浅谈超高层电气设计要点与关键技术

张鹏

深圳市博万机电设计事务所（普通合伙）

摘要：随着我国经济的快速发展，土地资源的紧缺，超高层建筑在一定程度上可以缓解用地紧张的现象。电气设计要求较普通的高层来讲，不管是设计还是施工方面，都提出了更高的要求。本文根据多年工作实践，对超高层的特征、电气设计要点及关键技术进行探索。

关键词：超高层建筑；电气设计；关键技术

前言

超高层指在一百米及以上的建筑，有效缓解了城市用地的紧张现状，进一步解决了社会矛盾。从侧面看也是城市的地标与名片，超高层集供电、给排水及其它先进设施为一体的智能产物。对于电气设计的要求很高，其设计的合理与否，关系到用户入驻之后使用的舒适度、经济性、安全性。因此，做好超高层电气设计，必须要清楚地掌握好设计的要点及关键技术，才能确保超高层电气质量。

1、超高层建筑电气设计要点分析

1.1供电电源以及负荷等级

超高成建筑的消防用电具有较高的要求，要严格按照国家的规范进行。结合实际来说，电源电压一般的等级是10kV或35kV，需要从不同的两路母线分别引进来多路成组电源，达到分列运行，同时供电。由于在实际中超高层建筑对供电要求特别高，在确保各项电气设备合格与稳定的基础上，必须设置柴油发电机为备用电源，才能确保超高层建筑配电的稳妥。

1.2对变配电所的设计

在超高层建筑设计中，除了中央空调冷站和水泵房是建在地下室以外，其他的一些电气设备都分散在地上各楼层。电气设计中将变配电所设于地下室以及中间各设备层，主要是为了使其能够更大限度的接近负荷中心。柴油发电机一般设置在地下室。对于建筑高度在300m以下的建筑，采用低压柴油发电机；建筑高度在300m-400m之间时，采用低压柴油发电机或10kV柴油发电机；建筑高度在400m以上的建筑，采用10kV柴油发电机。对于设置在设备层（避难层）的变配电所，考虑到变压器首次吊装以及日后维修更换的垂直及水平运输通道，单台变压器的容量一般控制在1000kVA及以下。

2、超高层建筑电气设计的关键技术

超高层建筑的电气设计要按照相应的规范要求，结合国家标准，并综合建筑工程的总体特点，把安全性和可靠性作为电气设计的目标，对其中的关键技术进行优化。对于电气设计中所涉及到的关键技术分别进行全面的分析。

2.1供电方面的选择

超高层建筑中供电方面的选择主要包括电源和电压的选择，这两方面的确定主要依据是各地的实际供电情况和负载能力等。不同的高层建筑都有相应的负荷等级，要严格按照国家标准来进行设计施工。在实际情况中，一般要设置多个成组的供电电源，才能更好的保障电气设计的可靠性和安全性。如果有成组电源，不管是否属于同一个电网，两者在实际的线路运行中的联系相对要小一些，这样的话在出现电源断电的情况下，另一个电源仍可以保证一定的供电。

超高层建筑电气设计中，变压器的不同容量由不同的功能和用途所决定。一般情况下，在总负荷中占有较大比例的是一级和二级负荷。超高层建筑的规模比较大，这就对电压提出了更高的要求，再加上单位条件下的线路供电能力有限，所以就会采取更高电压电源来或者多路电源供电。在建筑电气设计环节中，我们要以了解当地供电实际情况为基础，和当地的供电部门积极沟通，建立联系，合理选择建筑中的电源和电压，以保证今后工作的顺利进行和开展。

2.2备用电源和应急电源

高层建筑的特点是人员密度大和建筑规模大等，如果遇到火灾或者地震等突发状况时，人员的疏散会耗费比较长的时间。所以，在进行比较可靠的市电电源设置的同时，还应该设计应急用的电源设备，主要是柴油发电机组。备用电源和应急电源的设计中也需要注意以下几点问题：首先，由于超高层建筑重要负荷较多，因此，必须要配备相应的柴油发电机组作为应急电源来应对断电后的持续用电情况；其次，在超高层建筑内部的电子信息机房内也应该配备有柴油发电机电源，用来保证精密空调等设备的用电。在对柴油发电机组的设置中，我们要充分考虑建筑的高度，确定其接地形式符合市电系统，除此之外，还要考虑到其设置的合理性因素等。

2.3配电方式

超高层建筑主要有两种配电方式，分别是树干式和放射式，两者相比较而言，放射式的配电方式更可靠，树干式更经济。如果想要采取树干式的配电方式，则需要严格的按照相应的标准来进行，一般情况下，要根据配电层数来确定，楼层不宜过多。所以，在多数的超高层建筑中，一般应用的配电方式可采用放射式加树干式。

2.4负荷的分级

在我国，超高层建筑主要集中于公寓，酒店以及写字楼等。这些超高层建筑都存在着人员多且密集，遇到突发状况疏散困难等问题。对于超高层建筑的负荷分级，我们应当结合用户的实际需求状况，确保电气设备的负荷等级严格遵守国家的标准进行。

2.5航空障碍灯

在建筑物的顶端尤其是超高层建筑，必须设计安装航空障碍灯，如果建筑的制高点达到一定的高度或者超出一定的高度时，我们还要在其外侧部位再加设航空障碍灯，并且在设置过程中要保证其水平与处置距离不能太大，另外还需要提到的是，在有停机坪的建筑物周围也需要设置航空障碍灯。

2.6关于导体

导体的选择对建筑物的意义非同小可，一般负荷应选择低烟无卤阻燃型电缆，消防负荷干线必须选用矿物绝缘电缆，支线可选择低烟无卤阻燃耐火型电缆来保障其安全性、可靠性。

结束语

超高层的普及在一定程度上促进了它的发展与完善，使得其实用功能更加高级，这相应地也提高了电气设计的要求，全文主要针对超高层建筑电气设计中的一系列关键的技术进行了简要的归纳和总结，但是在我们的实际生活中，不能照搬书本知识，还需要对具体情况进行具体的分析，因地制宜的进行符合实际情况的设计。通过对这几个关键技术的总结，我们从中可以积累更多的经验，为今后高层建筑电气设计的发展奠定了更加坚实的基础。

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