超高层建筑电气设计的关键技术分析

超高层建筑电气设计的关键技术分析

王海峰

关键词：超高层；建筑电气设计；关键技术；分析

引言

伴随着经济的发展，人们的物质生活水平得到了显著的提升，城市建筑大规模地展开。尤其值超高层建筑随着建筑施工工艺的进步，建筑的楼层不断增加。建筑楼层的增加，对与之配套的楼层电气，也提出了较高的要求，国家有关规定都对超高层的建筑中电气设计提出了详细的标准与要求。因此，电气设计者需要参照标准，不断优化完善电气设计，使其在实际应用中发挥较好的作用。

1变压器的电气节能分析

在设备的实际选择中，不管所选用的设备类型是油浸式还是干式都应达到限定标准中的最低要求即第3级标准。而要使变压器达到节能标准，则两种类型设备的相关功率损失指标都不应高于限定标准中的第2级。电工钢也叫做硅钢片是变压器中普遍采用的软磁金属材料，而非晶合金是目前最有可能替代电工钢的金属材料，相比之下，非晶合金的有着良好性能指标，在导磁、抗腐蚀、磨损、强度、电流通过率等方面优势明显。若以热轧硅钢片单位损耗定为100%，则采用冷轧工艺处理后的产品其单位损耗只有32%，非晶合金仅为7%，所以在变压器中采用非晶材料已被国际公认为变压器未来发展的方向。目前，在非晶合金变压器的使用过程中，往往会出现在设备运行的最初几年里节能效果非常明显，但随着设备运行时间的逐年增加节能效果逐渐减弱的情况。该问题的出现为非晶合金变压器的发展带来了瓶颈，只有解决设备的使用稳定性，才能得到市场的认可，最终使产品得到客户的信赖。

2超高层建筑

超高层建筑主要是指整个建筑高度超过100m的民用建筑，随着城市化进程的加快，城市人口越来越多，这种建筑方式非常适合城市用地紧张的局面，同时较多的超高层建筑设计在城市中拔地而起，也彰显了该地发展势头强劲和发达的城市形象。在超高层建筑发展过程中，融入了较多的科学设计理念，其超高层建筑电气设计关键技术解析中的电气设计就是一项最基本的设计要求，这一设计对人们的生产生活影响十分重大，并且超高层建筑电气设计又是一项十分艰巨的工作，它对电气输电系统有着极为较高的要求。首先要确保，输电线路足够长，承受用电的负荷量要足够大，供电的安全性要能够有效得到保障，等一系列的要求，使相关的设计人员必须设计合理的方案，确保其科学性与合理性，从而实现实际使用过程中的安全性与稳定性，确保超高层建筑各方面符合国家要求的有关规定。

3超高层建筑的电气设计的要点

3.1明确负荷等级分类

超高层建筑根据其功能类型的不同有不同等级的负荷分类，总体来说都属于一级负荷类型，其中消防负荷及障碍照明用电等属于稍高等次的一级负荷，其他属于普通的一级负荷。具体来说，在消防负荷方面，主要包括了消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动防火门窗、卷帘、阀门等，该部分属于一级负荷；障碍照明用电虽然也属于一级负荷，但是在设计时应与消防负荷分开进行设计；而其他类型的供电服务例如走道照明、值班照明、主要业务和计算机系统用电，安防系统用电，电子信息设备机房用电，客梯用电、排污泵、生活水泵用电等都属于普通的一级负荷。在设计过程中必须首先明确负荷等级，把握各个子电气系统的负荷要求，合理进行设计。

3.2供电电源及电压的选择

一般来说，建筑供电的电源及电压的选择需要根据建筑的用电负荷情况确定，在设计过程中，考虑到超高层建筑的用电负荷情况，在电源选择方面，至少应该设计两个电源进行供电，并且这两个电源应该分别来自两个不同的电网，或者是彼此之间的相互影响较弱。

4超高层建筑电气设计中关键技术分析

在高层建筑设计过程中，为了进一步设计出更为科学合理的电气设计方案，需要设计人员结合超高层建筑的主要特点，并在有效满足国家相关的技术规范基础上，着重关注电气设计的重要关键性环节。电气设计人员本着认真负责的工作态度，任何细节都要全方位地考虑到，为以后的施工操作以及之后的使用与运转打下坚实的基础。

4.1负荷等级选择恰当合适

在一般的情况下，城市发展中建设超高层建筑投入使用的都是民用公寓、高档的写字楼、或者是大型的酒店。从这些使用建筑的商家来看，高层建筑中的人员分布都是较为密集的，所以设计师应考虑建筑用户的实际需求，与国家对于高层建筑中使用的电气设备负荷分级的相关规定，恰当合适地对用户实施比较合适的分级，从而确保整个高层建筑电气设备运转的安全稳定。

4.2压与电源的选择要合适

电源与电压是整个高层用电系统中较为关键的部分，在进行这两方面的选择时，一定要综合考虑多种因素，如用电容量、负荷等级等。在电气设计环节可以设计两个电源的供电系统，确保两个电源分别是属于不同的电网。如果是两个电源都属于同一用电网，也必须避免两个电源在电路上的连接，这样设计的主要目的就是为了当其中的一个电源不能供电时，另一个电源可以保证整个电力系统持续运转，有效确保整个高层建筑可以实现持续不断的供电需求。其次，由于超高层建筑实际使用功能的不同，在电气设计上也存在着较为巨大的差异，其中最为重要的就是变压器的选择。高层建筑本身就有着规模较大的需求，所以对电压也有着较高的要求，如果实际运行中电压线路的实际供电能力有限，可以借助采用多个较为小型的电源实现供电。此外，在进行电气设计时还需要首先与当地的市政电网取得联系，结合意见建议选择合适的电压与电源。在这儿着重强调，一定要结合国家的相关规定选择合适的电压，国家明确规定过，如果实际电网中没有35kV的输电电压，10kV就是最大的电压等级，电容量不能再大了，同时考虑地理位置的因素，各个地区之间对于电压的需求与整个电力运转系统的承受的负荷量有着各自的差异。因此在超高层建筑电气设计时，需要结合当地的具体实际情况，尽可能提高高效、安全、稳定的供电系统。

4.3配电站与变电站设计的注意事项

着眼于超高层建筑自身的独有特点，在进行配电站和变电站的设计时。重要关注事项就是供电半径的考虑，以及选取合适的低压配电线路，在高层建筑电气设计中，一般高层建筑不要超过200m。如果建筑物超过200m就需要考虑，设计建立多个配电站以及变电站，对于这两站的位置选择应尽可能结合建筑条件，具体安排在比较合理的位置。底层或是顶层居中，根据实际需求而定.

结束语

综上所述，伴随着城市建设的发展，城市高层楼建筑工程增多，规模不断扩大，城市人们对生活质量的要求逐步提高，相应地，对于超高层楼的电气设计也提出了较高的要求。安全稳定的电气设备与人们的生活息息相关，工作人员在按照国家基本要求的基础上，还需要逐步优化完善设计过程中的各种环节，确保之后的用电用气实现高效、稳定、安全，切实做到避免因为任何人为设计操作的因素给人们带来经济损失或责任事故。

参考文献

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