张毅
天元建设集团有限公司山东临沂276000
摘要：随着社会的发展，小区规模越来越大，高层住宅小区种类越来越多，商业住宅一体的建筑也越来越多，同时对小区供电安全、节能、方便、美观、实用的要求也越来越高。在这样的时代背景下，对高层住宅建筑的电气方案设计进行了分析和探讨，以期满足人们对住宅功能日益增长的需求。
关键词：供配电系统；设计；高层建筑；电气
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4kW/套，三类和四类建筑的用电负荷标准则达到6kW/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变压器设计
住宅小区作为人们日常居住、生活的重要场所，提高建筑防火等级、保证用电安全是工程设计的首要条件。选择合理的变压器装置，能够有助于火灾隐患的消除。从目前来看，变压器型号、种类比较多，不同场所应用的变压器类型也有所不同。单签，干式变压器在住宅小区中的应用比较普遍，其不仅具有很好的防火、节能效果，还具有防潮湿、防污染的作用，能够适应各种脏、乱、差的环境，并且使用性能良好。
3.2防雷与接地设计
住宅小区防雷与接地设计是功能保障的重要体现。在电气设计中防雷与接地设计必不可少的，重视防雷与接地的设计和安装，能够有助于住宅小区安全、质量的提高。防雷主要从防高电位入侵、防感应雷、防直击雷三方面入手，在屋面等容易遭受雷击的部位安装接闪器装置，借助引下线和接地极连接操作，保证整个建筑的电气安全。
3.3消防系统设计
电气系统在使用过程中存在一定的危险性特点，是火灾发生的重要源头，在进行电气设计的时候，应该充分考虑这一点，做好防火措施与保护措施。消防系统对于住宅小区火灾防范有着重要的保障作用，设计与安装工作需要注意以下几方面内容：第一，严格按照火灾自动报警系统的安装要求进行设计，合理选择防火导线与开关装置，选择铜芯线的电线及电缆材料。第二，做好应急照明设备的安装，在出现火灾隐患或者停电故障的时候能够保证持续供电的标准要求。第三，供电电源设置采取两路设计的方法，在满足正常使用的情况下，做好应急电源安装，满足全天候的用电需求。
3.4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。
3.5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。
3.6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15～30s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。
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
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[2]陈强.住宅小区的建筑电气设计探析[J].门窗，2017，13（11）：125-140.