高层建筑建筑电气工程的设计与施工方法分析

【摘要】随着我国科学技术的发展，针对高层建筑的建设，也获得了迅猛的发展，高层建筑物在城市中的数量，逐渐增多。高层建筑物，自身高度高，利用了城市的上层空间，是城市建设的发展趋势。但同时，建筑过程中，对于建筑电气工程设计与施工提出了更高的要求。高层建筑与普通建筑相比，在电气工程设计及施工方面有不同的理念及方法，需要进一步的结合建筑情况，进行具体问题的分析。为进一步的提升高层建筑的电气设计及施工安全，保障建筑用电稳定，本文对高层建筑电气设计及施工的具体方法进行分析，为高层建筑电气设计及施工提供参考建议。

【关键词】高层建筑;电气工程;电气设计

建筑物需要配备及安装相应的电气化设备，完成电气工程建设，才能够投入使用。尤其是高层建筑，需要稳定的电气设施，以维护建筑物的运行。建筑电气工程的设计与施工，是一项庞大的系统，包括具体的管线走向、输电系统、弱电安装以及强电安装、电气预留接口布局等。只有通过有效的电气工程设计与施工方法，才能够确保电气工程复杂的系统结构稳定运行，实现建筑的稳定性和安全性。

1、高层建筑建筑电气工程的设计与施工内容

1.1建筑电气工程设计内容

1.1.1设计供电电源及电压

针对高层建筑面积大、楼层高的问题，要根据具体的照明负荷、电梯和消防用电需求，设计相应的供电电压及电源。电源必须要采用两个及以上的独立电源，确保高层建筑的供电可靠性。一般可采用两路市电电源进行供电，当一路电源出现故障时，另一路可作为补充备用电源，维护建筑的正常供电。另外在设计中，也需要配置发电组，作为备用电源，进一步确保供电的稳定性。

1.1.2设计配电系统

依据我国10千伏的标准电源，采用单母线分段供电方式，为高层建筑进行统一供电。设计配电系统中要针对电源之间的自动切换功能，配置母联开关。另外，结合配电系统的计费方式，针对高压和低压，采用不同的区别计费设计。

1.1.3选择配电设备

要针对高压开关柜、电力变压器、低压配电屏，以及备用发电机组等配电设备，进行有效的设备类型选择。确保采用应用优势大、供电稳定、便于维修的配电设备。

1.1.4设计变电所位置

高层建筑的用电量偏大，变电所位置在设计过程中要考虑负荷中心、进出线设置，以及设备运输和吊装安全等。同时要针对高层建筑的设计情况，在变电所设置过程中，避免靠近积水场所和易燃易爆场所。

1.1.5防雷接地设计

高层建筑一般采用避雷带、避雷针作为建筑的防雷措施。电气工程要结合高层建筑的防雷措施，将电气设备进行保护接地，实现综合性的防雷系统。接地电阻要小于1欧。在施工过程中，利用钢筋混凝土作为接地地板，同时重视安装水平的人工接地体，确保基础接地网有利于均衡电位，能够提升接地安全性。

1.2建筑电气工程施工内容

1.2.1完成电气线路敷设

根据弱电、强电的系统网络性能，规划科学的电气线路敷设施工。针对不同的管线材质，进行正确的选材和技术选择。施工过程中，切忌出现管路的断裂和阻塞。针对混凝土的施工，确保安全稳固，避免管路的脱位、阻塞现象出现。

1.2.2合理配置电路

针对电气设备的位置、线路的交叉，以及电气系统网络之间的物理影响，进行科学和合理的施工规划。精确的计算线路之间的距离和位置安排，科学的分析设备的摆放位置，并提出线路施工的解决措施。针对高层建筑的电气工程线路施工，要完成科学严谨、准确的施工，杜绝电气安全隐患。

1.2.3后期施工验收

针对电气工程的施工内容，进行各个电路网络，以及电气设备的安全性及稳定性检测，确保按照设计规范进行电气工程验收;开展电气工程试运行及调试工作，对管线布局、安装合理性进行检查，确保电气工程的系统安全。

2、高层建筑电气工程设计及施工的具体方法

2.1电源设计方法

电源设计关系到高层建筑的电力供应保障，因此，必须确保电源的可靠及稳定。设计过程中，通过实际情况进行具体电源的设置考量。一是要确保多路电源的供电设置，确保电源之间设计独立。二是结合供电时间及供电状态，精确规划配电间，确保配电间位置与建筑核心筒建位置距离最短，能够缩短供电半径，消除供电不良影响。三是考虑高层建筑物内用电设备的具体负荷，合理规划电源供电情况。四是严格确保电源设计符合设计规范，确保母联开关设置能够实现备用电力系统的分列运行。

2.2负荷等级设定方法

根据国家的相关规范要求及高层建筑本身的项目和等级计划，对电气工程的负荷等级进行明确的设定。建筑物内包含的计算机系统和弱电系统，用电等级设定为一级特别重要负荷;消防控制室及火灾应急道照明等，电力负荷设定为一级负荷;其他在高层建筑物内的照明，及空调采暖等电力负荷，均可设计为二级负荷。

2.3防雷接地施工方法

防雷接地施工要重点关注电阻的设计，避免接地電阻不足，造成安全隐患。要与高层建筑设计方，积极联系，确保相关安全事项。同时做好施工技术、人为操作及工艺准备，制定详细的防雷接地施工方案。具体的防雷接地内容，要严格管理、精心操作，弥补钢筋接地装置在技术实施过程中的不足。一是在钢筋基础底板混凝土中，埋设人工接地极。针对高层建筑，防雷要求更高的特性，在设置的钢筋基础底板混凝土中，进一步延长接地体，并将人工接地极，首尾引出，方便接地使用。二是在回填土时，增设人工接地极。考虑接地极的钢材，存在水土腐蚀问题，增强人工接地极的使用效果，提升接地设备使用寿命。三是采用护坡锚杆作为人工接地极，进一步的加强高层建筑电气工程的防雷接地效果，提高接地安全性。

2.4楼层配电竖井建设方法

高层建筑物的具体线路长度，可能超过低压配电线路总长度。因此在选择设置变配电房时，要严格对变压器的体积和质量进行控制。高层建筑可采用三相变压器。另外，完成建筑配电竖井的设计，要将高低压电缆与母线槽，敷设在配电竖井中，并配置相应楼层的配电箱。根据相关设计规程，将高压电缆竖井、低压配电竖井，均设置在高层建筑楼层配电竖井中。

结语：

准确的完成，高层建筑建筑电气工程的设计与施工，能够提升电气设备运行稳定性，确保建筑使用时的电力安全。结合具体的高层建筑建筑电气工程设计与施工内容，完善电源设计方法、负荷等级设定方法、防雷接地施工方法，以及楼层配电竖井建设方法的应用，能够更好的提升高层建筑的电气工程施工质量，确保高层建筑用电安全。

参考文献：

[1]杨慧名.高层建筑建筑电气工程的设计与施工[J].百科论坛电子杂志，2018，（8）：159.

[2]周鹏跃.高层民用建筑电气设计要点探讨[J].建筑与装饰，2020，（10）：15，17.

[3]张士昌.浅析超高层建筑电气设计及施工的关键技术[J].消费导刊，2019，（48）：46.

作者简介：

刘潇（1989.02-），性别：男，民族：汉，籍贯：山东省济宁人，学历：硕士，现有职称：中级工程师，研究方向：电气工程供配电方向。