超高層建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)解析

董彥令 張篤雷

摘 要：隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，為了滿足現(xiàn)代社會的需求，超高層建筑的數(shù)量日益增長，對其電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行研究具有重要意義。本文首先介紹了超高層建筑電氣設(shè)計(jì)的特征，而后分析了研究超高層建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)的重要意義，最后對超高層建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以期為超高層建筑電氣設(shè)計(jì)提供一些參考意見。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；電氣設(shè)計(jì)；關(guān)鍵技術(shù)；特點(diǎn)；意義

1超高層建筑電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

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(shè)計(jì)此類建筑工程建設(shè)施工的關(guān)鍵步驟，對建筑的實(shí)用性和質(zhì)量均具有重要影響。建筑的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、設(shè)備垂直運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行都與電氣有著密不可分的關(guān)聯(lián)。超高層建筑與一般建筑項(xiàng)目更加特殊，超高層建筑用電負(fù)荷不僅種類多，且不同種類間存在差異。超高層電氣設(shè)計(jì)必須以國家頒布的相關(guān)規(guī)定、方法為依據(jù)，先明確負(fù)荷供電等級，再確定具體的電氣設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)。

超高層建筑輸配電距離較大，為此，在其電氣設(shè)計(jì)過程應(yīng)清楚其電力系統(tǒng)的用電負(fù)荷與常規(guī)建筑相比會明顯更高?；诔邔咏ㄖ倪@個特點(diǎn)，在其電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)將電力設(shè)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(shù)量較多，在發(fā)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(yīng)急照明燈、消防用電設(shè)備的安全性、可靠性應(yīng)得到充分重視。

2研究超高層建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)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(dá)到了112米，在當(dāng)時是中國的第一高樓。建筑技術(shù)水平的不斷提高，以及社會發(fā)展需求的增長，使得國內(nèi)的超高層建筑數(shù)量日益增長。圖1概括了國內(nèi)超高層建筑近幾年的項(xiàng)目情況。

現(xiàn)代社會，無論是常規(guī)建筑，還是超高層建筑，都需要應(yīng)用到一些電氣設(shè)備，相對而言，超高層建筑應(yīng)用的電氣設(shè)備數(shù)量更多，電氣設(shè)計(jì)難度更大。因此，為了提高建筑質(zhì)量，優(yōu)化建筑安全性、可靠性，必須對建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究分析，掌握最新技術(shù)，并不斷改進(jìn)、發(fā)展技術(shù)。

3超高層建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

3.1負(fù)荷分級

上文筆者提到，超高層建筑與常規(guī)建筑相比具有人員數(shù)量多，疏散困難等特點(diǎn)，為了保障用戶生命財(cái)產(chǎn)安全，超高層建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮用戶需求，根據(jù)用戶對用電負(fù)荷進(jìn)行分級。表1對超高層建筑主要用電負(fù)荷分級進(jìn)行了總結(jié)。

在對超高層建筑用電負(fù)荷進(jìn)行分級時應(yīng)注意以下內(nèi)容：消防負(fù)荷作為特一級負(fù)荷處理，航空障礙燈作為消防負(fù)荷進(jìn)行供電。

3.2配電站、避難層設(shè)計(jì)

建筑高度高是超高層建筑的最大特點(diǎn)，也是其最能被人直觀感受到的特點(diǎn)?；谶@一特點(diǎn)，其電氣設(shè)計(jì)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(yīng)小于一百二十米，低壓供電線路的總長度設(shè)計(jì)應(yīng)以超高層建筑總電壓為依據(jù)進(jìn)行。此外，配電站設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行分區(qū)設(shè)置，在充分考慮用電負(fù)荷情況的基礎(chǔ)上對建筑進(jìn)行劃分，而后在不同功能區(qū)分別設(shè)置配電站，如，將超高層建筑劃分為超高區(qū)負(fù)荷中心、中高區(qū)負(fù)荷中心、低中區(qū)負(fù)荷中心、地下區(qū)負(fù)荷中心，在這四個功能區(qū)都設(shè)置配電站。關(guān)于超高層建筑避難層的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須注意的一點(diǎn)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(shí)現(xiàn)單獨(dú)供給、末端互投。

3.3應(yīng)急電源設(shè)計(jì)

根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，超高層建筑應(yīng)至少采用兩個電源進(jìn)行供電，且兩個電源之間的聯(lián)系應(yīng)被切斷或減弱，以便確保當(dāng)一個電源發(fā)生故障后，另一個電源能為建筑供電。實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)的方法有從兩個電網(wǎng)中選擇電源，或者在電網(wǎng)中選擇電氣距離較遠(yuǎn)的兩個電源。超高層建筑用電負(fù)荷與常規(guī)建筑相比更大，設(shè)計(jì)人員必須考慮其斷電后的持續(xù)供電問題，發(fā)電機(jī)的發(fā)電能源盡量不用天然氣、煤油等，應(yīng)選用柴油發(fā)電機(jī)組。同時，應(yīng)急電源也應(yīng)采用柴油發(fā)電機(jī)組。超高層建筑發(fā)電機(jī)組的接地方式應(yīng)按照市電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對油管總?cè)萘窟@一因素進(jìn)行充分考慮。

3.4應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先，避難層應(yīng)急照明設(shè)計(jì)。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(qū)的地面平均水平照度值設(shè)計(jì)應(yīng)遵循同一標(biāo)準(zhǔn)。此外，具有特殊要求的超高層建筑應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。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(qū)域的則不得低于或等于5lx。

3.5防災(zāi)技術(shù)

火災(zāi)方面最重要的是自動報警系統(tǒng)設(shè)計(jì)。超高層建筑的各個功能區(qū)都應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。（溜冰場、游泳池除外）與此同時，各個避難層應(yīng)設(shè)有獨(dú)立的火災(zāi)應(yīng)急廣播，廣播具有接收和發(fā)出無線信號和有線信號的功能，以確保發(fā)生火災(zāi)時避難層可及時接收消防控制中心發(fā)出的信息并做出回應(yīng)，實(shí)現(xiàn)雙方之間的良好溝通。超高層建筑的消防控制中心應(yīng)設(shè)在第一層或地下一層，在此中心可實(shí)時監(jiān)控建筑的各個部分。超高層建筑不僅應(yīng)設(shè)置常規(guī)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，還應(yīng)設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)和煙霧探測系統(tǒng)。

4小結(jié)

超高層建筑與常規(guī)建筑之間存在較大區(qū)別，其電氣設(shè)計(jì)也具有較明顯的特殊性和復(fù)雜性。為此，為了保障超高層建筑的安全性和質(zhì)量，電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)對本職工作的重要性具有清楚的認(rèn)識，在工作過程中嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮建筑的使用性能。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：河南固信建筑工程有限公司）