高层建筑住宅电气设计的要点分析

宋艳歌

摘要：在我国社会经济迅猛发展的背景下，我国的城市化进程不断加快，城市的规模以及人口数量也都随之不断的扩大，而高层建筑由于具有空间利用上优越性的优点，因此其数量和规模也都呈现出了迅速增长的趨势。当然在高层建筑发挥自身空间利用优越性的过程中，也暴露出了诸多的问题，高层建筑的层数多、面积大、人口众多、功能复杂并且对信息化的要求极高，所以高层建筑对电气设计也就更加的依赖了，并且电气设计工作的科学性和合理性对高层建筑的可靠性和安全性也有着决定性的影响。

关键词：高层建筑；住宅电气设计；管线安装

高层建筑结构的一个十分显著的特点就是高，其不但要追求较大的建筑面积，同时也在尽可能的降低占地面积，所以高层建筑就必须向高空发展。现阶段，国内外的一些高层建筑的高都超过了400米。此外，对于高层建筑还有另外一个较为明显的特点就是面积大，而这个特点也是高层建筑受到使用用户普遍褒奖的重要原因，在国内外的高层建筑中，有许多的高层建筑的面积超过了几万平方米，有的甚至也达到了几十万平方米。对于高层建筑住宅楼的不断增高和增大，对其电气设计也提出更高的要求，在符合国家规范的前提下，还得提高居住的适用性。建筑电气设计的建设在向自动化、节能化、信息化和智能化发展，必然对建筑电气设计提出更多新的要求，这对广大设计人员要求在设计中，保证顺利完成工程，保证所有所有的图纸审查按时通过，把握好工程电气设计的基本要点是必须的，满足建筑物功能的需要的前提必须提高设备使用效率。

1、电气总进线断路设计

高层建筑电气设计过程中应该着重进行总进线断路装置的漏电保护系统的设计，并完善系统中各装置、线路的设计与安装。电气总进线断路的漏电保护功能的设计与实现是住宅安全问题的一大保障。进行总进线断路漏电保护功能的设计与实现要注重断路装置的灵敏度设计，并在设计环节进行灵敏度试验，以保障断路或漏电事件发生时总进线断电线路装置及时切断电源，对整个住宅线路与设备进行断电保护，这样可以有效减少设备损毁，并能避免住宅火灾的发生，直接减少人身生命与财产损失，实现工程社会效益。

漏电保护装置的设计与实现过程中要就电弧性短路电流断电保护器进行细化设计。一般而言，电弧性短路电流比较弱，以致断路保护器不能及时感应而不能及时切断电源，将会增加住宅的火灾隐患。电弧性短路电流不能及时切断还会引起接地装置障碍，影响住宅的接地装置使用，因此针对电弧性短路电流问题，笔者认为应该在总电源进线处联合使用断路器与漏电保护器，对线路形成双重断路防护系统，减少火灾危险。需要注意的是高层建筑电气系统总进线断路设计与实现，在进行高层建筑住宅总进线断路设计时尤其要重视在每个住宅单元的总表箱装置中的进线断路装置设计。此外，在高层建筑中还要将变电装置与一级配电箱联合总进线断路装置的设计与安装，并装设漏电开关，并在电气整个装置线路中利用导线进行断开设计。

2、电气系统用电负荷设计

现阶段，伴随着经济的发展，社会各领域用电量不断增加，民用住宅用电量也不断增加，这便对住宅电气系统用电系统高负荷设计提出了更高的要求，笔者认为电气设计中的用电负荷设计是整个电气系统设计的基础与前提。在不使用即热式热水器与电磁炉的前提下，基于不同的用电负荷设计标准，住宅电气设计用电负荷设计根据住宅空间大小主要分为一居室用电负荷标准为4kw、二居室是6kw、三居室为8kw，该用电负荷设计标准具有一定的使用空间，活动性较强，在未来一段时间内住宅用电负荷增加的情况下仍具有较高的使用性，普适性较高。需要注意的是更大面积（三居室以上）的住宅电气用电负荷设计要根据用电负荷=60W×使用面积（m2）的计算公式进行用电负荷设计，而如果住宅线路用电负荷设计超过12kW的住宅用电负荷则需要进行相关的线路设计与改进，以三相进线装置设计来保证超负荷用电安全。

3、电气系统配电箱设计

基于住宅电气设计中的总进线断路设计装置，电气住宅系统需要着重配电箱设计，并实现配电箱中两极断路器与四极断路器的应用，此外还需应用配电箱中中性线与断路性能灵敏的相线开关，在设计与应用中保证配电装置科学合理。《住宅设计规范》中基于配电箱装置性能，就住宅电源插座、照明与线路的分路设计，还对住宅中卫生间与厨房内的独立回路线路的设计。笔者认为住宅配电箱线路设计要注意各应用电器的线路布局与线路路径设计与安装，如住宅厨房厨具电器应该至少有一根线路，并且为了增加厨房用电安全，厨房的线路直径最低在4-5mm2左右；而卫生间热水器等装置需具有一路线，线路直径在25-30mm2之间，空调装置则需要功率为2kW的回路装置，一般其线路路径同卫生间差距不大。此外，住宅电气系统中还有普通照明、插座及洗衣机等装置，该类装置多需一路回路，线径在25mm2左右。住宅电气系统中的配电箱装置一般有多种接线方式，但是都要进行相关的线路回路中的漏电保护装置，并根据线路保护装置与线路中的开关数量进行设置与布局，关于该点设计要点，住宅电气设计规范中规定空调的安装应该同时保障电源插座与漏电装置并用，笔者认为该项设计规定有失科学，因为现阶段家用空调多为落地式，落地装置中的插座一般要高于地面，因此家用空调还要进一步安装回路漏电保护开关，有效降低电击隐患。

4、系统插座设计与安装

住宅插座设计是住宅电气设计的重要环节，随着家用电器多元化发展，住宅家用电气设计中家电种类也繁多，这便对其中的插座设计与安装提出了更高的要求。电气系统插座的安装需要参照插座高度与线路布局等要素进行住宅电器的安装，其中尤其要注意微波炉、油烟机及冰箱等电器插座的设计与布局。笔者基于住宅电气设计规范与实践应用，进行了相关电气的插座安装最佳高度标准，其中微波炉插座最佳高度为1.6m左右，油烟机插座最佳高度为1.7m左右，而冰箱插座安装的最佳高度为0.3-0.5m之间，关于挂式的空调插座的最佳高度为2.4m左右，对于其它家用电器的插座中安装高度低于1.8m的插座都要安装相应的具有安全性能的插座。

5、线路设计与管线敷设

住宅电气设计中管线敷设要注意中性线与相线中的导线装置设计。一般而言，电气系统管线会在使用中因为线路金属膨胀与季节温差原因而发生变形，导线也会因为变形而与接线端子之间产生空隙，这便增加了接地装置中的电弧电流产生的几率。因此，在避免火灾危险关键还是进行导线装置设置，需要在相线与中性线装置中安装使用阻燃型BV导线，该导线在应用过程中不会发生过热现象，避免了导线装置中火源的产生。此外，配电箱与照明配线保护管常应用的厚壁钢管中的回路导线装置多用U-PVC管，该管使用中要注意成本控制。

6、等电位装置联接设计

等点位联接装置作为住宅电气系统中的安全装置，其设计直接关系到安全性能的发挥。《规范》中规定住宅的等电位联接装置主要分为局部等电位联结与总等电位联结两种，都要具有防雷性能以切实保障住宅安全。其中总等电位联结主要是实现进线 PE 总母线排、接地干线、电器金属管道等于总接地端子板上的汇接，其中的联结主母线截面要大于6mm2，以保证装置的载流量，避免电击事故的发生，保障住宅电气系统安全。此外，笔者认为局面等电位联结装置应用外壳为4×40mm 热镀锌扁铜的保护线比较使用，能提升装置的科学水平。

7、结语

本文着重分析了住宅建筑中电气设计要点，并基于笔者自身的实践经验就其中设计要点规范进行了个人意见的整理与表达。住宅电气设计的主要环节有总进线装置、电负荷设计、配电箱设计、线路敷设及等电位联结装置等设计环节，其中每一项国家住宅规范中都有相关的设计规定，但是笔者认为基于经验体会进行相关的设计要点改进还是有必要的。