超高层建筑电气设计要点分析谢伟浩

超高层建筑电气设计要点分析谢伟浩

谢伟浩

谢伟浩

广东腾安机电安装工程有限公司528312

摘要：随着我国城市化进程的不断加快，超高层建筑数量不断增多。所以，超高层电气设计问题愈发受到人们的关注。由于超高层建筑的可靠运行需要大量电气设备的支持，所以怎样增强电气设计的可靠性已成为设计人员一定要思考、解决的问题。本文就超高层建筑电气设计要点进行解析，以供同行参考。

关键词：超高层建筑；电气设计；供配电系统设计

近年来，随着经济与科技发展水平的提升，建筑领域中新材料、新技术、新工艺不断更新与优化。超高层建筑对建筑内部各项系统的设计与安装要求高，电气系统设计复杂度较大，对供电稳定性、消防安全等要求标准较高。电气设计是超高层建筑设计的重要组成部分，只有在充分掌握建筑功能的基础上确定电气设计的基本内容，才能保证设计环节的合理性；也要从安全性、节能性的角度，对超高层建筑的电气设计进行深入思考，提高设计的实用性。本文将以此为背景，对超高层电气设计的要点进行分析。

1超高层建筑电气设计的特点

超高层建筑一般是指整个建筑高度大于100m的民用建筑。在超高层建筑的设计中，电气设计是非常重要的环节。众所周知，超高层建筑中的供配电系统、发电机系统以及设备的垂直运输等都要依靠电气设计。一般情况下，超高层建筑中的电气设计会涉及较多的用电负荷，而且这样的用电负荷种类较多，不同性质的高层建筑对用电量的要求不同，存在较大的差异，因此，要根据国家颁布的关于超高层建筑的规范和标准确定负荷供电的等级，也要结合当地的市政电力情况确定具体的电源，在不同的使用功能下确定整个电气设计的指标。超高层建筑输配电的距离大，使得用电的负荷也会增加，电力设备的安全性和可靠性是电气设计的关键，对其要求也相当高。另外，由于超高层建筑的人员比较密集，如果发生事故，人员的疏散较为困难。因此，在电气设计中，一定要保证应急照明灯以及消防用电设备的安全可靠性。一般情况下，为了满足超高层建筑的供电需求，在建筑内部避难层的设计上，要根据楼层的设置设计具体的楼层变电所。

2超高层建筑电气设计关键性技术

2.1负荷等级设计

通常情况下，超高层建筑主要被作为大型酒店、高档写字楼、民用公寓，所涉及的居住人群较广，人员分布相对比较密集，造成高负荷的用电想象。为保证供电工作能够正常开展，为人们提供所需的便利，提高生活质量，需要电气设计人员从客户需求入手，深化“以人为本”发展观念，根据我国对超高层建筑电气设计的相关要求，结合建筑施工结构的实际情况，科学合理的对电气规划进行设计，保证设计方案具有可行性与实用性，确保电气设计的施工质量，使超高层电气设备能够安全、稳定、正常的运行。

2.2超高层建筑的电源设计

对于超高层建筑，供电电源应为两个或以上。这两个电源出自于两个不同电网，或两者在同一电网中相互独立，没有联系。当某一电源中断时，另一电源能够及时供电，确保二级及以上负荷的供电。在超高层建筑中，其采用的应急电源应采用柴油发电机，不能够使用天然气、汽油、煤油等燃料的发电机。

2.3超高层建筑电气设计中应急照明系统设计

超高层建筑电气设计中的应急照明系统，必要充分靠考虑避难层照明的需求，因此在设计中，应该选择平均照度值大于等于3Lx的灯具；而对于避难层走廊等特殊位置，所选择的照明系统灯具水平照度值应该大于等于5Lx。对于具有特殊要求的应急照明层，其避难区、疏散走道的平照度值应该大于等于10Lx。而如果超高层建筑裙楼为大型商场，则需要采用一级负荷供电系统，保证照明供给水平。超高层建筑本身负荷大、标准高，在满足照明标准的基础之上，优秀的设计方案应该采取合适的措施来提高整个超高层建筑的照明节能性。设计师可以从以下几个方面进行考虑：①选用更加节能的照明设备，管线、开关、插座、灯泡等都可以选用节能材料以提高节能效果；②进行合理配光设计，根据不同建筑层及其功能需求的不同来设计不同的配光方案；③充分利用天然光对照明系统进行补充完善，通过建筑设计方案合理引入自然光进行辅助照明，可以在很大程度上节约电力资源，体现超高层建筑电气设计的智能化、环保化。

2.4消防报警系统设计

由于超高层建筑高度的原因，所以温度和烟雾探测器有时无法发挥作用，可以采取在不同高度位置上分别设置红外光束感烟探测器。对于在需要进行火灾早期探测的关键场所，要采用吸气式烟雾探测火灾报警系统，设计见《吸气式烟雾探测火灾报警系统设计、施工、验收规范》。消防系统应选择控制中心报警系统。

根据超高层建筑的使用功能不同，设置分控中心。报警信号或联动信号在控制中心和分控中心显示。

2.5防雷系统设计

对于超高层建筑来说，建筑防雷也十分必要。在整个电气设计中，所有的电气路线，金属管道、构件等都要进行防雷接地，即使是已经进行了绝缘处理的支架、线缆等也必须进行防雷接地；在配电系统的接地保护方面，可以采用防直击雷、侧击雷、闪电感应、电磁脉冲等措施，并做好总等电位连接。此外强电机房，智能化电子信息机房接地宜采取接地干线方式，各层强、弱电机房分别接至强、弱电竖井内的接地干线上。具体的防雷系统设计应该按照国家规定的第二类防雷建筑物的标准严格进行设计，并且根据建筑环境的实际情况适当进行改善，例如建筑物的高等、环境温度、环境湿度等条件对防雷系统的效果都会产生影响，在进行防雷接地设计时必须考虑这些影响因素，保障防雷效果。

3超高层建筑电气设计注意要点

3.1安全性

对于供电系统设计来说，首先应当注意的是超高层建筑的安全可靠，接着是用电需求的稳定。配电系统在设计方面需从多个角度去考虑，其中有备用发电机组及多回路供电等，基于在超高层建筑情况下，变配电房均应当在塔楼的中部地段进行设置。还应当警惕的是，超高层在强风作用下会出现轻微的晃动，而这种情况仅凭肉眼是察觉不到的。所以，为了减小超高层建筑发生晃动时出现的拉扯力度，确保主干系统的正常使用而不受到任何影响，需在主干线提升的设计基础上将电缆对铜母线槽进行连接进而起到配电的作用。

3.2节能问题

目前我国建筑物发展方向已趋向于节能建筑的发展，节能建筑表面上是可以减少电压，但是实际上是为了降低用电损耗，因此在进行设计时，采用高效能的T5节能荧光管是比较理想的，其具有把电能转化为光能的优点，与T8、T10的荧光管相比，T5荧光管在使用过程当中能够发挥节能效果。

3.3合理选择供电电压、电源

在超高层建筑中选择电压、电源，必须要根据建筑负荷分析与用电容量等情况进行确定，一般可以按照1级负荷分级进行确定。同时，为了保证整个电气设计具有可靠性与安全性，在电气设计中可以至少选择两个电源供电方法，并且两个电源之间的运行电路联系不密切，保证在一条电路出现故障后，另一条电路也能完成正常供电。在电气设计中，根据建筑电气设备的不同功能用途，确定项目变压器总装机容量情况。一般而言，超高层建筑中的1、2级负荷在总用电负荷中所占的比例较大；建筑规模越大，其用电量越多，所产生的电压需求量也会有所增加。因此在设计阶段，应该对本地区市政电网进行咨询，在了解本次工程项目电源电压等级后，再做出比较选择。

4结语

我国的超高层建筑电气设计必须把握设计原则，明确超高层建筑的电气负荷分类，合理选择电源及电压设置，并在电气系统的设计中，要把握变配电站设计、照明设计、应急备用电源设计、防雷系统设计等关键技术，全面提高超高层建筑电气系统的实用性、安全性和环保性，提高超高层建筑的设计质量。

参考文献：

[1]范玉华.超高层住宅小区电气设计探讨[J].电气应用，2017，36（02）：26-28.

[2]朱华东.超高层建筑电气设计关键技术研究[J].通讯世界，2016（15）：188-189.

[3]丁玮.试析超高层办公楼建筑电气设计关键技术[J].门窗，2016（07）：54+57.