超高層建筑電氣設計要點

王曉民（河北融洋工程設計有限公司，河北 邯鄲 056000）

超高層建筑電氣設計要點

王曉民
（河北融洋工程設計有限公司，河北 邯鄲 056000）

摘 要：超高層建筑一般處于經濟發達的居民區地段，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備，安全運行標準也非常的高。這一切都決定了高層建筑的復雜性。本文對茶高層建筑電氣的設計要點進行了著重的闡述。

關鍵詞：超高層建筑；電氣設計；供配電；火災自動報警

近些年來，我國國民經濟持續穩定快速發展，建筑規模不斷擴大，超高層建筑不斷增多。其所設計到的電氣設計也比較的復雜，電氣設計是一個反復構思推敲、不斷深入挖掘的過程，設計的階段是一個層層遞進深入的過程，每一個階段的思維寬度、深度都有所差別。所設計的方式都要同思維的相適應，以推動設計方式同思維模式的同步發展。

1 供配電系統

1.1 負荷等級及供電電源

通常情況下國家對于消防用電設備供電要求一般均按照一級負荷等級。結合當前我國的城市電網實際情況，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電梯、消防以及重要機房等所有用電負荷，另外二路電源也供應運轉電能。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電機作為工程備用電源，這樣可以確保重要設備供電的穩定可靠性。

1.2 變配電所的安裝設置

通常情況下水泵房、中央空調等都是安排在地表下層，另外的一些較大用電設備處在樓層的上部。設計過程中應該將變配電所設在地下，將柴油發電機房建造在變配電機房的周邊地帶，這樣就會到達讓變壓器盡可能的接近負荷的中心地帶的目的。如果超高層建筑達到了200m，那么在建筑的頂層以及避難層同樣會增設許多設備。倘若單個變電所供應電能不是很經濟的話，那么可以考慮在避難層增設一個變電所，這樣可以減小供電范圍，變電所設置的時候應注意以下幾點：（1）全面考慮變壓器的垂直運輸通道設計；（2）注意對設備樓板荷重分析，單臺變壓器的容量應該限制在800 kV以內。

2 火災自動報警及控制系統

相比起一般建筑，超高層建筑的火災自動報警設置標準更為嚴格，達到了特級保護對象標準。除了游泳場地、滑冰場、衛生間之類的場所之外，都應設置火災自動報警系統。健全消防控制室設施安裝，例如火災報警器、消防控制設備以及火災廣播器等。萬一發生了火災事故，報警控制器發生感應后發出警報指令，相應的完成消防設備的啟動。

超高層的消防設計必須遵守國家規范，合理的設置感溫探測器；在營業用房、大廳、走廊等處布設感煙感應器；同時注意防火分區的手動報警按鈕的設置；合理的布置消防專用電話分機，例如防水泵房、備用發電機房、消防風機房、消防電梯機房等；加裝揚聲器，在發生事故的時候可用于事故廣播，同時在發生緊急情況下鄰里之間可以通過揚聲器進行聯絡，有助于對現場的疏導指揮。

3 安全性

供電系統設計首先應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定可靠性。配電系統的設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，變配電房應該安裝在塔樓的中部地方。地庫層中應該配置柴油發電機，供電電壓的輸出電壓為10kV，經過變壓器后進行低壓配電，確保樓頂也可以得到配電。

超高層的建筑的配電系統施工應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。應該注意的是超高層在強風作用下會發生微弱的晃動，這種情況很難用肉眼觀察發現。因此為了降低超高層建筑發生搖擺時候發生的拉扯力，確保主干系統安全使用需要在上升主干線的設計上將以電纜連接銅母線槽配電。超高層建筑的層數多、高度大，機電設備數量增多，會占用很多業主的使用空間，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

當前超高層建筑最為值得人們主義的一個問題就是電氣設計的施工，超高層建筑非常的復雜，導致施工工期問題日益突出，必須同其他設計單位相互協調優化。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，后期就可能改變為幾個小店面，所以建筑的使用性能的調整導致電氣功能必須相應地進行調整，面對這一情況設計單位必須進行合理規劃，反應迅速，對配電功能進行合理的調整，滿足業主的需求。利用母線槽來配合不同樓層租戶里多變的用電負荷，以便對電荷進行靈活的調整。

5 抗震問題

地震會給建筑物帶來前所未有的災難，此時必須應該注意的是供電系統在地震作用下是否會發生進一步的危害或者事故，例如供電系統可能發生爆炸或者火災。即是說有些情況無法避免，也應控制在一定的范圍之內。除此之外，應該確保供電系統自身的安全穩定性。超高層建筑建筑高度大，面積大，所需的電纜面積大，長度長。在發生地震的情況下，電纜也會隨之發生晃動，所以對于電纜的長度以及固定方式應該進行優化設計。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生損壞進而影響整個供電系統，同時注重對母線槽的保護措施。

可以考慮使用彈簧黃支架對電氣設備進行固定，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備會隨建筑發生振動，但是彈簧支架的作用為此提供了一個緩沖過程，減少設備在地震作用下發生松弛下墜，預防發生破壞整個大樓的配電功能。

結語

我國的城市化進度不斷加快，超高層建筑數量不斷增多。所以，超高層電氣設計問題是設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以及安全消防系統進行優化設計，提高其安全可靠性，對高低壓配電系統進行靈活控制，根據電負荷的大小調整變壓器的運行數量，達到節能的目的。

參考文獻

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