灯,当事故照明作为工作照明的一部分而经常点燃时,又在发生故障不得切换电源的条件下,也可采用其它照明光源。

3.2.3事故照明的灯具应布置在可能引起事故的设备、材料周围和主要通道、危险地段、出入口等处,还应在事故照明灯具上明显位置涂以红色标记,以资区别。

3.2.4事故照明的照度要求

用于暂时继续工作的事故照明其工作面上的照度不应低于工作照明总照度的10%。但标准较高的宾馆等建筑,其事故照明所占工作照明的比例应当为:出口指示灯为100%;楼梯照明为50%;公共场所照明为20%;客房走道照明为50%;一般走道照明为20%;总服务台、收款出纳、外币兑换等照明为100%,用于人员疏散的事故照明,其照度不应低于0.51x。

3.3警卫值班照明

值班照明宜利用工作照明中能单独控制的一部分,或者利用事故照明中的一部分或全部。警卫照明是用于警卫地区周界附近的照明。是否设置警卫照明,应根据单位的重要性和当地保卫部门的要求来决定。警卫照明应尽量与室内或厂区的照明结合。

3.4障碍照明

障碍照明应按民航和交通部门有关规定装设。障碍照明应采用能透雾的红光灯具。装设障碍灯时,应符合下列要求:一般高层建筑物只在顶端装设。水平面较大的高层建筑物或群集高层建筑物,除在其最高顶端装设障碍灯外,还应在其外侧转角的顶端装设障碍灯。烟囱的高度在lOOm以上者,除在顶端装设障碍灯外还应在其三分之一和二分之一的高度处装设障碍灯。为了减少烟囱顶端的障碍灯污染程度,可在低于烟囱口4～5m处装设。为了保证障碍灯有一盏损坏时仍能从前进方向看到灯光,应装设排成等边三角形的三盏障碍灯。

3.5高层住宅室内照明要求

厕所及厨房应采用瓷质灯头或其它防水灯头;有条件时居室灯等可采用节电开关或节电灯头;楼梯间、电梯厅、公用走廊、配电室、消防控制室、消防泵房电梯机房等应设置供继续工作和疏散的事故照明。供电继续时间:作和疏散的事故照明兼作正常照明。事故照明的最低照度不应低0.51x,但配电室、消防控制室和消防泵房必须仍保持正常的照度水平;事故照明及疏散标志一般采用白炽灯,应具有玻璃或金属灯罩,并安装在非燃烧体结构上;大居室宜设置插座两组(其中一组为个单相二极插座及一个单相带地三极插座;另一组为一个单相二极插座)。小居室、大厅宜设置插座一组卜个单相工极插座及一个单相带地三极插座)。厨房、卫生间根据需要设置,个单相带地三极插座;二极插座需采用扁、圆插孔两用型;有条件时宜采用二极加三极的连体式插座;供洗衣机的单相二极带地插座,宜带电源开关;插座的高度一般为距地0.3-0.5m(暗装安全型)或1.4—1.8m(明、暗装普通型);楼梯及公用廊道宜采用自动熄灯开关,但需在火警时能保持长明,每层的电梯前室灯应采用一般开关。

4建筑电气设计中的节能原则

由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源——电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:

4.1满足建筑物的功能即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新

风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。

4.2考虑实际经济效益节能应按国情考虑实际经济效益。不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

4.3节省无谓消耗的能量节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。民用建筑的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备,以达到真正节能的目的。

5总结目前我国的高层建筑越来越多，高层建筑中的电气灾害也时有发生。随着我国经济的不断发展，电气设计者也应该紧跟时代潮流，促进我国建筑工程的发展。所以做好电气设计不仅体现着一个电气设计者的职业道德更是关乎许许多多人的工作居住环境、甚至关乎着他们的生命健康。为保证高层建筑的质量，电气设计工作者在电气设计过程中应遵循国家相关规定、认真细心的关注每一个细节和电气设计的深度，在设计前进行详细严谨的调查，搜集大量资料，为我国高层建筑的进一步平稳的发展贡献自己的一份力。

参考文献：

[1] 潘宗英．高层住宅电气设计探讨[J]．重庆工贸职业技术学院学报，2010年03期

[2] 尉向荣．高层住宅配电设计的负荷计算研究[J]．大众科技，2005年04期

[3]胡龙才 现代建筑电气设计节能方法讨论[J]．广东科技，2008（22）

试论住宅建筑的电气设计 篇6

关键词：电气设计 电气设计内涵 电气设计要点

一、住宅电气设计的现状

从目前看，住宅用建筑的电气安装情况比较混乱，主要是因为电气系统在设计的时候就没有做到规范和严格，很多住宅在电气设计时没有考虑到电气使用数量增加和系统升级的需求，尤其是对一些大容量的电气产品没有给予应有的重视，这就导致了电气基础设备在某些情况下不能够适应电气使用的需求，导致出现导线线径小、电压低影响了家用电气的使用，严重时还会引发危险。另外在设计的过程中很少考虑到室内插座的数量，导致不少住户只能利用内部装修或插座才能将电气设备引入电网，这就导致了生活的不便，而且也形成了一定的安全隐患，因为内部装修和插座的情况不能够完全在掌控之中，如果出现假冒的导线或者次品插座将给居民生活造成影响。

另外，电力需求的市场化，也推动了居民电力消费的提高，合理的设计住宅建筑的电气系统，不仅可以保证居民的生活质量，也可以方便电力部门对用电计费的统计，更给居民带来方便。如：将电力计量表统一规划，安排在合理的位置，方便电力系统检验和维修，就可以给电力工作人员提供方便，也可以不必打扰居民的正常生活。

二、住宅电气设计的含义

1、电气设计的概念

电气设计简单的看是一个从构思的表达到反思，然后再构思表达再反思，并最终形成一个合理的、完善的建筑电气布局和网络式架构构思。从这个过程上看，首先电气设计应当符合用电力传输的一般规律，然后再符合日常用电的需求，实际上电气设计就是一种用电理念的体现，这样的理念是根据建筑的用途来表达的，而且设计的内容是不断的被完善的。

2、住在电气设计的服务对象

电力设计最先的服务对象就是所谓的甲方，即为了业主的功能性需求服务，也就是服务于施工单位，并能够指导施工。在满足国家相关的规定的同时还应当将施工单位的施工需求放在重要的位置来进行电气设计，这主要是因为，电气设计的实现就是要靠施工单位的施工来完成，所以在设计中必须要从施工的实际情况出发，充分考虑施工中各个专业之间的相互衔接和配合，尽量的将电气设计做的合理且可操作性强。

在满足施工需求的同时，住宅电气设计还应当服务的就是居民的生活。因此，住宅电气设计和公共建筑的电气设计一样都需要为将来的电气应用做好“设计”，尽量避免因设计而导致的安全隐患，这也是电气设计的服务内容之一。

三、住宅建筑电气设计的要点

1、供电系统可靠性设计

住宅电气设计首先要保证的就是用电的可靠性，因为它涉及的是居民的生活安全，因此在设计中应当从以下两个方面入手：1）在新建的住宅楼内设计配套的配电房。配电房的组成主要是配电设备和变压器组成，这里是住宅区高压和低压进出的关键枢纽。这里的布线应采用电缆专用的保护管或者电缆沟进行线路的进出。具体的设备可以采用预装式的“变电房”，以提高安全和稳定性。2）在设计中应采用多种方式供电。可以采用10kv的高压双侧电源进线形式，这个方式可以利用分段开关或者箱式变的四工位开关来控制网络，经联络开关柜与变压器相连；低压一侧可以采用单母线分段来实现运行。也可以采用10kv高压侧单电源进线，低压侧单母线分段或者不分。前面的一种可靠性能较高，但是投资较大，可以在高级别的住宅中采用；另一种的可靠性没有前面的高，但是其特点是投资较小，从满足日常生活供电的需求来看，也可以达到普通生活用电的标准。另外，在采用后一种方式供电的时候，还应当考虑到发展的需求，在配电室的设计中应当预留高压进线柜的位置，为了以后的增容做准备。

综合前面的两点可以看出，住宅建筑电气设计中的供电设计和方案的建立应满足小区的供电需求，配套建立配电房或者箱式变；同时在10kv电源进线端预留增容扩展空间，这样就可以保证住宅建筑的供电端口的安全和灵活。

2、变压器的选择和台数确定

在电气系统的设计中还需要确定系统变压器的容量和数量，以保证建筑供电的安全性和可靠性。而且在选择的过程时还需要从分考虑未来的负荷增长的可能，一般采用选择计算已经为：1）集合单位住户负荷的推算方式，即按照我国现有的居民用电负荷的平均值来进行估算，这个数值为每户4KW，远期的预估为8KW。2）单位面积估算，根据资料的统计结果，我国目前的住宅电气设计住户的单位面积的用电负荷为每平米35W，而远期估算为70W。

根据以上的两种估算方法就可以得出住宅建筑内的用电情况，并可根据其进行变压器的选择。具体的计算思路是，不考虑住宅内的居民作息时间存在着差异，而取同时系数，再加上变压器的经济运行功率，取值采用最佳负荷功率，这样就可以分别计算出近期和远期的变压器容量需求。这样就可在设计中利用近期容量作为住宅建筑的变压器容量，而且设计预留部分远期容量，这样就可以保证该建筑的基本用电需求。

3、住宅建筑进户线路和室内线路设计

为了保证居民的用电安全，住宅建筑应采用的是TN－C－S，TN－S；即建筑的进户线路必须采用三线制。每套住宅的电气线路分支数量最小为5条；空调电源必须进行单独的预留，并且和插座电源、照明电源设计独立分路；厨房和卫生间的电源插座也应当设计独立的回路；空调的电源回路导线面积适当增大，不应小于4mm²，其他大于2.5mm²即可。室内的电气设计还应当保证每个房间至少有一个墙壁插座，为了方便起见客厅可以适当增加。

总之，住宅建筑的室内电气设计应当具有一定的前瞻性，为了居民的使用方便，应尽量做到一次到位，这样就可以避免后期增加或者更换插座、导线等带来的麻烦和隐患，而且统一设计和施工还可大大提高电气系统的安全性和防火安全性。

4、室内的配电系统设计

如今的居民生活离不开电气的使用，家用电气的更新较快，很难遇见新型电气给居民用电带来的问题。例如：厨房的电气化，让厨房成为了电气聚集的地方。所以除了在厨房设计较多的插座外，还应当对供电回路进行适当的增容，可以选择BV-3×4mm²。因此，在室内配电系统的设计中，对规格较高的住宅应当按照面积进行适当的扩容，按照家电累计的最大容量来进行配电系统设计，这样的设计往往会超出一定的标准，通常大于10KW。而对一些单身公寓虽然面积小，可是电气却齐全，一般的用电量为3-4KW。所以在生活水平不断提升的今天，提高用电的可靠性就需要从细节入手，针对不同用途的住宅进行针对性的考虑，将室内的配电系统设计的更加合理和安全，即不需要为了无谓的扩容而增加成本，也不要因为眼前利益而降低安全性。

四、电气设计中的整体防雷

住宅建筑电气设计出了供电和配电外，还有需要对防雷作出设计，这是为了防止住宅在雷雨中产生危险。在设计中需要注意的是接地系统的完整和引导线路的合理性，一定要保证避雷系统的独立、牢固、可靠。

参考文献：

[1]张翌春. 浅谈住宅小区的电气设计[J].科技信息 , 2007,(05).

[2]何志辉.浅谈在建筑中电气设计的要点[J]. 科技资讯 , 2010,(07).

[3]李忠平.浅谈居民住宅电气设计的问题和解决措施[J].科技资讯 ,2009,(06).

[4]李超群. 对多层住宅建筑电气设计的研究[J].中国科技信息 ,2009,(18).

超高层住宅建筑电气设计要点研究 篇7

超高层住宅是现代化城市发展的主流, 安全、舒适、便捷、节能的高层建筑越来越受到大家的青睐。其中, 建筑电气的合理设计是重中之重, 不仅能保证各用电设备的安全、稳定运行, 还可以通过高效配置达到节能和减少安全隐患的目的。现以某住宅建筑为例分项介绍设计中需要注意的问题, 通过对各设计要点的研究, 对以后超高层住宅的建筑电气设计起到一定的参考作用。

1 工程概况

本工程为地上38层, 地下4层的一类高层单元式住宅, 共1个单元。地下1~4层为储藏室、自行车库、电气用房、设备间等, 地上1~38层中除14、27层为避难层外, 其余楼层均为住宅, 地上总建筑面积17 703.98m2 (不含避难层) 、地下总建筑面积2 469.39m2、总建筑面积20 173.37m2 (不含避难层) 、避难层总建筑面积976.03m2, 建筑高度114.90m。每层设置两个电井, 从地下4层至机房层上下贯通, 地上每层有连廊贯通。根据当地要求每层设置电表箱, 户内配电箱为8kW。

2 强电设计

强电设计内容主要包括220/380V配电系统、电气照明系统、接地及安全防护系统、建筑防雷系统, 下面介绍强电设计中的几个要点。

2.1 地下层电气用房的确定

2.1.1 确定进线方向

车库内变配电室位于本楼南侧, 为尽量缩短供电距离, 初步确定由建筑物南侧进线, 电气用房尽量靠近楼梯南侧设置。

2.1.2 确定电气用房位置

本例中地下共4层, 其中, 地下车库共3层, 确定地下电气用房时需考虑车库的标高。首先确定变配电室的位置, 本工程变配电室位于地下车库1层, 需考虑变配电室是否能由桥架直接进入主楼电气用房, 标高关系如图1所示。

从图1中“南侧”与“储藏”的标高关系中不难看出, 电气用房应设置在地下2层, 进线线路如图1中虚线所示。

2.1.3 电气用房个数

不同省份和地区对电表间和电气间的设置要求不同, 目前大部分工程按照单独设置电表间的方法设计, 以便供电局对电表计量进行管理, 本工程按照地下每单元设置一个电气间和一个电表间的方案进行设计。电气间用来放置除户表进线总箱及户表箱之外的住宅公共用电总箱、弱电箱及消防接线箱。

2.1.4 电信间

根据GB 50846-2012《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》中第3.2.7.2条规定:电信间宜设置在地下1层或者首层。本工程中电信间设置在地下1层, 又考虑到车库弱电进线间在本楼北侧, 因此将电信间设置在地下1层靠近北墙的位置。

2.2 电缆选择及配电干线分类

2.2.1 电缆选择

普通电缆:根据JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》第7.4.1.2中第3条:对一类高层建筑应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。另根据JGJ 242-2011《住宅建筑电气设计规范》第6.4.3条:高层住宅建筑中明敷的线缆应选用低烟、低毒的阻燃类线缆。综上, 普通电缆应选用低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆。

消防电缆:根据JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》第13.10.4.2条:火灾自动报警保护对象分级为一级的建筑物, 其消防设备供电干线及分支干线宜采用矿物绝缘电缆。另根据JGJ 242-2011《住宅建筑电气设计规范》第6.4.4条:建筑高度为100m或者35层及以上的住宅建筑, 用于消防设施的供电干线应采用矿物绝缘电缆。另外根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》第10.1.10中3规定:消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内;确有困难需敷设在同一电缆井沟内时, 应分别布置在电缆井、沟的两侧, 且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。综上, 消防电缆必须选用矿物绝缘电缆。

2.2.2 配电干线分类

根据负荷类型和使用情况, 分为以下几组配电干线:

1) 地上消防负荷干线:消防电梯、屋顶消防风机、应急照明及航空障碍灯、避难层应急照明、避难层消防风机。

2) 地上普通负荷干线:普通电梯、公共照明、屋顶泛光照明。

3) 地下消防负荷干线:地下消防风机、电信间、消防排污泵。

4) 住户用电:干线按不跨越避难层的原则分段, 本例中14、27层为避难层, 住户配电干线分为以下几段:1~7层、8~13层、15~20层、21~26层、28~33层、34~38层。

5) 关于避难层配电设计, 详见本文2.4条。

2.3 电井内电缆敷设

一般住宅建筑电缆在电井内的敷设分为强电公共桥架、户表桥架和弱电桥架, 消防线路则穿管敷设。根据GB 50016-2014《建筑设计防火规范》第10.1.10中第1条规定:消防配电线路采用矿物绝缘类不燃性电缆时可直接明敷;第3条规定:消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内;确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时, 应分别布置在电缆井、沟的两侧, 且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。考虑本工程中每单元设有2个电井, 则电缆在电井内敷设分配如图2所示。

图2中左侧电井设置强电公共桥架和户表桥架, 右侧电井设置弱电桥架和明敷消防电缆。

2.4 避难层配电

避难层主要是避难区域、避难走道和设备机房, 其中, 避难层单独设置应急照明箱、单独干线, 设备机房内消防风机电源单独设置配电箱并配单独干线。

2.5 航空障碍灯设计

各避难层及机房层设置航空障碍灯配电箱, 共用一对干线。

2.6 应急照明设计

应急照明按避难层分段, 分别在地下2层 (为地下1~4层公共区域提供电源) 、1层 (为1~13层公共区域提供电源) 、15层 (为15~26层公共区域提供电源) 、28层 (为28~机房层公共区域提供电源) 设置应急照明箱, 应急照明箱和航空障碍灯配电箱合用一对干线。

2.7 电压损失计算

因建筑高度较高, 需进行电压损失校验, 选最末端住户用电负荷进行电压损失计算。分三段 (见图3) 进行计算。

1) 由变压器至住宅户表总配电箱

本例中某户表进线总箱如图4所示。

电表间距车库变配电室的距离为110m, 利用天正软件计算电压损失的结果见表1。

2) 由总配电箱至楼层电表箱

最高一段干线为34~38层, 负荷为198kW, 根据住宅用电负荷需要系数选择表, 取系数0.5, 计算负荷Pjs=99kW, 电缆为4×95mm2+1×50 mm2, 由电表间至最顶层距离约为130m, 利用天正软件计算电压损失的结果见表2。

3) 由层电表箱至户内配电箱

户内箱负荷, 距离约为10m。利用天正软件计算电压损失的结果见表3。

4) 总线路电压损失Δu%=Δu% (变压器) +Δu% (变压器出口电压) +Δu (线路) =-3+5-2.041-2.373-0.116=-2.53, 符合规范要求 (-5<Δu%<5) 。

2.8 短路电流计算

取38层电表箱母线处为计算点进行短路电流校验, 变压器容量630kVA。至户表总箱电缆为4, 距离为110m;至层电表箱的电缆为4, 距离为130m。输入图5所示的表格中进行计算, 得出试验点的短路电流从表3中可见为1.56kA。

校验:线路末端单相短路电流周期量有数值Id1=1.87kA, 至38层户表箱的电缆前端断路器整定电流, 短路电流分断能力满足要求。断路器短路电流整定值按10倍整定, 1.87kA<1.3 I3=2.08kA, 因此不满足灵敏度校验要求。通过此验证可知, 按常规10倍来整定短路电流时不满足要求, 改为5倍整定电流可满足要求, 因此在制图时需注明短路电流按5倍整定。

3 消防设计

火灾自动报警及联动控制系统包括火灾报警系统、联动系统、消防电话系统、消防广播系统。因超高层住宅设有避难层, 所以消防系统的做法与普通一、二类住宅会有所不同。

3.1 消防系统框架

根据GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》第3.1.7强条规定:超过100m的建筑中, 除消防控制室内设置的控制器外, 每台控制器直接控制的火灾探测器、手动报警按钮和模块等设备不应跨越避难层。并根据14X505-1《火灾自动报警系统设计规范图示》第13页图示 (见图6) 可知, 本系统各避难层应设置区域火灾报警控制器, 负责本避难层及上一避难层以下的所有楼层。

3.2 避难层消防设计

根据GB 50016-2014《建筑设计防火规范》第5.5.23第7条规定:避难层应设置消防专线电话和消防广播, JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》第13.3.4中第3条规定:各避难层内应设独立的火灾应急广播系统, 可知设计中避难层应急广播单独回路应由消防控制室引出。

其他消防按GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中规定进行设计, 超高层与普通一、二类高层设计基本相同。综上几点考虑, 火灾自动报警及联动控制系统图如图7所示。

4结束语

安全、合理的电气设计是超高层住宅建筑电气设计中的基础, 以上内容对设计中的要点进行了剖析和研究, 设计中应着重注意, 文中不到之处望同行及专家批评指正。

参考文献

[1]JGJ 16-2008.民用建筑电气设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2015.

[2]JGJ 242-2011.住宅建筑电气设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

高层住宅建筑的电气管路施工问题 篇8

1 暗管敷设的施工

暗管敷设的基本要求为:敷设于多尘和潮湿场所的电线管路、管口、管子连接处应作密封处理;电线管路应沿最近的路线敷设并尽量减少弯曲, 埋入墙或混凝土内的管子, 离表面的净距离不应小于15mm;埋入地下的电线管路不宜穿过设备基础。敷设暗管宜采用钢管或阻燃硬质PVC管。暗管布放4对对绞电缆或4芯以下光缆时, 管道的截面利用率应为25%~30%。预埋线槽宜采用金属线槽, 线槽的截面利用率不应超过50%。预埋在墙体中间的最大管径不宜超过50mm, 楼板中暗管的最大管径不宜超过25mm。直线布管每30m处应设置过线盒装置。暗管的转弯角度应大于90度, 在路径上每根暗管的转弯角度不得多于2个, 并不应有S弯出现, 有弯头的管段长度超过20m时, 应设置管线过线盒装置;在有2个弯时, 不超过15m应置过线盒。暗管转弯的曲率半径不应小于该管外径的6倍, 如暗管外径大于50mm时, 不应小于10倍。暗管管口应光滑, 并加有护口保护, 管口伸出部位宜为25mm~50mm。

2 明管敷设的施工

明管敷设工艺与暗管敷设工艺相同处参见暗管敷设的施工方法。管弯、支架、吊架预制加工:明配管或埋砖墙内配管弯曲半径不小于管外径6倍。埋入混凝土的配管弯曲半径不小于管外径的10倍。虽设计图中对支吊架的规格无明确规定, 但不得小于以下规格:扁铁支架30×3mm;角钢支架25×25×3mm。测定盒、箱及固定点位置根据施工图纸首先测出盒、箱与出线口的正确位置, 然后按测出的位置, 把管路的垂直、水平走向拉出直线, 按照规定的固定点间距尺寸要求, 确定支架, 吊架的具体位置。固定点的距离应均匀, 管卡与终端、转弯中点、电气器具或接线盒边缘的距离为150mm~300mm, 并保持一致。

3 管内穿线施工

管内穿线, 在穿线前, 应检查钢管 (电线管) 各个管口的护口是否齐全, 如有遗漏和破损, 均应补齐和更换。

穿线时应注意以下事项:同一交流回路的导线必须穿在同一管内;不同回路, 不同电压和交流与直流的导线, 不得穿入同一管内;导线在变形缝处, 补偿装置应活动自如, 导线应留有一定的余量, 导线连接;导线连接应满足以下要求:导线接头不能增加电阻值;受力导线不能降低原机械强度;不能降低原绝缘强度。为了满足上述要求, 在导线做电气连接时, 必须先削掉绝缘再进行连接, 多股线需搪锡或压接, 包缠绳丝。单股导线 (1.5mm2~6mm2) 建议采用具有成熟工艺的压接法;导线包扎, 先用橡胶绝缘带从导线接头处始端的完好绝缘层开始, 缠绕1~2个绝缘带宽度, 再以半幅宽度重叠进行缠绕。在包扎过程中应尽可能地收紧绝缘带 (一般将橡胶绝缘带拉长2倍后再进行缠绕) 。而后在绝缘层上缠绕1~2圈后进行回缠, 最后用胶布包扎, 包扎时要搭接好, 以半幅宽度边压边进行缠绕;线路检查及绝缘摇测:线路检查:接、焊、包全部完成后, 应进行自检和互检;检查导线接、焊、包是否符合设计要求及有关施工验收规范及质量验收标准的规定, 不符合规定的应立即纠正, 检查无误后方可进行绝缘摇测, 绝缘摇测:导线线路的绝缘摇测一般选用500V。填写绝缘电阻测试记录, 摇动速度应在120r/min左右, 读数应采用一分钟后的读数为宜;质量标准, 镀锌电线管严禁熔焊连接, 管路连接紧密, 管口光滑无毛刺, 护口齐全, 明配管及其支架、吊架平直牢固、排列整齐, 管子弯曲处无明显折皱, 暗配管保护层大于15mm, 盒、箱设置正确, 固定可靠, 管子进入盒、箱处顺直, 在盒、箱内露出的长度小于5mm;偿装置能活动自如;配电线路穿过建筑物和设备基础处加保护套管。补偿装置平整、管口光滑、护口牢固、与管子连接可靠;加保护套管处在隐蔽工程中标示正确。电线保护管及支架接地 (接零) , 电气设备器具和非带电金属部件的接地 (接零) 、支线敷设应符合以下规定:连接紧密牢固, 接地 (接零) 线截面选用正确、需防腐的部份涂漆均匀无遗漏, 线路走向合理, 色标准确, 涂刷后不污染设备和建筑物。

4 高层住宅建筑的电气管路施工的注意事项

在电气管路的施工中如遇管子中间断裂应该及时的铣口, 将断裂的管口处进行磨平处理, 完全的平滑以后再选择新的管子来对接配管穿线;在施工的过程中遇到大面积墙体裂缝, 混凝土开槽或者其他大范围的墙面破损现象要进行无锯齿作业才能保证电气管路施工的质量;施工进行到电气管路的系统很多的特殊地段要注意管线的不设位置, 要使其线路走向清晰, 不仅整理而且非常易于以后的维修工作;施工中的暗配管路要及时的进行检查, 配管结束后要对配管扫管, 将管子的堵塞现象进行及时清除。高层住宅建筑最重要的就是消防问题, 一旦发生险情对人们的生命财产将造成严重的威胁, 高层建筑不利于逃生的限制就要在火灾报警系统中多加注意, 配管的接线盒要选择消防专业的接线盒, 消火栓和送风口的管理布设前要确定进线的位置, 高层建筑的照明系统和消防系统要联系在一起, 布设管路时候必须注意管路外面的防火涂料的使用。高层住宅建筑的电气管路施工不仅要注意暗管敷设、明管敷设和穿线过程中的施工质量和工艺更要在保障建筑物稳定和居民安全的的方面加强管理。

参考文献

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[2]知慧.国外新型住宅设计[J].住宅科技, 1981 (2) .

[3]蔡长赓.灌注桩在多层建筑中的应用[J].建筑技术, 1988 (3) .

[4]袁能华.一种简单的弯管方法[J].建筑电气, 1987 (4) .

[5]周祥锋.高层建筑电气工程施工质量控制要则[N].中华建筑报, 2003 (8) .

浅谈小高层住宅电气设计 篇9

近些年来, 随着社会的迅速发展, 住宅用地面积越来越紧张, 住宅开始向着高层化的趋势发展。其中10~18层的小高层住宅凭借自身丰富的层次、开阔的视野、良好的通风采光等优势, 逐渐成为城市住宅的亮点。为确保小高层住宅的建设质量和满足住宅户对生活必备建筑设施需求的要求。必须解决好电气设计的一些关键问题, 本文对小高层住宅电气设计谈一下自己的看法。

1 确定小高层住宅负荷的分级

根据《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242-2011中3.2条规定, 10~18层的住宅属于二类高层住宅建筑, 所以需要按照二级负荷标准, 对其消防用电负荷、应急照明、走道照明、值班照明等进行管理。如果住宅处于严寒地带, 并且通过集中供暖系统进行供暖时, 其热交换系统的用电负荷等级往往高于二级标准。

2 供电方式

按照GB50052-2009《供配电系统设计规范》的相关规定, 高层住宅需要由两回路进行供电。一般采用两路10k V高压电源对小高层住宅进行供电, 在建筑物外设置独立式配变电所或者在住宅地下室内设置一座变配电所。然后再由低压配电柜引出各馈线由电管井引至各楼层。当变配电所设在住宅楼的地下室时, 在住户的正下方、贴邻和住宅疏散出口的两侧, 以及地下室的最底层不易设置配变电所。

根据建筑物的性质、负荷容量、用电设备的实际情况, 以及安装环境的特点, 对住宅的配电干线形式及接线方案进行综合分析。

住宅的配电干线形式主要有以下几种:电缆T接, 插接母线槽, 预分支电缆, 穿刺线夹, 导线分流器, 电缆分线盒等。对于电缆分线盒来说, 其优点主要表现为:可靠性高、造价低、安装简单、免维护等, 因此在工程项目中得到广泛的使用。具体做法为:将1.2m宽的电气竖井设置在单元楼梯间, 竖井的门朝向走廊, 采用电缆分线盒配电对其住宅部分进行处理, 通过采用阻燃型电缆双回放射性配电对电梯、风机、应急照明、水泵等二级负荷进行处理, 采用双电源切换对最末一级配电箱进行管理。

3 住宅的用电负荷及电能计量

随着现代家庭中用电设备越来越多, 负荷越来越大, 根据实际情况, 每户住宅的负荷宜设置为6k W, 对于大户型的复式住宅宜设置为12k W。考虑到用电的发展, 按照最有可能同时使用的电器的最大容量总和计算每户的用电量。

由于小高层住宅中每层一般为2~4户住宅, 且电气竖井面积较小, 所以应该在每层设置集中电表分供本层各户住宅。在电气竖井内, 宜明装电能表, 箱的上沿与地面之间的距离控制在2.0m。对于应急照明、电梯、风机、水泵等公共设备的用电计量宜在地下室变配电所内设置。

4 电气安全及布线

小高层住宅中一般采用TN-S系统, 由于中性线发生故障在一定程度上容易造成低压配电系统的电位发生偏移, 如果电位偏移过大, 一方面会烧毁单相用电设备引发火灾, 另一方面直接危及居民的人身安全。对于过欠压来说, 由于其发生不可预知, 在这种情况下, 采用手动复位, 对于户内无人或者老幼病残的住户既不安全也不方便, 所以将自恢复式过、欠压保护电器设置在每套住宅中。

在设计住宅电气线路的过程中, 应该合理选择配电导线, 对于10~18层的小高层住宅来说, 由于属于二类高层住宅建筑, 采用低烟无卤阻燃的线缆对公共疏散通道的应急照明线路进行处理。住宅内所有导线必须穿管敷设, 墙内暗敷设PVC管, 为了防止楼上住户装修击破线路, 需要在吊顶内使用金属管。由于现代住宅内用电设备功率不断增大, 不但要适当增加供电回路, 而且供电回路的容量应适当的放大。对于大功率电器 (如空调、热水器等) 的线路, 通常情况下, 需要单独走4平方的导线, 对于厨房设备来说, 由于难以预料用电设备的发展, 所以应当适当放大供电回路, 其插座回路可选4平方导线。在设计住宅电气线路的过程中, 需要对电气的安全性给予高度重视, 并预留扩充容量, 应对远期负荷的增长, 设计住宅电气线路需要满足《住宅建筑电气规范》中相关规定的最低要求, 同时对其安全性、功能性、可持续发展等进行考虑。

从长远发展考虑, 入户线建议设置为16平方。

根据实际情况住宅的家居配电箱宜设置离地1.8m, 并装设进线开关, 对相线和中性线的电源进行控制, 短路和过负荷保护电器安装在供电回路中, 将剩余电流动作保护器安装在手持式及移动式家用电器的电源插座回路中。通过漏电保护措施对卫生间内的电气设备进行处理, 同时确保接地的可靠性, 并且做局部等电位联结。在住宅楼设计施工过程中, 等电位联结作为一项重要的安全措施直接关系到用户的生命安全。

5 综合布线

随着经济的发展, 电子信息设备普遍出现在现代住宅中, 按照“实用为主, 适当超前”的原则, 对家居进行综合布线, 根据住宅的实际情况进行设计。在所有住宅的居室房间内, 需要设置电话、网络、有线电视的接口, 同时将有线电视/视频出口和紧急按钮等安装在客厅内, 并将报警探头接口预留在入户门口及窗口处。对于每套住宅来说, 还应在套内走廊、门厅或起居室等的便于维修维护处设置相应的家居配线箱, 箱底与地面之间的距离控制在0.5m, 并在距家具配线箱水平0.15m~0.20m处预留220V电源接线盒, 并在接线盒与家居配线箱之间预埋金属导管, 便于以后布线。

6 消防设计

根按照JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》的相关规定, 10~18层住宅被纳入到二级保护对象行列, 需要对其进行区域保护。按照GB501162-98《火灾自动报警系统设计规范》的相关规定, 需要将火灾探测器安装在消防电梯、防烟楼梯的前室及合用前室。对于电梯及楼梯前室来说, 如果实现自然通风、排烟比较容易, 那么发生火灾的系数较小, 在这种情况下可以不设置火灾自动报警系统, 但是需要设置相应的消火栓按钮控制系统;反之, 通过采用分单元的方式, 进行区域保护。

7 防雷接地

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010, 10~18层小高层住宅属于第三类防雷建筑物。由于18层小高层住宅高度一般不超过60m, 所以不需要设置防侧击雷措施。住宅建筑各电气系统接地宜采用共用接地网。接地网的接地电阻值应满足其中电气系统最小值的要求。住宅中电气竖井内的接地干线, 每隔3层应与相近楼板钢筋做等电位联结。住宅中卫生间应设局部等电位联结, 将卫生间内金属给水排水管、金属浴盆、卫生间电源插座的PE线以及建筑物钢筋网联结起来。

8 结语

小高层住宅是现代住宅的一种新兴模式, 必须要坚持可持续发展的原则, 充分考虑未来的发展需求, 并预留出未来发展的余地, 这样住宅才能有更长久的生命力, 才能与时俱进, 这就需要设计者要在设计过程中不断摸索, 总结经验, 使住宅设计更成熟、完善。

参考文献

[1]JGJ242-2011, 住宅建筑电气设计规范[S].

[2]GB50096-2011, 住宅设计规范[S].

[3]GB50052-2009, 供配电系统设计规范[S].

[4]GB50116-98, 火灾自动报警系统设计规范[S].

[5]GB50045-95, 高层民用建筑设计防火规范[S].

高层住宅楼电气工程设计 篇10

1 设计简述

本电气设计实例为高层住宅的强电设计部分, 建筑楼层为29层。设计内容包括:建筑供配电系统设计、照明设备以及插座设计。照明设备部分, 主要针对住宅的一般照明, 以使住宅房间达到照度要求为目的选择相应灯具, 本次设计中的照度计算采用单位容量法。住宅插座安装, 先根据各房间类别选择应有的插座, 安装在方便用户使用的地方, 再计算容量。建筑供配电系统设计, 主要对高层建筑用户配电箱的负荷进行计算, 并且根据结果选择合适的导线。

2 电气工程设计

2.1 照明系统设计

2.1.1 照度标准

按照《民用建筑照明设计标准》制定的照度标准[1]。

2.1.2 照度计算

此次工程采用利用系数法[2,3]进行照度计算, 公式如式 (1) 、式 (2) 。

其中Ф为光源的光通量, n为光源数量, Eaν为工作平面上的平均照度, μ为利用系数, K为灯具维护系数, 居室取0.8, S为工作面面积。

根据户型尺寸数据进行计算、校验, 逐一选择各房间灯具, 查建筑灯具与装饰照明手册, 具体选择为:主卧、次卧各户型都选择SIW43-Z18型灯具;起居室A户型选择SIW48-Z30型, C户型选择SIW48-Z56, 其余户型选择SIW48-Z40;门厅、阳台各户型均选择SIW29-Z08;厨房A户型选择防水防尘SIW29-Z08型灯具, H户型选择防水防尘SIW29-Z18型, 其余户型选择防水防尘SIW35-Z12型;卫生间各户型均选择防水防尘SIW29-Z08型。

2.2 开关和插座的种类及安装要求

2.2.1 开关的安装

本工程住宅用户内的照明开关都采用单开单控开关, 所有的开关边缘与门框边缘的距离为0.15m, 开关设置在距地面高度1.3m处的位置。卫生间以及厨房的照明开关均应该安装在门外, 其中厨房安装推拉门。阳台的照明开关应装设在室内, 其余房间的照明开关均应该设置在门内。走廊和电梯间的照明开关在此次设计中采用单开三控开关以及单开双控开关。需要注意的是, 这些地方的开关需要安装在用户方便看到并且方便使用的地方, 开关设置在距地面高度1.3m处。楼梯间安装的是具有节能功能的自动红外感应开关, 此类开关可以搭配装设在灯具内, 使其具有自动识别白天黑夜的作用, 可增强灯具的功能。自动红外感应开关中具有红外热释电传感器的集成电路芯片, 在探测范围中有人经过, 则其工作灯点亮, 在探测范围内无人时, 灯自动熄灭。

2.2.2 插座系统

本工程的插座系统的详细设计如下, 起居室采用普通型插座, 设置在距地面高度0.4m处。卧室插座采用普通型插座, 设置在距地面高度为0.6m处。阳台插座采用普通型插座, 设置在距地面高度0.3m处。厨房、卫生间的插座均设置在距地面高度1.4m处, 插座均为防溅型插座。空调插座距地面高度1.5m, 也采用暗装型的防溅型插座。根据以上情况可设计其他户型:主卧A、C、D、G户型装2个五孔插座和1个空调插座, B、E、H户型装3个五孔和1个空调插座, 其余户型不装;次卧B、C、D、E, 、H户型装2个五孔插座和1个空调插座, 其余户型不装;起居室A、B、D、E、H户型装4个五孔插座和1个空调插座, C户型装5个五孔插座和1个空调插座, 其余户型装3个五孔和一个空调插座;厨房A户型装3个防溅五孔插座, 其余户型装4个;卫生间所有户型均装1个防溅五孔插座;阳台所有户型均装1个三孔插座。

2.3 建筑供配电系统

2.3.1 工程设计概述

本楼为普通高层住宅, 共29层, 每层共24户, 共分为9种户型, 一室两厅的共5种, 一室一厅及以下的共4种, 本次设计部分为5-29层。此栋建筑的两个电井分别为每层12户供电, 因此, 根据分析建议结合放射式和树干式的配电方式对此高层进行供配电, 这种方式的电压范围是220V-380V, 负荷等级结合一级负荷和三级负荷。本楼通过总进线配电箱AP对各楼层输送三相交流电, 设备设置在某单元一层。向楼层配电箱的配电方式采用插接式母线方式, 每个电井各5条, 前4条分别给6层配电, 每相给2层配电, 以保证3相平衡, 第5条给第29层单独供电。本楼共有9种户配电箱, 型号为MA1-MA9, 从户配电箱接出4条回路, 分别为1条照明回路, 2条插座回路, 1条空调插座回路。

2.3.2 户配电箱的负荷计算及导线选择

电力负荷是一个假想的持续性负荷, 我们采取系数法进行计算, 一般用表示, 通过查表获得。根据系数法计算出各户型的户配电箱的负荷, 如表1所示。

根据建筑电气常用数据图集可知, 本楼全部户配电箱的进户线型号都是BV-3×10, 穿焊接钢管型号为SC32。各户型的配电箱的微型断路器型号如下:A、F、G、K户型的型号是C65N-40/2P, B、C、D、E、H户型的型号是C65N-50/2P。全部照明系统的支路导线型号是BV-2×2.5, 微型断路器型号是C65N-16, 穿焊接钢管型号是SC15。全部插座支路的导线型号都是BV-3×4.0, 断路器型号是DPN vigi-20/1P+N, 漏电动作电流为30m A, 穿焊接钢管型号是SC20。BV-3×4.0为全部空调插座支路的导线型号, SC20是穿焊接钢管型号, 微型断路器型号是C65N-20/2P。选用户配电箱的型号全部为XRM101-05型配电箱, 暗设于墙内电洞里, 距地面高度为1.5m。

3 结语

高层住宅楼的电气设计关系到工程的现场施工, 与将来的使用与安全密切相关。设计人员需要超前的意识, 在考虑到节能、实用环保、易操作的同时, 实现高水平的电气配置, 为用户提供更贴切、更安全的生活环境。

摘要：随着我国社会经济的迅速发展, 各大中城市新建住宅逐步趋向于高层甚至超高层住宅建筑。如何完善住宅建筑电气设计, 保证住宅建筑的建设质量、美观度以及居住者的生命财产安全, 在高层住宅楼电气工程设计中具有十分重要的意义。本文通过某高层住宅楼电气工程设计, 详细说明了住宅建筑电气设计中的强电设计部分。

关键词：照明系统,供配电系统,防雷接地系统

参考文献

[1]GB50034-2004.民用建筑照明设计标准[S].2004.

[2]苏毅敏.高层住宅电气设计实例[J].广州建筑, 2012 (2) :3-6.

高层建筑电气设计的要点分析 篇11

关键词：高层建筑;电气设计;节能

一、高层建筑电气设计的主要内容

（一）负荷的计算

电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。

（二）供电电源及电压的选择

为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15 秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV 标准电压等级。

（三）高低压配电系统的设计

1、高压配电系统。现代高层建筑均是采用两路独立的10kV 電源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

2、高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。

3、功率因数按规定应补偿到0.9～0.95，无功补偿都采用集中自动补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用于式移相电容器。

（四）主要设备的选型

1、高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，国内用于高层建筑的电气开关选择10kV 真空断路器较为普遍。因此，应根据高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的中直式KYN28-12KV 高压开关柜。维护检修方便，互换性好。可保证供电系统安全、可靠运行。

2、电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许选用油浸电力变压器的。目前选用干式节能型配电变压器。

3、低压配电屏。目前大多选择抽屉式，优点是配电回路数多，节省土建面积。

4、应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。应急备用发电机组必须是快速自起动的，一般应能在15s 内恢复供电。

（五）变电所位置的确定

现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。

（六）电气照明设计

电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制，调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。优先选用高光效LED 光源，可以取得节能的明显效果。

（七）防雷与接地

现代高层建筑的防雷设计，采用避雷针和避雷带的做法简单可靠、经济合算。但必须保证各层楼面钢筋、金属管道与该层用作引下线的柱筋有可靠的连接，形成等电位层。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在1 欧姆以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。

（八）电梯

电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种;按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等;按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或建设单位的技术人员共同研究才能确定。

（九）消防

现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心、气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。

二、建筑电气节能设计措施

（一）满足建筑物的功能

即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。

（二）考虑实际经济效益

应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

（三）节省无谓消耗能量

节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的选择空载损耗和有载损耗低的配电变压器，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗。又如量大面广的照明容量，应采用先进技术LED 光源使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

在工程实践中，公共建筑暖通空调系统和照明系统能耗分别占建筑总能耗的50% 和20% 以上，系统节能潜力是巨大的。目前，暖通空调系统的自动控制基本上采用建筑设备自动化系统，简称BAS 或BA 系统，节能效率达10%～30%。而《建筑照明设计标准》推动了照明领域的科技进步，有利于提高照明能效并推进绿色照明的实施，如用细管径直管型三基色T8 和T5 荧光灯，可节能率为25%～35%。优先选用国家推广应用的LED 节能光源。

三 结语

高层建筑的电气设计需要各个专业相互协调配合，同时结合电气设计的经验，根据设计的内容与要求，考虑设计的投资成本，实现最佳设计要求。在整个电气设计的过程中，只要任何一方面出现问题都会产生严重风险，电气设计需要不断提升对设备质量与功能的关注度，保证电网安全供电，关注企业的工作效益与企业的整体利益。

参考文献：

[1]廖述龙.高层楼宇建筑电气节能技术研究[D].上海交通大学，2011.

[2]田建红.智能小区建筑电气工程设计与实践[D].西南交通大学，2012.

[3]王亮.基于建设方的商业地产建筑电气设计与管理研究[D].北京建筑工程学院，2012.

高层住宅建筑电气设计 篇12

1 塔式高层住宅与单元式高层住宅设计比较

现有规范中高层住宅19层是一类和二类建筑的分界线, 一类建筑比二类建筑耐火等级、消防设施、安全疏散等要求都高得多, 无论是塔式住宅还是单元式住宅, 只要高于19层均属一类高层建筑, 消防要求有很大区别, 在这里主要讨论应用较多的18层及18层以下高层住宅的设计要求。

先从高层建筑每个防火分区的安全出口的规定看18层及18层以下塔式住宅和单元式住宅的要求。《高规》6.1.1指出高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。符合下列条件之一的可设一个安全出口:18层及18层以下, 每层不超过8户, 建筑面积不超过650m2, 且设有一座防烟楼间和消防电梯的塔式住宅。每个单元设有一座通向屋顶疏散楼梯, 且从第十层起每层相邻单元设有连通阳台或凹廊的单元式住宅。从上面的规定可以看出塔式住宅的要求高于单元式住宅, 因为塔式住宅要求的是防烟楼梯间而单元住宅不要求防烟楼梯间, 只不过在单元式住宅中增加连通阳台或凹廊。

从防烟楼梯间和封闭楼梯间的设置看18层及18层以下塔式住宅和单元式住宅的要求, 《高规》6.2.1条规定:“一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑以及塔式住宅, 均应设防烟楼梯间”。在条文解释中进一步说明18层及18层以下的塔式住宅仅有一座疏散楼梯的要求。

为保证人员安全疏散, 应该防止烟气进入楼梯间。6.2.2规定群房和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度不超过32m的二类建筑应设封闭楼梯间。对于单元式住宅在6.2.3中规定每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶, 其疏散楼梯间的设置应符合下列规定:11层及11层以下的单元式住宅可不设封闭楼梯间, 条件是户门应为乙级防火门。且楼梯间靠外墙并应直接天然采光和自然通风;12层及18层的单元式住宅应设封闭楼梯间;19层及19层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间。从上述要求来看, 对于18层及18层以下塔式住宅和单元式住宅, 如果发生火灾塔式住宅要比单元式住宅危险性大, 这也合乎情理。

2 塔式高层住宅与单元式高层住宅消防水量要求比较

当建筑物内设有消火栓、自动喷水灭火系统、水幕系统等数种消防设备时, 应根据内部某个部位或区域着火后同时开启灭火设备的用水量之和计算。例如, 百货楼内的营业厅设有消火栓、自动喷水灭火系统和水幕系统, 而百货楼地下室的库房内设有消火栓和自动喷水灭火系统, 则应选用营业厅或地下室两者之中的用水总量较大者, 作为设计用水量。总之, 凡着火后需要同时开启的消防设施的用水量, 应叠加起来作为消防设计流量。

设计时应使进水管具有充分的供水能力, 即任一进水管损坏时, 其余进水管仍应能供应全部消防用水量。生产、生活和消防合并的给水管道的进水管, 应保证在生产、生活用水量达到最大小时流量时仍能满足消防用水量;若为消防专用的进水管, 应仍能保证100%的消防用水量。

另外, 在实际中还存在进水管考虑了消防用水, 但水表仅考虑了生产、生活用水, 当设计对象的消防用水较大时, 难以保证火灾时的消防流量和消防水压的现象。因此, 进水管上的计量设备 (即水表结点) 不应降低进水管的进水能力。

《高规》7.2.2给出了高层建筑室内高度、外消火栓给水系统的用水量。从用水量看, 对于≤50m的普通住宅, 室内消火栓用水量为10L/s, 每根竖管最小流量为10L/s, 每只水枪最小流量为5L/s。在条文解释中对单元住宅和塔式住宅分别作了解释, 笔者认为其解释和建筑部分的规定是一致的。《高规》条文解释为单元住宅的每个单元之间有耐火性能较好的分隔墙体进行分割, 火灾在单元之间不易蔓延。每个单元的每层面积较小, 一般为200～300m2, 可燃物较少。住户对建筑物内情况比较熟悉, 且火源容易控制。塔式住宅的解释为, 每层住户不超过8户, 每层面积不超过650m2, 燃烧面积虽比单元住宅大, 但总的每层面积还是较小的。因此可以看到, 塔式与单元式的住宅相比较, 相同的面积设置的防水量较多。

3 塔式高层住宅与单元式高层住宅消防栓配置要求比较

在塔式住宅狭小局促的公共空间里, 既要将各种管道井、消防设备设置完全, 又要保证平时的正常使用和美观, 的确不容易, 因此在实际工作中, 消防设备的布置和日常的正常使用功能往往会成为一对矛盾, 让设计人员难以两全。因此, 设计人员都迫切希望能从规范里找到明确的依据, 让自己的设计既安全又合理并能说服甲方和业主。

按说规范对第一个问题是有着比较明确的规定。《高规》7.4.6.8条规定:“消防电梯间前室应设消火栓”, 其条文说明中写道:“消防电梯是消防人员进入高层建筑物内进行扑救的重要设施, 为便于消防人员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟通路, 故规定在消防电梯间前室设有消火栓。”《建规》8.4.3条也规定:“消防电梯间前室应设置消火栓”, 其条文说明也明确规定:“消防电梯间前室的消火栓与室内其他的消火栓一样, 无特殊要求, 但不计入消火栓总数内。”许多设计及审批人员据此认为, 消防电梯间前室的消火栓是专为消防人员预备的, 住户不得自行使用, 火灾时如果自行使用, 不仅影响了消防队员的扑救工作, 而且水龙带还会卡住消防电梯间前室的防火门, 使其无法关闭, 势必导致烟气、火焰窜入消防电梯间前室, 影响人员疏散及消防扑救, 因此, 主张不应将该消火栓计入布置数量之内。

室内消防给水管道和室内消火栓的设置要求在《高规》7.4.2中给出规定, 消防竖管的布置应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定, 但不应小于100mm。同时规定, 18层及18层以下, 每层不超过8户, 建筑面积不超过650m2的塔式住宅, 当设两根消防竖管有困难时, 可设一根竖管, 但必须采用双阀双栓出口型消火栓。在条文解释中说明该条款的原因是消防竖管往往布置在唯一的公用面积———电梯和楼梯间的小厅处, 此时设置两条消防竖管研究有困难, 容许只设置一条竖管。

对于单元式住宅, 由于没有明确的规定, 现在的作法是在电梯间和楼梯间各设一根消防竖管, 普遍的解释是电梯间的消火栓是消防人员扑火并开辟通道的, 楼梯间的消火栓是用来救火的。事实上, 在不足10m2的电梯间内, 一是, 可燃物很少, 火灾应是发生在住户的房间内, 采用双阀双栓出口型消火栓完全可以满足要求;二是, 12层以上的单元住宅楼梯是封闭楼梯, 电梯间是防烟设计, 如果使用楼梯间的消火栓进行灭火, 楼梯间和电梯间的门势必要完全敞开, 电梯间的防烟措施正压, 对正压的维持将带来影响, 其效果还不如采用双阀双栓出口型消火栓的效果好。另外, 在单元式住宅楼的电梯间同样存在塔式住宅存在的问题即公用面积很小, 因为电梯间内塔式住宅要求的内容在单元式住宅中均要求, 即按防烟设计要有正压送风, 要有供热和给水的管道井和计量仪表, 现在单元式住宅每单元每层的住户数量少, 一般为2户, 当达到3户时, 以单元组合成单元式住宅, 消火栓布置也存在很大的困难, 而在楼梯间布置消火栓。一是, 存在前面提到的问题;二是, 单元式住宅楼梯间大于等于十二层时由于要采用封闭楼梯, 应设置前室, 消火栓一般布置在前室, 对前室的空间使用影响也较大。

4 结束语

在《高规》中如果从安全疏散看, 单元式住宅要比塔式住宅的要求低, 从消火栓的设置要求看, 塔式住宅给出了明确的设置方法, 而由于单元式没有给出, 在设计中, 单元式的疏散口均应出屋面, 屋面与单元之间连通设置要求比塔式的高。在实际工作中经常遇到的一些难题, 究竟基于什么考虑, 我们将可以在工作中不断探索, 并希望能在将来的规范中找到答案, 让规范更明确地指导我们的设计, 让建筑消防能越来越安全、经济、合理, 越来越完善。●

摘要：《高层民用建筑设计防火规范》 (文中简称《高规》) 对高层建筑消防规定是面面俱到。文章为了简单明了的阐述, 选取目前常用的塔式与单元式类型为角度对《高规》关于防火设计进行分析探讨。

关键词：单元式高层住宅,塔式高层住宅,防火设计

参考文献

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[2]王参德.谈商业建筑的消防给水设计[J].山西建筑, 2006, (02) .

[3]张靖岩, 霍然, 王浩波, 冯瑞.高层建筑安全核区域防排烟技术探讨[J].中国安全生产科学技术, 2006, (01)