許小蘭

（廈門中福元建筑設計研究院，福建 廈門 361000）

淺析超高層建筑電氣設計

許小蘭

（廈門中福元建筑設計研究院，福建 廈門 361000）

本文根據(jù)工程實例，簡述了超高層建筑的電氣設計要點。

超高層；電氣；消防

隨著社會發(fā)展，技術進步，出現(xiàn)了越來越多的高層建筑及超高層建筑。超高層建筑在供電可靠性及消防等方面要求更高，以本人做過的工程為例，探討一下超高層建筑的電氣設計。

1 工程概況

某超高層商住綜合樓，高度142米，面積358076平方米，地下一、二層為車庫及設備房。一二層為商業(yè)裙房，三層以上為8棟超高層住宅及2棟高層住宅。

本工程的設計內容主要包括：電力、照明、防雷接地、弱電、火災自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)。

2 強電系統(tǒng)設計

2.1負荷等級的確定及供電電源

本工程為超高層，根據(jù)高規(guī)及民規(guī)，消防負荷等級為一級負荷，走道照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明用電，主要業(yè)務和計算機系統(tǒng)用電，安防系統(tǒng)用電，電子信息設備機房用電，客梯用電，排污泵，生活水泵用電為一級負荷;大型商場及超市:經營管理用計算機系統(tǒng)用電為一級負荷中特別重要負荷，營業(yè)廳的備用照明用電為一級負荷，自動扶梯、空調用電為二級負荷; 其他為三級負荷。

供電采用2路10kV高壓進線，同時供電，互為備用。

2.2變電所及發(fā)電機房

首先確定變電所設置位置及變壓器臺數(shù)，超高層高度142米，因此在考慮變電所位置時，應靠近負荷中心，并須充分考慮到供電半徑的影響及每個變電所變壓器臺數(shù)的限制，住宅和商業(yè)變電所分開設置在一層裙房。住宅干式變壓器的選擇單臺容量不超過800kVA,商業(yè)為減少變壓器臺數(shù)，宜選擇1000kVA以上的變壓器，另外根據(jù)業(yè)主的要求，為方便各管理單位管理各自分區(qū)，變壓器分別獨立設置。經過負荷計算，住宅選擇12臺800kVA干式變壓器，商業(yè)選擇2臺1600kVA,4臺1250kVA,2臺500kVA干式變壓器。另外考慮到負荷的重要性，根據(jù)一級負荷及消防負荷的需求進行負荷計算，設置兩臺無煙自啟動柴油發(fā)電機房組置于地下室發(fā)電機房內分別供住宅和商業(yè)之用。 發(fā)電機組與市電聯(lián)鎖，不得并列運行。

2.3 電纜的選擇及敷設

2.3.1 普通電纜

住宅采用每棟設置總箱，進線從變電所經地下室沿橋架敷設至各棟豎井，后走母線槽到樓層電表箱，再沿橋架及SC管敷設至各戶，采用阻燃B級交聯(lián)聚氯乙烯電纜。裙房為人員密集的公共場所，故采用低煙無鹵阻燃B級電纜。

2.3.2消防電纜

考慮到超高層建筑的重要性，消防干線采用礦物絕緣電纜。支線采用交聯(lián)聚氯乙烯耐火電纜。

2.4消防設備

本工程消防控制室、消防水泵、排樣風機、消防電梯等消防設備在最末一級配電箱處設置自動切換裝置，

2.5 防雷接地

2.5.1 本工程按二類防雷建筑考慮。建筑高度142米，根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》，特別要注意的是4.3.9的規(guī)定。

2.5.2 本工程接地采用TN-S系統(tǒng)，各弱電子系統(tǒng)的接地與強電工作接地、防雷接地均共用建筑物鋼筋混凝土基礎做為接地裝置，要求接地電阻不大于1歐姆。

2.6 電氣照明

2.6.1 普通照明

本工程均采用高效節(jié)能熒光燈，地下室設計中，合理安排一個回路控制的燈具個數(shù)，在同一區(qū)域有不同回路，實現(xiàn)節(jié)能，同時方便業(yè)主自行調整亮度。

2.6.2 應急照明

在樓梯間，前室，公共走道等位置設置應急照明，采用自帶應急蓄電池燈具且?guī)РＡПＷo罩。住宅樓梯間采用帶聲控延時且符合消防要求的開關以實現(xiàn)節(jié)能。

在變電所、消防水泵房等火災時需要工作的場所設置應急照明。

根據(jù)GB50045-1995（2005版），本工程所有疏散走道和安全出口均應設燈光疏散指示標志。

2.6.3 景觀照明

景觀照明可以提升小區(qū)的質量及氛圍。本工程各棟住宅均設置兩個景觀箱，以供本棟樓的外觀照明用，分上下兩處安放，利于接線。在三層小區(qū)地面設置四個景觀箱供小區(qū)景觀綠化照明之用。在一層裙房東南北側外墻立柱上設置多個照明箱供商業(yè)立面照明用。電源分別引自各自所屬變電所。

2.6.4 障礙照明

裝設在高層建筑物尖頂上作為飛行障礙標志用的或者有船舶通行的兩側建筑物上作為障礙標志的照明稱為障礙照明。障礙照明應按民航和交通部門有關規(guī)定裝設。障礙照明應采用能透霧的紅光燈具。裝設障礙燈時，本工程應符合下列要求：

2.6.4.1 航空障礙燈應裝設在建筑物的最高部位，水平面較大的高層建筑物或為建筑群時，除在其最頂端裝設障礙燈外，還應在其外側轉角的頂端裝設障礙燈。

2.6.4.2 障礙標志燈的水平、垂直距離不宜大于45m。

2.6.4.3 采用自動通斷電源的控制裝置。

2.6.4.4 按一級負荷要求供電。

2.6.4.5 屋面障礙燈采用自帶接閃桿裝置

弱電系統(tǒng)設計

考慮到小區(qū)的規(guī)模檔次及業(yè)主的要求，主要設計了綜合布線、有線電視、門禁、遠傳抄表、可視對講等系統(tǒng)。

3.1.1 綜合布線系統(tǒng)

根據(jù)GB50846-2012的要求，新建住宅小區(qū)應采用光纖到戶建設，并滿足多家電信業(yè)務經營者平等接入。本工程三家運營商機房設于地下一層，預留進線管線至地下室機房，出線則沿弱電線槽敷設至各棟住宅及裙房。考慮到住宅樓層高度及光纖的敷設，每棟住宅分層設置配線架，每十層一個。裙房每個分區(qū)設置配線架，方便二次裝修設計接線。

3.1.2 有線電視系統(tǒng)

有線電視機房設于地下一層，市政進線至機房后，在地下室沿弱電線槽敷設至各棟住宅及裙房。在每棟住宅樓設置前端箱，考慮到信號衰減，每五層設置一個前端放大器箱。裙房每個分區(qū)設置器件箱，方便二次裝修設計接線。

3.1.3 門禁系統(tǒng)

本工程在各棟住宅門廳處設置門禁系統(tǒng)。

3.1.4 遠傳抄表系統(tǒng)

本工程住宅計量由物業(yè)統(tǒng)一管理，在各戶設分戶計量，遠程抄表，采用RS485總線傳輸，在物業(yè)處設置數(shù)據(jù)采集。商業(yè)計量傳輸至商業(yè)管理處。

3.1.5 可視對講系統(tǒng)

本工程住宅為高檔住宅小區(qū)，設置可視對講系統(tǒng)，主設備設置在門廳入口處。在各戶設置對講分機。

火災自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)設計

4.1 系統(tǒng)及消控室的確定

根據(jù)GB50116-1998，本工程按特級保護對象設計，采用控制中心報警系統(tǒng)。出于管理和使用上的需要，商業(yè)和住宅分別設置消控室。根據(jù)《消防控制室通用技術要求》，具有兩個或兩個以上消控室時，應確定主分控制室，且主控制室應能顯示分消控室消防設備的狀態(tài)信息，并可對分消控室的消防設備及其控制的消防系統(tǒng)和消防設備進行控制。故確定住宅消控室為主消控室，商業(yè)消控室為分消控室。住宅消控室設在一層，商業(yè)消控室設在二層，均直接通向室外。

4.2 火災探測器及手報的設置

根據(jù)GB50045-1995（2005版），9.4.1，高度超過100m的高層建筑，除泳池、溜冰場、衛(wèi)生間外，均應設置火災自動報警系統(tǒng)。因此，本工程超高層住宅戶內均設置火災自動報警系統(tǒng)。因此，在超高層住宅核心筒及戶內、高層住宅核心筒、裙房、地下室設置感溫或感煙探測器，樓梯間設置層號燈，各出入口設置火災警報裝置及手動火災報警按鈕，且手動火災報警設置需滿足上述規(guī)范條文8.3的要求。

4.3 應急廣播的設計

根據(jù)5.4規(guī)定，控制中心報警系統(tǒng)應設置火災應急廣播，故在住宅各層及裙房地下室均設置應急廣播。

4.4 消防電話的設計

本工程在消防控制室設置消防電話總機，在各重要機房設置消防電話分機，且整個消防專用電話網絡為獨立的消防通信系統(tǒng)。消防控制室應有直接報警的外線電話。手動報警按鈕處設置電話塞孔。

4.4 聯(lián)動設計

本工程有以下聯(lián)動系統(tǒng)

4.4.1 消火栓系統(tǒng)

4.4.2 自動噴水系統(tǒng)

4.4.3 正壓送風系統(tǒng)

4.4.4 排煙系統(tǒng)

4.4.5 防火卷簾

4.4.6 防火門

4.4.7 電梯

4.4.8 氣體滅火

4.4.9 非消防電源切斷

4.4.10 應急照明強制點亮

4.4.11 應急廣播

漏電火災報警系統(tǒng)

本工程在各非消防總箱處設置漏電火災報警系統(tǒng)，系統(tǒng)主機放置于消控室且與火災報警共用線槽。

結語

超高層在設計中要注意其重要及特殊之處，主要是供電干線長，消防要求高，供電可靠性要求高，在設計中應遵循規(guī)范，并靈活運用方法來進行合理設計。

[1]GB50045-1995（2005版），高層民用建筑設計防火規(guī)范[S].

[2]JGJ16-2008，民用建筑電氣設計規(guī)范[S].

[3]GB50116-98，火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范[S].

[4]GB25506-2010，消防控制室通用技術要求[S].

TU855

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.046