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超高层建筑电气设计要点刘超

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：刘超

[导读] 摘要：经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。越来越多的超高层建筑，在为城市增添亮丽风景的同时，其安全问题也成为大众关注的焦点。

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        摘要：经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。越来越多的超高层建筑，在为城市增添亮丽风景的同时，其安全问题也成为大众关注的焦点。超高层建筑中电气设计的质量对人民的生命安全有着直接影响。因此，只有改善超高层建筑电气设计水平，才能维护用户的生命安全，进而促进现代化建设的持续前行。本文就超高层建筑电气设计要点展开探讨。
        关键词：超高层建筑；电气设计；设计要点
        引言
        在超高层建筑设计当中，电气设计是其一项重要的设计内容，电气设计质量直接影响着超高层建筑的质量水平与使用性能。明确超高层建筑电气设计要点，是保障超高层建筑设计施工顺利落实的重要前提，探究超高层建筑电气设计要点具有十分重要的现实意义。
        1基本概念
        在建筑工程领域，建筑电气是其中的重要内容，具有明显的复杂性、综合性与系统性的特征。建筑电气主要是以建筑物作为基础与平台，建立完善的电气应用体系。在建筑物的使用过程中，建筑电气具备一定的自动化、智能化特征，充分发挥各种建筑电气对建筑物的功能，实现空间、环境等的优化，使得建筑物本身具有更高的功能效益。当前，随着技术的进步，各种电气技术、电气设备等逐步被应用于电气设计中，但是在一些工程领域，管线布置、电气设备的应用等方面依然存在着一些不足，建筑电气设计受到诸多因素的影响，必须在设计中解决这些问题，提高建筑电气的质量。
        2超高层建筑电气设计原则
        2.1安全性
        电气设备的安全性极为重要，设计过程中小的疏忽就可能造成安全事故，威胁使用者的财产和生命安全，其中最常出现的便是线路老化以及设备漏电等问题，因此，设计人员在进行建筑电气设计时必须综合考虑设备安全问题，最大限度地避免意外事件发生。另外，应急机制的设置也极为必要，确保电气设备在出现故障的时候可通过应急设备或者应急维修维持正常运作。
        2.2经济性和环保性原则
        节能环保是目前社会建设发展中关注的重点内容，高层建筑作为电力消耗较大的建筑，在电气设计中，应将节能环保理念应用其中，运用科学合理的手段提高电气设计质量，降低能源损耗，进而创造更大的经济效益。
        2.3实际性
        电气设计应遵循的原则中最重要的一点便是实际性的实现，设计者必须首先掌握建筑的具体情况，进而进行符合现状的设计，切不可脱离实际、天马行空。不同的建筑拥有不同的特征和需求，设计工作者需要进入建筑现场，充分了解建筑特性，这样不仅可以实现电气设计工作的科学性，也可减少后续安全事件的发生，推动建筑行业发展。为实现建筑的高档，部分开发商不考虑材料实用性，一位进行高端建筑材料的选择，这样容易造成建筑设计不科学、不合理。对此，设计工作者要对建筑现场进行实地考察，了解建筑想要达到的主要功能，选用符合实际的材料和设备。
        3超高层建筑电气设计要点
        3.1负荷等级设定
        在针对这一超高层建筑进行电气设计时，工作人员需要切实结合国家相关标准要求及建筑物本身，对项目负荷等级进行明确设定。一般情况下，极为重要的计算机系统、弱电系统用电等负荷等级为一级特别重要负荷。消防控制室与火灾应急照明灯消防负荷的等级应设定为一级负荷，而办公楼层与商场中的一般照明或是建筑物内一般空调采暖系统等负荷，需设定为二级负荷。楼层通风空调与景观照明以及其他相关负荷等则需被统一划分至三级负荷范畴中。

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在计算具体负荷值时，相关工作人员需要对各业态负荷需求进行充分考量，一般我国超高层建筑的变压器单位容量基本为100～130VA/m3。
        3.2线路设计的措施
        在建筑电气设计中，线路设计也是必须考虑的要素。在线路设计中，有关设计人员要根据线路的具体使用需求，对配电线路加以科学设计，做好配电线路导线材质、线路长度等的分析，使得该线路设计能够在电气系统的运行中发挥其良好的节能效果。在经济条件允许的情况下，应尽量选用高导电率导体，如铜芯电缆等。配电线路的设计上，为了控制配电线路的长度，应尽量增加直线设计，降低线路损耗。
        3.3楼层配电竖井
        根据我国相关规定要求，超高层建筑的低压配电线路总长度需控制在250m以内，由于超高层建筑通常在地下室及避难层中设置变配电房，因此在设计选用变压器时，相关工作人员需对其体积与质量进行严格控制。对于应用在超高层建筑中的三相变压器，其容量需控制在1250kVA以内。超高层建筑在配电竖井设计中，其主要设计内容包括高低压电缆与母线槽的敷设，以及布设楼层配电箱等。按照相关设计规程，工作人员需将高压电缆竖井、低压配电竖井设置在超高层建筑楼层配电竖井中。并且使用双路由的消防用电供电方式，其供配电干线不允许设置在同一个竖井当中。
        3.4电气设备选型
        （1）高压开关柜选型。超高层建筑中，变配电房一般都设置在地下空间结构中，所以在高压开关柜选择上，为了避免危险，一般不会让其靠近干式变压器，并要求做好防护措施，确保高压开关柜的正常使用。一般情况下，超高层建筑电气设计中，高压开关柜以真空手车式高压开关柜为主。（2）电力变压器的选型。超高层建筑电气设计中，变压器的选择要综合考虑电气设备的种类、型号，以及电能供应要求，以实现电力线路的合理管控，降低短路、火灾等危险事故的发生，维护人们的生命安全。另外，变压器尽可能不要使用油式变压器，以免变压器内的油在外界因素的影响下发生着火现象，威胁建筑及人们的安全。这里可以非油式变压器为主，且要求其具有较强的防火性能。（3）应急设备发电机组。原有超高层建筑中的应急发电机组大多以柴油发电机组为主，后随着社会经济及技术水平的发展，应急发电机组的类型也在逐渐增多。现阶段，除了柴油发电机组外，燃烧涡轮发电机组也是最常用的设备之一。该发电机比柴油发电机的反应速度快，可以在发生故障后第一时间快速起动，满足应急发电和供电，缩小故障范围，以确保电力供应的可靠性。
        3.5完善消防电气系统设计
        在超高层建筑电气设计中，消防电气系统的设计极为重要，其可以在超高层建筑电气的使用过程中起到一定的安全保护作用，提高超高层建筑物本身的安全系数。在消防系统的设计上，由于其系统构成极为复杂，对设计的专业性与技术性要求相对较高。一般情况下，消防电气系统包含了火灾探测、报警控制与自动喷水扑灭系统，这三个子系统之间存在着紧密的联系，在电气设计的过程中这些电路需要另行加以设置，使得即使在火灾发生的情况下，消防电气系统的电路也依旧能够保持正常的使用。基于此，消防电气系统需要具备更高的智能化水平。在消防电气的火灾报警系统设计中，设计人员必须充分根据诱发火灾事故的温度与湿度因子等，进行火灾探测器的选配，保障其能够符合消防系统的使用标准。
        结语
        总而言之，在超高层建筑电气设计中，工作人员需要切实结合建筑实际情况，并认真遵循国家相关标准要求与设计规程规定，对超高层建筑的用电负荷进行合理设定。同时严格把控供电电源、备用与应急电源等各项设计要点，从而有效提高超高层建筑电气设计的安全可靠性。
        参考文献：
        [1]胡莹坚.超高层建筑（建筑高度大于250m）电气设计关键技术[J].现代建筑电气，2018，9（12）：50-54+67.
        [2]苏清评.浅析超高层建筑电气设计策略[J].安徽建筑，2018，24（5）：310-311.
        [3]刘大用.高层建筑电气工程供配电系统设计研究[J].智能城市，2018.4（16）：154~155.