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【摘 要】随着社会不断进步，建筑业不断发展，高层建筑层出不穷。但高层建筑由于其自身高度高、整体空间多且大等特点，对建筑设计与施工的各个方面都有更为严格的要求，其中，建筑电气安装的设计与施工格外重要，所以目前就对建筑电气的设计和施工要求也愈加严格。在文章中主要谈到高层建筑电气设计和施工这块的相关内容，文章将从以下几个方面进行论述，对高层建筑的电气设计与施工存在的问题及改进方法进行分析。
【关键词】高层建筑；电气设计；施工；改进措施
社会在不断进步，经济也在飞速发展，近几年，我国的高层建筑越来越多，作用和建筑规模也在逐渐增加。这种高楼林立的社会环境，对高层建筑的电器设计与施工的要求也越来越高，涉及的问题也越来越全面。
一、高层建筑的电气设计
（一）配电箱、柜的安装的要求工程
配电箱安装要求：导线剥削处不应损伤线芯，导线压头应牢固可靠，如多股导线与端子排连接时，应加装压线端子，然后一起刷锡，再压接在端子排上。如与压线孔连接时，应把多股导线刷压锡后穿用顶丝压接，注意不得剪断导线股数。导线引出面板时，面板线孔应光滑无毛刺，金属面板应装设绝缘保护套。配电箱内盘面闸具位置应与支线相对应，其下面应装设卡片框架，标明回路名称。盘面上安装的各种刀闸以及自动开关等，当处于断路状态时，刀片可动部分均不应带电。基础型钢安装时，应将型钢调直，然后按图纸要求加工基础型钢架，并刷好防锈漆，按图示位置架设在预留铁件上，用水平尺找平正，用电焊固定，将接地扁钢与基础型钢两端焊牢。
（二）管路铺设的要求
首先要求在配合结构预埋中，施工人员必须熟悉图纸的要求。并且要严格按照设计要求的管线规格、型号及敷设方式进行施工。关于管路连接、防腐、弯曲半径、弯扁度、跨接地线、保护层、固定盒位置、标高、管口处理等要求详见技术交底。在施工过程中应认真加强看护，保证管路畅通，及时做好自检、互检、隐检等工作。确保施工符合实际和规范要求。埋设时应注意在接线盒和无盒的管口处塞上废纸或木塞，防止水泥浆进入堵塞管道。钢管应敷设到位，不得在中途或末端转接塑料管。
（三）管内及金属线槽内配线的要求
作业条件：管内及金属线槽配线应在配管工程或线槽安装工程配合土建结构施工完毕后进行。在穿线前应将管内及线槽内积水和杂物清理干净。管内穿线的工作一般在土建内墙装修工程即将结束前进行。穿线前先检查清除管内的杂物，穿线时要做好防止损伤导线绝缘层的措施。穿多根单芯导线时，采用绝缘层不同颜色的导线，具体规定为：相线采用黄、绿、红三种颜色分别区分，零线为淡蓝色，保护零线为黄绿双色线，以便于日后的接线清楚无误。穿线管内不允许留有导线接头。施工中应采取不同颜色的导线严格区分PE 线和工作零线，PE 线应采用黄绿双色线，在任何情况下不准使用黄绿双色线作负荷线。
（四）电力电缆的安装要求
电缆是输送电能的载体，若质量不高，就会导致火灾事故的频繁发发生。工程中使用的电缆绝大多数是沿竖井、桥架和沟道铺设，电缆集中、数量多，规格从4～240m ㎡的三芯至五芯电力电缆不等，如若审查不严格，就会导致施工混乱、电缆型号错误，造成运行中电缆过热、引发安全事故。作业条件：变配电室内全部电气设备及用电设备配电箱、柜安装完毕，电缆桥安装完毕，且检验合格，电缆检测合格后，即可进行电力电缆的敷设工作。根据设计图的要求选择合适的电缆。
（五）预付费电能表的安装与供配电系统的设计
目前，很多高层住宅建筑中在供電线路上会装有预付费电能表，装有这种电表的线路在用户的余额不足或缺费时便会自动断电。有的供配电系统的设计将这种预付费电能表装在低压配电屏消防设备的供电线路上，这样的设计会有一些安全的隐患，以下将做进一步说明：
因为在目前高层建筑中，消防设备的供电系统设计按照规范采用的是一、二级负荷两回路供电模式。即这样一种供电模式：在同时供电的两回路中，当一个电源发生故障时，另一电源不受影响正常工作。在多回供配电线路中，当一回路中断供电时，其余线路也要能满足全部一级负荷和二级负荷。所以如果将预付费电能表装在需要这样一种供电模式的消防设备供电线路上，当用户余额不足或缺费时就会断电，这也是间接的人为断电。继而造成消防设备不能得到连续、可靠的供电，如果发生火灾等突发情况就会给人员疏散和消防灭火带来障碍。所以当我们设计供配电系统时，既要考虑系统的方便、性能等因素，同时也应考虑到一些潜在的隐患。
（六）消防配电线路的设计
高层建筑中的各种消防设备功能不同，对配电线路的设计也就不同，因此不能混淆使用，应该根据不同功能的建筑进行不同侧重的性能选择。
消防水泵是灭火系统的主要设备，因此，消防水泵能否正常运行，关系到火灾处理的效果，所以，消防水泵的配电线路应有足够的防火措施设计，可以设置在水泵房等安全的地方。
防烟气装置也是高层建筑中必不可少的防火措施，包括了送、排风机、阀门等，保证这些设备的正常运行，可以有效地控制火势的蔓延，人员疏散也能顺利的进行。由于防烟装置的分布比较分散，所以它的电气线路要以供电主回路线路来保证防火，并采用耐火材料。
高层建筑中，经常安装防火卷帘门，用来隔离不同的区域，阻止火势的蔓延，以达到控制火势的目的，所以防火卷帘门要使用可靠的配电线路使其能够起到一定作用，不应该设置在过于明显暴漏的位置。
火情发生时，消防电梯用来进行人员疏散，或火灾扑救，也是电气防火系统中重要的一部分，因此，消防电梯配电线路的防火设计也要符合它的功能。由于电梯的特性，消防电梯的配电线路一般比较长，排布比较复杂，因此，为了保证其供电的可靠性，应使用耐火电缆进行供电。
火灾应急照明也是发生火势时，有效进进行人员疏散的保障，因此其配电线路也应该设计在不燃结构层内，如果遇上特殊情况只能吊顶安装的话，应该采用耐热耐火的材料。 二、高层建筑电气的施工
三极管的基极和集电极之间加装电容器，或者在处于截止状态的三极管的基极和发射极之间加装电容器，使三极管延时动作，以躲过暂态干扰。
（1）一般输入回路的第一级三极管采用正常导通，并使此三极管工作在深度饱和状态。（2）在输入回路第一级三极管的发射极和基极之间，加反向二极管保护，当输入回路进入的干扰电压过高时，三极管可能被击穿，由于装设了二极管其正向压降只有0.7V 左右。因而起到了保护作用。（3）消除电磁继电器所产生的干扰，若三极管的负载是电磁继电器，则为防止三极管由导通变截止时，继电器线圈上的反电势导致三极管击穿，继电器线圈上应并联二极管或稳压管。（4）为了提高线路的耐雷水平，防止雷击事故，可以装设避雷线或避雷针以防止导线直接遭受雷击；可以安装管型避雷器，防止雷电侵害。可以配置自动重合闸，防止雷击闪电或其他放电造成的停电事故；可以在中性点装设消弧线圈，以减轻雷击或其他原因造成单相接地的危险。
三、高层建筑电气施工常见的问题与解决对策
（一）电线管敷设的问题
施工工程人员不熟悉施工规范或者没有参加过专业培训从而导致的技术不过硬，操作过程中不认真负责，偷工减料图方便以及现场管理人员要求不严，监督力度不够。全面分层法要求混凝土浇筑强度大，斜面分层法混凝土浇筑强度小，施工中可按照结构物的详细尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，设计甄选浇筑方案，就目前而言，采用较多的是斜面分层法。
（二）对安定性裂缝的防治
混凝土体积安定性指的是在水泥硬化的过程中，体积变化均匀与否的性能。水泥安定性不良能够引发构件膨胀性裂纹或翘曲变形，导致质量事故。造成安定性不良的因素是熟料中游离氧化钙或游离氧化镁过剩或石膏掺量过多。混凝土配料时必须对其成分进行严格检查，预防水泥安定性不合格。
（三）變电所的位置选择中存在的问题以及改进措施
在现实高层建筑设计和施工中，有的将配变电所室设置在地下室，若配变电所安装时地下防水没做好或者预留孔洞未堵塞严密，这就可能造成变电所进水被淹。再则如果位于上层的楼层失火，火灾扑救过程中大量用水就有可能会流人最底层，就可能造成变电所进水，影响变电所安垒运行。
所以变电所的位置选择应考虑到多方面的因素，如避开剧烈振动场所；避开多尘、水雾或有腐蚀性气体场所；避开像厕所、浴室等经常积水场所的下方。以上等等因素都应该纳入考虑的范围。除此之外，还应考虑到一些突发事件的应急措施，如发生火灾、水灾、地震等突发情况的一些应急措施等等。且变电所配备耐火等级为一级的隔墙、甲级防火门、并配有公共走廊的门或从变电所可以直接通往户外的通道。
四、结语
高层建筑电气设计与施工包括的范围很广，我们无法一一谈到，文章主要从以上三个方面对相关问题进行了探讨，具体分析了供配电系统设计、高层建筑低压配电系统及应急照明设计中经常出现的一些问题、提供了一些事例、给出了一些出现这些问题的原因并提出了相应的防范措施，以供参考。
作者简介：杨精华（1987.03- ），男，河南周口人，大专，助理工程师。
【关键词】高层建筑；电气设计；施工；改进措施
社会在不断进步，经济也在飞速发展，近几年，我国的高层建筑越来越多，作用和建筑规模也在逐渐增加。这种高楼林立的社会环境，对高层建筑的电器设计与施工的要求也越来越高，涉及的问题也越来越全面。
一、高层建筑的电气设计
（一）配电箱、柜的安装的要求工程
配电箱安装要求：导线剥削处不应损伤线芯，导线压头应牢固可靠，如多股导线与端子排连接时，应加装压线端子，然后一起刷锡，再压接在端子排上。如与压线孔连接时，应把多股导线刷压锡后穿用顶丝压接，注意不得剪断导线股数。导线引出面板时，面板线孔应光滑无毛刺，金属面板应装设绝缘保护套。配电箱内盘面闸具位置应与支线相对应，其下面应装设卡片框架，标明回路名称。盘面上安装的各种刀闸以及自动开关等，当处于断路状态时，刀片可动部分均不应带电。基础型钢安装时，应将型钢调直，然后按图纸要求加工基础型钢架，并刷好防锈漆，按图示位置架设在预留铁件上，用水平尺找平正，用电焊固定，将接地扁钢与基础型钢两端焊牢。
（二）管路铺设的要求
首先要求在配合结构预埋中，施工人员必须熟悉图纸的要求。并且要严格按照设计要求的管线规格、型号及敷设方式进行施工。关于管路连接、防腐、弯曲半径、弯扁度、跨接地线、保护层、固定盒位置、标高、管口处理等要求详见技术交底。在施工过程中应认真加强看护，保证管路畅通，及时做好自检、互检、隐检等工作。确保施工符合实际和规范要求。埋设时应注意在接线盒和无盒的管口处塞上废纸或木塞，防止水泥浆进入堵塞管道。钢管应敷设到位，不得在中途或末端转接塑料管。
（三）管内及金属线槽内配线的要求
作业条件：管内及金属线槽配线应在配管工程或线槽安装工程配合土建结构施工完毕后进行。在穿线前应将管内及线槽内积水和杂物清理干净。管内穿线的工作一般在土建内墙装修工程即将结束前进行。穿线前先检查清除管内的杂物，穿线时要做好防止损伤导线绝缘层的措施。穿多根单芯导线时，采用绝缘层不同颜色的导线，具体规定为：相线采用黄、绿、红三种颜色分别区分，零线为淡蓝色，保护零线为黄绿双色线，以便于日后的接线清楚无误。穿线管内不允许留有导线接头。施工中应采取不同颜色的导线严格区分PE 线和工作零线，PE 线应采用黄绿双色线，在任何情况下不准使用黄绿双色线作负荷线。
（四）电力电缆的安装要求
电缆是输送电能的载体，若质量不高，就会导致火灾事故的频繁发发生。工程中使用的电缆绝大多数是沿竖井、桥架和沟道铺设，电缆集中、数量多，规格从4～240m ㎡的三芯至五芯电力电缆不等，如若审查不严格，就会导致施工混乱、电缆型号错误，造成运行中电缆过热、引发安全事故。作业条件：变配电室内全部电气设备及用电设备配电箱、柜安装完毕，电缆桥安装完毕，且检验合格，电缆检测合格后，即可进行电力电缆的敷设工作。根据设计图的要求选择合适的电缆。
（五）预付费电能表的安装与供配电系统的设计
目前，很多高层住宅建筑中在供電线路上会装有预付费电能表，装有这种电表的线路在用户的余额不足或缺费时便会自动断电。有的供配电系统的设计将这种预付费电能表装在低压配电屏消防设备的供电线路上，这样的设计会有一些安全的隐患，以下将做进一步说明：
因为在目前高层建筑中，消防设备的供电系统设计按照规范采用的是一、二级负荷两回路供电模式。即这样一种供电模式：在同时供电的两回路中，当一个电源发生故障时，另一电源不受影响正常工作。在多回供配电线路中，当一回路中断供电时，其余线路也要能满足全部一级负荷和二级负荷。所以如果将预付费电能表装在需要这样一种供电模式的消防设备供电线路上，当用户余额不足或缺费时就会断电，这也是间接的人为断电。继而造成消防设备不能得到连续、可靠的供电，如果发生火灾等突发情况就会给人员疏散和消防灭火带来障碍。所以当我们设计供配电系统时，既要考虑系统的方便、性能等因素，同时也应考虑到一些潜在的隐患。
（六）消防配电线路的设计
高层建筑中的各种消防设备功能不同，对配电线路的设计也就不同，因此不能混淆使用，应该根据不同功能的建筑进行不同侧重的性能选择。
消防水泵是灭火系统的主要设备，因此，消防水泵能否正常运行，关系到火灾处理的效果，所以，消防水泵的配电线路应有足够的防火措施设计，可以设置在水泵房等安全的地方。
防烟气装置也是高层建筑中必不可少的防火措施，包括了送、排风机、阀门等，保证这些设备的正常运行，可以有效地控制火势的蔓延，人员疏散也能顺利的进行。由于防烟装置的分布比较分散，所以它的电气线路要以供电主回路线路来保证防火，并采用耐火材料。
高层建筑中，经常安装防火卷帘门，用来隔离不同的区域，阻止火势的蔓延，以达到控制火势的目的，所以防火卷帘门要使用可靠的配电线路使其能够起到一定作用，不应该设置在过于明显暴漏的位置。
火情发生时，消防电梯用来进行人员疏散，或火灾扑救，也是电气防火系统中重要的一部分，因此，消防电梯配电线路的防火设计也要符合它的功能。由于电梯的特性，消防电梯的配电线路一般比较长，排布比较复杂，因此，为了保证其供电的可靠性，应使用耐火电缆进行供电。
火灾应急照明也是发生火势时，有效进进行人员疏散的保障，因此其配电线路也应该设计在不燃结构层内，如果遇上特殊情况只能吊顶安装的话，应该采用耐热耐火的材料。 二、高层建筑电气的施工
三极管的基极和集电极之间加装电容器，或者在处于截止状态的三极管的基极和发射极之间加装电容器，使三极管延时动作，以躲过暂态干扰。
（1）一般输入回路的第一级三极管采用正常导通，并使此三极管工作在深度饱和状态。（2）在输入回路第一级三极管的发射极和基极之间，加反向二极管保护，当输入回路进入的干扰电压过高时，三极管可能被击穿，由于装设了二极管其正向压降只有0.7V 左右。因而起到了保护作用。（3）消除电磁继电器所产生的干扰，若三极管的负载是电磁继电器，则为防止三极管由导通变截止时，继电器线圈上的反电势导致三极管击穿，继电器线圈上应并联二极管或稳压管。（4）为了提高线路的耐雷水平，防止雷击事故，可以装设避雷线或避雷针以防止导线直接遭受雷击；可以安装管型避雷器，防止雷电侵害。可以配置自动重合闸，防止雷击闪电或其他放电造成的停电事故；可以在中性点装设消弧线圈，以减轻雷击或其他原因造成单相接地的危险。
三、高层建筑电气施工常见的问题与解决对策
（一）电线管敷设的问题
施工工程人员不熟悉施工规范或者没有参加过专业培训从而导致的技术不过硬，操作过程中不认真负责，偷工减料图方便以及现场管理人员要求不严，监督力度不够。全面分层法要求混凝土浇筑强度大，斜面分层法混凝土浇筑强度小，施工中可按照结构物的详细尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，设计甄选浇筑方案，就目前而言，采用较多的是斜面分层法。
（二）对安定性裂缝的防治
混凝土体积安定性指的是在水泥硬化的过程中，体积变化均匀与否的性能。水泥安定性不良能够引发构件膨胀性裂纹或翘曲变形，导致质量事故。造成安定性不良的因素是熟料中游离氧化钙或游离氧化镁过剩或石膏掺量过多。混凝土配料时必须对其成分进行严格检查，预防水泥安定性不合格。
（三）變电所的位置选择中存在的问题以及改进措施
在现实高层建筑设计和施工中，有的将配变电所室设置在地下室，若配变电所安装时地下防水没做好或者预留孔洞未堵塞严密，这就可能造成变电所进水被淹。再则如果位于上层的楼层失火，火灾扑救过程中大量用水就有可能会流人最底层，就可能造成变电所进水，影响变电所安垒运行。
所以变电所的位置选择应考虑到多方面的因素，如避开剧烈振动场所；避开多尘、水雾或有腐蚀性气体场所；避开像厕所、浴室等经常积水场所的下方。以上等等因素都应该纳入考虑的范围。除此之外，还应考虑到一些突发事件的应急措施，如发生火灾、水灾、地震等突发情况的一些应急措施等等。且变电所配备耐火等级为一级的隔墙、甲级防火门、并配有公共走廊的门或从变电所可以直接通往户外的通道。
四、结语
高层建筑电气设计与施工包括的范围很广，我们无法一一谈到，文章主要从以上三个方面对相关问题进行了探讨，具体分析了供配电系统设计、高层建筑低压配电系统及应急照明设计中经常出现的一些问题、提供了一些事例、给出了一些出现这些问题的原因并提出了相应的防范措施，以供参考。
作者简介：杨精华（1987.03- ），男，河南周口人，大专，助理工程师。