高昌濤

【摘要】近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加快，各個(gè)城市在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，都面臨著土地資源緊缺的局面，為節(jié)約建筑空間資源，實(shí)現(xiàn)土地資源的有效利用，各種超高層建筑工程項(xiàng)目逐步增多。電氣工程作為建筑中的一個(gè)重要組成部分，其在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，都必須要結(jié)合建筑的使用需求，遵守相應(yīng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)?；诖耍疚淖髡呓Y(jié)合自身多年設(shè)計(jì)超高層建筑的經(jīng)驗(yàn)，分析了超高層建筑工程中電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)要點(diǎn)，有利于保障建筑電氣工程的順利實(shí)施，提高建筑電氣工程的總體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑工程;建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

近年來(lái)，在我國(guó)各個(gè)城市的發(fā)展過(guò)程中，最為突出的特點(diǎn)就是城市高樓林立，一些超高層建筑逐步興起。與普通的低層建筑、高層建筑相比，超高層建筑對(duì)于建筑電氣工程有著更為嚴(yán)格的要求，作為建筑工程中的重點(diǎn)內(nèi)容，在電氣設(shè)計(jì)上，必須要結(jié)合工程的具體情況，保障各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高超高層建筑電氣設(shè)計(jì)的規(guī)范性，使得建筑電氣更具安全性。

1、首先，明確建筑功能，確定用電負(fù)荷等級(jí)及用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷

建筑高度大于100.0m 為超高層建筑，其特征為層數(shù)多、體量大、功能復(fù)雜。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016，一類高層建筑，應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷要求供電。

在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將造成人員傷亡或重大設(shè)備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。如大型金融中心的關(guān)鍵電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和防盜報(bào)警系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)前期，可根據(jù)建筑物不同的使用功能，采用單位指標(biāo)法確定用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷，特別注意不要漏掉電梯用電負(fù)荷，因?yàn)槌邔咏ㄖ怪苯煌ㄔO(shè)備用電占比較大。

2、其次，根據(jù)用電負(fù)荷等級(jí)及用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷，確定供配電方案

一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷供電，除應(yīng)由雙重電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。

2.1確定電壓等級(jí)及進(jìn)線回路

超高層建筑加上裙房，體量較大，用電量較大，此階段應(yīng)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T密切溝通，確定供電方式。如果安裝容量不是特別大，可以采用多路10KV進(jìn)線的方式，每路進(jìn)線一般不超過(guò)10MVA，本方案較為常見(jiàn)，如寶雞國(guó)金中心;如果安裝容量較大，可以采用兩路35KV進(jìn)線的方式，35KV直變0.4KV，本方案較為少見(jiàn)，如上海中建大廈;如果安裝容量非常大，可采用兩路110KV高壓進(jìn)線，或2～3路35KV高壓進(jìn)線，先設(shè)110KV/10KV或35KV/10KV變電站，再設(shè)10KV/0.4KV變配電所，如上海環(huán)球金融中心。

2.2發(fā)電機(jī)的選擇

一般的超高層建筑裙房為大型商業(yè)，主樓為高檔辦公及星級(jí)酒店，引入雙重市電電源已經(jīng)滿足規(guī)范要求，但多年來(lái)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，電氣故障是無(wú)法限制在某個(gè)范圍內(nèi)部的，電力部門從來(lái)未保證過(guò)供電不中斷。因此，一般的超高層建筑在滿足雙重電源的情況下，仍然設(shè)柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。發(fā)電機(jī)一般設(shè)在地下一層，針對(duì)超過(guò)250M的超高層，考慮到壓降問(wèn)題，應(yīng)考慮設(shè)置10KV發(fā)電機(jī)，采用高壓線路輸送到樓上的變電所。

3、然后，合理選擇各主要機(jī)房的位置

主要機(jī)房包含35KV/10KV主變電站、10KV開(kāi)閉所、10KV/0.4KV各分變配電室、發(fā)電機(jī)房、消控中心、安防監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)中心、弱電進(jìn)線間等。各機(jī)房除滿足規(guī)范外，超高層建筑內(nèi)的機(jī)房尚應(yīng)注意以下問(wèn)題：

3.1變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。垂直部分，建議每2～3個(gè)避難層設(shè)一個(gè)變電所。

3.2應(yīng)便于設(shè)備運(yùn)輸、吊裝和檢修。特別是避難層的變電所，要向建筑專業(yè)落實(shí)有無(wú)貨梯滿足變壓器、高壓柜的運(yùn)輸條件。

3.3不應(yīng)設(shè)在最底層;不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室、廚房或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方處，也不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰。

3.4發(fā)電機(jī)房宜靠近一級(jí)負(fù)荷或配變電所，可設(shè)置在建筑物的首層、地下一層或地下二層。應(yīng)便于設(shè)備運(yùn)輸、吊裝和檢修。

3.5當(dāng)燃油來(lái)源及運(yùn)輸不便時(shí)，宜在建筑物主體外設(shè)置40-64h耗油量的儲(chǔ)油設(shè)施，油罐一般埋地安裝。

3.6消防控制室可以根據(jù)業(yè)主的使用要求、功能分區(qū)及物業(yè)分工等分別設(shè)置，但必須確定一個(gè)主控制室。

3.7弱電中心應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)振源、強(qiáng)噪聲源;避開(kāi)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾。同時(shí)，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)荷載等。

4、另外，根據(jù)建筑平面布局，合理布置強(qiáng)電間、弱電間

強(qiáng)電間、弱電間是放置末端配電箱、綜合布線配線架、各弱電系統(tǒng)箱體的場(chǎng)所，電氣豎井的面積、位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑物規(guī)模、使用性質(zhì)、供電半徑和防火分區(qū)等因素確定，每層設(shè)置的檢修門應(yīng)開(kāi)向公共走道。電氣豎井不宜與衛(wèi)生間等潮濕場(chǎng)所相貼鄰。電氣豎井位置選擇合理，可以節(jié)省管線、維護(hù)方便、二次改造容易。超高層塔樓標(biāo)準(zhǔn)層至少應(yīng)設(shè)兩個(gè)強(qiáng)電間、兩個(gè)弱電間，每個(gè)強(qiáng)電間不小于3平方，每個(gè)弱電間不小于5平方。電氣豎井一般在核心筒內(nèi)布置。

5、還有，做好管線及洞口的預(yù)留預(yù)埋

超高層建筑核心筒剪力墻較厚，鋼梁高度較大，鋼結(jié)構(gòu)支撐也占用較大空間，為了避免后期在剪力墻上打洞，為了保證吊頂高度，必須統(tǒng)籌考慮垂直和水平干線的路由，提前在剪力墻、主梁、鋼支撐上面留洞或套管。

辦公層辦公區(qū)域一般采用架空地板，高度10～15公分，為避免做完架空地板地坪高度與核心筒地坪高度高差的問(wèn)題，可以將辦公區(qū)域降板15公分，同時(shí)，將位于核心筒內(nèi)的電氣豎井（靠核心筒外墻布置）也降板15公分，在剪力墻的底部留洞，這樣，在架空地板內(nèi)敷設(shè)的電源線、綜合布線等管線就可以從電氣豎井直接配出至架空地板內(nèi)了。

6、同時(shí)，做好防雷接地設(shè)計(jì)

超高層建筑電子信息設(shè)備及計(jì)算機(jī)較多，而這些設(shè)備靈敏度高、耐壓低，受雷電電磁脈沖影響大，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)業(yè)主影響較大，后果較為嚴(yán)重，因此，必須做好防雷接地設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是做好防側(cè)擊雷和雷電波侵入，將整個(gè)建筑物設(shè)計(jì)成一個(gè)法拉第籠，確保建筑物不受直擊雷和感應(yīng)雷的入侵。塔樓外墻的所有柱子均作為防雷引下線，外墻鋼構(gòu)架、玻璃幕墻、外掛石材的預(yù)埋件及龍骨的上下端與引下線可靠焊接;在入戶端將各種金屬管道、電源進(jìn)線電纜的金屬外皮，弱電線纜的金屬屏蔽層等在進(jìn)出建筑物的界面處做等電位連接。

結(jié)語(yǔ)：

總之，超高層建筑電氣設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是做好前期規(guī)劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，了解業(yè)主使用要求，并為以后建筑功能改變、擴(kuò)容、改造升級(jí)等提供便利條件。同時(shí)嚴(yán)格根據(jù)電氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性要求，遵守國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保障超高層建筑電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量，促進(jìn)超高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。