超高层建筑电气设计关键技术分析郑鑫畅

超高层建筑电气设计关键技术分析郑鑫畅

郑鑫畅

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广东腾安机电安装工程有限公司528312

摘要：在社会经济发展和建筑建设技术水平不断提升的形势下，我国超高层建筑逐渐增多，其质量也成为了人们重点关注的内容。超高层建筑设计对建筑质量具有重要影响，而电气设计是整体设计中的重要部分，因而，需要设计人员加强重视，对其关键技术充分掌控。本文重点分析了超高层建筑电气设计关键技术的相关问题，希望能对相关学者研究有所帮助。

关键词：超高层建筑；电气设计；关键技术

随着当前超高层建筑数量越来越多，建筑工程对机电设备的使用越来越频繁，这就对整个建筑工程项目的电气技术水平提出了一定的要求。相关研究表明，电气设备需要承担很多的电气使用量，这一增加电气设备承载，进而提高设备负荷。因此在超高层建筑设计过程中，必须要重视对电气设计关键技术的研究，才能更好的推动超高层建筑项目顺利完成。

1超高层建筑电气设计的概述

从现阶段我国建筑行业的发展想着来看，民用建筑的高度大于100米均被归为“超高层建筑”的范畴。电气设计作为建筑设计中的关键性关节之一，开展超高层建筑设计时，应提高对电气设计工作的重视程度，明确超高层建筑电气设计的主要内容以及技术方法。从电气设计在建筑设计中的实际应用来看，主要涵盖发电机设计、供配电设计、设备垂直运输设计等。因超高层建筑设计与其他建筑工程项目相比具有较强的特殊性，所涉及的用电负荷种类行对较大，每一种用电负荷之间存在一定的差异，在设计高程建筑电气分布时，应严格按照国家的相关要求以及电气设计指标进行规范设计，确保电气设计成果符合超层电气设计要求，提升设计质量，保证超高层建筑用电、用气的安全性与可靠性。

2超高层建筑电气设计关键技术

2.1供配电系统的设计

超高层建筑物的供配电系统在进行电气设计中尤为重要，在实践中要对其进行系统分析，制定科学的设计方案，提升其电气设计的有效性；在实践中其具体操作如下：加强对电负荷的计算的重视，保障电气设计中其提供数据的精准性。在电气设计中要根据相关数据合理分配电负荷，对此进行变压器的设计中要保障负载率的最优性，继而在源头上提升电压器的使用效果与质量，延长其使用寿命；同时在实践中要通过集中处理以及分散处理的方式的开展无功补偿操作，继而降低压测功率因数，提升其整体的稳定性；在实践中对于具体的配电位置进行明确，让配电间、配电柜以及负荷中心具有一定的集中性，继而降低电压、电能存在的各种问题，提升其整体运行质量。在实践中应用各种高新能源以及技术，进而提升整个电气设计的科学性，在实践中高新能源具有较高的价值，可以节能减排，提升各项资源的利用率。

2.2照明设计技术

超高层建筑的避难层疏散照明的地面平均水平照度值不应低于3lx，垂直疏散区域、避难走道不应低于5lx，在人群比较密集的大城市建设的超高层建筑还应采取加强措施，疏散走道、疏散楼梯间和避难区内的地面最低应急照度值不应低于10xl，其他区域不应低于5lx。建筑高度大于100m的民用建筑，疏散照明的备用电源的连续供电时间不应小于1.5h。值得注意的是：超高层建筑中大型商业的备用照明应按一级负荷供电，而大型商业的营业厅照明也需要按一级负荷供电，所以备用照明不需单独设置。下面对障碍标志灯的安装设置进行详细说明：应在建筑物的最高部位设置障碍标志灯。当最高点比较宽阔时，除在最高端装设障碍标志灯外，还应在其外侧转角的顶端分别设置；且其水平、垂直距离不宜大于45m；通常障碍标志灯采用自动通断电源的控制装置，且要能够方便更换光源。同时，在照明设计中，照明设计的节能也是人们日益关注的关键技术之一，尤其时对于超高层建筑来说，其用电量和耗能量是很大的，那么节能的技术的应用也就显得更加重要。那么照明设计应该在实现建筑物的功能，满足人们生活，学习，工作，休息的需求的同时，最大效率的提高能源的利用率，合理的选择照明装置，尽量选择高能效的电光源和高效率的灯具，并对照明系统进行合理配置，针对不同功能的场所需求进行合理配光，利用天然光提高超高层建筑的利用效率，并采

用智能照明系统进行节能的控制等，实现高效，节能，环保的电气设计。

2.3消防报警系统

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。

2.4防雷接地系统的设计

依据规范，超高层建筑物应划为第二类防雷建筑物，由于超高层建筑物的用户多为重要企业办公或特级，一级金融机构，五星级酒店等。从使用性质和价值等多角度考虑，系统的雷电防护等级宜按2级设计。设计时应计算建筑物年预计雷击次数，防雷装置拦截效率、超高层建筑各项雷击风险指数均很高。由于超高层建筑的建筑高度均超过滚球半径，所以有侧击雷击中建筑物中上层表面的几率，具体实施应采用防直击雷、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。如果在超高层的屋顶设有直升机的停机坪，那么安全区内不设接闪杆。设在安全区以外的接闪杆上应装设航空障碍标志灯。此外，在进行防雷接地的安装时，应提高焊接工人的安全意识和焊接技术，严格按照设计要求来进行焊接，同时在施工前，施工单位也要对焊接工人进行相关的专业培训，并严格要求焊接工人依据相关法律规定对防雷引下线正确连接。

2.5应急备用电源设计

在超高层建筑中如果发生了火灾、地震等情况，极易出现断电现象，断电情况不利于人员的安排和疏散，甚至有可能对建筑内的人员造成二次伤害，因此在超高层建筑的电气系统中，应急备用电源设计必须合理，以保证在出现意外情况时能够及时提供电源。首先，为了满足超高层建筑的电力负荷要求，应该配备柴油发电机组作为应急电源，诸如消防用电、应急照明、航空障碍照明应该使用由柴油发电机组构成的自备电源供电；超高层建筑的信息系统机房、空调或其他制冷设备等用电负荷也应该配备自备电源供电，自备电源通常也可以选择柴油发电机组。当建筑的高度在100至300米时，应采用低压柴油发电机组；若建筑高度大于300米，则宜采用10kV柴油发电机组。

2.6超高层建筑航空障碍灯

应在建筑物的最高层构造物的最高部位装设障碍标志灯，当制高点的平面面积较大时，除在最高端装设外，还应在其外侧转角的顶端分别设置。障碍标志灯的水平、垂直距离不宜大于45m。建筑物的顶部高出其周围地面45m以上，必须在其中间层加设障碍灯，中间层的距离必须不大于45m并尽可能相等，超高建筑物尤其要考虑中间层加设障碍灯。设置停机坪的超高层建筑，应在停机坪四周设置航空障碍灯。

3结语

超高层建筑往往属于民用建筑或者是综合性建筑，其用电负荷大小与供电范围往往较大，再加上其内部人员密集程度较高，具有诸多用电设备，所以设计人员除了要做好负荷的计算、供电电源的确定、变配电所合理布设、科学选择电线电缆以及解决地震对电气设备的影响之外，还需要注重疏散指示标志的布设以及消防应急照明系统的安装，并做到节能设计，这样才能够使超高层建筑项目的电气使用安全性得到保障，使电气系统更好的满足超高层建筑运行需求。

参考文献：

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[2]薛海茂.浅谈超高层建筑电气设计要点[J].建材与装饰，2017（15）：106-107.

[3]张超.超高层办公商业综合楼电气设计探讨[J].山西建筑，2017，43（04）：149-150.