超高层建筑电气设计关键技术分析

超高层建筑电气设计关键技术分析

杜垣江

（中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司辽宁沈阳110000）

摘要：在超高层建筑建设的过程中应用到了很多的现代科学技术，一般情况下城市之所以要建造超高层建筑，主要就是为了竖立一个完美的城市形象并展现城市实力。我国已经针对包括电气设计在内的超高层建筑各项设计作出了明确规定，并制定了相关的技术标准，因此，在对电气系统进行设计的时候，必须要严格执行国家标准，只有这样才可以确保整个超高层建筑的电力安全。本文就超高层建筑电气设计的关键技术进行了分析探讨。

关键词：超高层建筑；电气设计；关键技术

在社会经济发展和建筑建设技术水平不断提升的形势下，我国超高层建筑逐渐增多，其质量也成为了人们重点关注的内容。超高层建筑设计对建筑质量具有重要影响，而电气设计是整体设计中的重要部分，因而，需要设计人员加强重视，对其关键技术充分掌控。

1超高层建筑电气设计特点

电气设计对于超高层建筑来说具有非凡的意义，也是十分重要的一个设计环节，因为电气设计关乎着建筑用电安全。超高层建筑中的发电系统、供配系统、设备运输系统都依赖于电气设计。通常情况下，超高层建筑电气设计中需要设计较多的用电负荷，并且用电负荷的类型较多。为了保证电气设计的合理性，应该先分析超高层建筑的特点，因为超高层建筑不同的性质，对于电量的要求存在着较大的差异，因此，在设计超高层建筑电气系统时应该严格的遵循国家的标准选择合适的符合等级，与此同时还应该综合考虑当地市政部门电力的实际情况选择电源，针对使用功能的情况选择电气设计的指标。超高层建筑的配电距离较大，这会导致用电负荷显著增加，电气设计的关键问题是确保电力设备的可靠与安全。此外，超高层建筑的人员较为密集，如果出现事故，人员不能够在短时间内被疏散。在超高层建筑电气设计时应该采取相应的安全措施与保护装置，从而保证消防用电设备与应急照明的可靠性。为了让超高层建筑的供电要求满足国家标准，在设计超高层建筑内部的避难层时，应该全面的考虑问题，并设置变电所。

2超高层建筑电气设计基本要求

2.1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，以确保任何情况下高层建筑可以实现持续供电的可能。

2.2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。

3超高层建筑电气设计的关键技术分析

3.1超高层建筑电气设备中配电站与避难层技术

建筑高度高是超高层建筑最主要的特点，在该特点的影响下，设计人员必须要重点考虑电气设计的供电半径。一般情况下，电气设计中，低压出线柜到末端配电箱的最佳长度应该控制在120m之内，并按照超高层建筑总电压5.0%的比例确定低压供电线路的要求。同时在设计中，需要采用分区域设计的方法处理变配电站，按照不同的功能情况，对供配电站各个功能区进行划分，包括地下区负荷中心、超高区负荷中心等。高压配电室一般会设置在超高层建筑底部，而在建筑空间面积足够的情况下，可以设置独立变电站。在设计避难层中，需要充分考虑不同楼层人员的求生需求，其中第一个避难层与地面之间的高度要小于等于50m，以后所有避难层与前一个避难层之间的高度都应该小于50m。在供电系统设计中，所有避难层的交直流电采用单独供应的方法，保证供电稳定性。

3.2超高层建筑电气设计中应急照明系统设计

超高层建筑电气设计中的应急照明系统，有必要充分考虑避难层照明的需求，因此在设计中，应该选择平均照度值大于等于3lx的灯具；而对于避难层走廊等特殊位置，所选择的照明系统灯具水平照度值应该大于等于5lx。对于具有特殊要求的应急照明层，其避难区、疏散走道的平均照度值应该大于等于10lx。而如果超高层建筑裙楼为大型商场，则需要采用一级负荷供电系统，保证照明供给水平。

3.3超高层建筑电气设计中的智能系统

超高层建筑智能化系统十分复杂，功能十分完备。主要包括通信网络系统、无线信号增强系统、多媒体数字会议系统、火灾自动报警系统和消防联动系统、智能系统集成、门禁系统等。它的应用非常复杂，因此设计者有必要考虑其合理的配置。并在日后的发展和应用节能，绿色环保和遵循的自动监测系统使用的原则，监测电气设备，。利用电气环保技术，最大限度地节约能源，以确保绿色环保，为人们提供健康，高效利用空间。

3.4超高层建筑电气设计中电压设计技术

使用不同的功能，所需的电压是不同的，因此，在电气设计的电压的选择，应根据高层建筑的不同功能进行科学的分析，合理定义的总安装容量的变压器。一般来说，第一负载和负载将占据的超高层建筑总负荷的比例较大，而单位通常是100～130va/平方米。超高层建筑大，耗电量较大，但单线路电压供电能力难以满足其需要，因此有必要采用多电源。在实际设计中，设计人员需要通过供电局和施工区进行沟通，了解供电电压水平，为施工项目提供综合考虑，科学选择电压。

3.5应急电源与备用电源设计

在设计过程中，相关人员必须要重视以下几个问题：①由于超高层建筑中的主要负荷量较大，因此正常的电源在断电之后需要在较长的时间内持续供电，因此需要配置具有稳定功率的柴油发电机组作为应急电源。②建筑内电子信息系统机房需要设置柴油发电机电源，保证能随时满足建筑空调、制冷设备等重要电气设备运行要求。③在使用柴油机组过程中必须要认识到建筑高度因素的影响，要设置不同的柴油机组，并且接地方式要与市电电源保持一致。

3.6合理选择供电电压、电源

在超高层建筑中选择电压、电源，必须要根据建筑负荷分析与用电容量等情况进行确定，一般可以按照1级负荷分级进行确定。同时，为了保证整个电气设计具有可靠性与安全性，在电气设计中可以至少选择两个电源供电方法，并且两个电源之间的运行电路联系不密切，保证在一条电路出现故障后，另一条电路也能完成正常供电。在电气设计中，根据建筑电气设备的不同功能用途，确定项目变压器总装机容量情况。一般而言，超高层建筑中的1、2级负荷在总用电负荷中所占的比例较大；建筑规模越大，其用电量越多，所产生的电压需求量也会有所增加。因此在设计阶段，应该对本地区市政电网进行咨询，在了解本次工程项目电源电压等级后，再做出比较选择。

结语

随着我国社会水平的提升，我国建筑工程的数量逐渐增加，这不仅推动了我国经济的发展，也促使我国建筑行业的创新。目前，我国建筑工程中出现了大量的超高层建筑工程。超高层建筑高度较高、规模大并且对用电要求较高、用电量较多、建筑电气负荷等级高，这些特点对超高层建筑电气设计提出了更高的要求。

参考文献：

[1]濮松奇．论超高层建筑电气系统设计与安装要点[J]．科技与企业，2013.

[2]李锐.超高层建筑电气设计关键技术分析[J].山西建筑，2015.

[3]杜垣江，性别：男籍贯：山西大同民族：汉学历：本科职务：电气工程师单位：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司.