【摘要】隨著社會的不斷發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)水平得到了空前的提高。與此同時，一些新興的技術(shù)和材料在生活中也得到了廣泛的應(yīng)用。不難發(fā)現(xiàn)，超高層建筑受到了人們的追捧，人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點也逐漸轉(zhuǎn)變成超高層建筑電氣設(shè)計，在居民區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地段超高層建筑比較集中。超高層建筑的顯著特點就是高，因此相比較一般建筑物而言，在供電以及消防措施方面超高層建筑的要求也就嚴(yán)格了很多，這樣一來超高層建筑的電氣投資就會比較大，在日常運(yùn)行中所需的設(shè)備也相對要多。對于超高層建筑物而言，它的安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)相對較高，這也就決定了超高層建筑的復(fù)雜度。因此，本文對超高層建筑電氣方面的設(shè)計要點進(jìn)行了有關(guān)探討。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑；電氣設(shè)計；供配電

近幾年來，在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，超高層建筑也在各大城拔地而起，逐漸流行起來，成為城市管理的重點。將超高層建筑進(jìn)行一定的推廣既能夠把人地矛盾緩和也能為城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下基礎(chǔ)。超高層建筑設(shè)計的重點就是電氣設(shè)計。要想保證設(shè)計環(huán)節(jié)合理就必須要把電氣設(shè)計的基本內(nèi)容了如指掌，同時提高設(shè)計的實用性，考慮設(shè)計的安全性以及節(jié)能性。

1、超高層建筑電氣設(shè)計的基本要求

1.1安全性

在供電系統(tǒng)設(shè)計的過程中保證超高層建筑的安全應(yīng)該放在第一位，第二位便是超高層建筑物供電的可靠性。鑒于超高層建筑的高度問題，在塔樓中部的位置安裝配電房可以解決低壓配電的能耗問題。在配電系統(tǒng)的設(shè)計過程中要充分考慮多回路供電和備用發(fā)電機(jī)組的配置。通常情況下，柴油發(fā)電機(jī)在地庫都會有備用，與此同時要保證樓頂?shù)呐潆娬?，因此供電電壓的輸出?yīng)該保證在10KV，再通過變壓器的降壓降到低壓進(jìn)行配電。對供電的距離、電纜的長度和大小進(jìn)行嚴(yán)格要求是超高層建筑配電系統(tǒng)施工過程中的關(guān)鍵。當(dāng)遇到強(qiáng)風(fēng)時，超高層建筑會出現(xiàn)左右搖晃并且有一定的搖擺度，當(dāng)然，這種搖晃很難用肉眼去發(fā)現(xiàn)，搖擺度也很難進(jìn)行測量。為了防止事故的發(fā)生，要想使主干系統(tǒng)的使用周期得到延長就需要降低建筑物在發(fā)生搖擺時的拉扯力。超高層建筑比一般建筑的樓層、機(jī)電設(shè)備都多，這樣就會使得樓層的使用空間變小，而這和業(yè)主的要求是相悖的，這也就成了許多超高層建筑需要解決的問題。

1.2節(jié)能問題

在生活中，人們越來越關(guān)注節(jié)能問題，這也正是目前我國建筑物的發(fā)展方向。在設(shè)計過程中，為了降低用電損耗采用能將電能轉(zhuǎn)化為光能的T5節(jié)能熒光管是相對比較理想的。相比較于T8、T10熒光管而言，T5熒光管的節(jié)能效果更加強(qiáng)大。變頻控制是當(dāng)前我國大多數(shù)水泵和空調(diào)風(fēng)機(jī)馬達(dá)所采用的主要設(shè)計，其優(yōu)點就是馬達(dá)的用電量可以根據(jù)系統(tǒng)的實際需求來調(diào)節(jié)。相比較于傳統(tǒng)設(shè)計而言，它可以防止不必要的用電浪費(fèi)，以此來達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。

2、超高層建筑電氣設(shè)計要點

2.1 負(fù)荷等級及供電電源

根據(jù)我國現(xiàn)行的規(guī)范要求一級負(fù)荷的供電是消防用電設(shè)備的基本要求。通過對城市電網(wǎng)的實際情況進(jìn)行分析之后確定電源的電壓等級一般采用10KV。兩路 10k V 分別引自不同區(qū)域的變電站或同一變電站的不同母線段。所有電梯、機(jī)房的用電都是有每一路電源來承擔(dān)的，在肩負(fù)這一重任的同時兩路電源還要運(yùn)轉(zhuǎn)和供應(yīng)電能。超高層建筑需要高強(qiáng)度的供電能力，因此在供電方面需要將柴油發(fā)電機(jī)當(dāng)作后備電源用來保障消防設(shè)備供電的可靠與穩(wěn)定。

2.2 變電所的安裝設(shè)置

我們都知道在地表下層建造的一般都是水泵房、中央空調(diào)控制房等，而另外一些用電量比較大的設(shè)備基本都在一到五樓。鑒于以上原因，我們就要將變電所設(shè)立在地下，柴油發(fā)電機(jī)房建立在其周邊地帶，以便讓變壓器盡量接近于負(fù)荷的中心地帶。200m以上的超高層建筑一般都會在建筑物頂層和避難層放置多個設(shè)備，這樣的話如果是單個變電所就會導(dǎo)致供應(yīng)的電能不足，所以我們建議在避難層再安裝一個變配電所。不過值得我們注意的是，在進(jìn)行變電所的配置過程中我們要充分考慮變壓器的垂直運(yùn)輸通道以及樓板的荷重。

2.3 高低壓主結(jié)線設(shè)計

通常情況下，SM6環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜是10KV用戶變電所簡化主結(jié)線方案所采用的，不設(shè)保護(hù)的電源進(jìn)線柜、采用熔斷器-負(fù)荷開關(guān)柜的變壓器出線開關(guān)都可以使用SM6環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜。如果單臺變壓器的容量等于或者是大于1600KV的話就需要采用斷路器柜；在單臺變壓器的容量等于或者是小于1250KV的情況下，熔斷器-負(fù)荷開關(guān)柜就可以替代10KV的側(cè)環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜，其中熔斷器起主要的保護(hù)作用。10KV電源是雙路進(jìn)行的，其中主結(jié)線是單母線分段。5000KV是每段10KV母線上設(shè)置的變壓器的最大容量，二段母線的合計變壓器容量不允許超過10000KV。通過對超高層建筑的負(fù)荷結(jié)果進(jìn)行計算之后得出結(jié)論：在項目中需要6臺SG10低損耗干式變壓器，此外還需要1臺1000KW的高速柴油發(fā)動機(jī)組。SM6負(fù)荷開關(guān)柜用于保護(hù)變電所中的干式變壓器，在10KV高壓主結(jié)線的中間沒有母聯(lián)，運(yùn)用的是單母線分段的設(shè)計。變壓器采用分組設(shè)置，分列運(yùn)行。其中低壓主結(jié)線是單母線分段的，二臺變壓器的低壓側(cè)內(nèi)設(shè)母聯(lián)開關(guān)。如果其中的一臺變壓器發(fā)生故障或者是進(jìn)行檢修的時候就能夠先將部分設(shè)備的供電切斷，換另一臺變壓器負(fù)責(zé)一些重要設(shè)備的供電。根據(jù)要求，在一些重要的地域比如機(jī)房、消防設(shè)備等需要采用雙回路放射供電，并且將ATS裝置安裝在末端。在設(shè)計過程中要充分考慮到季節(jié)性負(fù)荷，根據(jù)季節(jié)負(fù)荷的特點需要將其進(jìn)行集中設(shè)置，這樣就可以在過渡季節(jié)將其切斷，停用相應(yīng)的變壓器，降低損耗，實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)【1】。

2.4 火災(zāi)自動報警及控制系統(tǒng)

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計充分考慮了超高層建筑獨有的特點，在發(fā)生火災(zāi)的時候能夠?qū)ζ溥M(jìn)行廣播，對火災(zāi)信息進(jìn)行處理。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的感應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計下圖所示。

報警控制器在火災(zāi)發(fā)生的時候會根據(jù)提前設(shè)計好的程序?qū)⒅噶畎l(fā)送出去，消防設(shè)備的啟動是根據(jù)接收到的報警信號來完成的。根據(jù)相關(guān)的規(guī)定在超高層建筑的消防設(shè)計中應(yīng)當(dāng)設(shè)置感溫探測器，同時感煙探測器應(yīng)該安裝在走廊、大堂及各種用房中。在每一個防火分區(qū)內(nèi)都應(yīng)該設(shè)置一定數(shù)量的手動報警按鈕，還有就是在消防風(fēng)機(jī)室、消防水泵房、備用發(fā)電機(jī)房等場所安裝專門用于消防的電話分機(jī)。在安裝消防專用電話的時候要特別注意的是電話插口的位置要確定在手動報警按鈕和避難層相隔二十米的地方【2】。當(dāng)然，在超高層建筑的消防控制中心絕對不能缺少能夠直接報警的外線電話?；馂?zāi)發(fā)生時為了保障所有人員能夠有序的撤離必須要在建筑物內(nèi)的每一層都安裝揚(yáng)聲器，并且保證每層的揚(yáng)聲器都能夠自動接通，這樣就能夠在火災(zāi)發(fā)生時進(jìn)行事故的廣播，減少損失，降低傷亡。

2.5超高層建筑電氣施工

電氣設(shè)計的施工是超高層建筑另一個值得關(guān)注的問題。由于超高層建筑非常復(fù)雜，因此就會在施工工期上出現(xiàn)很多問題，例如在施工工期緊張的時候要配合其他單位，做好相應(yīng)的協(xié)調(diào)工作。生活中我們經(jīng)常遇到這種事情：前幾天某個地方還是一個大型的商鋪，可是轉(zhuǎn)眼幾天的時間就變成了幾個小型的店面。這就說明底層商場的變化性比較大。針對這種轉(zhuǎn)變的情況，設(shè)計單位就必須要做出迅速的反應(yīng)，在建筑使用性能改變的同時，電氣功能也要做出相應(yīng)的調(diào)整，以便可以滿足業(yè)主的要求。要想解決這個難題就需要在強(qiáng)電方面利用母線槽來配合不同的用電負(fù)荷。

2.6抗震問題

提到地震，人們就會感覺非常的害怕，當(dāng)建筑物遭遇地震襲擊后會受到重大的損壞。為了減少建筑物給我們帶來更大的災(zāi)害，我們應(yīng)該首先考慮供電系統(tǒng)會不會發(fā)生爆炸引起火災(zāi)，再者就要考慮供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，盡力將災(zāi)難降低到最小。超高層建筑物的樓層一般都很高，面積也很大，樓層內(nèi)也布滿了電纜。發(fā)生地震的時候，大樓會有一定的晃動，與此同時電纜也會如此。因此為了避免這種情況的發(fā)生就要對電纜的長度和固定方法加以改善，讓電纜系統(tǒng)不會受到損壞以至于影響供電系統(tǒng)的使用。在超高層建筑遭遇地震時母線槽的損壞幾率比電纜要大得多?！?】在橋架的設(shè)計方面應(yīng)該多加入彈簧支架，有了彈簧支架就會存在一個緩沖過程，這樣就可以減少下墜的機(jī)會，不會造成損壞嚴(yán)重，從而破壞整個配電功能。

結(jié)語：

隨著時代的不斷變化，高層建筑變得越來越多，這樣就使得高層建筑電氣設(shè)計成為設(shè)計者必須要解決的問題。與此同時節(jié)能設(shè)計在能源稀缺的今天也得到了重視。鑒于人口密集、高度高、樓層多是超高層建筑的特點，所以做好超高層建筑的供電系統(tǒng)和消防系統(tǒng)就顯得尤為重要，與此同時控制好高低壓配電系統(tǒng)才能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李炳華，劉文坤.民用建筑中供配電系統(tǒng)若干問題的再思考[J].建筑電氣.2010（12）.

[2]趙國富.超高層建筑配電系統(tǒng)設(shè)計簡介[J].建筑電氣.2010（06）.

[3]錢觀榮，沈冬冬，曹金蘭.世茂國際廣場電氣設(shè)計工程總結(jié)[J].建筑電氣.2007（09）.

作者簡介：

曲美霞（身份證號碼：210203198303072040），出生年份：1983.3，女，漢族，籍貫：遼寧大連，職務(wù)：電氣工程師，職稱：中級工程師，碩士研究生，研究方向：建筑電氣設(shè)計。