何 茹

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030013)

超高層建筑是指建筑高度大于100 m的民用建筑。中鐵三局科技研發(fā)中心，位于太原市?？偨ㄖ娣e為48 470.85 m2。建筑高度為129.95 m。地下2層，地上32層，地下層為設(shè)備用房和其余為復(fù)式汽車(chē)庫(kù);地上層為大辦公室和會(huì)議室及其配套設(shè)施;5層、18層為避難層。該建筑為一類(lèi)超高層建筑，耐火等級(jí)為一級(jí)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

在超高層民用建筑的設(shè)計(jì)中，其中的火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、消防控制室、火災(zāi)應(yīng)急疏散照明、排煙風(fēng)機(jī)和加壓風(fēng)機(jī)等防排煙設(shè)施、消火栓泵和噴淋泵等消防水泵、消防電梯及為消防電梯服務(wù)的潛污泵、防火卷簾等消防用電為一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷。并根據(jù)該項(xiàng)目底盤(pán)較小等特點(diǎn)，因此只在地下1層設(shè)置一個(gè)變配電所(并未在避難層另設(shè)變配電所)，采用兩路獨(dú)立的10 kV電源進(jìn)入該變配電室，同時(shí)工作。這兩路電源均能承擔(dān)本工程的一二級(jí)負(fù)荷。兩路電源引自不同的變壓器母線(xiàn)段。兩個(gè)變壓器的高壓電源是分別從城市不同區(qū)域變電站引來(lái)的10 kV專(zhuān)用電源，應(yīng)當(dāng)保證其中的一個(gè)電源發(fā)生故障的時(shí)候，另外一個(gè)電源不應(yīng)當(dāng)同時(shí)受到損壞而造成不能供電，以滿(mǎn)足本工程一二級(jí)負(fù)荷供電要求。根據(jù)超高層建筑中的應(yīng)急電源不得使用汽油、煤油、天然氣等作為動(dòng)力源，本工程的建筑高度低于200 m，宜采用低壓柴油發(fā)電機(jī)，因此另設(shè)置低壓柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源。并且應(yīng)急電源與正常電源間采取防止并列運(yùn)行的措施。

JGJ 16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定超高層建筑中與消防相關(guān)的用電設(shè)備的供電干線(xiàn)、支干線(xiàn)和分支線(xiàn)應(yīng)當(dāng)采用礦物絕緣電纜。礦物絕緣電纜是一種不含任何有機(jī)材料的電纜，采用氧化鎂為其絕緣材料，銅管為其護(hù)套的電纜，具有不燃、無(wú)煙、無(wú)有毒物質(zhì)和耐火的特性，只要著火時(shí)火焰溫度不超過(guò)銅的熔點(diǎn)，電纜就毫無(wú)問(wèn)題，是安全的。銅的熔點(diǎn)為1 030℃，而在一般民用建筑的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)其最高溫度都在1 000℃以下。在某種意義上來(lái)說(shuō)它是一種真正的耐火電纜，同時(shí)除了其耐火性以外，它還具有比較好的耐噴淋和耐機(jī)械撞擊能力，在消防設(shè)備等需要在著火時(shí)仍然要保持通電的線(xiàn)路上非常適用。針對(duì)消防供電設(shè)備的分支線(xiàn)路和相關(guān)的控制線(xiàn)路，可以選用要比消防設(shè)備供電干線(xiàn)的耐火等級(jí)降低一類(lèi)的電線(xiàn)或電力電纜。這些分支線(xiàn)和控制線(xiàn)路系指末端雙電源自動(dòng)投切箱后引至相應(yīng)設(shè)備的線(xiàn)路。因此，在該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，消防動(dòng)力配電干線(xiàn)選用BTTZ-0.75/0.75 kV銅芯銅護(hù)套礦物絕緣電纜，應(yīng)急照明配電干線(xiàn)HFTGB-0.6/1 kV銅芯柔性礦物絕緣電纜(結(jié)構(gòu)柔，在安裝上可較好解決中間接頭問(wèn)題)，消防動(dòng)力及應(yīng)急照明支線(xiàn)選用WDZN-BYJ-0.45/0.75 kV耐火低煙無(wú)鹵銅芯絕緣導(dǎo)線(xiàn)?？刂凭€(xiàn)選用ZR-KVV型聚氯乙烯絕緣阻燃型控制電纜，與消防有關(guān)的控制線(xiàn)為NH-KVV型聚氯乙烯絕緣耐火型控制電纜。礦物絕緣電纜的絕緣材料氧化鎂非常容易受潮，當(dāng)它受潮后絕緣能力會(huì)快速降低，起不到絕緣效果，引起危險(xiǎn)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能縮減礦物絕緣電纜的敷設(shè)長(zhǎng)度，在實(shí)際工程中減少其偏移量。同時(shí)礦物絕緣電纜在訂貨的時(shí)候應(yīng)當(dāng)根據(jù)線(xiàn)路實(shí)際長(zhǎng)度以及電纜設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，確定礦物絕緣電纜合理的規(guī)格，要避免礦物絕緣電纜的中間接頭。在車(chē)庫(kù)，走道吊頂內(nèi)均采用吊架沿頂水平明敷設(shè)(不穿橋架)，在強(qiáng)電井內(nèi)豎向安裝沿墻明敷設(shè)，豎向各相穿同一孔洞敷設(shè)。多根單芯電纜敷設(shè)時(shí)，應(yīng)選擇減少渦流影響的排列方式。礦物絕緣電纜的銅外套及金屬配件應(yīng)可靠接地。

對(duì)超高層建筑等對(duì)防火要求較高的民用建筑物來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)采用阻燃型低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線(xiàn)或者無(wú)煙無(wú)鹵的電力電纜、電線(xiàn)，在JGJ 16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中明確規(guī)定。一般的阻燃電纜含鹵素，雖阻燃性能好，價(jià)格又低廉，但燃燒時(shí)煙霧濃、酸霧及毒氣大。采用阻燃型低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線(xiàn)，在火災(zāi)時(shí)它所產(chǎn)生的煙霧濃度比普通的阻燃型電力電纜，電線(xiàn)低10倍之多，并且不含有毒的鹵素，并且阻燃型低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線(xiàn)的阻燃要求應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18380.3的要求。因此，在該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，一般動(dòng)力及照明配電干線(xiàn)選用密閉母線(xiàn)和WDZ-YJE-0.6/1 kV阻燃低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。一般動(dòng)力和照明支線(xiàn)選用WDZBYJ-0.45/0.75 kV阻燃低煙無(wú)鹵銅芯絕緣導(dǎo)線(xiàn)。對(duì)于大電流或大功率并需引出電源支路的供電線(xiàn)路宜采用插接式封閉母線(xiàn)，由帶有分接裝置的母線(xiàn)干線(xiàn)和插接式分線(xiàn)箱組成。因此在該工程中為減少出線(xiàn)回路，采用了水平由WDZ-YJE-0.6/1 kV阻燃低煙無(wú)鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜敷設(shè)至管井，在管井內(nèi)垂直由封閉母線(xiàn)敷設(shè)的方案來(lái)解決從配電豎井向各樓層供電的方式。封閉母線(xiàn)至地面的距離不應(yīng)小于2.2 m;垂直敷設(shè)時(shí)，距地面小于1.8 m的部分應(yīng)采取防止機(jī)械損傷的措施，但在電氣豎井等專(zhuān)用房間安裝時(shí)不受此限制。封閉式母線(xiàn)線(xiàn)路均采用明敷設(shè)，水平為沿頂?shù)跫?，垂直為支?訂貨前應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)實(shí)際情況確定母線(xiàn)尺寸及敷設(shè)路徑。電纜在橋架內(nèi)敷設(shè)在本項(xiàng)目中遵循規(guī)范規(guī)定的一般原則:不同性質(zhì)或不同電壓等級(jí)的導(dǎo)線(xiàn)共橋架敷設(shè)時(shí)或者是雙電源供電的兩回路導(dǎo)線(xiàn)共橋架敷設(shè)時(shí)，應(yīng)用防火隔板將其進(jìn)行分隔;重要負(fù)荷雙路電源電纜間及與普通負(fù)荷電源電纜間均加防火金屬隔板隔離;明敷電纜穿越墻體、樓板處均加金屬套管。電氣豎井內(nèi)設(shè)豎向的梯形橋架，電纜及橋架孔洞待施工完畢后采用SQA-9000阻火模塊填實(shí)。超高層建筑不宜采用穿刺線(xiàn)夾的接線(xiàn)方式，因該設(shè)備并沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品的質(zhì)量無(wú)法保證，應(yīng)用等都無(wú)切實(shí)標(biāo)準(zhǔn)可查。并且在其他的建筑工程中也不推薦使用。由于本人的理論水平及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限，本文僅是針對(duì)該項(xiàng)目的一點(diǎn)粗淺的認(rèn)識(shí)，以上設(shè)計(jì)體會(huì)與各位同仁共同探討，不足之處敬請(qǐng)賜教。有不妥之處請(qǐng)各位專(zhuān)家批評(píng)指正。

［1］GB 50052-95，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］JGJ 16-2008，民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］李炳華.超高層建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)［J］.智能建筑電氣技術(shù)，2011，5(4):117-118.