超高层建筑电气设计要点

王晓民（河北融洋工程设计有限公司，河北 邯郸 056000）

超高层建筑电气设计要点

王晓民
（河北融洋工程设计有限公司，河北 邯郸 056000）

摘 要：超高层建筑一般处于经济发达的居民区地段，相对于一般的建筑其高度较高，对于供电、消防措施等方面的要求也比较严格，所以超高层电气方面需要较大的投入，需要更多的日常运行设备，安全运行标准也非常的高。这一切都决定了高层建筑的复杂性。本文对茶高层建筑电气的设计要点进行了着重的阐述。

关键词：超高层建筑；电气设计；供配电；火灾自动报警

近些年来，我国国民经济持续稳定快速发展，建筑规模不断扩大，超高层建筑不断增多。其所设计到的电气设计也比较的复杂，电气设计是一个反复构思推敲、不断深入挖掘的过程，设计的阶段是一个层层递进深入的过程，每一个阶段的思维宽度、深度都有所差别。所设计的方式都要同思维的相适应，以推动设计方式同思维模式的同步发展。

1 供配电系统

1.1 负荷等级及供电电源

通常情况下国家对于消防用电设备供电要求一般均按照一级负荷等级。结合当前我国的城市电网实际情况，所采用的电源电压一般为10kV。但是对于二路的10kV来说一般源于不同的变电站，也可以来自同一个电站的不同母线段。每一个电源都须承担电梯、消防以及重要机房等所有用电负荷，另外二路电源也供应运转电能。超高层建筑对于供电要求相对较高，因此有必要安装柴油发电机作为工程备用电源，这样可以确保重要设备供电的稳定可靠性。

1.2 变配电所的安装设置

通常情况下水泵房、中央空调等都是安排在地表下层，另外的一些较大用电设备处在楼层的上部。设计过程中应该将变配电所设在地下，将柴油发电机房建造在变配电机房的周边地带，这样就会到达让变压器尽可能的接近负荷的中心地带的目的。如果超高层建筑达到了200m，那么在建筑的顶层以及避难层同样会增设许多设备。倘若单个变电所供应电能不是很经济的话，那么可以考虑在避难层增设一个变电所，这样可以减小供电范围，变电所设置的时候应注意以下几点：（1）全面考虑变压器的垂直运输通道设计；（2）注意对设备楼板荷重分析，单台变压器的容量应该限制在800 kV以内。

2 火灾自动报警及控制系统

相比起一般建筑，超高层建筑的火灾自动报警设置标准更为严格，达到了特级保护对象标准。除了游泳场地、滑冰场、卫生间之类的场所之外，都应设置火灾自动报警系统。健全消防控制室设施安装，例如火灾报警器、消防控制设备以及火灾广播器等。万一发生了火灾事故，报警控制器发生感应后发出警报指令，相应的完成消防设备的启动。

超高层的消防设计必须遵守国家规范，合理的设置感温探测器；在营业用房、大厅、走廊等处布设感烟感应器；同时注意防火分区的手动报警按钮的设置；合理的布置消防专用电话分机，例如防水泵房、备用发电机房、消防风机房、消防电梯机房等；加装扬声器，在发生事故的时候可用于事故广播，同时在发生紧急情况下邻里之间可以通过扬声器进行联络，有助于对现场的疏导指挥。

3 安全性

供电系统设计首先应该满足的就是确保超高层建筑的安全性，其次满足超高层用电需求的稳定可靠性。配电系统的设计需要将综合考虑各方面的因素，其中包括多回路供电以及备用发电机组等，基于降低低压配电能耗以及超高层建筑高度的考虑，变配电房应该安装在塔楼的中部地方。地库层中应该配置柴油发电机，供电电压的输出电压为10kV，经过变压器后进行低压配电，确保楼顶也可以得到配电。

超高层的建筑的配电系统施工应该综合考虑各方面的因素，其中涉及到供电距离、电缆的长度、电缆的大小等方面。应该注意的是超高层在强风作用下会发生微弱的晃动，这种情况很难用肉眼观察发现。因此为了降低超高层建筑发生摇摆时候发生的拉扯力，确保主干系统安全使用需要在上升主干线的设计上将以电缆连接铜母线槽配电。超高层建筑的层数多、高度大，机电设备数量增多，会占用很多业主的使用空间，这是超高层建筑所需亟待解决的问题。

4 超高层建筑电气施工

当前超高层建筑最为值得人们主义的一个问题就是电气设计的施工，超高层建筑非常的复杂，导致施工工期问题日益突出，必须同其他设计单位相互协调优化。另外超高层建筑的底层的商场具有很大的变化性，例如，昨天还是一个大型店面，后期就可能改变为几个小店面，所以建筑的使用性能的调整导致电气功能必须相应地进行调整，面对这一情况设计单位必须进行合理规划，反应迅速，对配电功能进行合理的调整，满足业主的需求。利用母线槽来配合不同楼层租户里多变的用电负荷，以便对电荷进行灵活的调整。

5 抗震问题

地震会给建筑物带来前所未有的灾难，此时必须应该注意的是供电系统在地震作用下是否会发生进一步的危害或者事故，例如供电系统可能发生爆炸或者火灾。即是说有些情况无法避免，也应控制在一定的范围之内。除此之外，应该确保供电系统自身的安全稳定性。超高层建筑建筑高度大，面积大，所需的电缆面积大，长度长。在发生地震的情况下，电缆也会随之发生晃动，所以对于电缆的长度以及固定方式应该进行优化设计。确保电缆具有一定的富余量，确保其不至于在地震作用下发生损坏进而影响整个供电系统，同时注重对母线槽的保护措施。

可以考虑使用弹簧黄支架对电气设备进行固定，例如桥架方面，这样做的目的是即使在遭遇强震作用下电气设备会随建筑发生振动，但是弹簧支架的作用为此提供了一个缓冲过程，减少设备在地震作用下发生松弛下坠，预防发生破坏整个大楼的配电功能。

结语

我国的城市化进度不断加快，超高层建筑数量不断增多。所以，超高层电气设计问题是设计工作者不得不面对的。超高层建筑具有很大的高度，人口密度大、楼层多，综合各方面因素对供电系统以及安全消防系统进行优化设计，提高其安全可靠性，对高低压配电系统进行灵活控制，根据电负荷的大小调整变压器的运行数量，达到节能的目的。

参考文献

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[4]李炳华，刘文坤.民用建筑中供配电系统若干问题的再思考[J]. 建筑电气，2010，29（12）：3-8.

中图分类号：TU97

文献标识码：A