高层建筑电气系统设计的浅析

邓博雅

【摘要】工业与民用建筑电气设计，涉及的内容较多，本文就二类高层居住建筑工程电气设计应注意的若干方面进行探讨。

【关键词】建筑电气设计；火灾自动报警；电梯；电气竖井

中图分类号：TU972

1、二级负荷部分概述

(1)高层建筑是根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行分类，1O～18层住宅(包括首层设置商业网点的住宅)应属二类高层建筑，其中主要通道和楼梯间照明用电、客梯用电、排污泵和生活水泵用电为二级负荷，其消防用电负荷：消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置以及阀门等用电应为二级负荷。

(2)高层住宅宜在底层或地下一层设置10(6)/0.4kV户内变电所或在室外设置预装式变电站。变压器低压侧电压为0.4kV时,单台变

压器容量不宜大于1250kVA 预装式变电站变压器,单台容量不宜大于800kYA。二级负荷供电系统停电影响较大，宜由两回路供电，供电变压器也宜选两台(两台变压器可不在同一变电所)。当线路自上一级配电所用电缆引来时必须采用两根电缆组成的电缆线路,每根电缆应能承受100％的二级负荷，且互为热备用。

(3)JGJ16～2008《民用建筑电气设计规范》(以下简称新《民规》)13.9.5条规定：消防系统配电装置,应设置在建筑物的电源进线处或配变电所处。其应急电源配电装置宜与主电源配电装置分开设置；当分开设置有困难，需要与主电源并列布置时，其分界处应设防火隔断，配电装置应有明显标志。消防用电设备应采用专用供电回路，当生产、生活用电被切断时，应能保证消防用电，新《民规)13.9.8条规定：其配电系统的分支线路,不应跨越防火分区,分支干线不宜跨越防火分区。

2、二级负荷消防设备供电线路、敷设和应急照明

(1)二类高层居住建筑中火灾自动报警保护对象分级为二级，所以此类建筑物内消防设备供电干线及分支干线，应采用有机绝缘耐火铜芯电力电缆，其分支线路和控制线路，系末端双电源切换箱放射式至相应消防设备的线路，它们同在一个防火分区内且线路较短，当采取一定防火措施如穿管暗敷，宜选用与消防供电干线或分支干线耐火等级降一类的电线或电缆即阻燃型铜芯电线或电缆。

(2)有机绝缘耐火铜芯电力电缆在电气竖井内或电缆沟内敷设时可不穿导管保护，但应采取与非消防用电电缆隔离措施；采用明敷、吊顶内敷设或架空地板内敷设时，应穿金属导管或封闭式金属线槽保护，且保护管或线槽应采取涂防火涂料等防火措施：当线路暗敷时，应穿金属导管或难燃型刚性塑料导管保护，并应敷设在不燃烧结构内，且保护层厚度不小于30mm。

(3)新《民规》13.8.5.3条要求高层居住建筑疏散楼梯间、长度超过20m的内走道、消防电梯间及其前室或合用前室,应设疏散照明(持续时间不小于30min)。

3、二类高层居住建筑宜设漏电火灾报警系统

(1)GB50016-2006((建筑设计防火规范》要求按一、二级负荷供电的消防用电设备场所宜设置漏电火灾报警系统，又称剩余电流动作电气火灾监控系统，同时GB 50045-1995(高层民用建筑建筑设计防火规范》也提倡宜设置漏电火灾报警系统。

(2)漏电火灾报警系统与火灾自动报警系统性质是相同的，作用都是对建筑物内火灾进行早期预防和报警，因此，它的保护对象分级也应根据其使用性质、火灾危险陛、疏散和扑救难度等进行分级。

(3)新《民规》中规定住宅建筑应在电源进线或配电干线分支处设置剩余电流动作报警器：火灾自动报警系统保护对象分级为二级的建筑物或住宅应设接地故障报警，当采用独立型防火剩余电流动作报警且点数较少时，如有集中监视要求，可利用火灾自动报警系统的编码模块与其连接组成一个系统，报警点位号在火灾报警器上显示应区别于火灾探测器编号；剩余电流检测点宜设置在楼层配电箱(配电系统第二级开关)进线处，当回路容量较小线路较短时，宜设在变电所低柜出线端。

4、火灾自动报警系统

(1)新《民规》中规定二类高层居住建筑属二级火灾自动报警系统保护对象，且有消防泵等联动设备，宜采用区域报警系统或集中报警系统：在此类高层住宅的公共场所应设置火灾自动报警系统，故可在住宅公共楼梯、走道以及电梯机房等处设感烟探测器、带电话插孔手动报警按钮及火灾报警发生器等，楼梯间内消火栓箱内设直接起动消防水泵按钮，每个防火分区和住宅单元设复示盘，随时了解系统状态。

(2)GB 50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》附录4要求二

级火灾自动报警系统保护对象建筑物中敷有可延燃绝燃层和外护层电缆的电缆竖井、电缆配线架等部位应设置火灾探测器。

(3)新《民规》要求火灾确认后，应在消防控制室自动切除相关区域的非消防电源：应根据火情强制所有电梯依次停于首层或电梯转换层，除消防电梯外，应切断客悌电源。故可在二类高层居住建筑各单元住户用电总箱和客梯电源箱内总开关均要带强切功能，且需要接人火灾自动报警电源支线及信号支线。

5、客梯、消防电梯或消防电梯兼作客梯

(1)二级负荷客梯，可由两回路供电，双电源切换配电箱设在客梯机房内，当12至18层普通住宅的消防电梯兼作客梯，且两类电梯共用前室时，可由一组消防双电源供电，末端双电源自动切换配电箱应没置在消防电梯机房，由配电箱至相应设备应采用放射式供电。

(2)电梯供电容量确定：单台交流电梯计算电流应取曳引机铭牌

0.5h/或1h工作制额定电流90％及附属电器的负荷电流,或取铭牌连续工作制额定电流的140％及附属电器的负荷电流：如果向多台电梯供电，其供电线路的计算电流,应计入同时系数K,交流电梯2～8台，

对应的K分别取0.85、O.78、O.72、0.67、0.63、0.59和0.56。电梯供电导线连续工作载流量不应小于计算电流．并应对导线电压损失进行效验。

(3)电梯机房总电源开关不应切断下列供电线路：轿箱、机房和滑轮间的照明和通风；轿顶、机房和底坑电源插座：井道照明：报警装置。它们均可从电梯的主电源开关前取得,厅站指示层照明宜从电梯自身电力电源供电。

6．电气竖井布线及其他问题

强电、弱电竖井宜分别设置,当受条件限制二者应分别布置在竖井两侧或采取隔离措施：竖井内应设电气照明及单相三孔电源插座：竖井内应敷有接地干线和接地端子，电缆井道接地十线可兼作等电位联结干线，高层建筑竖向电缆井道内接地干线长度应不大于20m与相近楼板钢筋至少作一次等电位联结，电缆井道内接地干线可选用镀

锌扁纲或铜排：金属电缆桥架及其支架和引入或引出电缆的金属导管

应可靠接地，全长不应少于2处与接地保护导体(PE线)相连：由于建筑物竖井烟囱效应易使火势扩大，所以楼层间钢筋混凝土楼板应作防火密封阻隔．线缆在楼层间穿管时，两端管口空隙要用防火材料封堵二类居住建筑底层平面适当位置及消防电梯的井底设排水设施，邻近排水泵可共用配电线路末端一组双电源配电箱供电，且宜采用放射式。

[参考文献]

[1]高振全，布小苗，浅议高层建筑的电气系统设计[J]，2011（36）

[2]杜航．大型商业建筑电气设计的探讨[J].电气应用，2009，(11)．

[3]吴正平．超高层建筑消防电气设计浅析[J]．电气应用，2009，(11)

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