超高層建筑電氣設計關鍵技術解析

文/齊瑞杰 范玉奎 ，.身份證號：6540988065003；.身份證號：4009808705

超高層建筑電氣設計關鍵技術解析

文/齊瑞杰1范玉奎2，1.身份證號：654201198806150031；2.身份證號：410102198108217051

超高層建筑的電氣系統(tǒng)要求與普通的建筑電氣系統(tǒng)要求有所差異，為了保證超高層建筑的正常供電及用電，在設計過程中，必須結合超高層建筑的不同特點進行合理設計，文章簡述了在實際應用中進行超高層的建筑電氣設計所具備的特點，以及設計應該注意的關鍵點，包括電壓、電源的具體選擇，以及超高層建筑電氣設計應該注意的關鍵部位設計。僅供參考。

超高層；建筑電氣；技術

1 導言

隨著國家經濟的快速發(fā)展和人們利用科技開發(fā)能源的能力不斷提升，社會的發(fā)展對能源的需求也在不斷的增加，而有限的資源和無限的需求以及不斷提升的資源開發(fā)能力，使得人們逐漸意識到能源危機的迫近，從而使得節(jié)能意識逐漸成為現(xiàn)階段人類發(fā)展的共識。因此在超高層建筑設計過程中，必須要重視對電氣設計關鍵技術的研究，才能更好的推動超高層建筑項目順利完成。

2 超高層建筑電氣設計的特征

超高層建筑主要指建筑高度大于等于100m的民用建筑，在整個建筑設備中，電氣設計一直是其中的關鍵環(huán)節(jié)。這是因為在整個建筑中，發(fā)電機系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、設備垂直運輸系統(tǒng)的運行都需要電氣設計。同時與其他建筑項目相比，超高層建筑具有明顯的特殊性，其用電負荷種類較多，并且存在一定的差異。因此在超高層電氣設計中，必須要嚴格按照國家頒布的相關規(guī)定與辦法確定負荷供電等級，最終確定不同使用功能下的電氣設計指標參數(shù)。

在設計過程中需要注意的是，由于超高層建筑輸配電的距離較大，因此整個電力系統(tǒng)的用電負荷也會明顯高于常規(guī)建筑。根據(jù)這一特點，在超高層建筑電氣設計中，電力設備的安全性與可靠性，成為整個電氣設計的關鍵所在，應該得到相關人員的重視。同時，考慮到超高層的人員數(shù)量較多，并且逃生存在一定困難，因此，應急照明燈、消防用電設備的安全性，應該成為整個建筑設計的重點。

3 超高層建筑電氣設計基本要求

3.1 超高層建筑電氣設計的安全性要求

任何建筑設計首先必須考慮安全性，尤其是超高層建筑電氣設計更是不可例外，實際設計人員在有效確保安全性的同時，還需考慮電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，一般綜合考慮。由于樓層較高，可以將負責整個樓層的電氣系統(tǒng)變配房設置在位于樓層的中央位置，這樣的操作方式可以實現(xiàn)能夠有效降低低壓配電時的電壓損失；同時可以考慮在建筑物的地下層設置柴油發(fā)電機，以確保任何時候下高層建筑可以實現(xiàn)持續(xù)供電的可能。整個建筑在進行電氣系統(tǒng)的設置時，一定要結合樓層的實際高度，控制電纜與電線的實際長度。

3.2 超高層建筑的電氣設計盡可能的滿足其節(jié)能性設計要求

現(xiàn)代社會的發(fā)展，越來越關注節(jié)能與環(huán)保了，低碳節(jié)能環(huán)保已經成為社會發(fā)展的主流趨勢，超高層建筑在實現(xiàn)節(jié)能上，可以借助采用市場上較為流行的T5節(jié)能熒光管，其次在水泵或者是空調風機的設置過程中，可以通過采用我國設計的比較主流的變頻控制實現(xiàn)，這種設計的優(yōu)勢主要在于能夠根據(jù)系統(tǒng)地實際操作需求，自動調整實現(xiàn)馬達的用電量。這樣就可以實現(xiàn)避免傳統(tǒng)的由于馬達運轉時間過長而帶來的對用電量的消耗浪費的情況。

4 超高層建筑電氣設計關鍵技術

4.1 超高層建筑電氣設計中應急照明系統(tǒng)設計

超高層建筑電氣設計中的應急照明系統(tǒng)，必要充分靠考慮避難層照明的需求，因此在設計中，應該選擇平均照度值大于等于3lx的燈具；而對于避難層走廊等特殊位置，所選擇的照明系統(tǒng)燈具水平照度值應該大于等于5lx。對于具有特殊要求的應急照明層，其避難區(qū)、疏散走道的平均照度值應該大于等于10lx。而如果超高層建筑裙樓為大型商場，則需要采用一級負荷供電系統(tǒng)，保證照明供給水平。

4.2 供電電源及電壓的選擇

一般來說，建筑供電的電源及電壓的選擇需要根據(jù)建筑的用電負荷情況確定，在設計過程中，考慮到超高層建筑的用電負荷情況，在電源選擇方面，至少應該設計兩個電源進行供電，并且這兩個電源應該分別來自兩個不同的電網，或者是彼此之間的相互影響較弱，當其中一個電源因為意外原因停止供電時，另一個電源至少應該能夠提供二級以上的負荷；規(guī)模較大的超高層建筑建議選擇三路電源或四路電源，三路電源應該設計為兩用一備或同時工作模式，而四路電源則可以采用兩兩工作、不設聯(lián)站或者三用一備等方式。在電壓的選擇方面，根據(jù)我國《國家電網公司業(yè)擴供電方案編制導則》規(guī)定，當缺少35kV等級時，10kV電壓等級最大供電容量可為15MVA，因此在大中型城市的供電電壓一般為10kV。超高層建筑也可以選擇10kV供電的方式，但是我國電網也在技術上進行了突破，并逐步啟用了20kV電壓等級配電網。相比于10kV電壓來說，20kV電壓增加了輸送功率，降低了電壓損耗，因此在當?shù)仉娋W允許的情況下，超高層建筑更適宜選擇20kV供電，中壓系統(tǒng)的配電級數(shù)不宜超過兩級。

4.3 應急電源與備用電源設計

考慮到超高層建筑具有高度高、人員密集的特點，疏散時間較長。因此為了進一步保證居民的生命安全，除了要配置可靠的市電電源外，還需要在建筑內設置一組柴油發(fā)電機組，作為面對突發(fā)事件時的應急電源。在設計過程中，相關人員必須要重視以下幾個問題：(1)由于超高層建筑中的主要負荷量較大，因此正常的電源在斷電之后需要在較長的時間內持續(xù)供電，因此需要配置具有穩(wěn)定功率的柴油發(fā)電機組作為應急電源。(2)建筑內電子信息系統(tǒng)機房需要設置柴油發(fā)電機電源，保證能隨時滿足建筑空調、制冷設備等重要電氣設備運行要求。(3)在使用柴油機組過程中必須要認識到建筑高度因素的影響，要設置不同的柴油機組，并且接地方式要與市電電源保持一致。

5 結束語

綜上所述，在進行超高層建筑電氣設計時，應該要滿足多種需求，需要綜合考慮實際的經濟效益與建筑電氣設計中的節(jié)能措施，保證通過合理科學的方式實現(xiàn)減排的目的。從本次研究結果來看，在電氣關鍵技術研究中，必須要重點分析超高層建筑對電氣的需求，再根據(jù)超高層建筑功能實際情況，選擇相對應的關鍵技術形式，為保證超高層建筑功能奠定基礎。

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