超高层建筑电气设计关键技术解析

董彦令 张笃雷

摘 要：随着建筑技术的不断进步，为了满足现代社会的需求，超高层建筑的数量日益增长，对其电气设计进行研究具有重要意义。本文首先介绍了超高层建筑电气设计的特征，而后分析了研究超高层建筑电气设计关键技术的重要意义，最后对超高层建筑电气设计关键技术进行了详细的阐述，以期为超高层建筑电气设计提供一些参考意见。

关键词：超高层建筑；电气设计；关键技术；特点；意义

1超高层建筑电气设计的特点

通常将高度超过或等于一百米的民用建筑称为超高层建筑，其电气设计此类建筑工程建设施工的关键步骤，对建筑的实用性和质量均具有重要影响。建筑的发电机系统、供配电系统、设备垂直运输系统的运行都与电气有着密不可分的关联。超高层建筑与一般建筑项目更加特殊，超高层建筑用电负荷不仅种类多，且不同种类间存在差异。超高层电气设计必须以国家颁布的相关规定、方法为依据，先明确负荷供电等级，再确定具体的电气设计指标参数。

超高层建筑输配电距离较大，为此，在其电气设计过程应清楚其电力系统的用电负荷与常规建筑相比会明显更高。基于超高层建筑的这个特点，在其电气设计中应将电力设备的安全性、可靠性放在考虑因素的前面。此外，超高层建筑容量通常更大，人员数量较多，在发生事故时逃生比较困难。为了使逃生更加方便，超高层建筑的应急照明灯、消防用电设备的安全性、可靠性应得到充分重视。

2研究超高层建筑电气设计关键技术的意义

中国的第一栋超高层建筑是广州白云宾馆，该宾馆于1976年建成，一共有三十三层，高度达到了112米，在当时是中国的第一高楼。建筑技术水平的不断提高，以及社会发展需求的增长，使得国内的超高层建筑数量日益增长。图1概括了国内超高层建筑近几年的项目情况。

现代社会，无论是常规建筑，还是超高层建筑，都需要应用到一些电气设备，相对而言，超高层建筑应用的电气设备数量更多，电气设计难度更大。因此，为了提高建筑质量，优化建筑安全性、可靠性，必须对建筑电气设计关键技术进行研究分析，掌握最新技术，并不断改进、发展技术。

3超高层建筑电气设计关键技术

3.1负荷分级

上文笔者提到，超高层建筑与常规建筑相比具有人员数量多，疏散困难等特点，为了保障用户生命财产安全，超高层建筑电气设计应充分考虑用户需求，根据用户对用电负荷进行分级。表1对超高层建筑主要用电负荷分级进行了总结。

在对超高层建筑用电负荷进行分级时应注意以下内容：消防负荷作为特一级负荷处理，航空障碍灯作为消防负荷进行供电。

3.2配电站、避难层设计

建筑高度高是超高层建筑的最大特点，也是其最能被人直观感受到的特点。基于这一特点，其电气设计必须充分考虑供电半径。通常低压出线柜与末端配电箱的供电半径最适范围应小于一百二十米，低压供电线路的总长度设计应以超高层建筑总电压为依据进行。此外，配电站设计应进行分区设置，在充分考虑用电负荷情况的基础上对建筑进行划分，而后在不同功能区分别设置配电站，如，将超高层建筑划分为超高区负荷中心、中高区负荷中心、低中区负荷中心、地下区负荷中心，在这四个功能区都设置配电站。关于超高层建筑避难层的设计，设计人员必须注意的一点是第一个避难层与救援场地地面距离以及每一个避难层与前一个避难层之间的距离不能超过五十米。此外，各个避难层的交直流电源实现单独供给、末端互投。

3.3应急电源设计

根据《供配电系统设计规范》，超高层建筑应至少采用两个电源进行供电，且两个电源之间的联系应被切断或减弱，以便确保当一个电源发生故障后，另一个电源能为建筑供电。实现这一设计的方法有从两个电网中选择电源，或者在电网中选择电气距离较远的两个电源。超高层建筑用电负荷与常规建筑相比更大，设计人员必须考虑其断电后的持续供电问题，发电机的发电能源尽量不用天然气、煤油等，应选用柴油发电机组。同时，应急电源也应采用柴油发电机组。超高层建筑发电机组的接地方式应按照市电系统进行设计，并对油管总容量这一因素进行充分考虑。

3.4应急照明系统设计

首先，避难层应急照明设计。避难层的疏散照明地面平均水平照度值不能低于或等于3lx，避难走道地面平均照度值不得低于或等于5lx，垂直疏散区的地面平均水平照度值设计应遵循同一标准。此外，具有特殊要求的超高层建筑应急照明系统设计。避难层、疏散走道、楼梯间平均照度值不得低于或等于10lx，其他区域的则不得低于或等于5lx。

3.5防灾技术

火灾方面最重要的是自动报警系统设计。超高层建筑的各个功能区都应设置火灾自动报警系统。（溜冰场、游泳池除外）与此同时，各个避难层应设有独立的火灾应急广播，广播具有接收和发出无线信号和有线信号的功能，以确保发生火灾时避难层可及时接收消防控制中心发出的信息并做出回应，实现双方之间的良好沟通。超高层建筑的消防控制中心应设在第一层或地下一层，在此中心可实时监控建筑的各个部分。超高层建筑不仅应设置常规火灾自动报警系统，还应设置电气火灾监控系统和烟雾探测系统。

4小结

超高層建筑与常规建筑之间存在较大区别，其电气设计也具有较明显的特殊性和复杂性。为此，为了保障超高层建筑的安全性和质量，电气设计人员应对本职工作的重要性具有清楚的认识，在工作过程中严格遵循相关标准和规定进行设计，充分发挥建筑的使用性能。

参考文献

[1]范玉山.超高层建筑电气设计的关键技术分析[J].江西建材，2016，（2）：22-22，24.

[2]叶楠.超高层建筑电气设计的关键技术分析[J].建筑工程技术与设计，2016，（34）：1253.

（作者单位：河南固信建筑工程有限公司）