超高层建筑电气设计要点 ABCD版.docx
消防负有1 #2#变压器联络示意图超高层建筑电气设计要点it 1. IK. 2K.业同第加电气联及鼠枚喉«,正常运行时,1K. 2K 金上,义所不;加拿6珞,昊先毓用KLK中的一个,5K才就 舍上.如窜次网等.须先看开JK , 1K检K力的台上.2.当一台殳R*因检修支款律停&H,*除算3K一时暮蜜昊食有.IX保证另一台攵任杓意要负科不过算.2. 4M开关乎R合上,集*发电机比于华堂6,专用64田才都停 M .蒙池发电机E动.图1:柴油发电机作为备用电源情况下的系统供电方案摘要:近年来,随着我国建筑行业的快速发展,设计能力及建设能力的显著 提高,一幢又一幢的超高层建筑拔地而起。而超高层建筑,有时也反应了一个城 市的经济发展水平与现代化建设水平。本文主要从超高层建筑的概念、负荷等级、 系统设计等方面进行了详细的阐述。关键词:超高层建筑;电气设计;供配电一、超高层建筑电气设计概述随着我国城市化的发展,人民对建筑的需求也在不断增加,使得超高层建筑 的地位显著提升。根据规范民用建筑设计通则GB50352-2005中的规定: 建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。此类建筑不仅是现代科技和建筑 的有机结合体,更是集电力、排水及智能控制于一身的综合体。因此在一些大中 城市,超高层建筑已成地标,成为城市的资源聚集地。二、超高层建筑电气设计基本要求2.1 负荷等级与电源项目概况:本项目为综合客运枢纽站(长途客运站部分)、东站城市广场2# 楼项目,位于东站南广场东侧,地上33层,地下三层,总建筑高度为149.65m, 建筑面积为58994.97 m2,主要使用功能为商业和LOFT酒店式公寓为主。负荷等级:本超高层建筑应按一级负荷用电进行设计,如走廊照明、值班照 明、客梯用电、普通排水泵用电、生活水泵用电等。但其中的消防控制室、重要 的通讯计算机用房、消防水泵,卷帘,风机等消防设备、应急疏散照明等应按一 级负荷中的特别重要负荷供电。其他负荷如办公室用电、空调用电、公寓内用电 等则可按三级负荷供电。电源情况:从市政引来2路独立的10kV电源作为本项目一级负荷的供电电 源,另在地下一层设置一台1340KW的柴油发电机作为一级负荷中特别重要负 荷的应急电源。在市电与柴油发电机之间设置电气和机械联锁,确保两个电源不 并列运行,变电所内变配电装置全部采用无油元件。低压配电:重要的用电设备在配电线路末端均采用自动切换装置,以提升电 路运行的稳定性,与此同时,一级负荷中的特别重要负荷均采用独立的、专用的 供电线路。主要目的为,若建筑内部的供电系统发生故障,导致电路被切断时, 消防用电仍然能够独立运行,以备建筑内发生火灾或其他安全隐患时,能够有效 解决。这部分独立、专用的供电线路主要来自于柴油发电机组或者UPS、EPS 等。图1:柴油发电机作为备用电源情况下的系统供电方案 质量是非常必要的。在超高层建筑工程的建设中,保证电气工程设计得科学性, 能够大大提升建筑工程的整体质量,对于人们的使用更是非常有利的。但需要注 意的是,在超高层建筑建设的过程中,对其产生影响的因素也是非常复杂的,因 此,在设计人员进行设计的过程中,需要充分考虑到这些影响因素的问题,避免 疏忽造成工程建设存在安全隐患。浅谈超高层建筑电气设计要点【摘 要】随着我国经济的快速发展,建筑行业水平不断提高,超高层建筑 在我国变得越来越多,人们对其质量水平提出更高的要求,超高层建筑设计直接 影响整个建筑物的质量。作为超高层建筑设计的重要环节,电气设计粗腰设计人 员予以高度重视,掌握其设计技术要点。本文分析超高层建筑电气设计关键技术。【关键词】超高层建筑;电气设计;关键技术1 .超高层建筑电气设计的特点超高建筑一般是指整个建筑高度大于100m的民用建筑。在超高层建筑的 设计中,电气设计是非常重要的环节。众所周知,超高层建筑中的供配电系统、 发电机系统以及设备的垂直运输等都要依靠电气设计。一般情况下,超高层建筑 中的电气设计会涉及较多的用电负荷,而且这样的用电负荷种类较多,不同性质 的高层建筑对用电量的要求不同,存在较大的差异,因此,要根据国家颁布的关 于超高层建筑的规范和标准确定负荷供电的等级,也要结合当地的市政电力情况 确定具体的电源,在不同的使用功能下确定整个电气设计的指标。超高层建筑输配电的距离大,使得用电的负荷也会增加,电力设备的安全性 和可靠性是电气设计的关键,对其要求也相当高。因此,在电气设计中,一定要 保证应急照明灯以及消防用电设备的安全可靠性。一般情况下,为了满足超高层 建筑的供电需求,在建筑内部避难层的设计上,要根据楼层的设置设计具体的楼 层变电所。2 ,超高层建筑供配电设计要点2.1 超高层建筑负荷分级超高层建筑的主要使用功能多为人员密集、疏散困难的酒店、写字楼、商业、 公寓等,对于此类建筑的用户负荷分级应按特别重要用户考虑。这里需要注意的 是航空障碍标志灯电源应按一级负荷中特别重要的负荷要求供电。其负荷密度与 其自身的建筑功能、建筑面积、建筑高度以及附属功能等因素有关。一般在80 120W/m2o2.2 超高层建筑电源设计超高层建筑应按不少于两个电源供电,两个电源分别来自不同的电网或同一 电网但在运行时电路相互之间联系很弱。电气距离较远,保证当一路电源断电时, 另一路电源应能保证二级及以上负荷的供电。且超高层建筑的应急电源应采用柴 油发电机,不可以使用煤油,天然气,汽油等作为动力源。2.3 超高层建筑变配电站设计超高层建筑的最大特点就是建筑高度高,对电气设计的影响就是要考虑供电 半径问题。低压配电线路的长度一般不允许超过250m。建筑高度200m对供配电设计而言是个界限,通常超过此高度的建筑应设置 多处变配电站。使变配电站设置在负荷中心,高压配电室宜设在主体建筑物的地 下,也可设置独立的变电站、分配变电站应根据负荷情况设在避难层、顶层、冷 冻机房附近等处。变压器如果设置在楼上应该注意两个问题:一是要考虑与其相邻的住房的电 磁屏蔽、减噪,降振,防水等。二是其选型要考虑在体积和重量上的运输要求, 通常是能够满足货梯运输或者吊装运输的方式,因此不宜选择体积大、重量大的 变压器。3 .超高层建筑电气设计的关键技术分析3.1 超高层建筑电气设备中配电站与避难层技术建筑高度高是超高层建筑最主要的特点,在该特点的影响下,设计人员必须 要重点考虑电气设计的供电半径。一般情况下,电气设计中,低压出线柜到末端 配电箱的最佳长度应该控制在120m之内,并按照超高层建筑总电压5.0%的比 例确定低压供电线路的要求。同时在设计中,需要采用分区域设计的方法处理变 配电站,按照不同的功能清苦情况,对供配电站各个功能区进行划分,包括地下 区负荷中心、超高区负荷中心等。高压配电室一般会设置在超高层建筑底部,而 在建筑空间面积足够的情况下,可以设置独立变电站。在设计避难层中,需要充 分考虑不同楼层人员的求生需求,其中第一个避难层与地面之间的高度要小于等 于50m,以后所有避难层与前一个避难层之间的高度都应该小于50m。在供电系 统设计中,所有避难层的交直流电采用单独供应的方法,保证供电稳定性。3.2 应急电源与备用电源设计考虑到超高层建筑具有高度高、人员密集的特点,疏散时间较长。因此为了 进一步保证居民的生命安全,除了要配置可靠的市电电源外,还需要在建筑内设 置一组柴油发电机组,作为面对突发事件时的应急电源。在设计过程中,相关人 员必须要重视以下几个问题:(1)由于超高层建筑中的主要负荷量较大,因此正常的电源在断电之后需 要在较长的时间内持续供电,因此需要配置具有稳定功率的柴油发电机组作为应 急电源。(2)建筑内电子信息系统机房需要设置柴油发电机电源,保证能随时满足 建筑空调、制冷设备等重要电气设备运行要求。(3)在使用柴油机组过程中必须要认识到建筑高度因素的影响,要设置不 同的柴油机组,并且接地方式要与市电电源保持一致。3.3 电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。3.4 超高层建筑电气设计中应急照明系统设计超高层建筑电气设计中的应急照明系统,必要充分靠考虑避难层照明的需 求,因此在设计中,应该选择平均照度值大于等于31x的灯具;而对于避难层走廊 等特殊位置,所选择的照明系统灯具水平照度值应该大于等于51xo对于具有特 殊要求的应急照明层,其避难区、疏散走道的平均照度值应该大于等于lOlxo而 如果超高层建筑裙楼为大型商场,则需要采用一级负荷供电系统,保证照明供给 水平。3.5 设计电压的技术通常电压会随功能用途的改变而改变。所以,在设计电气时,应根据超高层 建筑的具体功能来科学地选择电压,并通过相关分析,明确变压器总容量。对于 超高层建筑,一、二级负荷在其总用电负荷中,所占比例较大,单位符合功率宜 在1()()13()VA/m2之间。大规模是超高层建筑的一个基本特点,且用电量也非 常大并且集中,因而由单回路供电,将满足不了供电需求,所以应同时使用多个 电源。设计人员在进行初步供电方案设计时应充分考虑,还需要积极与所在地的 有关供电局进行有效交流沟通,及口寸了解可以为整个建筑工程供给足够电源的实 际电压等级,并全方位地进行考虑,以选出合适的电压。4 .结语对超高层建筑的电力设计要根据建筑的特点及相关的设计标准,对其关键技 术,如负荷分级、供电电源和电压的选择、变电站和配电站的设计、应急电源和 备用电源的设计、配电方式的设计、航空障碍灯设计等,进行详细的分析,确保 超高层建筑电气设计的安全性和可靠性。5 .2电缆敷设及设备安装在超高层建筑的电力系统设计中,举寸于单台容量较大的负荷或重要负荷采用 放射式配电,对一般设备采用放射式与树干式相结合的混合方式配电;对于消防 负荷及其他重要的一、级负荷常常采用两路电源的供电方式,并且重要的设备用 电常选用末端互投的供电方式以保证用电设备的可靠性。本项目的公寓用电则采 用密集型插接母线的方式进行供电,而其他公共用电则选用预分支方式沿电缆梯 架进行敷设。本项目所有的电力设备均符合国家有关标准,凡属于强制性认证的产品应得 到国家认可的有关认证证书。其中,对于变压器、柴油发电机组安装:发电机安 装做法参照图集应急柴油发电机组安装15D202-2,干式变压器安装做法参 照图集干式变压器安装99D201-2 (2009版),超高层建筑电气设计参照图集 超高层建筑电气设计与安装14D801,变配电所常用设备安装做法参照图集 变电所常用设备构件安装03D201-4。变电所内必须采取减震降噪、电磁辐射屏蔽措施,具体要求如下:1、变压器需安装在复合阻尼弹簧减震台上。变压器带金属外壳,选用干式 低噪声变压器。2、本工程变压器安装位置考虑落于承重梁上减少对楼板共振现象。3、变压器室及变电所隔墙不能有间隙,水泥填实,内外侧均需抹灰。变电 所远离弱电机房及办公等易受干扰场所,隔墙两面刷导电屏蔽涂料屏蔽处理。4、变电所外内墙粘贴高效吸声板,降低变电所噪声对外界影响。6 .3满足节能基本要求超高层建筑耗能较高,因此在设计过程中应充分考虑其节能性能。本项目在 节能方面设计如下:1 .灯具(包括应急照明灯具)均采用LED节能灯,以减少灯具的耗能,使 灯具的功率因数均大于09。2 .在水泵以及空调风机的设置过程中,常采用变频空调,以实现最优节能效 果。3 .在变电所处设置有源滤波及无功补偿装置,并选用SCBH15型节能干式变 压器,并满足三相配电变压器能效限定值及能效等级GB 20052中的二级能 效等级的要求。4 .设置能耗监控系统,对分类和分项能耗数据进行实时采集,并实时上传至 上一级数据中心。5 .对电梯、扶梯等采取变频拖动调速等节能控制方式并具有群控功能。6 .对走廊照明、商场照明、室外泛光照明及航空障碍照明等采取分区、定时、 照度调节等节能控制措施。三、超高层建筑电气设计关键技术3.1 变配电站设计超高层建筑由于建筑高度高、建筑密度大、用电量多、低压电缆供电距离受 限等诸多原因,常设置超高层建筑专用变电所。对一般情况而言,为保证电压降 低于5%,从变电所敷设至用电设备的低压电缆的长度不超过250mo因此对于 建筑高度在200m以上的超高层来讲,其设计方案与常规设计较为不同。对于常 规项目来讲,变电所一般位于建筑的地下一层或者一层,但对于超过200m的超 高层建筑来说,变电所还可能设置在建筑的中间层,如150m或200m高度,从 而使得变电所设置在建筑用电负荷的中心位置,高压电配电室设置在建筑物地 下。位于高位的分变电所一般采用体积或重量较小的变压器,从而降低设计运输 以及安装难度。而南宁凤岭客运枢纽2#楼项目因建筑高度不超过200m,因此仅 在地下一层设置本项目专用的高压室及10kV变电所。在节能功效上,应根据高层楼宇建筑实际用电负荷需求,按照略高于配电变 压器最佳负荷率选择配电变压器,一般配电变压器负荷率在70%更加节能,而本 项目选用4台变压器,其负载率分别为67%、73%、75%、72%。本项目在变压 器选择上采用的是非晶合金铁心变压器(低损耗节能型),此类变压器以铁基非 晶态金属作为铁芯,由于该材料不具长程有序结构,其磁化及消磁均较一般磁性 材料容易。因此,非晶合金变压器的铁损(即空载损耗)要比一般采用硅钢作为 铁芯的传统变压器低70-80%,同时还可以降低配电变压器空载电流延长配电变 压器的综合使用寿命。3.2 疏散照明设计超高层建筑的照明系统设计除了每一个楼层的照明设计以外,重点是疏散照 明系统的设计。按照我国相关规定,超高层建筑的疏散照明系统设计应该符合以 下标准:对于疏散走道,地面最低水平照度不应低于LOlx;人员密集场所、避难 层(间)不应低于31x;避难走道、垂直疏散区域如楼梯间、前室等不应低于51x。 而对于人员密集场所应该适当加强这一标准:如人员密集场所的疏散走道、楼梯 间等部位的水平照度值应该不低于101x等;疏散照明系统的连续供电时间至少应 该保持在1.5h以上。本项目的应急照明疏散系统选用的是集中电源集中控制型应急照明系统。该 系统主要包括集中控制型应急照明控制器、应急照明集中电源、应急照明分配电 装置、集中电源型疏散指示灯、照明灯等设备。该系统采用24V安全电源的供 电模式,可以有效避免发生人身触电事故,并且每个灯具具有独立地址编码,能 实时监控灯具状态,接收和执行系统的控制指令,上报报警故障信息和灯具的运 行状态。本项目设计于2017年,而消防应急照明和疏散指示系统技术标 准GB 51309-2018执行于2019年03月01日,可是说本项目采用的应急照明 系统领先于规范的执行,达到了当时行业的领先设计水平。3.3 应急备用电源设计在超高层建筑中如果发生了火灾、停电、地震等情况,极易出现断电的情况, 而在断电情况不利于人员的疏散及逃生,甚至有可能对建筑内的人员造成二次伤 害,因此在超高层建筑的电气系统中,应急备用电源设计必须合理。首先,为了 满足超高层建筑的电力负荷要求,应该配备柴油发电机组作为应急电源,诸如消 防风机、水泵、电梯等消防设备应该使用由柴油发电机组构成的自备电源供电; 而超高层建筑的信息系统机房、消防控制室火灾报警系统用电、安防用电、应急 照明等用电负荷则可以选用UPS或EPS作为该类用电设备的备用电源。四、结束语超高层建筑的电气设计必须把握设计原则,坚持“以人为本、重点考虑安全 性、可靠性、节能性和稳定性。明确超高层建筑的电气负荷分类,充分考虑备用 电源情况、合理布置竖井及机房位置,并在电气系统的设计中,把握变配电系统 设计、照明设计、应急备用电源设计、防雷系统设计、火灾报警系统设计、智能 化系统设计等关键技术,全面提高超高层建筑电气系统的实用性,提高超高层建 筑的设计质量,真正满足业主及社会对超高层建筑的需求和期望。参考文献:1孔嵩.超高层建筑电气设计关键技术解析JL建筑电气,2015 (5): 3944.范玉山.超高层建筑电气设计的关键技术分析J.江西建材,2016(2): 22, 24.3王云坡,何康.浅析超高层建筑电气设计关键技术分析J.建筑工程技术与 设计,2016 (18): 2504.超高层建筑电气设计要点摘要:伴随着时代的不断发展,电气设计也随之发展与创新,在实用性和 经济性以及环保性上也更加重视,这样一来,可以减少很多的能源消耗,降低投 资成本,从而保证电气系统的顺利运作,进而达到人们不断增长的用电标准。就 超高层民用建筑来说,其十分关键的一个流程就是电气设计,其具有着非常关键 的功能,在很大程度上决定了我国电气系统的发展。在这种情况之下,此文简单 阐述了超高层民用建筑中电气设计的重要性,详细分析了在电气设计中必须遵守 的三大原则,并研究了有关的电气设计运用和技术要点,以供参考。关键词:超高层建筑;电气设计;设计要点随着时代的发展,电气设计也有所突破和创新,更加重视实用性、经济性与 环保性,能够最大程度地节约能源,减少投入成本,超高层从而确保电气系统的 平稳运作,满足人们日益增长的用电需求。对高层民用建筑而言,电气设计是非 常重要的一个环节,发挥着超高层十分重要的作用,对推动我国电气系统的发展 有着不容小觑的影响力。在具体的电气设计工作中,要完成对相关工作内容的研 究和分析,探究整个工程项目中的设计要点,为各类用电设备稳定供电。一、超高层民用建筑电气设计的重要性近年来,随着土地用地的大量开发,城市可供土地正在逐年减少,如何合理 地进行民用建筑的电气设计成为一个不容小觑的难题。再加上科学技术的进步, 电气相关的各类设施设备也发生了翻天覆地的变化,新型技术不断被研发,而对 民用建筑的电气设计来说,其设计难度也在不断攀升。为此,在进行民用建筑的 电气设计的时候,需要考虑多方面因素,不仅需要考虑民用建筑的需求,还需要 考虑电气设备的特点,将其进行有效结合,从而能够科学、合理、准确地进行电 气设计,实现民用建筑电气系统水平的提升,满足人们日益增晨的生活需求,同 时也可以发挥节能降耗、保护环境的作用1。二、电气设计原则(一)实用性对民用建筑而言,进行电气设计的主要目的为人们日常生活提供电能,确保 正常的照明、电器等设备的使用和正常运转。为此,在进行民用建筑的电气设计 的时候,首先需要坚持实用性原则,结合人们的实际需求进行合理设计,并且多 研发和使用智能化电气设备,进一步提升人们生活用电的便捷度。(二)经济性在民用建筑的电气设计的时候,不仅需要考虑其实用性,还需要考虑投入的 各项成本,包括设备、资金、人力、时间等方面,从而更好地促进电气设计的进 步发展。在民用建筑的电气设计的时候,需要遵循经济性原则,以最少的投入达 到最优的效果,尽可能地减少资源浪费、节约经济成本2。(三)环保性随着时代的发展,人们越来越重视对环境的保护,对此在进行电气设计的时 候,需要遵循环保性原则,尽可能选择没有甲醛或者对环境没有破坏力的施工材 料,确保其安全、可靠,并注重其有较强的实用性。三、超高层民用建筑电气设计的要点(一)供配电系统线路设计在民用筑的电气设计中,铺设供配电系统线路的分布设计是一个重要的板 块。具体可以分为以下内容:(1)通常对整个楼层而言,一般采用放射式或者树干式的方式进行设计, 主要是运用于建筑中的高低压主干线的配电线路。(2)对配电竖井,为了方便进行布线,一般情况下都是利用插接式的母线 槽。日(3)当干线处于水平方向时,其敷设的方式都是使用全塑电缆和竖井中的 母线相连接。(4)为了保证用电的安全、可靠,在每一楼层中,都需要专门设置配电间。(二)照明系统设计对民用建筑来说,照明系统一般分为2类:常规的照明系统,主要用于 日常的照明。应急照明系统,主要用于特殊情况下的照明,例如断电、火灾等 情况,满足人们的照明需求。在进行照明系统设计的时候,需要对这2类情况 进行区分,比如应急照明系统的照明度、安全度等方面的要求会更高于常规的照 明系统。(三)防雷与接地系统设计超高层民用建筑如遭遇恶劣天气,例如暴雨、雷阵雨等,会很容易出现雷电 等危险4。对此,在进行电气设计的时候,也需要充分考虑到此类情况,做好 防雷、避雷系统的设计,例如选择安装避雷针、避雷带等装置设备。并且可以充 分利用超高层建筑的结构特点,通过其使用的钢筋将雷电流引入大地,消化掉雷 电的危害及电磁脉冲危害,从而避免电气系统受到雷电的损害,保障其安全、平 稳地运作,满足人们的日常用电需求。(四)火灾自动报警及联动系统设计火灾自动报警系统主要分为3种:区域型、集中型、控制中心型。应按照 建筑规模,选择合适的报警系统。在建筑消防设计中,为了精确获得火灾位置, 迅速识别火情,要科学设计火灾联动系统,利用传感设施对火灾进行快速的判断, 迅速确定火灾位置,进而快速展开救援。除了火灾自动报警系统和联动控制系统 之外,超高层建筑中还有其他消防系统,如消防电源监控、防火门监控、漏电火 宅监控等。消防电源监控系统:通过监控模块对消防电源的状态进行检测,及 时发现消防电源的故障,避免火灾发生时消防电源失效。防火门监控系统:主 要是对所有的防火门进行监控,一旦发生火灾,通过监控系统获取火灾情况,快 速获取火灾位置,进行防火门的防护操作,确保人员的安全疏散,阻断火灾的扩 散,减少财产的损失及人员的伤亡5。漏电火灾报警系统:可以通过探测线 路中的漏电流的大小,判断出发生火灾的概率,由此做好提前的预防措施。(五)电气节能设计在建筑电气设计中,要充分考虑超高层建筑的电气负荷类型、容量以及用电 等级等因素,合理采取设计方案,降低电能消耗。通过智能仪表和大数据后台数 据库分析比对,匹配优化设备控制使用及管理模式,减少能源浪费。比如在设计 过程中,要做好系统的优化工作,减少电能浪费;优化布线方式,降低线路上的 能源消耗;利用变频技术,提高电机拖动系统的运行效率;选择节能照明设备等。 总之,电气设计要在经济合理的基础上,遵循绿色设计原则,达到节能环保的目 的。(六)弱电及智能化系统设计在建筑电气中,弱电系统较为复杂,因而在设计中要设置能够和外界进行联 系的有线电视线、通讯线路,考虑网络的独立性,提高弱电系统的使用性能。智 能控制系统是建筑电气中不可缺少的重要部分,可以提高管理效率与用户的体 验,对用户生活质量的提高具有重要意义。因而,在智能化系统的设计中,要遵 循智能化建筑设计标准中的各项要求,合理设计电气设备,确保整个智能控 制系统的稳定运行。四、结语综上所述,科学、合理地进行电气设计是超高层民用建筑中的一个重要板块, 它与人们的日常用电需求密切相关,也与超高层建筑质量有着不容分割的关系。 在今后的工作中,需要不断完善电气设计技术,做好相关的分析工作,以提升建 筑物整体的质量和人们的生活水平。参考文献:1苏清评.浅析超高层建筑电气设计策略J.安徽建筑,2018, 24 (05): 310-311.2赵家敏.超高层建筑电气设计的关键技术要点J.产业与科技论坛,2018, 17 (13): 55-56.3梁嘉丽.超高层建筑供配电系统设计分析J.通讯世界,2018(04): 163-164.4黄友珍.住宅小区建筑电气设计中的有效节能策略分析J.通讯世界, 2019, 26 (01): 299-300.5王新生.民用高层建筑电气自动化技术设计要点解析J .科技创新导报, 2018, 15 (34): 120-121.6王丽娜.住宅小区的建筑电气设计及其节能措施研究J.中外企业家,2018 (29): 129.简谈超高层建筑电气设计要点【摘要】近年来,随着城市化进程的加快,各个城市在长期的发展过程中, 都面临着土地资源紧缺的局面,为节约建筑空间资源,实现土地资源的有效利用, 各种超高层建筑工程项目逐步增多。电气工程作为建筑中的一个重要组成部分, 其在长期的发展过程中,都必须要结合建筑的使用需求,遵守相应的设计要点。 基于此,本文作者结合自身多年设计超高层建筑的经验,分析了超高层建筑工程 中电气设计的相关要点,有利于保障建筑电气工程的顺利实施,提高建筑电气工 程的总体质量。【关键词】超高层建筑工程;建筑电气设计要点近年来,在我国各个城市的发展过程中,最为突出的特点就是城市高楼林立, 一些超高层建筑逐步兴起。与普通的低层建筑、高层建筑相比,超高层建筑对于 建筑电气工程有着更为严格的要求,作为建筑工程中的重点内容,在电气设计上, 必须要结合工程的具体情况,保障各个环节的设计质量,提高超高层建筑电气设 计的规范性,使得建筑电气更具安全性。1、首先,明确建筑功能,确定用电负荷等级及用电设备计算负荷建筑高度大于100.0m为超高层建筑,其特征为层数多、体量大、功能复杂。 根据建筑设计防火规范GB50016, 一类高层建筑,应按一级负荷要求供电。在一级负荷中,当中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆 炸和火灾等情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷,应视为一 级负荷中特别重要的负荷。如大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系 统。设计前期,可根据建筑物不同的使用功能,采用单位指标法确定用电设备计 算负荷,特别注意不要漏掉电梯用电负荷,因为超高层建筑垂直交通设备用电占 比较大。2、其次,根据用电负荷等级及用电设备计算负荷,确定供配电方案一级负荷应由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到 损坏。一级负荷中特别重要的负荷供电,除应由双重电源供电外,尚应增设应急 电源,并严禁将其他负荷接入应急供电系统。2.1 确定电压等级及进线回路超高层建筑加上裙房,体量较大,用电量较大,此阶段应与当地供电部门密 切沟通,确定供电方式。如果安装容量不是特别大,可以采用多路10KV进线的 方式,每路进线一般不超过10MVA,本方案较为常见,如宝鸡国金中心;如果安 装容量较大,可以采用两路35KV进线的方式,35KV直变0.4KV,本方案较为 少见,如上海中建大厦;如果安装容量非常大,可采用两路110KV高压进线,或 23路35KV高压进线,先设110KV/10KV或35KV/10KV变电站,再设 10KV/0.4KV变配电所,如上海环球金融中心。2.2 发电机的选择一般的超高层建筑裙房为大型商业,主楼为高档办公及星级酒店,引入双重 市电电源已经满足规范要求,但多年来实际运行经验表明,电气故障是无法限制 在某个范围内部的,电力部门从来未保证过供电不中断。因此,一般的超高层建 筑在满足双重电源的情况下,仍然设柴油发电机作为备用电源。发电机一般设在 地下一层,针对超过250M的超高层,考虑到压降问题,应考虑设置10KV发电 机,采用高压线路输送到楼上的变电所。2.3 后,合理选择各主要机房的位置主要机房包含35KV/10KV主变电站、10KV开闭所、10KV/0.4KV各分变配 电室、发电机房、消控中心、安防监控中心、数据中心、弱电进线间等。各机房 除满足规范外,超高层建筑内的机房尚应注意以下问题:3.1 变电所应靠近负荷中心。垂直部分,建议每23个避难层设一个变电所。3.2 应便于设备运输、吊装和检修。特别是避难层的变电所,要向建筑专业 落实有无货梯满足变压器、高压柜的运输条件。3.3 不应设在最底层;不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下 方处,也不宜与上述场所相贴邻。3.4 发电机房宜靠近一级负荷或配变电所,可设置在建筑物的首层、地下一 层或地下二层。应便于设备运输、吊装和检修。3.5 当燃油来源及运输不便时,宜在建筑物主体外设置40-64h耗油量的储油 设施,油罐一般埋地安装。3.6 消防控制室可以根据业主的使用要求、功能分区及物业分工等分别设置, 但必须确定一个主控制室。3.7 弱电中心应远离强振源、强噪声源;避开强电磁场干扰。同时,应考虑结 构荷载等。4、另外,根据建筑平面布局,合理布置强电间、弱电间强电间、弱电间是放置末端配电箱、综合布线配线架、各弱电系统箱体的场 所,电气竖井的面积、位置和数量应根据建筑物规模、使用性质、供电半径和防 火分区等因素确定,每层设置的检修门应开向公共走道。电气竖井不宜与卫生间 等潮湿场所相贴邻。电气竖井位置选择合理,可以节省管线、维护方便、二次改 造容易。超高层塔楼标准层至少应设两个强电间、两个弱电间,每个强电间不小 于3平方,每个弱电间不小于5平方。电气竖井一般在核心筒内布置。5、还有,做好管幺泉及洞口的预留预埋超高层建筑核心筒剪力墙较厚,钢梁高度较大,钢结构支撑也占用较大空间, 为了避免后期在剪力墙上打洞,为了保证吊顶高度,必须统筹考虑垂直和水平干 线的路由,提前在剪力墙、主梁、钢支撑上面留洞或套管。办公层办公区域一般采用架空地板,高度1。15公分,为避免做完架空地 板地坪高度与核心筒地坪高度高差的问题,可以将办公区域降板15公分,同时, 将位于核心筒内的电气竖井(靠核心筒外墙布置)也降板15公分,在剪力墙的 底部留洞,这样,在架空地板内敷设的电源线、综合布线等管线就可以从电气竖 井直接配出至架空地板内了。6、同时,做好防雷接地设计超高层建筑电子信息设备及计算机较多,而这些设备灵敏度高、耐压低,受 雷电电磁脉冲影响大,一旦出现问题,对业主影响较大,后果较为严重,因此, 必须做好防雷接地设计。设计的重点是做好防侧击雷和雷电波侵入,将整个建筑物设计成一个法拉第 笼,确保建筑物不受直击雷和感应雷的入侵。塔楼外墙的所有柱子均作为防雷引 下线,外墙钢构架、玻璃幕墙、外挂石材的预埋件及龙骨的上下端与引下线可靠 焊接;在入户端将各种金属管道、电源进线电缆的金属外皮,弱电线缆的金属屏 蔽层等在进出建筑物的界面处做等电位连接。幺吉语.0之,超高层建筑电气设计,重点是做好前期规划和系统设计,了解业主使 用要求,并为以后建筑功能改变、扩容、改造升级等提供便利条件。同时严格根 据电气系统运行的稳定性与安全性要求,遵守国家设计标准,保障超高层建筑电 气设计的质量,促进超高层建筑结构内电气系统的稳定、可靠运行。分析超高层建筑电气设计中的要点摘要:建筑施工工艺的发展以及社会发展需求的推动,超高层建筑工程已经 成为工程建设中不可缺少的重要组成部分。但是在超高层建筑的建设施工过程 中,更需要对其工程质量进行控制,其中电气工程的建设是非常关键的,这就要 求在超高层建筑电气设计中把握要点,采用科学的方式进行工程的设计。本文对 超高层建筑电气设计的特点进行了总结分析,并然饶了在超高层建筑电气设计中 需要设计人员重点关注的要点问题,希望能够通过研究为我国超高建筑的电气 工程建设产生积极影响。关键词:超高层;电气设计;特点;技术要点一、引言超高层£筑是现代建筑行业发展中较为重要的一种建筑形式,其能够充分发 挥出土地资源的利用价值,是建筑工程建设和发展的主要方向之一。超高层建筑 的建设是建筑技术得到全面发展的重要体现形式,同时也是城市发展和社会进步 的表现。但是相对于传统建筑而言,超高层建筑在建设过程中需要注意的问题也 较多,尤其是其电气工程的设计与施工中,更需要对一些要点问题进行全面地分 析和掌握。建筑电气设计是工程建设中必不可少的重要工作内容,因此,在实际 的工程建设中,需要把握电气设计中的技术要点,尤其是在超高层建筑中,更需 要设计人员能够采用先进的方法进行工程设计。二、超高层建筑电气设计特点超高层与普通的建筑工程存在着一定的区别,因此,在超高层的建设施工过 程中,也与普通的建筑工程存在着差异。超高层相较于普通建筑结构较大,施工 周期长、难度高,因为这一特点,在其电气设计中,也存在着一些独特的特点, 主要有以下几点。(-)超高层建筑规模大,建筑高度高,具有用电负荷大、输配电距离长、 变配电系统结构复杂、供电安全性要求高的电气特点。(二)超高层建筑内人员密集,疏散距离长,事故发生时人员疏散困难,因 此,对防灾用电设备及应急照明等的供电安全性、可靠性要求很高。另外,低压 配电线路的长度一般不宜超过250 m。当不能满足供电半径要求时,在超高层建 筑的避难层应设置楼层变电所。建筑高度为250 m对供配电设计而言是个界限, 中压发电机的应用就变得很有必要。三、超高层电气设计要点在建筑工程的建设中,保证工程结构的质量是非常重要的,也是建筑工程能 够实现其价值的关键影响因素。电气设计的质量直接关系到建筑工程中电气工程 的施工质量,因此,保证电气设计的科学性和先进性是非常必要的。在超高层电 气设计中,需要设计人员对一些要点进行关注,以保证在设计和施工过程中,能 够体现出工程设计的科学性,进而超高层电气工程的建设质量。(一)供电电源1、超高层建筑属于特别重要用户。特别重要负荷分类如下:消防负荷指消 防用电设备电源。保证负荷指非消防紧急状态下的一般停电时,如走道照明、值 班照明、警卫照明、障碍照明用电、主要业务和计算机系统用电、安防系统、电 子信息设备机房、客梯、排污泵、生活水泵用电等。2、电源基本要求为双重电源加应急电源。建筑内常用的应急电源形式有柴 油发电机组、应急电源(Emergency Power Supply , EPS )、不间断电源 (Uninterrupted Power Supply, UPS)等。3、超高层建筑内,目前最常用的应急电源是柴油发电机,因为柴油发电机 的容量较大,持续供电时间长,可独立运行,不受电网故障的影响,可靠性较高。 对于中断供电要求毫秒级的负荷,可通过一定时间的UPS过渡使用(UPS最 小时间不小于10 min)。柴油发电机一般设置在地下层,有多层地下层时不放在 最底层。冷却方式为闭式水循环风冷的整体机组和闭式水循环水冷机组。(二)电缆电线选择目前在我国的输电系统中,电缆电线的老化和过载使用的情况屡见不鲜,其 导致的电气火灾也数不胜数。电缆电线中的可燃绝缘和护套材料不仅仅只是做火 灾的助燃剂,它燃烧后所放出来的有毒气体也会危及到正在逃离火灾现场的人员 或是正在阻止火势蔓延的消防人员的生命安全。对于一些重要的消防设施如消防 水泵、消防电梯以及应急照明等在发生火灾时的应急设备,需要在火灾时持续稳 定地工作,所