超高层建筑电气设计要点论文

超高层建筑电气设计要点论文

　　摘 要：作者总结了近年来设计的超离层建筑，并对超离层建筑电气相关专项课题进行了研究，系统、全面地提出了超高层建筑电气设计的要点，对超高层建筑的电气设计有针对性地做出了要求和规定，旨在为设计人员提供参考。

　　关键词：电气论文

　　概述：

　　最近几年，随着经济的发展和新技术、新材料的不断应用，各地超高层建筑不断涌现，超高层建筑一般都建设在城市的生活和经济中心，由于超高层建筑的楼层多，建筑高度高，对供电的可靠性以及消防等的要求也与普通的高层建筑不同，设计的复杂性也增加了很多。本文将结合设计规范谈谈超高层电气设计中的一点看法。

　　1、供配电系统

　　1.1 负荷等级

　　按现行的国家规范要求，超高层建筑中的消防用电设备如消防水泵、消防电梯、防排烟风机、消控中心、应急照明和疏散指示灯等和安防系统用电、电子信息设备机房用电均应按一级负荷中的特别重要负荷要求供电;客梯电力，排污水泵，电话机房和保安，航空障碍灯等用电设备均应按一级负荷的要求供电。

　　1.2 供电电源

　　超高层建筑的正常电源数量不应少于二个，且要求二个电源应为不同路由的电源线路，以保证一个电源发生故障时，另一个电源不致同时受到损坏。电源的电压等级一般为10KV，当然负荷容量大的可以为35KV。超高层建筑应设柴油发电机作为应急电源或者备用电源，一般低于200米的超高层建筑宜采用低压柴油发电机。

　　1.3变配电所的设置

　　变配电所应尽量靠近负荷中心，主变配电所宜设置在地下一层、首层或设置单独的变配电所。根据《全国民用建筑工程设计技术措施电气》，低压线路的供电半径一般不宜超过250 m， 当供电容量超过500 kW， 供电距离超过250m 时宜考虑增设变配电所。如果建筑高度超过200 m， 再加上50米平面距离， 建筑上部的供电半径一般会超过250 m， 电压降有可能超过规定值， 供电质量将下降， 电能损耗加大， 肯定会影响电梯等设备的运行。因此建筑高度超过200m 的超高层建筑，，宜设置分变配电所。分变配电所要结合避难层和技术层设置，考虑到防噪声及位于负荷中心等因素，分变配电所一般位于顶层设备层，高、低压配电柜出线方式宜为上进上出，考虑变压器的垂直运输通道以及设备对楼板荷重的影响，单台变压器的容量不宜超过630KVA。变压器运输可考虑通过货梯井道吊装。变配电所附近设置柴油发电机组，分变配电所附近考虑EPS或者容量不超过200KW柴油发电机。

　　1.4低压配电系统

　　低压配电系统采用三级配电方式，即总配电(变配电所)、区域配电(配电间)、终端配电。三级配电系统相互之间保护开关要求具有选择性。低压系统一般采用单母线分段+一段应急母线的形式，即二路市电为分段的母线供电，中间设联络开关，设置一段应急母线，为应急负荷及备用负荷供电。

　　2、电线电缆选择

　　2.1在超高层建筑中消防设备线路选用矿物绝缘的防火电缆，避免因供电线路的损坏而影响消防设备的正常功能。对于一般的动力设备和普通照明回路，为防止火灾时因电缆的绝缘及护套层的着火延燃而造成更大的人员和财产损失，在超高层建筑中应选用阻燃型的电缆和电线。

　　2.2连接用矿物绝缘防火电缆的配电箱的防护等级不宜低于IP55。

　　2.3超高层建筑高压宜设置单独的竖井，如与低压电井共用，电井面积要加大。低压电井内由于电缆数量较多，可分设普通桥架和应急桥架。

　　2.4超高层建筑物中的电缆竖井，宜按避难层上下错位设置。

　　3、照明设计

　　3.1民用建筑电气设计规范要求超高层必须设置航空障碍灯。其设置的原则是自顶部最高处开始，以屋面外侧墙转角处为第一圈，自上到下的水平及垂直间距均小于45米间隔设置。对标志灯的光效、频闪配置要求是距地面60米以下为低光强红色恒光灯，90～150米范围内为中光强红色恒光灯(亮度≥1600cd)，150米以上为高光强白色同步频闪灯(频率为20次/分)，建筑物超过100米以上部分还应相距最高点每隔30米再装设一组中光强红色恒光灯。

　　3.2应急照明的持续供电时间应满足消防要求，超高层建筑的避难疏散区域的最小持续供电时间t≥60分钟，消防工作区域的最小持续供电时间t≥180分钟.

　　4、防雷与接地

　　4.1超高层建筑按不低于第二类防雷建筑物设防。一般采用法拉第笼式保护，屋面设置避雷带结合避雷针的联合保护方式。

　　4.2超高层建筑一般采用基础联合接地，接地电阻小于l Q。

　　4.3超高层建筑电子信息系统防雷击电磁脉冲防护等级应采用三级浪涌保护。

　　5、火灾自动报警及控制系统

　　5.1根据规范《火灾自动报警系统设计规范》GB50016-98的有关要求，超高层建筑应按特级保护对象设置火灾自动报警系统，保护对象分级为特级，除游泳池、溜冰场、卫生间外，均应设置火灾自动报警系统。火灾自动报警系统采用控制中心报警系统方式。

　　5.2超高层建筑的探测器应选用自带地址码的智能型，一般是平顶、层高小于6米的楼层平面，感烟探测器可以按R≤5.8米、感温探测器可以按R≤3.6米在整体上合理布局，消除死角。

　　5.3超高层建筑除按国家规范的一类高层建筑标准设置消防广播、手动报警按钮、消防报警电话外，各避难层应设独立的消防广播，且能接收消防控制中心的有线和无线两种广播信号。

　　5.4超高层建筑各层的消防疏散楼梯口部和消防电梯前室内宜设置带光闪烁的楼层火警指示灯。

　　5.5超高层建筑的各避难层与消防控制中心之间应设置独立的有线和无线呼救通信。

　　5.6超高层建筑应设置防火剩余电流动作报警系统。

　　6、其他系统

　　6.1超高层建筑宜设置建筑设备管理系统，满足不同区域的管理要求，已利于管理和节能。

　　6.2视频监控系统宜采用专用有线传输方式，要考虑信号衰减及电压降。

　　6.3综合布线系统的电缆、光缆选用阻燃等级，低烟无卤级别产品。

　　结束语

　　超高层建筑高度高，人员密集，对供电的可靠性以及消防等的要求必须安全可靠，对高低压配电系统应能灵活控制，如过渡季节能根据负荷的变化适当减少变压器的运行，以达到节能的目的。火灾自动报警系统利用消防控制设备进行可靠的控制，满足在不同的区域发生火灾时都能准确启动相应的消防设备，以便于人员疏散、逃生，减少损失。

　　参考文献：

　　[1]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98

　　[2]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)

　　[3]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

　　[4]《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》2009

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