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(huì)的需求，超高層建筑的數(shù)量日益增長(zhǎng)，對(duì)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(duì)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(jiàn)。

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(guò)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(lèi)建筑工程建設(shè)施工的關(guān)鍵步驟，對(duì)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(lèi)多，且不同種類(lèi)間存在差異。超高層電氣設(shè)計(jì)必須以國(guó)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(jí)，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(guò)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(huì)明顯更高?；诔邔咏ㄖ倪@個(gè)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(shí)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(guó)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(shí)是中國(guó)的第一高樓。建筑技術(shù)水平的不斷提高，以及社會(huì)發(fā)展需求的增長(zhǎng)，使得國(guó)內(nèi)的超高層建筑數(shù)量日益增長(zhǎng)。圖1概括了國(guó)內(nèi)超高層建筑近幾年的項(xiàng)目情況。

現(xiàn)代社會(huì)，無(wú)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(duì)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(duì)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(jí)

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(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行分級(jí)。表1對(duì)超高層建筑主要用電負(fù)荷分級(jí)進(jìn)行了總結(jié)。

在對(duì)超高層建筑用電負(fù)荷進(jìn)行分級(jí)時(shí)應(yīng)注意以下內(nèi)容：消防負(fù)荷作為特一級(jí)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)。基于這一特點(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(zhǎng)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(duì)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(gè)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(gè)避難層與救援場(chǎng)地地面距離以及每一個(gè)避難層與前一個(gè)避難層之間的距離不能超過(guò)五十米。此外，各個(gè)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(gè)電源進(jìn)行供電，且兩個(gè)電源之間的聯(lián)系應(yīng)被切斷或減弱，以便確保當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障后，另一個(gè)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(gè)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(gè)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(wèn)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(shí)，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(duì)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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)。超高層建筑的各個(gè)功能區(qū)都應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。（溜冰場(chǎng)、游泳池除外）與此同時(shí)，各個(gè)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(wú)線信號(hào)和有線信號(hào)的功能，以確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)避難層可及時(shí)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(shí)監(jiān)控建筑的各個(gè)部分。超高層建筑不僅應(yīng)設(shè)置常規(guī)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)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(cè)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(duì)本職工作的重要性具有清楚的認(rèn)識(shí)，在工作過(guò)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)

[1]范玉山.超高層建筑電氣設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].江西建材，2016，（2）：22-22，24.

[2]葉楠.超高層建筑電氣設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，（34）：1253.

（作者單位：河南固信建筑工程有限公司）