超高层建筑电气设计要点

超高层建筑电气设计要点

张嘉铭

广东省广建设计集团有限公司 广东广州 510000

摘要：在我国经济飞速发展的大背景下，城市化建设也如火如荼地进行中，作为建设项目最重要的组成部分，超高层建筑物的电气安装对整个建设项目的质量和居民的安全都有很大的影响。但是，当前我国的超高层电气建筑项目仍然存在许多挑战，迫切需要进一步的改进。本文对我国超高层建筑电气工程设计中的典型设计要点进行了简单的分析，并提出了一些解决方案，希望对我国建筑电气工程的发展相关研究起到一定的参考作用。

关键词：建筑电气；超高层；

引言

超高层建筑已成为城市现代化的标志，能集中展示现代科技实力。但也不可否认，超高层建筑的性质决定其造价高、功能复杂、容纳人员众多，对安全性、保障性的要求超过一般高层建筑，并使建筑电气设计的复杂性增加。高层建筑中看似一般的技术问题，在超高层建筑中就会变成需要特殊处理。

1.超高层建筑电气系统设计中的问题

1.1照明问题

照明问题是建筑物布线时的常见问题，其原因有很多，其中大多数是由施工人员的疏忽引起的，并且与施工人员的技术密切相关，例如灯高误差和不同的灯误差太大，不规范的安装等，即使这些小细节对于建筑物的整体结构不是必需的，但是它们也会影响建筑物的整体修建效果并引起照明问题。

1.2材料、设备不合格

由于是布线过程中的基本硬件条件，因此材料和设备与布线质量直接相关。因此，有必要在安装过程中检查材料和设备是否符合接线设备的要求，以免出现质量问题。照明设备，开关，电线，电缆和插座等作为通常使用的电气设备和材料，应在安装前仔细检查，以避免使用耐热性差和绝缘性差的材料。

1.3管路敷设问题

管道故障是电气安装施工中最常见的问题，对电气项目的安装质量有很大影响。常见的管道问题包括镀锌管道中的焊接裂纹，接地不良，短路，内部电路问题和管道变细等，这会影响建筑物的电源效果。

1.4图纸描述不清晰

为了确保施工的合理性和秩序性，在建造建筑物和安装工程之前，有必要制定图纸，确定适当的数据和相应的比例，并在此基础上严格执行各个环节以实现施工接线的合理开展[2]。但是，由于接线设备本身的特殊特性和复杂的接线图，许多相关的设计师由于自身的文化素养问题以及无法在接线之前有效地了解项目的当前状态而无法有效地了解当前的项目情况。这些不利因素将在电气安装中体现出来，持续扩展直接影响着电气工作的质量，严重时甚至危及居民的人身安全。

2.超高层建筑电气设计要点

超高层建筑主要是建筑高度超过100m的建筑物，当建筑物超过400m时，无论建筑物属于住宅建筑还是公共建筑，均为超高层建筑。世界超高层建筑学会以建筑高度是否超过300m以上作为超高层建筑的新判定标准。

对于超高层建筑，电气专业的要求较普通建筑的更为严格，负荷等级的确定、自备应急电源系统、高压供配电系统、低压供配电系统、变配电所选址、照明系统、火灾自动报警系统和防雷系统等问题是在电气设计中需要解决的主要问题。

2.1供配电系统

为保证超高层建筑的供电的可靠性与稳定性，需要设计两路独立的市电电源，两路独立的市电互为备用，且选择同时供电的运行方式，当一路市电断电时，剩余的电源应能保证满足二级负荷，一级负荷及一级负荷中特别重要负荷的供电。负荷等级应满足《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019及建筑物功能所对应的电气设计规范中对负荷等级要求的条文。

2.2自备应急电源系统

超高层建筑对于应急电源的动力源有具体要求，汽油、煤油、天然气等不得作为应急电源的动力源。超高层建筑应设置柴油发电机作为应急电源火灾备用电源。柴油发电机的最大启动容量及额定输出电源应根据超高层建筑的负荷大小，供电半径等条件确定。

2.3高低压供配电系统

超高层的高压供电系统宜采用主配变电所—分配变电所结构，主配变电所应采用单母线分段的主接线形式放射式引至分配变电所。

低压配电系统宜采用三级配电方式，配电线路布线系统应注意以下要求：

（1）建筑高度超过100m的公共建筑，应选择燃烧性能B1级及以上、产烟毒性为t0级、燃烧滴落物/微粒等级为d0级的电线和电缆。

（2）建筑高度超过250m的公共建筑，消防线路布线宜设专用竖井。

（3）设置在避难层的变电所，其低压配电回路不宜跨越上下避难层。

（4）超高层建筑的垂直干线可采用电缆转接封闭式母线槽方式供电。

2.4照明系统

超高层的照明分为普通照明及应急照明。普通照明的负荷等级根据超高层建筑使用功能不同有所区别，最高可达一级负荷。超高层建筑应设置航空障碍标志灯，航空障碍灯应按建筑物的最高负荷等级进行配电。航空障碍标志灯的设置也有要求，应设置在建筑物最高的部位，如果最高点所在的建筑面积较大时，或者建筑物位于建筑群中，这时除了在最高点设置航空障碍标志灯，还需要在外侧的转角位设置。航空障碍标志灯设置的水平，垂直距离不宜超过45m，设置的位置应方便进行检修工作。

超高层的火灾应急照明及疏散指示标志负荷等级为一级负荷，应由双重电源供电。应急照明应满足《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB 51309-2018的要求进行设计。

2.5火灾自动报警系统

超高层建筑的火灾自动报警系统设计较一般建筑的有特殊要求，主要为以下几点：

（1）裙楼以上的部分设置火灾自动报警系统，适宜采用集中报警系统和区域报警系统这两个系统相结合的方式组成，这两个系统之间适宜采用环形接线的方式连接。

（2）设置区域报警系统的位置，区域报警控制器的分支回路不应穿过避难层至其他楼层。

（3）避难层内的消防应急广播应采用独立的广播分路；避难层中应设置独立的有线和无线呼叫通讯系统；来实现与消防控制室的通讯。

（4）在没有具备设置消防分控室条件的楼层内，应设置值班室作为代替，负责本楼层内的无需信号触发的系统的联动控制，如火灾自动报警系统，应急照明及疏散指示系统，消防应急广播等，以及消防水泵，防排烟风机等的自动控制。消防水泵，消防风机的手动控制应接入消防控制室的火灾自动报警手动控制盘。

（5）转输泵应由在避难层设置的转输水箱上的液位控制器控制，消防转输泵的控制应自成系统，转输水箱的液位显示，转输泵的运行信号及转输泵的控制均能在消防控制室中掌控。

（6）在火灾发生之后，除了疏散人员用的电梯外，其他电梯均应依次停至首层火灾电梯的转换层，停后切断电源。

2.6防雷接地系统

超高层建筑属于第二类防雷建筑物。超高层建筑物根据建筑高度的不同就，防雷措施也有相应的变化，当超高层建筑建筑高度小于250m时，

（1）建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接；

（2）应利用钢柱或钢筋混凝土柱子内钢筋作为防雷装置引下线；每3层结构圈梁中的钢筋应连成闭合环路作为均压环，并应连接至防雷装置引下线；

（3）应将45m及以上外墙上较大的金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连，水平突出的墙体应设置接闪器并与防雷装置相连；

（4）垂直敷设的金属管道及类似金属物除应满足本标准第11.3.6条的规定外，尚应在顶端和底端与防雷装置连接。

当超高层建筑物建筑高度不小于250m时，除满足上述要求外，每层的结构圈梁中的钢筋应连成闭合环路作为均压环，并且应连接至防雷装置引下线；250m及以上垂直敷设的金属管道，在超过250m的部分应每隔50m与防雷装置连接一次。

参考文献

[1]林巨鹏.超高层建筑电气系统设计要点分析[J].建筑技术开发,2020,47(16):24-25.

[2]李炳华.超高层建筑电气设计要点[J].电气应用,2020,39(08):4-11.

[3]胡伟奇.超高层建筑电气设计要点探析[J].住宅与房地产,2019(36):68.

[4]杨永胜.高层建筑电气设计的要点微探[J].中国住宅设施,2019(11):60-61+63.

[5]陈军.浅析超高层建筑电气设计的关键技术[J].低碳世界,2019,9(10):164-165.