超高層建筑電氣設(shè)計要點

王曉民（河北融洋工程設(shè)計有限公司，河北 邯鄲 056000）

超高層建筑電氣設(shè)計要點

王曉民
（河北融洋工程設(shè)計有限公司，河北 邯鄲 056000）

摘 要：超高層建筑一般處于經(jīng)濟發(fā)達(dá)的居民區(qū)地段，相對于一般的建筑其高度較高，對于供電、消防措施等方面的要求也比較嚴(yán)格，所以超高層電氣方面需要較大的投入，需要更多的日常運行設(shè)備，安全運行標(biāo)準(zhǔn)也非常的高。這一切都決定了高層建筑的復(fù)雜性。本文對茶高層建筑電氣的設(shè)計要點進(jìn)行了著重的闡述。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；電氣設(shè)計；供配電；火災(zāi)自動報警

近些年來，我國國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定快速發(fā)展，建筑規(guī)模不斷擴大，超高層建筑不斷增多。其所設(shè)計到的電氣設(shè)計也比較的復(fù)雜，電氣設(shè)計是一個反復(fù)構(gòu)思推敲、不斷深入挖掘的過程，設(shè)計的階段是一個層層遞進(jìn)深入的過程，每一個階段的思維寬度、深度都有所差別。所設(shè)計的方式都要同思維的相適應(yīng)，以推動設(shè)計方式同思維模式的同步發(fā)展。

1 供配電系統(tǒng)

1.1 負(fù)荷等級及供電電源

通常情況下國家對于消防用電設(shè)備供電要求一般均按照一級負(fù)荷等級。結(jié)合當(dāng)前我國的城市電網(wǎng)實際情況，所采用的電源電壓一般為10kV。但是對于二路的10kV來說一般源于不同的變電站，也可以來自同一個電站的不同母線段。每一個電源都須承擔(dān)電梯、消防以及重要機房等所有用電負(fù)荷，另外二路電源也供應(yīng)運轉(zhuǎn)電能。超高層建筑對于供電要求相對較高，因此有必要安裝柴油發(fā)電機作為工程備用電源，這樣可以確保重要設(shè)備供電的穩(wěn)定可靠性。

1.2 變配電所的安裝設(shè)置

通常情況下水泵房、中央空調(diào)等都是安排在地表下層，另外的一些較大用電設(shè)備處在樓層的上部。設(shè)計過程中應(yīng)該將變配電所設(shè)在地下，將柴油發(fā)電機房建造在變配電機房的周邊地帶，這樣就會到達(dá)讓變壓器盡可能的接近負(fù)荷的中心地帶的目的。如果超高層建筑達(dá)到了200m，那么在建筑的頂層以及避難層同樣會增設(shè)許多設(shè)備。倘若單個變電所供應(yīng)電能不是很經(jīng)濟的話，那么可以考慮在避難層增設(shè)一個變電所，這樣可以減小供電范圍，變電所設(shè)置的時候應(yīng)注意以下幾點：（1）全面考慮變壓器的垂直運輸通道設(shè)計；（2）注意對設(shè)備樓板荷重分析，單臺變壓器的容量應(yīng)該限制在800 kV以內(nèi)。

2 火災(zāi)自動報警及控制系統(tǒng)

相比起一般建筑，超高層建筑的火災(zāi)自動報警設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，達(dá)到了特級保護(hù)對象標(biāo)準(zhǔn)。除了游泳場地、滑冰場、衛(wèi)生間之類的場所之外，都應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。健全消防控制室設(shè)施安裝，例如火災(zāi)報警器、消防控制設(shè)備以及火災(zāi)廣播器等。萬一發(fā)生了火災(zāi)事故，報警控制器發(fā)生感應(yīng)后發(fā)出警報指令，相應(yīng)的完成消防設(shè)備的啟動。

超高層的消防設(shè)計必須遵守國家規(guī)范，合理的設(shè)置感溫探測器；在營業(yè)用房、大廳、走廊等處布設(shè)感煙感應(yīng)器；同時注意防火分區(qū)的手動報警按鈕的設(shè)置；合理的布置消防專用電話分機，例如防水泵房、備用發(fā)電機房、消防風(fēng)機房、消防電梯機房等；加裝揚聲器，在發(fā)生事故的時候可用于事故廣播，同時在發(fā)生緊急情況下鄰里之間可以通過揚聲器進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，有助于對現(xiàn)場的疏導(dǎo)指揮。

3 安全性

供電系統(tǒng)設(shè)計首先應(yīng)該滿足的就是確保超高層建筑的安全性，其次滿足超高層用電需求的穩(wěn)定可靠性。配電系統(tǒng)的設(shè)計需要將綜合考慮各方面的因素，其中包括多回路供電以及備用發(fā)電機組等，基于降低低壓配電能耗以及超高層建筑高度的考慮，變配電房應(yīng)該安裝在塔樓的中部地方。地庫層中應(yīng)該配置柴油發(fā)電機，供電電壓的輸出電壓為10kV，經(jīng)過變壓器后進(jìn)行低壓配電，確保樓頂也可以得到配電。

超高層的建筑的配電系統(tǒng)施工應(yīng)該綜合考慮各方面的因素，其中涉及到供電距離、電纜的長度、電纜的大小等方面。應(yīng)該注意的是超高層在強風(fēng)作用下會發(fā)生微弱的晃動，這種情況很難用肉眼觀察發(fā)現(xiàn)。因此為了降低超高層建筑發(fā)生搖擺時候發(fā)生的拉扯力，確保主干系統(tǒng)安全使用需要在上升主干線的設(shè)計上將以電纜連接銅母線槽配電。超高層建筑的層數(shù)多、高度大，機電設(shè)備數(shù)量增多，會占用很多業(yè)主的使用空間，這是超高層建筑所需亟待解決的問題。

4 超高層建筑電氣施工

當(dāng)前超高層建筑最為值得人們主義的一個問題就是電氣設(shè)計的施工，超高層建筑非常的復(fù)雜，導(dǎo)致施工工期問題日益突出，必須同其他設(shè)計單位相互協(xié)調(diào)優(yōu)化。另外超高層建筑的底層的商場具有很大的變化性，例如，昨天還是一個大型店面，后期就可能改變?yōu)閹讉€小店面，所以建筑的使用性能的調(diào)整導(dǎo)致電氣功能必須相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，面對這一情況設(shè)計單位必須進(jìn)行合理規(guī)劃，反應(yīng)迅速，對配電功能進(jìn)行合理的調(diào)整，滿足業(yè)主的需求。利用母線槽來配合不同樓層租戶里多變的用電負(fù)荷，以便對電荷進(jìn)行靈活的調(diào)整。

5 抗震問題

地震會給建筑物帶來前所未有的災(zāi)難，此時必須應(yīng)該注意的是供電系統(tǒng)在地震作用下是否會發(fā)生進(jìn)一步的危害或者事故，例如供電系統(tǒng)可能發(fā)生爆炸或者火災(zāi)。即是說有些情況無法避免，也應(yīng)控制在一定的范圍之內(nèi)。除此之外，應(yīng)該確保供電系統(tǒng)自身的安全穩(wěn)定性。超高層建筑建筑高度大，面積大，所需的電纜面積大，長度長。在發(fā)生地震的情況下，電纜也會隨之發(fā)生晃動，所以對于電纜的長度以及固定方式應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。確保電纜具有一定的富余量，確保其不至于在地震作用下發(fā)生損壞進(jìn)而影響整個供電系統(tǒng)，同時注重對母線槽的保護(hù)措施。

可以考慮使用彈簧黃支架對電氣設(shè)備進(jìn)行固定，例如橋架方面，這樣做的目的是即使在遭遇強震作用下電氣設(shè)備會隨建筑發(fā)生振動，但是彈簧支架的作用為此提供了一個緩沖過程，減少設(shè)備在地震作用下發(fā)生松弛下墜，預(yù)防發(fā)生破壞整個大樓的配電功能。

結(jié)語

我國的城市化進(jìn)度不斷加快，超高層建筑數(shù)量不斷增多。所以，超高層電氣設(shè)計問題是設(shè)計工作者不得不面對的。超高層建筑具有很大的高度，人口密度大、樓層多，綜合各方面因素對供電系統(tǒng)以及安全消防系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高其安全可靠性，對高低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行靈活控制，根據(jù)電負(fù)荷的大小調(diào)整變壓器的運行數(shù)量，達(dá)到節(jié)能的目的。

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中圖分類號：TU97

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