超高層建筑電氣設計關鍵技術解析

董彥令 張篤雷

摘 要：隨著建筑技術的不斷進步，為了滿足現代社會的需求，超高層建筑的數量日益增長，對其電氣設計進行研究具有重要意義。本文首先介紹了超高層建筑電氣設計的特征，而后分析了研究超高層建筑電氣設計關鍵技術的重要意義，最后對超高層建筑電氣設計關鍵技術進行了詳細的闡述，以期為超高層建筑電氣設計提供一些參考意見。

關鍵詞：超高層建筑；電氣設計；關鍵技術；特點；意義

1超高層建筑電氣設計的特點

通常將高度超過或等于一百米的民用建筑稱為超高層建筑，其電氣設計此類建筑工程建設施工的關鍵步驟，對建筑的實用性和質量均具有重要影響。建筑的發電機系統、供配電系統、設備垂直運輸系統的運行都與電氣有著密不可分的關聯。超高層建筑與一般建筑項目更加特殊，超高層建筑用電負荷不僅種類多，且不同種類間存在差異。超高層電氣設計必須以國家頒布的相關規定、方法為依據，先明確負荷供電等級，再確定具體的電氣設計指標參數。

超高層建筑輸配電距離較大，為此，在其電氣設計過程應清楚其電力系統的用電負荷與常規建筑相比會明顯更高。基于超高層建筑的這個特點，在其電氣設計中應將電力設備的安全性、可靠性放在考慮因素的前面。此外，超高層建筑容量通常更大，人員數量較多，在發生事故時逃生比較困難。為了使逃生更加方便，超高層建筑的應急照明燈、消防用電設備的安全性、可靠性應得到充分重視。

2研究超高層建筑電氣設計關鍵技術的意義

中國的第一棟超高層建筑是廣州白云賓館，該賓館于1976年建成，一共有三十三層，高度達到了112米，在當時是中國的第一高樓。建筑技術水平的不斷提高，以及社會發展需求的增長，使得國內的超高層建筑數量日益增長。圖1概括了國內超高層建筑近幾年的項目情況。

現代社會，無論是常規建筑，還是超高層建筑，都需要應用到一些電氣設備，相對而言，超高層建筑應用的電氣設備數量更多，電氣設計難度更大。因此，為了提高建筑質量，優化建筑安全性、可靠性，必須對建筑電氣設計關鍵技術進行研究分析，掌握最新技術，并不斷改進、發展技術。

3超高層建筑電氣設計關鍵技術

3.1負荷分級

上文筆者提到，超高層建筑與常規建筑相比具有人員數量多，疏散困難等特點，為了保障用戶生命財產安全，超高層建筑電氣設計應充分考慮用戶需求，根據用戶對用電負荷進行分級。表1對超高層建筑主要用電負荷分級進行了總結。

在對超高層建筑用電負荷進行分級時應注意以下內容：消防負荷作為特一級負荷處理，航空障礙燈作為消防負荷進行供電。

3.2配電站、避難層設計

建筑高度高是超高層建筑的最大特點，也是其最能被人直觀感受到的特點。基于這一特點，其電氣設計必須充分考慮供電半徑。通常低壓出線柜與末端配電箱的供電半徑最適范圍應小于一百二十米，低壓供電線路的總長度設計應以超高層建筑總電壓為依據進行。此外，配電站設計應進行分區設置，在充分考慮用電負荷情況的基礎上對建筑進行劃分，而后在不同功能區分別設置配電站，如，將超高層建筑劃分為超高區負荷中心、中高區負荷中心、低中區負荷中心、地下區負荷中心，在這四個功能區都設置配電站。關于超高層建筑避難層的設計，設計人員必須注意的一點是第一個避難層與救援場地地面距離以及每一個避難層與前一個避難層之間的距離不能超過五十米。此外，各個避難層的交直流電源實現單獨供給、末端互投。

3.3應急電源設計

根據《供配電系統設計規范》，超高層建筑應至少采用兩個電源進行供電，且兩個電源之間的聯系應被切斷或減弱，以便確保當一個電源發生故障后，另一個電源能為建筑供電。實現這一設計的方法有從兩個電網中選擇電源，或者在電網中選擇電氣距離較遠的兩個電源。超高層建筑用電負荷與常規建筑相比更大，設計人員必須考慮其斷電后的持續供電問題，發電機的發電能源盡量不用天然氣、煤油等，應選用柴油發電機組。同時，應急電源也應采用柴油發電機組。超高層建筑發電機組的接地方式應按照市電系統進行設計，并對油管總容量這一因素進行充分考慮。

3.4應急照明系統設計

首先，避難層應急照明設計。避難層的疏散照明地面平均水平照度值不能低于或等于3lx，避難走道地面平均照度值不得低于或等于5lx，垂直疏散區的地面平均水平照度值設計應遵循同一標準。此外，具有特殊要求的超高層建筑應急照明系統設計。避難層、疏散走道、樓梯間平均照度值不得低于或等于10lx，其他區域的則不得低于或等于5lx。

3.5防災技術

火災方面最重要的是自動報警系統設計。超高層建筑的各個功能區都應設置火災自動報警系統。（溜冰場、游泳池除外）與此同時，各個避難層應設有獨立的火災應急廣播，廣播具有接收和發出無線信號和有線信號的功能，以確保發生火災時避難層可及時接收消防控制中心發出的信息并做出回應，實現雙方之間的良好溝通。超高層建筑的消防控制中心應設在第一層或地下一層，在此中心可實時監控建筑的各個部分。超高層建筑不僅應設置常規火災自動報警系統，還應設置電氣火災監控系統和煙霧探測系統。

4小結

超高層建筑與常規建筑之間存在較大區別，其電氣設計也具有較明顯的特殊性和復雜性。為此，為了保障超高層建筑的安全性和質量，電氣設計人員應對本職工作的重要性具有清楚的認識，在工作過程中嚴格遵循相關標準和規定進行設計，充分發揮建筑的使用性能。

參考文獻

[1]范玉山.超高層建筑電氣設計的關鍵技術分析[J].江西建材，2016，（2）：22-22，24.

[2]葉楠.超高層建筑電氣設計的關鍵技術分析[J].建筑工程技術與設計，2016，（34）：1253.

（作者單位：河南固信建筑工程有限公司）