淺析超高層建筑電氣設(shè)計(jì)

許小蘭

（廈門中福元建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 廈門 361000）

淺析超高層建筑電氣設(shè)計(jì)

許小蘭

（廈門中福元建筑設(shè)計(jì)研究院，福建 廈門 361000）

本文根據(jù)工程實(shí)例，簡述了超高層建筑的電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

超高層；電氣；消防

隨著社會(huì)發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步，出現(xiàn)了越來越多的高層建筑及超高層建筑。超高層建筑在供電可靠性及消防等方面要求更高，以本人做過的工程為例，探討一下超高層建筑的電氣設(shè)計(jì)。

1 工程概況

某超高層商住綜合樓，高度142米，面積358076平方米，地下一、二層為車庫及設(shè)備房。一二層為商業(yè)裙房，三層以上為8棟超高層住宅及2棟高層住宅。

本工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：電力、照明、防雷接地、弱電、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。

2 強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1負(fù)荷等級(jí)的確定及供電電源

本工程為超高層，根據(jù)高規(guī)及民規(guī)，消防負(fù)荷等級(jí)為一級(jí)負(fù)荷，走道照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明用電，主要業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電，安防系統(tǒng)用電，電子信息設(shè)備機(jī)房用電，客梯用電，排污泵，生活水泵用電為一級(jí)負(fù)荷;大型商場(chǎng)及超市:經(jīng)營管理用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷，營業(yè)廳的備用照明用電為一級(jí)負(fù)荷，自動(dòng)扶梯、空調(diào)用電為二級(jí)負(fù)荷; 其他為三級(jí)負(fù)荷。

供電采用2路10kV高壓進(jìn)線，同時(shí)供電，互為備用。

2.2變電所及發(fā)電機(jī)房

首先確定變電所設(shè)置位置及變壓器臺(tái)數(shù)，超高層高度142米，因此在考慮變電所位置時(shí)，應(yīng)靠近負(fù)荷中心，并須充分考慮到供電半徑的影響及每個(gè)變電所變壓器臺(tái)數(shù)的限制，住宅和商業(yè)變電所分開設(shè)置在一層裙房。住宅干式變壓器的選擇單臺(tái)容量不超過800kVA,商業(yè)為減少變壓器臺(tái)數(shù)，宜選擇1000kVA以上的變壓器，另外根據(jù)業(yè)主的要求，為方便各管理單位管理各自分區(qū)，變壓器分別獨(dú)立設(shè)置。經(jīng)過負(fù)荷計(jì)算，住宅選擇12臺(tái)800kVA干式變壓器，商業(yè)選擇2臺(tái)1600kVA,4臺(tái)1250kVA,2臺(tái)500kVA干式變壓器。另外考慮到負(fù)荷的重要性，根據(jù)一級(jí)負(fù)荷及消防負(fù)荷的需求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，設(shè)置兩臺(tái)無煙自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)房組置于地下室發(fā)電機(jī)房內(nèi)分別供住宅和商業(yè)之用。 發(fā)電機(jī)組與市電聯(lián)鎖，不得并列運(yùn)行。

2.3 電纜的選擇及敷設(shè)

2.3.1 普通電纜

住宅采用每棟設(shè)置總箱，進(jìn)線從變電所經(jīng)地下室沿橋架敷設(shè)至各棟豎井，后走母線槽到樓層電表箱，再沿橋架及SC管敷設(shè)至各戶，采用阻燃B級(jí)交聯(lián)聚氯乙烯電纜。裙房為人員密集的公共場(chǎng)所，故采用低煙無鹵阻燃B級(jí)電纜。

2.3.2消防電纜

考慮到超高層建筑的重要性，消防干線采用礦物絕緣電纜。支線采用交聯(lián)聚氯乙烯耐火電纜。

2.4消防設(shè)備

本工程消防控制室、消防水泵、排樣風(fēng)機(jī)、消防電梯等消防設(shè)備在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置，

2.5 防雷接地

2.5.1 本工程按二類防雷建筑考慮。建筑高度142米，根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，特別要注意的是4.3.9的規(guī)定。

2.5.2 本工程接地采用TN-S系統(tǒng)，各弱電子系統(tǒng)的接地與強(qiáng)電工作接地、防雷接地均共用建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)做為接地裝置，要求接地電阻不大于1歐姆。

2.6 電氣照明

2.6.1 普通照明

本工程均采用高效節(jié)能熒光燈，地下室設(shè)計(jì)中，合理安排一個(gè)回路控制的燈具個(gè)數(shù)，在同一區(qū)域有不同回路，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，同時(shí)方便業(yè)主自行調(diào)整亮度。

2.6.2 應(yīng)急照明

在樓梯間，前室，公共走道等位置設(shè)置應(yīng)急照明，采用自帶應(yīng)急蓄電池?zé)艟咔規(guī)РＡПＷo(hù)罩。住宅樓梯間采用帶聲控延時(shí)且符合消防要求的開關(guān)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

在變電所、消防水泵房等火災(zāi)時(shí)需要工作的場(chǎng)所設(shè)置應(yīng)急照明。

根據(jù)GB50045-1995（2005版），本工程所有疏散走道和安全出口均應(yīng)設(shè)燈光疏散指示標(biāo)志。

2.6.3 景觀照明

景觀照明可以提升小區(qū)的質(zhì)量及氛圍。本工程各棟住宅均設(shè)置兩個(gè)景觀箱，以供本棟樓的外觀照明用，分上下兩處安放，利于接線。在三層小區(qū)地面設(shè)置四個(gè)景觀箱供小區(qū)景觀綠化照明之用。在一層裙房東南北側(cè)外墻立柱上設(shè)置多個(gè)照明箱供商業(yè)立面照明用。電源分別引自各自所屬變電所。

2.6.4 障礙照明

裝設(shè)在高層建筑物尖頂上作為飛行障礙標(biāo)志用的或者有船舶通行的兩側(cè)建筑物上作為障礙標(biāo)志的照明稱為障礙照明。障礙照明應(yīng)按民航和交通部門有關(guān)規(guī)定裝設(shè)。障礙照明應(yīng)采用能透霧的紅光燈具。裝設(shè)障礙燈時(shí)，本工程應(yīng)符合下列要求：

2.6.4.1 航空障礙燈應(yīng)裝設(shè)在建筑物的最高部位，水平面較大的高層建筑物或?yàn)榻ㄖ簳r(shí)，除在其最頂端裝設(shè)障礙燈外，還應(yīng)在其外側(cè)轉(zhuǎn)角的頂端裝設(shè)障礙燈。

2.6.4.2 障礙標(biāo)志燈的水平、垂直距離不宜大于45m。

2.6.4.3 采用自動(dòng)通斷電源的控制裝置。

2.6.4.4 按一級(jí)負(fù)荷要求供電。

2.6.4.5 屋面障礙燈采用自帶接閃桿裝置

弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

考慮到小區(qū)的規(guī)模檔次及業(yè)主的要求，主要設(shè)計(jì)了綜合布線、有線電視、門禁、遠(yuǎn)傳抄表、可視對(duì)講等系統(tǒng)。

3.1.1 綜合布線系統(tǒng)

根據(jù)GB50846-2012的要求，新建住宅小區(qū)應(yīng)采用光纖到戶建設(shè)，并滿足多家電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者平等接入。本工程三家運(yùn)營商機(jī)房設(shè)于地下一層，預(yù)留進(jìn)線管線至地下室機(jī)房，出線則沿弱電線槽敷設(shè)至各棟住宅及裙房?？紤]到住宅樓層高度及光纖的敷設(shè)，每棟住宅分層設(shè)置配線架，每十層一個(gè)。裙房每個(gè)分區(qū)設(shè)置配線架，方便二次裝修設(shè)計(jì)接線。

3.1.2 有線電視系統(tǒng)

有線電視機(jī)房設(shè)于地下一層，市政進(jìn)線至機(jī)房后，在地下室沿弱電線槽敷設(shè)至各棟住宅及裙房。在每棟住宅樓設(shè)置前端箱，考慮到信號(hào)衰減，每五層設(shè)置一個(gè)前端放大器箱。裙房每個(gè)分區(qū)設(shè)置器件箱，方便二次裝修設(shè)計(jì)接線。

3.1.3 門禁系統(tǒng)

本工程在各棟住宅門廳處設(shè)置門禁系統(tǒng)。

3.1.4 遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)

本工程住宅計(jì)量由物業(yè)統(tǒng)一管理，在各戶設(shè)分戶計(jì)量，遠(yuǎn)程抄表，采用RS485總線傳輸，在物業(yè)處設(shè)置數(shù)據(jù)采集。商業(yè)計(jì)量傳輸至商業(yè)管理處。

3.1.5 可視對(duì)講系統(tǒng)

本工程住宅為高檔住宅小區(qū)，設(shè)置可視對(duì)講系統(tǒng)，主設(shè)備設(shè)置在門廳入口處。在各戶設(shè)置對(duì)講分機(jī)。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)及消控室的確定

根據(jù)GB50116-1998，本工程按特級(jí)保護(hù)對(duì)象設(shè)計(jì)，采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)。出于管理和使用上的需要，商業(yè)和住宅分別設(shè)置消控室。根據(jù)《消防控制室通用技術(shù)要求》，具有兩個(gè)或兩個(gè)以上消控室時(shí)，應(yīng)確定主分控制室，且主控制室應(yīng)能顯示分消控室消防設(shè)備的狀態(tài)信息，并可對(duì)分消控室的消防設(shè)備及其控制的消防系統(tǒng)和消防設(shè)備進(jìn)行控制。故確定住宅消控室為主消控室，商業(yè)消控室為分消控室。住宅消控室設(shè)在一層，商業(yè)消控室設(shè)在二層，均直接通向室外。

4.2 火災(zāi)探測(cè)器及手報(bào)的設(shè)置

根據(jù)GB50045-1995（2005版），9.4.1，高度超過100m的高層建筑，除泳池、溜冰場(chǎng)、衛(wèi)生間外，均應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。因此，本工程超高層住宅戶內(nèi)均設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。因此，在超高層住宅核心筒及戶內(nèi)、高層住宅核心筒、裙房、地下室設(shè)置感溫或感煙探測(cè)器，樓梯間設(shè)置層號(hào)燈，各出入口設(shè)置火災(zāi)警報(bào)裝置及手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕，且手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警設(shè)置需滿足上述規(guī)范條文8.3的要求。

4.3 應(yīng)急廣播的設(shè)計(jì)

根據(jù)5.4規(guī)定，控制中心報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急廣播，故在住宅各層及裙房地下室均設(shè)置應(yīng)急廣播。

4.4 消防電話的設(shè)計(jì)

本工程在消防控制室設(shè)置消防電話總機(jī)，在各重要機(jī)房設(shè)置消防電話分機(jī)，且整個(gè)消防專用電話網(wǎng)絡(luò)為獨(dú)立的消防通信系統(tǒng)。消防控制室應(yīng)有直接報(bào)警的外線電話。手動(dòng)報(bào)警按鈕處設(shè)置電話塞孔。

4.4 聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)

本工程有以下聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

4.4.1 消火栓系統(tǒng)

4.4.2 自動(dòng)噴水系統(tǒng)

4.4.3 正壓送風(fēng)系統(tǒng)

4.4.4 排煙系統(tǒng)

4.4.5 防火卷簾

4.4.6 防火門

4.4.7 電梯

4.4.8 氣體滅火

4.4.9 非消防電源切斷

4.4.10 應(yīng)急照明強(qiáng)制點(diǎn)亮

4.4.11 應(yīng)急廣播

漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

本工程在各非消防總箱處設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)主機(jī)放置于消控室且與火災(zāi)報(bào)警共用線槽。

結(jié)語

超高層在設(shè)計(jì)中要注意其重要及特殊之處，主要是供電干線長，消防要求高，供電可靠性要求高，在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循規(guī)范，并靈活運(yùn)用方法來進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

[1]GB50045-1995（2005版），高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2]JGJ16-2008，民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB50116-98，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]GB25506-2010，消防控制室通用技術(shù)要求[S].

TU855

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.046