超高层建筑电气设计关键技术解析

王利

WANG Li

（上海林同炎·李国豪土建工程咨询有限公司山东分公司）

(Shanghai T.y.lin Li Guohao Civil Engineering Consulting Co., Ltd. Shandong Branch)

超高层建筑电气设计关键技术解析

王利

WANG Li

（上海林同炎·李国豪土建工程咨询有限公司山东分公司）

(Shanghai T.y.lin Li Guohao Civil Engineering Consulting Co., Ltd. Shandong Branch)

主要结合实践，简述了在实际应用中进行超高层的建筑电气设计所具备的特点，以及设计应该注意的关键点，包括电压、电源的具体选择，以及超高层建筑电气设计应该注意的关键部位设计。仅供参考。

高层建筑；电气设计；技术解析

1 引言

伴随着经济的发展，人们的物质生活水平得到了显著的提升，城市建筑大规模地展开。尤其值超高层建筑随着建筑施工工艺的进步，建筑的楼层不断增加。建筑楼层的增加，对与之配套的楼层电气，也提出了较高的要求，国家有关规定都对超高层的建筑中电气设计提出了详细的标准与要求。因此，电气设计者需要参照标准，不断优化完善电气设计，使其在实际应用中发挥较好的作用。

2 超高层建筑

超高层建筑主要是指整个建筑高度超过100m的民用建筑，随着城市化进程的加快，城市人口越来越多，这种建筑方式非常适合城市用地紧张的局面，同时较多的超高层建筑设计在城市中拔地而起，也彰显了该地发展势头强劲和发达的城市形象。在超高层建筑发展过程中，融入了较多的科学设计理念，其

中的电气设计就是一项最基本的设计要求，这一设计对人们的生产生活影响十分重大，并且超高层建筑电气设计又是一项十分艰巨的工作，它对电气输电系统有着极为较高的要求。首先要确保，输电线路足够长，承受用电的负荷量要足够大，供电的安全性要能够有效得到保障，等一系列的要求，使相关的设计人员必须设计合理的方案，确保其科学性与合理性，从而实现实际使用过程中的安全性与稳定性，确保超高层建筑各方面符合国家要求的有关规定。

3 超高层建筑电气设计基本要求

3.1 超高层建筑电气设计的安全性要求

任何建筑设计首先必须考虑安全性，尤其是超高层建筑电气设计更是不可例外，实际设计人员在有效确保安全性的同时，还需考虑电气系统的稳定可靠性，一般综合考虑。由于楼层较高，可以将负责整个楼层的电气系统变配房设置在位于楼层的中央位置，这样的操作方式可以实现能够有效降低低压配电时的电压损失；同时可以考虑在建筑物的地下层设置柴油发电机，以确保任何时候下高层建筑可以实现持续供电的可能。整个建筑在进行电气系统的设置时，一定要结合楼层的实际高度，控制电缆与电线的实际长度。

3.2 超高层建筑的电气设计尽可能的满足其节能性设计要求

现代社会的发展，越来越关注节能与环保了，低碳节能环保已经成为社会发展的主流趋势，超高层建筑在实现节能上，可以借助采用市场上较为流行的T5节能荧光管，其次在水泵或者是空调风机的设置过程中，可以通过采用我国设计的比较主流的变频控制实现，这种设计的优势主要在于能够根据系统地实际操作需求，自动调整实现马达的用电量。这样就可以实现避免传统的由于马达运转时间过长而带来的对用电量的消耗浪费的情况。

4 超高层建筑电气设计中关键技术分析

在高层建筑设计过程中，为了进一步设计出更为科学合理的电气设计方案，需要设计人员结合超高层建筑的主要特点，并在有效满足国家相关的技术规范基础上，着重关注电气设计的重要关键性环节。电气设计人员本着认真负责的工作态度，任何细节都要全方位地考虑到，为以后的施工操作以及之后的使用与运转打下坚实的基础。

4.1负荷等级选择恰当合适

在一般的情况下，城市发展中建设超高层建筑投入使用的都是民用公寓、高档的写字楼、或者是大型的酒店。从这些使用建筑的商家来看，高层建筑中的人员分布都是较为密集的，所以设计师应考虑建筑用户的实际需求，与国家对于高层建筑中使用的电气设备负荷分级的相关规定，恰当合适地对用户实施比较合适的分级，从而确保整个高层建筑电气设备运转的安全稳定。

4.2 电压与电源的选择要合适

电源与电压是整个高层用电系统中较为关键的部分，在进行这两方面的选择时，一定要综合考虑多种因素，如用电容量、负荷等级等。在电气设计环节可以设计两个电源的供电系统，确保两个电源分别是属于不同的电网。如果是两个电源都属于同一用电网，也必须避免两个电源在电路上的连接，这样设计的主要目的就是为了当其中的一个电源不能供电时，另一个电源可以保证整个电力系统持续运转，有效确保整个高层建筑可以实现持续不断的供电需求。其次，由于超高层建筑实际使用功能的不同，在电气设计上也存在着较为巨大的差异，其中最为重要的就是变压器的选择。高层建筑本身就有着规模较大的需求，所以对电压也有着较高的要求，如果实际运行中电压线路的实际供电能力有限，可以借助采用多个较为小型的电源实现供电。此外，在进行电气设计时还需要首先与当地的市政电网取得联系，结合意见建议选择合适的电压与电源。

在这儿着重强调，一定要结合国家的相关规定选择合适的电压，国家明确规定过，如果实际电网中没有35kV的输电电压，10kV就是最大的电压等级，电容量不能再大了，同时考虑地理位置的因素，各个地区之间对于电压的需求与整个电力运转系统的承受的负荷量有着各自的差异。因此在超高层建筑电气设计时，需要结合当地的具体实际情况，尽可能提高高效、安全、稳定的供电系统。

4.3 配电站与变电站设计的注意事项

着眼于超高层建筑自身的独有特点，在进行配电站和变电站的设计时。重要关注事项就是供电半径的考虑，以及选取合适的低压配电线路，在高层建筑电气设计中，一般高层建筑不要超过200m。如果建筑物超过200m就需要考虑，设计建立多个配电站以及变电站，对于这两站的位置选择应尽可能结合建筑条件，具体安排在比较合理的位置。底层或是顶层居中，根据实际需求而定。

4.4 电气设计中的备用电源及其应急电源的设计注意事项

结合以上分析，一般超高层的建筑物中，人员分布比较集中，人流密集大，所以一旦发生任何用电用气的事故，就会造成较大的影响，过多的人员无法实现即时迅速的疏散。针对这种情况，电气设计人员，需要在超高层建筑中除设计安装基本的安全电源之外，还需要设计应急与备用电源。设计这两个电源时需要注意以下几项内容：（1）建筑物中其他的用电设备负荷量比较大的时，正常运行的电源如果断电了，设计的备用电源可以实现持续的供电，建筑物中的应急照明灯的电源应该采用柴油发电；（2）建筑物内部的各种电子信息设备用电，也应该采用柴油机发电，采用这种方式主要是确保系统设备能够正常运转，避免由于其他电源断电造成影响。对于柴油机组的供电设备设计要结合建筑物的实际高度而定，其形式也要与市政供电系统保持一致。

4.5 配电方式进行设计时的注意事项

一般而言，超高层建筑采用的主要配电方式有两种，分别是树干式与放射式。其中的放射式配电方式具有较强的可靠稳定性，在实际应用中是比较广泛的。在设计使用树干式配电方式时，要注意电气系统中的每一个电缆层数，应该结合国家的有关规定进行设计，避难层的电源实现单独的供给，不能进行相互的交叉，确保供电设备的稳定性。

5 结束语

综上所述，伴随着城市建设的发展，城市高层楼建筑工程增多，规模不断扩大，城市人们对生活质量的要求逐步提高，相应地，对于超高层楼的电气设计也提出了较高的要求。安全稳定的电气设备与人们的生活息息相关，工作人员在按照国家基本要求的基础上，还需要逐步优化完善设计过程中的各种环节，确保之后的用电用气实现高效、稳定、安全，切实做到避免因为任何人为设计操作的因素给人们带来经济损失或责任事故。

[1]孟红玲, 韩晓虎, 李美玲. 超高层建筑电气设计关键技术解析[J]. 工程技术:文摘版, 2016(9):00048-00048.

Analysis of Key Technology for Electrical Design of Super High Rise Building

In this paper, and combined with the practice, in this paper, the characteristics of the high-rise building electrical design in practice, and the key points in the design should pay attention to the specific choice, including the voltage, power supply, the key parts of the design should pay attention to the electrical design of high-rise building, only for reference.

high-rise building; electrical design; technical analysis