超高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

郭俊海

摘 要近幾年來(lái)，我國(guó)的高層建筑數(shù)量猛增，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前正在建設(shè)中的高度在250米以上的高層建筑總數(shù)量超過(guò)200座，未來(lái)5年之內(nèi)，我國(guó)的超高層建筑總數(shù)將會(huì)超過(guò)800座，那將會(huì)是美國(guó)超高層建筑總量的4倍之多。這些高層建筑不僅投資巨大，建成周期也很長(zhǎng)，建筑難度也很大，對(duì)建筑各方面的要求也比較高，特別是建筑的電氣設(shè)計(jì)上難度更大，更需要我們關(guān)注。本文針對(duì)超高層建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析，希望能夠?qū)Τ邔咏ㄖ脑O(shè)計(jì)工作帶來(lái)一些啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑 電氣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求

1 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 保證供電電源的可靠性

高層民用建筑用電設(shè)備多，用電負(fù)荷大。其中一、二類負(fù)荷較多。為保證供電的可靠性和企業(yè)人員及設(shè)備的安全，一般取兩路或兩路以上的獨(dú)立電源供電，并設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。

1.2 供配電系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單可靠

供配電系統(tǒng)應(yīng)該操作安全，運(yùn)行靈活，檢修方便。正常工作電源與柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)急電源應(yīng)自成系統(tǒng)、獨(dú)立配電，事故時(shí)應(yīng)能自動(dòng)切換。消防用電等一類負(fù)荷在火災(zāi)情況下，由應(yīng)急電源保證連續(xù)供電，二類負(fù)荷應(yīng)保證兩回路切換供電。低壓配電級(jí)數(shù)不宜過(guò)多。如從變電所的低壓配電裝置算起，則配電級(jí)數(shù)一般不多于四級(jí)，重要負(fù)荷不超過(guò)一級(jí)?？偱潆婇L(zhǎng)度一般不宜超過(guò)200m，每路干線的負(fù)荷計(jì)算電流一般不宜大于200A。

1.3 變配電設(shè)備的布置應(yīng)便于安裝和維護(hù)

高層民用建筑的地下層通常有兩層，宜將總配電室（變電所）設(shè)在地下一層。柴油發(fā)電機(jī)宜用風(fēng)冷式機(jī)組，且機(jī)房最好設(shè)置在地下一層；一是便于通風(fēng)冷卻；二是可與變配電室中的設(shè)備共用運(yùn)輸通道。為防火的需要，不宜設(shè)置可燃油浸的電力變壓器、高壓電容器和多油開(kāi)關(guān)，而應(yīng)采用干式變壓器與高壓真空開(kāi)關(guān)。各樓層配電室宜設(shè)在電氣豎井內(nèi)，一般情況下配電箱與電纜分裝在豎井內(nèi)的不同側(cè)面。

1.4 供配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)合理

高層民用建筑中的低壓配電網(wǎng)絡(luò)多采用混合式配電系統(tǒng)。其中地下室與裙樓部分采用放射式配電，主體部分采用樹(shù)干式配電。根據(jù)負(fù)荷大小和樓層層數(shù)的多少，決定選用分區(qū)樹(shù)干式還是母線樹(shù)干式配電系統(tǒng)。樹(shù)千式的配電形式一般為電纜或插接式絕緣母線槽沿垂直的電氣豎井內(nèi)敷設(shè)。

2 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 泛光照明

超高層建筑通常都是具有標(biāo)志性的建筑，因此，泛光照明的總體效果是非常重要的。泛光照明首先要注意入射角的問(wèn)題，正是陰影將立面起伏突現(xiàn)出來(lái)，因此，照明應(yīng)始終能提供表面成像，以正對(duì)角度射向立面的燈光將不會(huì)形成陰影，并使表面顯示為平面狀。陰影尺寸取決于表面起伏和燈光的入射角。平均照明方向角應(yīng)為45°。若起伏極小，此角應(yīng)大于45°。然后還要注重照明方向，為了使表面照明看起來(lái)平衡，所有陰影應(yīng)投射在同一方向，為一個(gè)投影區(qū)域中的表面提供照明的所有燈具應(yīng)有相同的投射方向。例如，如果兩盞燈對(duì)稱地瞄準(zhǔn)某一表面的垂直方向，陰影將會(huì)減少并可能會(huì)出現(xiàn)混亂。因此有可能無(wú)法看清表面起伏。然而，大型突出物可產(chǎn)生大的密集陰影，為了避免破壞立面的整體性，建議在與主光照明成90°的角度提供較弱的照明來(lái)弱化陰影。

2.2 走廊、室外道路和運(yùn)輸通道等區(qū)域

在建筑物服務(wù)區(qū)內(nèi)對(duì)該區(qū)域的照明控制進(jìn)行設(shè)定，通常都會(huì)采用自然光進(jìn)行照明，當(dāng)自然亮度無(wú)法滿足使用需要時(shí)就會(huì)采用人工照明，采用人工照明時(shí)，要依據(jù)當(dāng)時(shí)的自然光強(qiáng)度，使用照度傳感器和定時(shí)器等裝置對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行分段控制和分時(shí)控制，用以達(dá)到最佳的照明效果。另外，室外道路的照明控制要具備一定遠(yuǎn)程控制功能，運(yùn)輸通道走廊還應(yīng)該設(shè)計(jì)有智能開(kāi)關(guān)控制功能。

2.3 智能疏散指示系統(tǒng)

在智能疏散指示系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意照明區(qū)域內(nèi)地面中心線水平照度不應(yīng)低于1.0lx，照明區(qū)域邊緣的水平照度不應(yīng)低于0.5lx；樓梯間內(nèi)的地面中心線水平照度不應(yīng)低于5.0lx。設(shè)置消防疏散指示時(shí)，應(yīng)采用消防應(yīng)急標(biāo)志燈或消防應(yīng)急照明標(biāo)志復(fù)合燈具；非燈具類疏散指示標(biāo)志可作為輔助指示標(biāo)志。

消防應(yīng)急燈具連接的主電供電方式與控制方式應(yīng)保證在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能使所有消防應(yīng)急燈具全部切換到應(yīng)急工作狀態(tài)。應(yīng)急照明投入時(shí)間不應(yīng)大于5s。給消防應(yīng)急燈具供電的回路中嚴(yán)禁設(shè)置可關(guān)斷燈具充電及關(guān)斷燈具應(yīng)急狀態(tài)的燈開(kāi)關(guān)裝置、插座及其它負(fù)載。

3 防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

綜合布線與防雷設(shè)施安裝對(duì)整個(gè)建筑的整體質(zhì)量有非常重要的影響，為了防止雷擊事故對(duì)建筑物造成損害，必須要不斷提高建筑施工的要求標(biāo)準(zhǔn)，在建筑物施工中，應(yīng)用接地技術(shù)的同時(shí)，還可以利用高層建筑物的剪力墻等建筑結(jié)構(gòu)合理設(shè)置，形成防雷引下線，這樣才能避免雷擊造成的損害，進(jìn)一步提高建筑工程的安全性與可靠性。

3.1 防雷與接地

接閃器是防雷系統(tǒng)中非常重要的組成部分，利用接閃器可以直接把大氣中的雷電進(jìn)行吸收，再通過(guò)避雷引下線將其傳向大地，在高層建筑電氣施工中，通常采用兩根避雷帶的鍍鋅圓鋼或者相關(guān)的截面鍍鋅扁鋼來(lái)進(jìn)行焊接。而接地裝置的主要功能是把防雷引下線的電流輸送到接地裝置，接地裝置也是決定整個(gè)防雷系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，接地裝置的電阻阻值大小對(duì)建筑物的防雷能力起著決定作用。在高層建筑中，一般情況下主要是利用密布鋼筋網(wǎng)作為接地體，并通過(guò)鋼筋焊接成環(huán)型閉合體與建筑內(nèi)的各引下線鋼筋形成牢固的焊接。

3.2 綜合布線系統(tǒng)

建筑內(nèi)工作區(qū)的電子系統(tǒng)主要由跳線與插座兩大主要部分組成，為了保證建筑內(nèi)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行，必須將信息插口的型號(hào)固定，同時(shí)保證傳輸速率穩(wěn)定在一定的范圍之內(nèi)。為了確保綜合布線的系統(tǒng)不會(huì)影響到建筑內(nèi)部的整體外觀，通常情況下都是將插座安裝在地面或者是墻面上，避免插座凸顯在外面影響美觀。

為了確保用電安全，綜合布線施工實(shí)施必須要嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，嚴(yán)格把控電力電纜的布設(shè)距離，嚴(yán)格控制電阻范圍在4Ω以內(nèi)。為了防止綜合布線的系統(tǒng)路由受到外界干擾，應(yīng)該使用金屬管用以屏蔽靜電，或是應(yīng)用新型屏蔽系統(tǒng)進(jìn)行布線，施工前提是必須包保證電力系統(tǒng)的屏蔽連續(xù)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

超高層建筑相對(duì)于其他建筑而言其功能更為復(fù)雜，結(jié)構(gòu)更加多元，用電負(fù)荷也比較大，因此，其電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求就比較高，本文重點(diǎn)分析了供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，除此之外，超高層建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)還有很多，這都需要我們不斷研究和創(chuàng)新才能不斷完善和提高的。

參考文獻(xiàn)

[1]黃國(guó)富.超高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介[J].建筑電氣，2010（06）.

[2]韓鳳明.超高層辦公建筑電氣設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代建筑電氣，2011（01）.

作者單位

阜新市凱迪新能源開(kāi)發(fā)有限公司 遼寧省阜新市 123000