1、浅论超高层建筑电气设计要点【摘要】随着城市的发展，大量外来人口的涌入，使得城市住房逐渐向高层发展，城市中不断涌现出大量的超高层建筑，超高层建筑中电气设计全面、合理与否，直接关系到整个建筑的使用安全与正常。鉴此，提升城市超高层电气设计技术成为当前亟待解决的问题。 【关键词】超高层；建筑电气设计；要点 引言：超高层建筑相对于普通的高层建筑而言，层数较多，供应电能的可靠与否以及消防安全疏散等要求也较高，因此，超高层建筑需要的建设用的资金投入大，需要的处于运行状态的设备也比较多，所以，其设计的复杂程度也比一般高层建筑要高很多。 1、供配电系统 1.1 负荷等级及供电电源 根据现在国家规范的要求来说，超
2、高层建筑需要按一级的负荷要求供应电能的有应急照明、客梯电力、电话机房、保安和排污水泵等用电设备，还有其他的用电设备，如消防水泵、防排烟风机、消防电梯和消控中心等消防用电设备。其他一般照明、空调、风机等用电设备可按二级负荷供电。 10kV 的电压等级是供电电源一般采用的电压等级，并且往往由来自同一或不同变电站的两段不同母线引进 10kV 电源。两路电源同时供电，分列运行，每路电源均应能承担工程中全部用电负荷。为确保超高层建筑中消防等用电设备的可靠供电，以满足超高层建筑的高要求供电，保证超高层建筑持续、稳定、安全的供电，另外可设置一组柴油发电机以作为备用电源，增强消防等用电的可靠程度。 1.2 变
3、配电所的设置 变配电所的所址选择宜接近负荷中心，应方便进出线，不应在厕所、浴室等经常有积水场所的正下方。超高层建筑地下部分主要用电负载为风机、水泵。地上部分以中央空调、风机、水泵等为主要用电负载。因此，在地下室可设置变电所给地下室设备供电，当地下室较大时，可分散设置变电所，供电半径不超过规范要求时也附带地上部分一起供电。从变配电所引至屋顶需要用电的设备所需的输电费用仍是相对来说比较经济合理的。而对于那些高度较高的超高层建筑物，上部的避难层和屋顶相对于一般建筑物而言多了许多用电设备，设置单个的变配电所供电可靠性较差，所以可以根据需要可以在避难层、设备层和屋顶设置配电所、变电所，但应设置设备的垂直
4、搬运及电缆敷设的措施，与地下一层的变配电所同时运行，以达到配电要求。 1.3 高低压主结线设计 项目 10kV 的高压主结线采用的是单母线分段的方式供电，而且不在中间部位设置母联，为达到供电要求两路的 10kV 电源同时供电，但不合在一起运行。 变压器分组设置，面对冬夏两季空调所占负荷较高，而春夏两季较低的问题，将设计中的部分荷载集中设置到一起，然后在春夏两季中，根据情况摘除部分负荷，以达到减少变压器损耗、节约电能的目的。低压主结线采用单母线分段的方式，在变压器低压的一边设置一个母联开关，变电所的两台变压器在平时的时候分开运行，互不干扰，当发生意外导致其中一台变压器故障时，就可摘除部分空调等季
5、节性负载，闭合低压母联的开关，由另外一台变电器来为大楼中的一些应急消防设备提供持续供电。 2、超高层建筑电气的设计要点 2.1 低压配电系统 低压配电系统采用三级配电方式，即总配电（变配电所） 、区域配电（配电间） 、终端配电。三级配电系统相互之间保护开关要求具有选择性。低压系统一般采用单母线分段+一段应急母线的形式，即二路市电为分段的母线供电，中间设联络开关，设置一段应急母线，为应急负荷及备用负荷供电。 2.2 安全的避雷系统 由于超高层建筑高度较高，且大部分均为玻璃幕墙，在雷雨时节，就要注意自然发生的雷雨天气，注意玻璃幕墙的等电位联接，做好防雷接地措施。在避雷方面做好雷电直击，防感应雷和防
6、高电位入侵。在顶层板钢筋作为避雷网，设计将主钢筋引入地下，基础钢筋作为接地装置；另外，可设计在楼顶安装专业的避雷装置。对弱电机房、消防控制室等设备接地 LEB 板，采用专用接地体引至基础接地。楼内所有电气设备运行情况下，不带电的外露导电体及单相三孔插座的保护接地装置均与 PE保护接地线连接。室外高出金属栏杆也应要求接地，各层金属杆、金属窗、金属玻璃幕墙都要与周围防雷接地体连接。有效避免自然雷击，保护整个高层建筑的人和物安全。现代超高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地等共用接地体，接地电阻按最小的要求而定，通常是在 1 欧以下。电源总进线设置一级过电压保护器，重要设备配电箱设有二级过
7、电压保护器，最末级配电箱根据需要可设三级过电压保护器。2.3 完善的消防系统 消防系统就类似一种意外保险，在火灾发生的时候尽量减小破坏的程度。对于超高层建筑的消防系统设计要充分考虑火灾的预防处理措施，安装整个完善的消防应急系统，超高层建筑高度高，人员密集，超高层建筑宜设置建筑设备管理系统，满足不同区域的管理要求，已利于管理和节能。 对供电的可靠性以及消防等的要求必须安全可靠，对高低压配电系统应能灵活控制，满足在不同的区域发生火灾时都能准确启动相应的消防水泵，供水灭火。超高层建筑各层的消防疏散楼梯口部和消防电梯前室内宜设置带光闪烁的楼层火警指示灯。面对火灾的安全隐患，消防措施一定要准备充分，使各
8、个消防设备处于良好的工作状态。应急疏散系统建议使用集中式智能应急系统，对人员疏散起到更好的指导作用。并设置消防电源监控和漏电火灾监控系统。对消防电源设备的电源工作状态和电压进行监控，对线路的剩余电流进行监控，从而提高供电可靠性。 2.4 工作照明系统 超高层建筑存在面积大，电力设备多等实际因素，为了使动力电气设备用电对照明线路电压不造成波动影响，应该使照明用电与电力动力用电线路要分开设计，构成一般照明和应急照明系统，设计上要一分为二，一条为正常使用，另一条为应急使用，保证安全照明灯和其他电气设备的正常工作。另外，在照明设计时，应最大程度地满足建筑的功能，不仅要考虑照度水平、灯具布置，还需考虑视
9、觉环境及照明节能效果。 2.5 合理的供配电系统 合理设计供配电系统，使供配电系统在运行中的损耗减至最低，实现供配电系统的经济运行。设计应考虑一下要点：第一，供配电系统应尽量简单可靠，同一电压等级供电系统变配电级数不宜多于两级，尽量减少电能损耗。第二，合理选择供电电压。第三，变电所应靠近负荷中心。第四，根据负荷情况合理选择变压器容量与数量。 2.6 节电节能设计 节电设计，根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则为出发点，采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。照明光源选择应从发光效率高、显色性
10、好、使用寿命长、启动可靠、方便快捷、性能价格比高等方面选择高效光源。按不同的工作场所，选择相适应的高效光源，可以降低电能消耗，节约能源。公共部分照明可采用智能控制系统照明，可对灯具的开断进行定时设置，实行统一管理，达到节能的目的。 3、结语 超高层建筑所承载的人员量较大、楼层较高，因此对火灾等危急情况时消防等设施的持续供电要求较高，漏电火灾时需要有足够的时间来疏散人群。由于超高层建筑电气设计和普通建筑有着不同的设计理念和特殊的关键性设计处理，照建筑行业及电气安装设计中的规定及标准进行设计工作，在设计的结果上，达到安全可靠，全面合理，节能节电的目的。 参考文献： 1 韩丽.浅谈绿色公共建筑星级评价体系下的建筑电气设计要点J.智能建筑电气技术，2011（04）. 2 郝平.小议高层建筑电气设计中的内容及节能原则J.黑龙江科技信息，2007（06）.
