[摘要]經(jīng)濟(jì)條件的迅速發(fā)展，促使了超高層建筑產(chǎn)生，尤其是在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，超高層建筑越來越普遍。超高層建筑相對(duì)于普通高度的建筑來說，本身具有特殊性，較高的層數(shù)使得對(duì)電氣的供應(yīng)要求比較嚴(yán)格，高層建筑需要運(yùn)行較多的用電設(shè)備，需要的消防條件也比較高。顯然，高層建筑電氣設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度較大，電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)需要反復(fù)琢磨，不斷改進(jìn)的過程。每一個(gè)階段需要的思維模式不同。電氣設(shè)計(jì)的好壞直接決定了超高層建筑的實(shí)用效果。

[關(guān)鍵詞]超高層；建筑電氣；設(shè)計(jì)

1、超高層建筑電氣設(shè)備中配電站與避難層技術(shù)

建筑高度高是超高層建筑最主要的特點(diǎn)，在該特點(diǎn)的影響下，設(shè)計(jì)人員必須要重點(diǎn)考慮電氣設(shè)計(jì)的供電半徑。一般情況下，電氣設(shè)計(jì)中，低壓出線柜到末端配電箱的最佳長(zhǎng)度應(yīng)該控制在120m之內(nèi)，并按照超高層建筑總電壓5.0%的比例確定低壓供電線路的要求。同時(shí)在設(shè)計(jì)中，需要采用分區(qū)域設(shè)計(jì)的方法處理變配電站，按照不同的功能清苦情況，對(duì)供配電站各個(gè)功能區(qū)進(jìn)行劃分，包括地下區(qū)負(fù)荷中心、超高區(qū)負(fù)荷中心等。高壓配電室一般會(huì)設(shè)置在超高層建筑底部，而在建筑空間面積足夠的情況下，可以設(shè)置獨(dú)立變電站。

在設(shè)計(jì)避難層中，需要充分考慮不同樓層人員的求生需求，其中第一個(gè)避難層與地面之間的高度要小于等于50m，以后所有避難層與前一個(gè)避難層之間的高度都應(yīng)該小于50m。在供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，所有避難層的交直流電采用單獨(dú)供應(yīng)的方法，保證供電穩(wěn)定性。

2、超高層建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

超高層建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)急照明系統(tǒng)，必要充分考慮避難層照明的需求，因此在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該選擇平均照度值大于等于3Ix的燈具；而對(duì)于避難層走廊等特殊位置，所選擇的照明系統(tǒng)燈具水平照度值應(yīng)該大于等于5lx。

對(duì)于具有特殊要求的應(yīng)急照明層，其避難區(qū)、疏散走道的平均照度值應(yīng)該大于等于10lx。而如果超高層建筑裙樓為大型商場(chǎng)，則需要采用一級(jí)負(fù)荷供電系統(tǒng)，保證照明供給水平。

3、應(yīng)急電源與備用電源設(shè)計(jì)

考慮到超高層建筑具有高度高、人員密集的特點(diǎn)，疏散時(shí)間較長(zhǎng)。因此為了進(jìn)一步保證居民的生命安全，除了要配置可靠的市電電源外，還需要在建筑內(nèi)設(shè)置一組柴油發(fā)電機(jī)組，作為面對(duì)突發(fā)事件時(shí)的應(yīng)急電源。

在設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員必須要重視以下幾個(gè)問題：

1）由于超高層建筑中的主要負(fù)荷量較大，因此正常的電源在斷電之后需要在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)持續(xù)供電，因此需要配置具有穩(wěn)定功率的柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。

2）建筑內(nèi)電子信息系統(tǒng)機(jī)房需要設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)電源，保證能隨時(shí)滿足建筑空調(diào)、制冷設(shè)備等重要電氣設(shè)備運(yùn)行要求。

3）在使用柴油機(jī)組過程中必須要認(rèn)識(shí)到建筑高度因素的影響，要設(shè)置不同的柴油機(jī)組，并且接地方式要與市電電源保持一致。

4、超高層建筑防雷及接地設(shè)計(jì)

依據(jù)規(guī)范，超高層建筑物應(yīng)劃為第二類防雷建筑物，由于超高層建筑物的用戶多為重要企業(yè)辦公或特級(jí)、一級(jí)金融機(jī)構(gòu)、五星級(jí)酒店等，根據(jù)電子信息系統(tǒng)的重要性、使用性質(zhì)和價(jià)值角度考慮，系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)宜按A級(jí)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)算建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)、防雷裝置攔截效率，超高層建筑各項(xiàng)雷擊風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均很高。由于超高層建筑的建筑高度均超過滾球半徑，因此有側(cè)擊雷擊中建筑物中上層表面的幾率。具體實(shí)施應(yīng)采用防直擊雷、側(cè)擊雷、閃電感應(yīng)、電磁脈沖等措施，并做好總等電位連接。此外強(qiáng)電機(jī)房、智能化電子信息機(jī)房接地宜采取接地干線方式，各層強(qiáng)、弱電機(jī)房分別接至強(qiáng)、弱電豎井內(nèi)的接地干線上；當(dāng)超高層屋頂設(shè)有直升機(jī)停機(jī)坪時(shí)，不應(yīng)在安全區(qū)內(nèi)設(shè)避雷針，設(shè)在安全區(qū)以外的避雷針上應(yīng)裝設(shè)航空障礙標(biāo)志燈。

5、超高層建筑防災(zāi)設(shè)計(jì)

建筑高度大于100m的公共建筑，應(yīng)設(shè)置避難層（間）。第一個(gè)避難層（間）的樓面至滅火救援場(chǎng)地地面的高度不應(yīng)大于50m，兩個(gè)避難層（間）之間的高度不宜大于50m。各避難層的交直流電源，應(yīng)按避難層分別供給，并在末端互投；建筑物中的電纜豎井宜按避難層上下錯(cuò)位設(shè)置。

超高層建筑，除游泳池、溜冰場(chǎng)外，均應(yīng)設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。各避難層內(nèi)應(yīng)設(shè)獨(dú)立的火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)，應(yīng)能接收消防控制中心的有線無線兩種播音信號(hào)；各避難層與消防控制中心之間應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的有線和無線呼救通信；除肖防控制室內(nèi)設(shè)置的控制器外，每臺(tái)控制器直接控制的火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕和模塊等設(shè)備不應(yīng)跨越避難層；各避難層應(yīng)設(shè)置消防專線電話和應(yīng)急廣播；在避難層（間）進(jìn)入樓梯間的入口處和疏散樓梯通向避難層（間）的出口處，設(shè)置明顯的指示標(biāo)志。

6、超高層建筑的變電所設(shè)計(jì)

對(duì)超高層建筑的變電所進(jìn)行設(shè)計(jì)，可從兩方面內(nèi)容來提高設(shè)計(jì)的適用度。具體來說，變電所的設(shè)計(jì)至少要在超高層建筑的地下一層進(jìn)行設(shè)置。這是因?yàn)椋冸娝碾姎庠O(shè)計(jì)需要充分考慮到，首層占地面積的商業(yè)價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)用途。將變電所設(shè)計(jì)在地下一層，既可以減少電氣設(shè)備占用首層的商業(yè)面積，還可以有效避免因外界環(huán)境發(fā)生洪水等災(zāi)害時(shí)而導(dǎo)致的浸水問題。

當(dāng)超高層建筑的高度超過200m時(shí)，應(yīng)把變電所的相關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)在頂層位置的避難層作為電氣場(chǎng)所。這樣一來，就可以從根本上解決電能質(zhì)量的問題。此外，將變電所設(shè)置在超高層建筑的上部避難層，還能解決大量的母線以及電纜通過地下一層，穿過電井到達(dá)頂層的管井面積需求問題，這就起到了節(jié)約建筑工程電氣建設(shè)成本的作用。與此同時(shí)，還能在一定程度上減少電纜使用的電能耗損量。因而，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將這一設(shè)計(jì)內(nèi)容重視起來，以便其發(fā)揮出應(yīng)有的作用效果。

7、超高層建筑的弱電消防設(shè)計(jì)

具體來說，增加設(shè)備的測(cè)量工作主要對(duì)象是電纜，進(jìn)行測(cè)量的項(xiàng)目是電纜運(yùn)行的溫度。在實(shí)際測(cè)量的過程中，由于超高層建筑的電氣豎井對(duì)配電容量的需求較大，這就意味著其干線電纜會(huì)非常多。但電纜設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)發(fā)生不同程度的過載問題和接頭質(zhì)量的問題，這種情況就使得電纜設(shè)備在大多數(shù)時(shí)間是在高溫的狀態(tài)下進(jìn)行工作的。長(zhǎng)此以往，這就形成了導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的設(shè)備運(yùn)行過程安全隱患。所以相關(guān)人員，要對(duì)電纜的運(yùn)行溫度進(jìn)行定期測(cè)量，以保證其在合理的溫度變化范圍內(nèi)進(jìn)行工作。實(shí)際就是采用纜式感溫探測(cè)器，將其安裝在電纜的橋架上，這就可以通過感知電纜的運(yùn)行溫度進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警處理。此外，還可以利用剩余電流動(dòng)作的報(bào)警系統(tǒng)，來增加電纜運(yùn)行溫度的傳感器設(shè)置。

結(jié)語：

超高層建筑具有高度高、規(guī)模大、用電量大、負(fù)荷等級(jí)高等特點(diǎn)，我國(guó)明確規(guī)定了包括電力設(shè)計(jì)在內(nèi)的超高層建筑各項(xiàng)設(shè)計(jì)，同時(shí)將相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定完善。所以，在設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)的過程中，需要對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，從而保障整個(gè)超高層建筑的電力安全。