淺析超高層辦公樓建筑電氣節能設計

【摘要】社會的進步帶動著科學的發展，城市超高層辦公樓的電氣節能問題也逐漸開始引起重視。所以，供電系統的設計靈活性和科技含量都需要加強創新和突破，高層建筑的面積比較大，因此人口也非常多，在使用電量的時候要承載的負荷也就比較大。特別是用電的高峰期，負電跳閘的情況也非常常見，有的時候會給帶來極大不便。本文通過對高層的電氣設計進行分析闡述，以便于得出更多的結論促進交流。

【關鍵詞】超高層建筑；供電方案；供電可靠性

引言： 國民經濟的不斷發展帶動著高層建筑不斷的拔地而起。特別是超高層的建筑，一般有著競爭的模式出現，“深圳平安國際金融中心”，總高度660m，之后將可能會成為中國最高的建筑，在這其中技術的環節有著很多的因素，主要也是局限于土地資源的緊張。不過國際的會議上針對于亞洲來說，高層建筑的起步仍然是比較晚的。沒有西方發達國家先進，在研究高層建筑工作的方面，近十幾年才開始展開，因此，有很多的地方需要進一步學習和研究。

例如，某辦公樓地上27層，地下三層，主要的地下使用是設備方面的用房。電氣設備和汽車車庫等都需要。而地上的各有分布，前幾層是對外的服務，比如銀行等。往上就是電子信息處理集中處的機房。各辦公室的數據和檔案庫房中，14層作為避難層。建筑的面積大概是在7.5萬m2，建筑總高度為134m。這個工程是個典型，無論從哪方面的特征考慮，供電的穩定都是設計的基礎，也是核心內容。

1. 電氣設計在超高層建筑中所受影響及原則

1.1電氣設計在超高層建筑中所受影響

高層建筑在電氣的設計上有一些影響，也就是建筑的密度方面，很多情況下，高層建筑如果發生諸如火災之類的意外事故，就需要完善的安全保障。能保障供電完善的就是電氣設計的可靠性。因此，超高層的建筑根據供電的時間和距離，有可能會使得壓降變得較大，設備的啟動不能夠正常。

1.2 高層建筑電氣節能設計應堅持的原則

（1） 滿足建筑物的功能

即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

（2） 考慮實際經濟效益

節能應考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。

（3）節省無謂消耗的能量

節能的著眼點，應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，而量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。因此，高層建筑節能設計應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。

2. 確定負荷的等級

用電的負荷根據供電的損失和影響來確定，因此分為不同的負荷模式。不同的級別有著不同的負荷，主要的內容可以參照《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008相關章節的說明。根據相關的建筑特點，表1給工程的負荷等級分類。

3.高低壓供電方案

1）本工程高壓部分采取雙路10KV（不同區域開閉站）供電，單母線分段運行，兩段母線之間設置母聯開關。平時兩段母線分列運行，當1路電源發生故障時，通過手/自動操作母聯開關，另1路電源承擔全部負荷。兩路電源的主進開關與母聯開關設置機械電氣連鎖，任何情況下只能閉合其中的兩個開關。

2）工程采用的是單母線的分段運行。因此母線之間有一定的開關設置。需要根據開關設置自投自復/自投不自復/手動轉換三種轉換方式。在自投的情況下要求降低，因此開關之間有著較為密切的關聯性，在不同的情況下能夠實現其中兩個開關的閉合。本工程之中，大量的符合需要采用放射的供電模式，比較分散的采取二級配電的模式。

4.照明設計

（1） 光源

大多數的場所都是采取節能光源的模式，所以熒光燈基本上都會補償。

（2） 應急照明與疏散指示

在很多人群密集的辦公場所，需要設立應急照明和疏散指示，要采用一定的應急照明裝置才能夠滿足應急疏散的要求，比如大堂等場所設置應急照明燈，用 220V電源供電，在出現意外的情況下可以點亮，能夠實現開關的控制，在走廊以及安全出口的位置，應該安置相關的疏散指示信號，采取集中照明的模式，供電的時間不能夠小于三十分鐘，這樣才能夠保證完善的應急措施穩定。

（3） 照明配電系統

采用母線配置的模式，用樹干的形式進行配電，應急照明和疏散照明一般都是采用發電機供電的模式，即采用NHYJV-1KV 電纜，并在末端互投。

5.防雷措施

大氣之中的雷云距離地面高度大約100 ～300m時，地面容易出現集中的電負荷情況，大多數的高層一般都已經接近了雷電，所以有可能會受到雷電的攻擊，在建筑物的側面來看，一般的避雷措施難以起到保護的作用，所以需要采取其他的模式，實現雷電的意外防范，本工程采取了一定防雷措施。

5.1 安全措施

研究的工程之中，我們采用了TN-S 系統；避免出現電壓過高的情況，有其他的設施配備，各種配電箱的分類明確。按照雷區的設置，分為不同的保護裝置模式。其中的關鍵保護地線（PE ）能夠嚴格進行分隔，如果出現不正常的帶點情況，那么電壓的設備和金屬外殼的模式都能夠可靠接地； 防雷接地、變壓器中性點接地及電氣設備這些內容的保護是有著統一的裝置的，配電室以及衛生間等地方需要進行電位的合理結合；在工程之中我們采用的電位聯結方式實現了干線和設備進線總管的模式，建筑物的金屬構件也有了聯系。

5.2 接地系統

（l）強弱電聯合的接地裝置共用，要接地電阻應小于或等于l歐姆；

（2） 消防控制中心、電梯機房、弱電中心等設備為弱電配備，利用大樓統一接地裝置。

（3）除此之外還有很多的接地干線。在豎井的模式下，能夠排除同本層均壓環相連接，還采用40x4的鍍鋅扁鋼分別與共用接地裝置連接。

6.防火和報警系統

現代化的高層建筑，除了設計方面有著不少的措施，在自動消防的報警系統上也需要不斷加強，需要采取自動報警的模式，以便于實現合理的檢測等。對于報警和滅火系統來說，疏散相關的系統引導，對于防火來說非常重要，因此需要加強報警系統的防范，實現集中控制和設備的完善等等。

報警的火災控制和裝置都需要不斷加強，這樣才能夠促進完善的消防控制，要保證防火器材的正常使用，包括防火門、防火卷簾的控制裝置，排煙系統也是很重要的一個部分，電梯的升降完善和控制裝置，都需要加強諸多的回路改善，促進相關的聯動和接口的控制器模式。多地址的聯動情況也有可能出現，因此需要在聯動的接口上進行報警控制器的安裝，在防火區需要設置手動的按鈕，以便于能夠實現火災距離的控制，進一步加強公共場所的出入口明確，以便于能夠實現緊急的撤離。火災報警的裝置設置高度有一定的講究，手動火災報警按鈕的安裝高度為1. 3～1.5m，且有明顯的標志。

7.結語

高層建筑有著多功能和建筑特征上的復雜，因此電氣設計的工作有著一定的困難，隨著科學技術的進步和生活水平的不斷完善，電氣設計的新要求也在不斷遞增，所以，電氣工作者需要不斷加強經驗的總結，深入進行研究，這樣才能夠不斷提升技術的水平。

參考文獻

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