超高層建筑電氣設計要點淺析

高國重

【摘 要】近幾年來，隨著社會經濟與科學技術的迅速發展，我國建筑事業取得了越來越多的成就，建筑行業的發展也越來越繁榮。現如今，我國城市化的進程正不斷加快，這就導致了城市人口分布越來越密集、土地資源越來越稀缺，而為了最大限度地利用有限空間，越來越多的超高層建筑工程項目開始啟動。超高層建筑相較于普通高層建筑而言，其對建設施工技術的要求更高，并且對供電可靠性和消防安全的要求也更高，因此，為了保障超高層建筑的供電可靠性和消防安全，有必要加強其電氣施工質量。本文主要針對超高層建筑的電氣設計要點進行淺要分析，以期能夠對我國建筑事業的發展有所助益。

【關鍵詞】超高層建筑；電氣設計；設計要點；要點分析

就我國目前的城市發展現狀來看，由于越來越多的農村人口走向城市謀求發展，導致了城市人口越來越多、分布越來越密集，而城市土地資源又相對稀缺，因此為了節省土地空間，很多建筑工程項目都被設計成為了超高層建筑。超高層建筑的優勢在于其能夠大大節省土地資源、方便人們使用，但同時也存在著一旦發生消防安全事故則逃生困難等缺點，而為了從根本上杜絕這一現象的發生，保障人民和國家的生命、財產安全，超高層建筑必須要加強電氣施工質量。以下筆者就根據多年工作經驗，來簡單談一談超高層建筑的電氣設計要點，希望能夠給相關工作帶來一定的幫助。

1.超高層建筑供配電系統的電氣設計要點

1.1負荷等級和供電電源的設計要點

根據我國現行的相關規范要求，超高層建筑的消防用電設備均應按照一級負荷要求進行供電。具體來說，一般電源的電壓等級應為10KV，并且一般需要從兩路不同的母線分別引進l0KV電壓而分列運行、同時供電，變電站則可以是同一個，也可以是不同兩個。再者，由于超高層建筑對供配電的要求非常高，因此為了確保各類用電設備的穩定性，還需要設置柴油發電機作為后備電源。

1.2變配電所的設計要點

一般情況下，除卻水泵房和中央空調控制房等是建造于超高層建筑的地表下層的，其余一些大型用電設備都主要是建造在前五層樓中，而為了讓變壓器能夠最大限度地靠近負荷中心地帶，應當將變配電所也設于地下，而柴油發電機房則應設在變配電機房的周邊地帶。再者，如果是超過了200m以上的超高層建筑，其屋頂和避難層等地也應當設置一個變配電所，從而降低該部位用電設備的供電范圍；但需要注意的是，必須要全面考慮變壓器的垂直運輸通道問題及認真分析設備樓板的荷重問題，通常而言，單臺變壓器的容量應≤800KVA。

1.3高低壓主線的設計要點

對于10KV的高壓主結線來說，其是采用單母線分段的方式進行供電，并且不能夠在中間位置設置母聯，兩條線路也不能合在一起運行。對于變壓器，應當進行合理的分組設置，例如在冬夏季節空調所占的負荷往往較高，而到了春夏季節則又變得較低，為了解決這一問題，就可以將部分荷載集中設置到一起，然后在使用過程中再根據具體情況而拆除部門負荷，從而達到節約電能的目的。對于低壓主結線來說，其在采用單母線分段方式進行供電時，應當在變壓器低壓一側設置一個母聯開關，平時兩臺變壓器分開運行互無干擾，而當其中一臺出現故障不能正常工作時，可以摘除空調等部分季節性負載并將低壓母聯的開關閉合，只由另外一臺變電器來對一些必要設備進行供電。

2.超高層建筑的電纜電線選擇要點

一些如消防水泵、消防電梯以及應急照明等比較重要的消防設施是超高層建筑發生火災時的重要應急設備，為了使他們能夠在發生火災時持續穩定工作，應當要嚴格把關他們的線路，使其線路足夠經受得起火災的考驗。具體來說，所有消防主干線的供電回路都應選擇絕緣防火電纜，消防支線則應選擇低煙無鹵阻燃耐火型電纜，再就是所有動力設備的電纜絕緣和護套都應選擇低煙無鹵的環保電纜。

3.超高層建筑消防自動報警系統的電氣設計要點

3.1線路敷設的設計要點

首先，在敷設線路之時，應當選擇合適種類及電壓等級的電氣線路導線，并且所有的線路都應當穿金屬軟管保護，以及最好是暗敷在非燃燒體結構之內；其次，不同的電壓、電流、系統以及防火分區的線路應當分開敷設，不能夠敷設在同一線管或線槽內；再者，敷設好電氣線路后，應當采用兆毆表測量每回路的導線的絕緣電阻，使其符合相關標準值。

3.2探測器的設計要點

探測器的選擇應當根據房間的高度及可燃蒸氣和液體等的不同情況而定，由于很多時候火災形成的特點是不可預料的，因此在選擇探測器之前應當先進行一定的模擬試驗，然后再根據試驗結果來選擇合適的探測器。

3.3手動報警按鈕的設計要點

超高層建筑內的每個防火分區都應當至少安裝一個手動報警按鈕，并且在大廳、餐廳、活動廳等主要公共活動場所處的主要出入口處也應當安裝手動報警按鈕。需要注意的是，每個防火分區內的任意一個手動報警按鈕都不能離鄰近按鈕超過25m，而墻上安裝高度則以1.5m為宜，并且按鈕盒上應當設有明顯的標志及防誤動作保護措施。

3.4報警控制器的設計要點

報警控制器的安裝應當牢固，不能傾斜，導線及電纜應當整齊、牢靠，不能有交叉，電纜芯線及所配導線的端部應當標明編號，并且要字跡清晰、不易退色，以及還應當在進線管處封堵，嚴禁主電源引入線使用電源插頭。

3.5消防控制設備的設計要點

消防控制設備必須要經過檢驗合格后才可以使用，安裝時設備的外接導線應當穿金屬軟管保護，并以管卡固定，固定間距應≤0.5m。再者，外接導線端部則應當有明顯標志，且控制設備中的不同電流等級應當分開進行布置。

3.6接地裝置的設計要點

除卻接地及外露可導電部分的接地以外，其余各項設備與裝置在共同接地時都應當采用專用的鋼芯絕緣導線或電纜，而工作接地線不能夠利用鍍鋅扁鐵或金屬軟管，且必須與保護地線分開。

4.超高層建筑應急照明系統的電氣設計要點

消防控制中心及變配電所等地在發生火災時起著非常重要的作用，因為這些場所能夠在超高層建筑發生火災時為其提供至少三個小時的電量。再者，對于避難層中的應急照明而言，其應當保證有充足的供電時間，也即至少要保證有一個小時的持續供電時間；對于疏散走道而言，其至少要保證有半個小時的持續供電時間；而對于人員密集的場所及樓梯間內而言，也應當要保證有至少半個小時的持續供電時間。在人流較多的走廊和拐角處，都應當設有應急照明燈，且這些燈都應當自帶蓄電池，而不能夠與普通的照明燈采用同一電路，以便發生火災時人們使用。再者，所有的應急照明電源都必須要采用雙回路供電，并且要在最末一級配電箱處切換。

5.結語

綜上所述，隨著近年來我國城市化進程的不斷加快和建筑事業的不斷發展，城市中的超高層建筑工程項目越來越多，因此，超高層建筑的供電可靠性和消防安全問題也顯得越來越重要。為了從根本上杜絕種種供電及消防安全事故的發生，保障人民和國家的生命、財產安全，超高層建筑必須要加強電氣施工質量。 [科]

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