摘 要：作者總結了近年來設計的超離層建築，並對超離層建築電氣相關專項課題進行了研究，系統、全面地提出了超高層建築電氣設計的要點，對超高層建築的電氣設計有針對性地做出了要求和規定，旨在爲設計人員提供參考。
關鍵詞：電氣論文
概述：
最近幾年，隨着經濟的發展和新技術、新材料的不斷應用，各地超高層建築不斷涌現，超高層建築一般都建設在城市的生活和經濟中心，由於超高層建築的樓層多，建築高度高，對供電的可靠性以及消防等的要求也與普通的高層建築不同，設計的複雜性也增加了很多。本文將結合設計規範談談超高層電氣設計中的一點看法。
1、供配電系統
1.1 負荷等級
按現行的國家規範要求，超高層建築中的消防用電設備如消防水泵、消防電梯、防排煙風機、消控中心、應急照明和疏散指示燈等和安防系統用電、電子資訊設備機房用電均應按一級負荷中的特別重要負荷要求供電;客梯電力，排污水泵，電話機房和保安，航空障礙燈等用電設備均應按一級負荷的要求供電。
1.2 供電電源
超高層建築的正常電源數量不應少於二個，且要求二個電源應爲不同路由的`電源線路，以保證一個電源發生故障時，另一個電源不致同時受到損壞。電源的電壓等級一般爲10KV，當然負荷容量大的可以爲35KV。超高層建築應設柴油發電機作爲應急電源或者備用電源，一般低於200米的超高層建築宜採用低壓柴油發電機。
1.3變配電所的設定
變配電所應儘量靠近負荷中心，主變配電所宜設定在地下一層、首層或設定單獨的變配電所。根據《全國民用建築工程設計技術措施電氣》，低壓線路的供電半徑一般不宜超過250 m， 當供電容量超過500 kW， 供電距離超過250m 時宜考慮增設變配電所。如果建築高度超過200 m， 再加上50米平面距離， 建築上部的供電半徑一般會超過250 m， 電壓降有可能超過規定值， 供電質量將下降， 電能損耗加大， 肯定會影響電梯等設備的執行。因此建築高度超過200m 的超高層建築，，宜設定分變配電所。分變配電所要結合避難層和技術層設定，考慮到防噪聲及位於負荷中心等因素，分變配電所一般位於頂層設備層，高、低壓配電櫃出線方式宜爲上進上出，考慮變壓器的垂直運輸通道以及設備對樓板荷重的影響，單臺變壓器的容量不宜超過630KVA。變壓器運輸可考慮透過貨梯井道吊裝。變配電所附近設定柴油發電機組，分變配電所附近考慮EPS或者容量不超過200KW柴油發電機。
1.4低壓配電系統
低壓配電系統採用三級配電方式，即總配電(變配電所)、區域配電(配電間)、終端配電。三級配電系統相互之間保護開關要求具有選擇性。低壓系統一般採用單母線分段+一段應急母線的形式，即二路市電爲分段的母線供電，中間設聯絡開關，設定一段應急母線，爲應急負荷及備用負荷供電。
2、電線電纜選擇
2.1在超高層建築中消防設備線路選用礦物絕緣的防火電纜，避免因供電線路的損壞而影響消防設備的正常功能。對於一般的動力設備和普通照明迴路，爲防止火災時因電纜的絕緣及護套層的着火延燃而造成更大的人員和財產損失，在超高層建築中應選用阻燃型的電纜和電線。
2.2連接用礦物絕緣防火電纜的配電箱的防護等級不宜低於IP55。
2.3超高層建築高壓宜設定單獨的豎井，如與低壓電井共用，電井面積要加大。低壓電井內由於電纜數量較多，可分設普通橋架和應急橋架。
2.4超高層建築物中的電纜豎井，宜按避難層上下錯位設定。
3、照明設計
3.1民用建築電氣設計規範要求超高層必須設定航空障礙燈。其設定的原則是自頂部最高處開始，以屋面外側牆轉角處爲第一圈，自上到下的水平及垂直間距均小於45米間隔設定。對標誌燈的光效、頻閃配置要求是距地面60米以下爲低光強紅色恆光燈，90～150米範圍內爲中光強紅色恆光燈(亮度≥1600cd)，150米以上爲高光強白色同步頻閃燈(頻率爲20次/分)，建築物超過100米以上部分還應相距最高點每隔30米再裝設一組中光強紅色恆光燈。
3.2應急照明的持續供電時間應滿足消防要求，超高層建築的避難疏散區域的最小持續供電時間t≥60分鐘，消防工作區域的最小持續供電時間t≥180分鐘.
4、防雷與接地
4.1超高層建築按不低於第二類防雷建築物設防。一般採用法拉第籠式保護，屋面設定避雷帶結合避雷針的聯合保護方式。
4.2超高層建築一般採用基礎聯合接地，接地電阻小於l Q。
4.3超高層建築電子資訊系統防雷擊電磁脈衝防護等級應採用三級浪涌保護。
5、火災自動報警及控制系統
5.1根據規範《火災自動報警系統設計規範》GB50016-98的有關要求，超高層建築應按特級保護對象設定火災自動報警系統，保護對象分級爲特級，除游泳池、溜冰場、衛生間外，均應設定火災自動報警系統。火災自動報警系統採用控制中心報警系統方式。
5.2超高層建築的探測器應選用自帶地址碼的智能型，一般是平頂、層高小於6米的樓層平面，感煙探測器可以按R≤5.8米、感溫探測器可以按R≤3.6米在整體上合理佈局，消除死角。
5.3超高層建築除按國家規範的一類高層建築標準設定消防廣播、手動報警按鈕、消防報警電話外，各避難層應設獨立的消防廣播，且能接收消防控制中心的有線和無線兩種廣播信號。
5.4超高層建築各層的消防疏散樓梯口部和消防電梯前室內宜設定帶光閃爍的樓層火警指示燈。
5.5超高層建築的各避難層與消防控制中心之間應設定獨立的有線和無線呼救通信。
5.6超高層建築應設定防火剩餘電流動作報警系統。
6、其他系統
6.1超高層建築宜設定建築設備管理系統，滿足不同區域的管理要求，已利於管理和節能。
6.2視頻監控系統宜採用專用有線傳輸方式，要考慮信號衰減及電壓降。
6.3綜合佈線系統的電纜、光纜選用阻燃等級，低煙無滷級別產品。
結束語
超高層建築高度高，人員密集，對供電的可靠性以及消防等的要求必須安全可靠，對高低壓配電系統應能靈活控制，如過渡季節能根據負荷的變化適當減少變壓器的執行，以達到節能的目的。火災自動報警系統利用消防控制設備進行可靠的控制，滿足在不同的區域發生火災時都能準確啓動相應的消防設備，以便於人員疏散、逃生，減少損失。
參考文獻：
[1]《火災自動報警系統設計規範》GB50116-98
[2]《高層民用建築設計防火規範》GB50045-95(2005年版)
[3]《民用建築電氣設計規範》JGJ16-2008
[4]《全國民用建築工程設計技術措施-電氣》2009