浅析高层住宅建筑电气设计

浅析高层住宅建筑电气设计

杨海霞

徐州市市政设计院有限公司顺德分公司 佛山市顺德区 528300

摘要：在工业化和城市化的不断发展，当下各类产业建设和群众生产生活对于实体建筑的要求相较于以往而言也有了明显的调整和转变，不再以简单的量化生产为本位，而是更加强调质量的提升和进步。这种变化也给建筑的发展提供了新的思路和途径——持续性提高住宅建筑的优化设计。而高层住宅作为当下城市建筑的重要组成部分，在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注，特别是就其电气设计而言，要尤为强调质量和安全这两个方面。本文也将以高层住宅建筑为出发点，重点对其电气设计进行分析，仅供参考。

关键词：高层住宅；建筑设计；电气规划；措施探讨

引言：

电气自始至终都是支撑建筑运行的重要动力来源，而电气设计在整个住宅规划中也占有重要地位，它不仅在很大程度上影响着建筑的施工质量，并且也关系到建筑的美观性和艺术性，关系到建筑的施工造价和投资数额，以及建筑的使用周期和使用安全性。而现阶段，我国城市建筑的规模正在不断扩大，许多高层建筑也拔地而起，高层住宅在实际设计的过程中，对于电气的要求也更加严格，不仅在线路上有了更多的变化，同时在防雷上也有了新的期待。

一、对高层住宅建筑电气设计的基本原则进行分析 当下，高层住宅建筑的发展速度正在不断提升，其电气设计所秉持的原则大致包括三个方面，首先是经济性原则，其次是功能性原则，最后是节能性原则。就经济性原则来讲，其主要针对的是高层住宅在节能设计时所面临的投资问题，尽管环保和节能已然成为当下高层住宅设计的一个热潮，但这两方面的兼顾也往往需要投入大量的资金和人力。在这种情况下，高层建筑的电气设计就有可能出现投资和节能之间的失衡。因此，不能一味只注重节能化的发展而忽略了对经济效益的考量，这样反而会造成资源的铺张浪费。就电气设计的功能性来讲，应当首先考虑到色温照度上的指数，其次是考虑到居民在居住过程中所感受到的舒适感，还有就是住宅周围的交通环境，最后是在设计上的一些跟特殊性工艺的考量。就电气设计的节能性来讲，主要针对的是能源的消耗问题，电力资源是支撑群众生产生活的重要基础，并且在现代化社会中的应用范围也日趋广泛，许多高层住宅正是因为楼层较高，所以各类电器的运行才会承担更大的压力和负担，会浪费许多不必要的资源和能源，而对于这些资源和能源进行节能构思，就是电气设计应当重点考虑的问题。

同时值得一提的是，高层住宅的电气设计一般都具有十分明显的目的性特点。首先，电气设计必须要符合居民的心理预期和实际需要，特别是在电能质量上，除了要确保符合宏观上的规范和标准之外，同时也要符合高层住宅的实际情况，确保家用电器的作用都能得到有效发挥。其次，电气设备必须也要考虑到设备型号上的选择，必须要确保选型能够符合居民的使用需求，而且也要考虑到一定的周期效益，要站在居民长期居住的立场上进行思考。最后，电气设计应当符合居民的实际生活质量，确保住宅内的供电能够符合基础的标准，既能保证居民的正常生活运行，同时也要保证居民在居住期间不对其作更改和调整。而这三方面的目的，也恰好是当下高层住宅在电气设计中所面临的重点任务和挑战，是评价建筑电气设计质量高低的重要标准^[1]。

二、对当下高层建筑电气设计中存在的问题进行简述

首先，高层住宅中所安装的电气设备数量繁多，特别是电梯和排水设备的使用，并且设备的运行对于电力的需求量也很大。也就是说，高层建筑在电力设计的过程中，除了要满足居民的日常用电需求之外，还应当兼顾节能环保的问题，不然就会出现大量的资源浪费。其次由于高层建筑的楼层较高，并且施工结构十分复杂，建筑的空间很大，管道的排列也较为多样，电气设备在安装的过程中也会受到许多阻碍，甚至会与其他设施的运行产生冲突，造成一定的安全事故。还有，高层住宅所接纳的居民数量较多，人口的流动密度大，并且设备的集聚性较强，一旦产生安全事故，例如火灾或者是是地震，其处理也会遇到许多麻烦，整体的救灾抢险效率较低^[2]。也正是因为如此，高层建筑一般对电器设计都有着十分严格的消防要求，但尽管如此，仍旧有一部分住宅的电气设备安装没有达到防火的标准。再者，大多数高层建筑的用电都非常密集，许多资源的输送和供应都离不开电力系统的运行，如果住宅的电力系统出现了故障或者是问题，就会整个影响到群众的基本生活，因此电力系统在设计上也应当做到尽善尽美。最后，由于高层住宅的电力设备安装较为复杂，并且线路也交错缠绕，因此故障的排查速率较低，许多电气设备的检查也会受到阻碍。

同时值得注意的是，随着新时代的发展，我国高层建筑的发展速度必然会继续提升，电气设计也会日趋复杂，所面临的问题和挑战也会更加多样。现如今，高层住宅的电气设计除了要考虑到火灾的防范之外，同时也需要考虑到能源的节约问题，包括对节能环保设备的引进，节能材料的使用，以及先进技术的利用等等。而这些新方法和新思路的贯彻落实，也需要设计者掌握更加广泛的专业知识和理论。

三、对导线和设备的选择要点进行分析

（一）导线

首先，要重点抓住规格和型号这两个方面，要在保证电力供给和配送质量的基础上，通过经济性的考量，保证导线性能上的稳定，以及技术运用的安全。导线型号的选定必须要根据实际的施工情况来判定，包括工作电压的计算，以及现场的铺设条件等等。

其次，导线所承受的极限电流应当大于其最大的负载电流，而这里所指的负载电流的具体数值，应当站在导线长期使用的基础上来计算，只有这样才能真正保证导线运行的安全和可靠。同时，导线的选择也应当注重一些细节性的问题，在单向制系统下，中线和相线的截面面积必须自始至终保持一致。此外，干线截面选择或者是进户线截面选择时，必须要确保安全余量的保留，截面余量值应当大于或者等于十毫米。除了干线和进户线的截面选择以外，在分路负荷线的截面选择时，其安全载量必须要大与分路内的电器电流综合，这里的电流指的是额定电流^[3]。

最后，导线的规格选择要从安全和强度这两个方面入手。就安全性来讲，这是导线规格选择最为基本的原则和标准。就强度方面而言，主要指的是在保证导线安全的前提下，对导线的机械强度进行最大化的提升和加强，这样操作，这一操作的主要目的是为了避免断线问题的产生。而机械强度是衡量导线的重要标准，特别是在工作电流较为平稳时。

（二）设备

这里的设备主要指的是电气设计中所需要安装的一系列装置，例如配电箱，插座和电表等等，这些都是在电路中连接的重要工具，而对它们进行选择也在很大程度上影响甚至决定着电气工程的质量和效益。电气设备同电路是直接相连接的，这一点铜导线也具有相似性，也就是说，一旦电气设备出现任何变动或者是故障，受到直接影响的都会是电气系统本身。所以，对电气设备的选择予以高度重视，不仅是确保系统稳定运行的必然选择，也是维护高层住宅安全的应有之策。在具体选择的过程中，必须要充分考量住宅内的综合环境，包括高层楼房的实际负荷，以及设备所能承受的电压，或者是设备安装所处的客观环境^[4]。通常情况下，设备的选择都是以大优于小为主，这里的大小主要是对不利影响的形容，大型的不利影响所带来的主要是能源和资源的浪费，而小的不利影响主要是安全隐患，这些安全隐患不易被察觉，所以一旦事故发生，才会更加无可挽回。但值得注意的是，即便是在比较利弊的基础上选择了较大的不利影响，但其能源的浪费也不能超过限度，必须要确定相应的级别和范围，要保证住宅运行的安全性和经济性，这也符合住宅电气设计的基本原则和目标。

四、对电气线路的设计要点进行分析

通常情况下，高层楼房的家庭电气设计都必须要在装潢设计完成之后才能进行。这也就意味着，在不同的家庭住宅环境下，其装潢设计也会存在明显的区别，而在其之后的电气设计也自然会，因此而受到一定的影响，进而作出调整和改动。所以，线路的安排也应当具有相当的灵活性，需要根据实际的住宅情况来确定。但在具体设计的过程中，应当主要把握的思路和原则是通用的。首先，所有的大功率家用电器都需要进行专线供电设计，而之所以要这样行动，主要是因为在当下的家庭住宅中，大功率电器的使用数量有所增加，并且使用频率也大大上升及导线的截面同普通的家用电器是存在明显区别的。在这种情况下，大功率电器和其它家用电器共同使用一个回路，那么大功率电器就会产生较大的电流，导线所承受的压力就会增大，这就有可能产生火灾。而且，导线如果长时间承担着较大功率的负荷，其老化速度也会提升。其次，对于照明类的家用电器来讲，其线路应当多分出几个回路，但这一设计理念并不要求强制执行，这主要是为了让照明电器能够分线路使用，不至于牵一发而动全身。最后，照明设备所使用的线路应当同插座所使用的线路相分隔，避免两者互相影响，并且也节省了维修和养护的时间。

五、对线路和开关进行思考

首先，在线路敷设的过程中，除了要确保线路运行的安全性之外，也要考虑到一定的美观因素。所以，对于那些新建的高层住宅来讲，可以直接选择将线路穿过PVC管的方式，直接在墙壁内部进行敷设，或者是将线路埋在地板下。对于那些已经有了一定年限，或者是过了初装修阶段的高层住宅来讲，其线路的敷设可以直接选择穿管的方式来进行。

其次，在开关配置的时候，除了要确保其美观性和艺术性之外，同时也要始终保证开关的便利性，必须要以节省居民的时间为前提。在通常情况下，开关的安装主要都集中在门框附近，并且离地面的距离是一米四。而就一些床边的开关来讲，其安装可以做一定的调整，可以直接安装在床头柜上方。

六、对防雷与接地的要点进行分析

防雷是许多高层住宅都需要面临的主要问题，并且也是电气设计应当重点考虑的环节。这一工作的完成大致包括三方面的内容，首先是防止高电位的入侵，其次是防止感应雷，最后是防止直击雷。这三种防雷工作的完成都存在一定的区别。对于高点位入侵雷和感应雷来讲，其主要是在电缆进户处，将绝缘的铁脚支架进行接地设计，并安装避雷针。对于直击雷来讲，则是通过安装接闪器或者是接闪网的方法，保护高层住宅的屋面，同时也可以通过安装一些接地装置来完成。除此之外值得注意的是，现代化的高层住宅建筑由于更加考虑外观的美感，因此通常会选择金属材质作为女儿墙的原料，并且会在屋顶周边的外侧位置设置封口，这就增加了高层住宅遭受雷击的可能性。而且幕墙和女儿墙，往往是由大面积的铝制盖板来连接的，铝制盖板具有相当程度的导电性。所以，在确保其没有绝缘被覆层，并且连接较为稳定以后，可以将铝制盖板当作接闪器。同时，由于高层住宅建筑的施工主要是以钢筋混凝土为原料的，因此电气设计也可以采用金属管线，在具体安装的过程中利用人为的接地方法，这样可以减少安全隐患。

七、结束语

本文叙述了高层住宅建筑电气设计的主要目标和原则，并且也阐述了当下设计中存在的一些问题，就设计的主要方面，提出了建议和意见，整体上具有合理性与可行性，符合我国当下高层建筑的设计要求，能够当作其后续优化的参考依据。但在具体设计的过程中应当如何抉择，仍旧需要相关主体根据高层建筑的实际情况来科学选择，要避免设计的盲目性和随意性，抓住防雷，防灾等主要方面，在确保住宅质量的基础上，实现更加经济化的施工，并且要提高运行的环保性，推动资源和能源的有效利用。

参考文献：

[1]聂建国. 高层住宅建筑电气设计要点[J]. 华东科技(综合), 2019(7):0086-0086.

[2]王群飞. 浅析多高层住宅建筑电气接地设计[J]. 商品与质量, 2018, 000(017):57.

[3]郭健标. 高层住宅建筑电气设计要点分析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(024):3416.

[4]苏清评. 浅析超高层建筑电气设计策略[J]. 安徽建筑, 2018, 24(05):312-313.