摘要：阐述了高层建筑几种主要环境特征及其对电气设备所产生的影响，提出了在电气工程设计中，如何根据不同的环境特征来选样电气设备、如何减少和避免环境特征的影响以及所应采取的防护对策和设计要点：
关键词：高层建筑 环境影响　电气设备 工程设计 防护对策

　　1．前言
　　目前，我国大中城市的建设速度加快，人口密度增加，建设用地紧张，迫使建筑向高层发展。由于高层建筑占地面积小，体形高大，充分利用了空间，它既能满足人们对建筑物的多种功能的使用要求，同时也增加了城市的壮观程度，因而国内的一些大城市已是高楼林立，高层建筑的发展已成为大城市的主要特征之一。虽然高层建筑的建设能有效地解决城市用地紧张等问题，但高层建筑也带来一些不利因素，除对人们的生活环境产生影响外，还对高层建筑中安装着的大量电气设备产生较大的影响。高层建筑环境所带来的一些不利因素主要有：高温、低温、湿气、霉菌及有害小动物、雷电、火灾危险、静电、电磁干扰、腐蚀(化工)、爆炸危险(化工、轻工)等。为了保证电气设备在这些环境中继续保持可靠的功能和对环境的适应能力，就必须根据其不同的安装环境而采取不同的防护对策。尽管电气设备在设计和制造中，就已考虑到产品的安装环境和特征而采取了一些防护措施，但对电气工程设计者来说，还必须根据高层建筑内特殊的环境特征，合理地选择不同的气设备及装置，用以提高供配电系统运行的电性、可靠性以及具有合理的经济技术水平。

　　2．高层建筑的环境特征及其影响
　　2．1高温环境
　　在高层建筑中的某些场所安装有蒸汽、供暖管道或一些散发高温的设备，安装在其附近的电气设备和线路都将不同程度地受到高温辐射环境的影响，使其使用寿命大为减少,另外，一些电气设备的本身如变压器、应急柴油发电机组等设备也散发出高温，由于配电变压器和应急柴油发电机房大都设置在高层建筑的地下层内，自然通风和散热条件很差，如不采取强制通风措施，将会使变压器和柴油发电机组的运行温度持续升高而不能工作。高温环境对电气设备的影响较大，会使开关的容量减小，热继电器误动作，电子器件的技术性能被破坏。当电气设备和线路长时间在高温环境下工作，会使得绝缘材料软化，进而干裂；当路发生短路时，如不能及时地使保护开关跳闸，将会导致绝缘导线的外护层熔化、着火，进而引发大范围的火灾事故。 
　　2，2低温环境
　　在我国北方一些严寒地区，冬季所造成的低温环境，使得电气设备的绝缘材料收缩、变硬或脆裂，油开关及充油电气设备的电气性能和机械性能降低。高层建筑中的消防水系统及应急柴油发肌的水冷却系统会因冬季的低温而结冰。如不采取有效的防冻措施，就会造成水管及柴油发电机机体冻裂而损坏，酿成重大设备事故。
　　2．3湿气环境
　　在高层建筑内的水泵房、地下室或水蒸气较大的地方，潮湿的水汽会渗透和扩散到附近安装的电气设备内部，严重的会使电气设备的内部或外部凝露形成水膜，金属表面严重腐蚀，会引起这些元器件电气性能下降，使材料表面的绝缘电阻降和绝缘被击穿，材料强度降低，介质损失角增大，元器件失灵和电接点接触不良等。
　　2．4霉菌、昆虫及有害小动物环境
　　在高层建筑的地下室等场合，特别是在南方地区，如果通风条件不好，湿度较大，霉菌将会旺盛地生长，其分泌物会污染电气设备，甚至使金属导线腐蚀。如使光电型火灾探测器的玻璃及电视摄像机的镜头长霉，损坏光学玻璃的透光性能，使火灾报警系统和电视监视系统不能正常工作或酿成更大事故。在一些地区的高层建筑中，地下室有老鼠、猫、蛇类小动物或蟑螂等。会咬坏电缆或进入电机和高、低压开关柜等造成电气短路、断路等2.5雷电环境高层建筑由于建筑高度高，体量较大，落雷的率要高于其他多层建筑，在一些多雷区和强雷舶高层建筑尤甚。由于受直接雷击或雷电感应所造成的过电压影响，会使电气设备的内部绝缘或外部绝缘发生闪络，雷电流所引起的热效应使电气设备烧坏或产生强大的电动力使导电部件变形或损坏。特别是对高层建筑内信息系统危害更大，雷电所产生的静电感应和电磁感应会在信息系统网络中产生很高的电位和强电，使信息系统的网络、线路和设备损坏。同时闪电雷击的电磁脉冲还会干扰无线电通讯系统的正常运行。
　　2．6机械应力环境
　　通常高层建筑的底层建有裙房，在裙房与高层建筑主体之间结构上设有沉降缝，还有因高层建筑主体长度较长，结构上需设抗震缝，当电气管线、线槽、电缆桥架、母线槽经过沉降缝、抗震缝时或当电缆引入、引出建筑物的基础和电缆及管线引出地面等可能受到机械应力损伤的地方时，如不进行特殊的联结处理，就会使得通过这些地方的电气管线、线槽、电缆桥架、母线槽等产生变形、折断，造成停电，进而影响整个供电系统的正常运行。
　　2．7火灾危险环境
　　火灾危险环境是高层建筑中最主要和最不可忽视的一种环境。由于高层建筑内部的使用功能较为复杂，设备繁多，存在着多种着火源和大量的可燃物。另外，电气设备或线路超负荷运行或短路，照明灯具和电热设备靠近可燃物等，如设计不合理，再加上管理不善，很容易发生火灾而酿成严重后果。由于高层建筑内一旦发生火灾，其火灾蔓延速度快，楼内人员疏散困难，扑救难度大，不但对楼内人员的生命和财产的安全造成严重危害，而且对电气设备的破坏性也极大。
　　2．8静电环境
　　静电对高层建筑内，特别是智能型高层建筑内安装有大量的电子装置、微机等电子信息系统设备造成的主要影响有：①造成干扰。静电放电会使通信、收／扩录音机等产生杂音和杂波干扰，使之不能正常工作；②静电是造成CMOS器件损坏的主要原因。其静电损坏机理是电压和功率击穿，使得电子元器件完全损坏或电老化"软击穿"；③ 
　　静电所产生的强大场强，会引起空气和电气设备的绝缘击穿，使电气设备报废；④静电电击会使得 击穿，使得电子元器件完全损坏或电老化"软击穿"；③ 
　　静电所产生的强大场强，会引起空气和电气设备的绝缘击穿，使电气设备报废；④静电电击会使得电气操作人员受到伤害；⑤在一些易燃、易爆的场合，静电所产：生的火花会造成火灾与爆炸事故。
　　2．9电磁干扰
　　在智能型高层建筑中，采用了大量的微机及微机监控和电控装置，它们的工作电源都是由电力系统提供的。由于供电网上接有一些整流和逆变装置，从而使得供电电源中产生并混杂有大量高次谐波(主要是二次谐波)的干扰电压，若不采取有效的抗干扰措施，将会导致微机和电控系统地线"浮置"，逻辑和程序混乱、死机和误动作等故障，严重的会使微机系统不能正常工作。另外，高层建筑周围的外部电磁干扰(如雷击所引起的电磁脉冲)或临近的一些工、科、医等的高频设备、广播电视发射装置、微波辐射装置、高压架空线等都会产：生电磁辐射，使得高层建筑内的电子装置、计算机、通讯和视听等信息系统设备受到不同程度的干扰，而不能正常工作,如综合布线系统区域内存在的电磁干扰场强大于3V/m时，就应采取防电磁干扰措施。
　　除上述几种环境外，在高层工业厂房中，还有腐蚀和爆炸危险的环境，它对电气设备的影响也是较大的。