超高層建筑電氣設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)解析

黃小凡

摘 要：在當(dāng)前超高層建筑設(shè)計中，電氣設(shè)計一直是整個設(shè)計工作的重要環(huán)節(jié)，對整個建筑功能產(chǎn)生重要影響。本文重點分析了超高層建筑電氣設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)問題，先介紹了當(dāng)前超高層建筑電氣設(shè)計的特點，再對超高層建筑電氣設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，希望能對相關(guān)學(xué)者研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；電氣設(shè)計；關(guān)鍵技術(shù)

隨著當(dāng)前超高層建筑數(shù)量越來越多，建筑工程對機(jī)電設(shè)備的使用越來越頻繁，這就對整個建筑工程項目的電氣技術(shù)水平提出了一定的要求。相關(guān)研究表明，電氣設(shè)備需要承擔(dān)很多的電氣使用量，這一增加電氣設(shè)備承載，進(jìn)而提高設(shè)備負(fù)荷。因此在超高層建筑設(shè)計過程中，必須要重視對電氣設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)的研究，才能更好的推動超高層建筑項目順利完成。

1 超高層建筑電氣設(shè)計的特征

超高層建筑主要指建筑高度大于等于100m的民用建筑，在整個建筑設(shè)備中，電氣設(shè)計一直是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這是因為在整個建筑中，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)行都需要電氣設(shè)計。同時與其他建筑項目相比，超高層建筑具有明顯的特殊性，其用電負(fù)荷種類較多，并且存在一定的差異。因此在超高層電氣設(shè)計中，必須要嚴(yán)格按照國家頒布的相關(guān)規(guī)定與辦法確定負(fù)荷供電等級，最終確定不同使用功能下的電氣設(shè)計指標(biāo)參數(shù)。

在設(shè)計過程中需要注意的是，由于超高層建筑輸配電的距離較大，因此整個電力系統(tǒng)的用電負(fù)荷也會明顯高于常規(guī)建筑。根據(jù)這一特點，在超高層建筑電氣設(shè)計中，電力設(shè)備的安全性與可靠性，成為整個電氣設(shè)計的關(guān)鍵所在，應(yīng)該得到相關(guān)人員的重視。同時，考慮到超高層的人員數(shù)量較多，并且逃生存在一定困難，因此，應(yīng)急照明燈、消防用電設(shè)備的安全性，應(yīng)該成為整個建筑設(shè)計的重點。

2 超高層建筑電氣設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 超高層建筑電氣設(shè)備中配電站與避難層技術(shù)

建筑高度高是超高層建筑最主要的特點，在該特點的影響下，設(shè)計人員必須要重點考慮電氣設(shè)計的供電半徑。一般情況下，電氣設(shè)計中，低壓出線柜到末端配電箱的最佳長度應(yīng)該控制在120m之內(nèi)，并按照超高層建筑總電壓5.0%的比例確定低壓供電線路的要求。同時在設(shè)計中，需要采用分區(qū)域設(shè)計的方法處理變配電站，按照不同的功能清苦情況，對供配電站各個功能區(qū)進(jìn)行劃分，包括地下區(qū)負(fù)荷中心、超高區(qū)負(fù)荷中心等。高壓配電室一般會設(shè)置在超高層建筑底部，而在建筑空間面積足夠的情況下，可以設(shè)置獨立變電站。

在設(shè)計避難層中，需要充分考慮不同樓層人員的求生需求，其中第一個避難層與地面之間的高度要小于等于50m，以后所有避難層與前一個避難層之間的高度都應(yīng)該小于50m。在供電系統(tǒng)設(shè)計中，所有避難層的交直流電采用單獨供應(yīng)的方法，保證供電穩(wěn)定性。

2.2 超高層建筑電氣設(shè)計中應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計

超高層建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)急照明系統(tǒng)，必要充分靠考慮避難層照明的需求，因此在設(shè)計中，應(yīng)該選擇平均照度值大于等于3lx的燈具；而對于避難層走廊等特殊位置，所選擇的照明系統(tǒng)燈具水平照度值應(yīng)該大于等于5lx。

對于具有特殊要求的應(yīng)急照明層，其避難區(qū)、疏散走道的平均照度值應(yīng)該大于等于10lx。而如果超高層建筑裙樓為大型商場，則需要采用一級負(fù)荷供電系統(tǒng)，保證照明供給水平。

2.3 應(yīng)急電源與備用電源設(shè)計

考慮到超高層建筑具有高度高、人員密集的特點，疏散時間較長。因此為了進(jìn)一步保證居民的生命安全，除了要配置可靠的市電電源外，還需要在建筑內(nèi)設(shè)置一組柴油發(fā)電機(jī)組，作為面對突發(fā)事件時的應(yīng)急電源。

在設(shè)計過程中，相關(guān)人員必須要重視以下幾個問題：

1）由于超高層建筑中的主要負(fù)荷量較大，因此正常的電源在斷電之后需要在較長的時間內(nèi)持續(xù)供電，因此需要配置具有穩(wěn)定功率的柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。

2）建筑內(nèi)電子信息系統(tǒng)機(jī)房需要設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)電源，保證能隨時滿足建筑空調(diào)、制冷設(shè)備等重要電氣設(shè)備運(yùn)行要求。

3）在使用柴油機(jī)組過程中必須要認(rèn)識到建筑高度因素的影響，要設(shè)置不同的柴油機(jī)組，并且接地方式要與市電電源保持一致。

2.4 合理選擇供電電壓、電源

在超高層建筑中選擇電壓、電源，必須要根據(jù)建筑負(fù)荷分析與用電容量等情況進(jìn)行確定，一般可以按照1級負(fù)荷分級進(jìn)行確定。同時，為了保證整個電氣設(shè)計具有可靠性與安全性，在電氣設(shè)計中可以至少選擇兩個電源供電方法，并且兩個電源之間的運(yùn)行電路聯(lián)系不密切，保證在一條電路出現(xiàn)故障后，另一條電路也能完成正常供電。

在電氣設(shè)計中，根據(jù)建筑電氣設(shè)備的不同功能用途，確定項目變壓器總裝機(jī)容量情況。一般而言，超高層建筑中的1、2級負(fù)荷在總用電負(fù)荷中所占的比例較大；建筑規(guī)模越大，其用電量越多，所產(chǎn)生的電壓需求量也會有所增加。因此在設(shè)計階段，應(yīng)該對本地區(qū)市政電網(wǎng)進(jìn)行咨詢，在了解本次工程項目電源電壓等級后，再做出比較選擇。

3 結(jié)論

本文主要研究了超高層建筑電氣設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)問題。從本次研究結(jié)果來看，在電氣關(guān)鍵技術(shù)研究中，必須要重點分析超高層建筑對電氣的需求，再根據(jù)超高層建筑功能實際情況，選擇相對應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)形式，為保證超高層建筑功能奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李麗.超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計要點解析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，03：29.

[2] 趙柯宇.建筑電氣設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)解析[J].綠色環(huán)保建材，2016，10：72.

[3] 孟慶元.超高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2015，07：79.

[4] 艾瑞生.超高層公共建筑消防電氣設(shè)計中的幾個技術(shù)問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，06：230.