超高层建筑电气设计要点王华君

超高层建筑电气设计要点王华君

王华君

浙江东华规划建筑园林设计有限公司浙江省杭州市310014

摘要：科学技术的发展为我国建筑设计提供了技术支持，新材料、新技术的应用，大大提升人们生活与工作幸福感，促使生活节奏变得更加高效。其中，建筑电气设计成为人们居住的必要条件，其设计质量直接决定居住体验的好坏。因此，有必要优化电气设计策略，提升设计质量，满足人们对电气的基本需求。

关键词：超高层；建筑设施；电气系统；设计要点

1超高层建筑电气设计的特性

1.1建筑高度

超高层建筑设施的高度比较高，受到其高度的影响，其电气设计工作开展的难度会比较大，其和普通的建筑设施相比较，其电气系统的运行状况会比较复杂。所以，在实际的电气系统设计过程中，相关的设计人员必须要对其设计方案的可实施性进行分析，确保其电气系统设计方案可以为施工工作提供物质保障，让其施工过程可以更为顺畅。

1.2复杂程度

超高层建筑设施内的电气系统复杂性比较强，其所使用到的电气设备数量以及种类都比较多，其电气设备的种类以及性能的增加，会给电气设计工作的开展形成阻碍，影响到电气设计的精准程度。

1.3精确要求

现阶段，人们的生活品质越来越高，其对于电气设备的使用要求标准也有所提升，建筑施工单位想要达到人们的要求标准，其所开展的电气系统设计工作须具备极强的精确性，从根源上降低电气设计工作中所存在的安全隐患，让电气系统的建设工作都能更加的顺畅。

2超高层建筑电气设计遵循的原则

2.1基础要求服务原则

电气设备的应用主要就是服务人们的日常生活，所以，相关的设计人员在开展电气系统的设计工作时，要分别对照明的亮度、色温等因素进行分析，其所设计出的电气系统必须要满足上述的各类要求，同时还应预测出人们的日后需求，预留下日后可以更改的空间，这种设计方式不仅可以有效防止电气设备使用产生超负荷而停止运行的现象，还能让电气设备发挥出其自身最大价值以及效用，给人们的生活提供了物质保障。

2.2节能环保原则

现阶段，节能环保理念已经成为了时代发展的核心，在进行电气系统的设计工作时，设计人员要以环保性能为基准，在电气系统稳定运行的基础层面上，尽可能地减少各类资源能源的损耗，给社会的发展提供助力。但是在实际的设计工作中，设计人员也不可一味的追求环保节能的设计，应当结合资金费用，综合性的设计电气系统，处理好环保和经济之间的关系，找到二者之间的平衡点，在降低电气系统运行损耗的同时，满足社会的经济发展需求。

2.3中长期负荷要求

要在开展电气系统设计工作之前，对超高层建筑设施内的电量负荷等进行调查和检测，并对其来路进行实时的调整和修改，使得其电气系统可以短时间内不需要再次进行更改，保障人们的生活品质。

3超高层建筑电气设计要点

3.1变电站、配电站的设计

由于超高层建筑具有较高的物理高度，且其建筑密度较大，一般情况下，用电量相较于其他建筑会多得多，所以，在对其进行电气设计时，应将供电半径增大。通常情况下，应合理控制低压配电线的长度，尽量将其控制在120m左右，同时，应保证其总电压不能超过5%。除此之外，配电站要进行分区域设计，按照不同区域的功能情况合理分配配电站。需要注意的是，一般情况下，应在建筑底部设置高压配电室。若空间充足，单独设置变电站。然而，在楼高超过200m的高层建筑的电气设计中，一般要根据建筑的电负荷分布状况，设计多处配电站及变电站。某企业在进行超高层建筑的设计时，将变压器设计在高楼层上，没有考虑环境因素，在其安装与使用中对居民产生了巨大的干扰，尤其是噪声，收到大量的居民投诉。所以，考虑到安装问题，应选择体积小、重量轻的变压器，减少运输及安装中的噪声和困难；在设置时，也应充分考虑电磁屏蔽因素和防水问题，不干扰居民，不影响使用。

3.2避难层的设计

在对超高层建筑进行设计时，必须要对建筑设计避难层。一般情况下，每隔15层就必须要设计一层作为应急逃生使用，避难层中不能放置杂物，以保证突发情况下，人员能够安全撤离。除了在建筑内设计避难区域，还要设计设备房。这是由于供配电系统应接近电力负荷中心，所以在设计时，通常会将变电所设置在此层，其他的排水及暖通等大多数也被放在此层。在对此楼层进行电气设计时，要充分考虑不同楼层人员逃生的需求，尽量避免电气线路在此层“穿行”，无法避免时，应充分做好防火隔离措施；在进行电气设计前，充分了解建筑结构，并与建筑设计团队加强沟通；在施工前，就避难层的变电所位置进行协商，减少安全隐患；对所有避难层单独供电，确保供电稳定和安全。

3.3应急照明系统的设计

在对超高层建筑进行电气设计时，应充分考虑应急照明系统的目的和意义，对其进行科学的、合理的设计。首先，在灯具的选用上。考虑到应急照明的目的，应挑选平均照度值大于或等于3lx的灯具。对于一些特殊区域如避难层，应选用大于等于51x的灯具，救生通道选用大于101x的灯具。其次，应按最新规定设置应急照明电源、配电箱等设施；在供电时，应采用一级电荷，保障照明。

3.4应急电源的设计

在超高层建筑中，应急电源就是为了满足消防的需求，保障建筑计算机等用电设备的安全，避免突发故障而引发的停电、断电所带来的损失。首先，应保证应急电源的“及时性”，当原始供电线路出现问题时，应急电源能立即开始输电，保证正常用电。其次，在电力系统恢复运行后，应急电源能自动停止输电，防止二次故障。某企业在电气设计中将应急电源的工作进行了合理配置，将UPS、EPS的应急电源和发电机相配合，在故障时，将UPS、EPS作为临时应急电源使用，等到柴油发电机能够稳定运行时，再使用发电机电源，大大增强了应急电源的可靠性及稳定性。

3.5消防系统的设计

除了对上述文中的故障、事故进行应急处理，还应在设计中兼顾消防系统，使相关器械能在探测到“危险”时发出信号，提醒相关人员进行处理或逃离。首先，温度、烟雾探测。此种探测器能有效对危险进行预警，但是其若发生故障，预警功能也就不能发挥出作用。所以，在进行其位置设计时，应考虑不同高度、不同空气流通速度，将感应器放置在不同位置，以便对于不同区域的灾害及早感应，触发预警，增加处理时间。其次，在选用相关装置时，应选择性能较好、灵敏度较高的感应器，并安装报警系统，保证事故处理的及时性。

3.6防雷系统的设计

雷电灾害对于超高层建筑物电力系统的损害非常大，所以，在建筑设计中，应充分考虑所在地区的雷雨天气发生的频率，危害程度及雷电平均强度，采取相应的防雷措施。通常情况下，为了避免雷电侵害，选取法拉第笼，结合避雷带和避雷针进行防护；在降低接地电阻方面，采取联合接地手段。除此之外，在设计中还应对整体建筑物进行电磁屏蔽，用以避免雷电灾害造成的电子设备的损伤或瘫痪。

结束语

综上所述，本文针对超高层建筑电气设计的基本要求进行了阐述，并在电气线路设计、应急配电系统设计等方面进行了研究。超高层建筑是我国未来建筑的发展方向，其电气设计十分重要，关乎建筑整体质量以及居民的人身安全。应充分结合建筑自身功能需求，当地供电局对用电的基本要求等方面，合理设计电气施工方案。在满足建筑基本功能需求的基础上，也能够符合我国用电基本规定，并在最大程度上提升用电安全。

参考文献：

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[2]张国基.浅谈电气节能技术在绿色超高层办公建筑中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（11）：3515–3516.

[3]刘海伟.浅谈某超高层建筑电气设计控制关键点[J].建材发展导向（上），2018，16（10）：362–363.