摘要：随着社会经济的不断发展，建筑建设技术水平得到了很大的提升，促使我国超高层建筑日益增多，人们对超高层建筑质量也越来越重视。对建筑质量而言，超高层建筑设计至关重要，而在超高层建筑整体设计中，电气设计是关键构成部分，所以设计人员必须对其进行高度重视，尤其是电气设计关键技术。为此，文章主要对超高层建筑电气设计的特征进行了分析，然后研究了其关键技术。
关键词：超高层；建筑电气设计；关键技术
前言：随着超高层建筑的持续增加，提升了机电设备在整体建筑的使用率，同时也提升了电力负荷。所以在超高层建筑设计中，必须格外注重电气设计，以此来满足不同机电设备的用电要求。对于超高层建筑中的各项设计，我国均已确切规定并具备明确的技术指标，电气设计也是如此，在实际设计中，应严格按照我国的相关标准实施，对超高层建筑的整体电气设计进行持续完善。
1特征概述
通常情况下，整体建筑高度比民用建筑高度高出100米的建筑被称为超高层建筑。在该种建筑设计中最为关键的环节要属电气设计。有目共睹，超高层建筑中的发电机系统、供电及配电系统及设备垂直运输等都与电气设计息息相关。通常，与超高层建筑中电气设计相关的用电负荷非常多，其种类也各种各样，由于超高层建筑的性质不同，需要的用电量也不同，差异性非常大，故此需要按照我国出台的关于超高层建筑的规范和标准，对负荷供电的等级进行确定，还需依据当地市政电力现状对实际电源进行明确，在差异的使用功能下对整体电气设计的标准进行明确。
用电负荷会随着超高层建筑输电、配电的距离加大而增加，电力设备的稳定性及安全性是电气设计的重中之重，对其也具有非常高的要求。此外，因为超高层建筑的群众相对密集，一旦事故出现，则很难疏散群众，所以在电气设计过程中，必须要对消防用电设备的安全性、稳定性进行确保，同时还要保障应急照明灯的安全稳定性。通常，还要依据楼层的设置，在建筑内部避难层设计具体的楼层变电所，以此来满足超高层建筑的供电需求。
2关键技术解析
2.1电气设备中配电站与避难层技术
超高层建筑最关键的特征就是建筑高度高，基于此，设计人员一定要对电气设计的供电半径进行谨慎考量。在电气设计过程中，应将低压线柜与末端配电箱之间最佳的长度把控在120米以内，并依据超高层建筑总电压的0.05个百分点的占比对低压供电线路的要求进行明确。此外，还应通过分区域设计的手段对变配电站进行处理，在划分供配电站的各个功能区时，一定要根据不同的功能情况进行，主要的功能区有：超高区负荷中心、地下区负荷中心等。通常会在超高成建筑底端设置高压配电室，而可以在建筑空间面积充裕的前提下，设置独立变电站。
在避难层设计过程中，设计人员应对不同路层人员的求生需求进行全面考虑，其中首个避难层与地面间的高度要在50米或者50米以内，之后全部避难层与前一个避难层间的高度要在50米之内。在设计供电系统的过程中，为保障供电可靠性，全部避难层的交直流电需要采用独立供应的方式。
2.2应急照明系统设计
在设计应急照明系统时，首先要全面考虑避难层相应的照明需求。所以要选用平均照度值＞3lx的灯具；对于走廊等提特殊照明部位，要对平均照度值＞5lx的灯具进行选用。还需要选用平均照度值＞10lx的灯具，用于应急照明层的避难区和疏散走道。要使用一级负荷，来设计将裙楼设定为大型商场的超高层建筑，以此来对良好的照明供给进行有效保障。
2.3应急电源与备用电源设计
建筑高度高、容纳人数多是超高层建筑的特征，在紧急疏散的过程中所需的时间比较长。为此需要在配置市电电源的前提下，在超高层建筑内部设置柴油发电机，以便提供安全稳定的应急电源给超高层建筑内部，最终有效保证超高层建筑容纳的人员的生命安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计备用电源及应急电源时，应着重考虑的问题有：
①超高层建筑的电力负荷非常大，常规电源的状态在处于断电状态后，需要按照应急电源进行长时间的、连续性的供电，所以需要对功率比较稳定的柴油发电机进行配置。②应在超高层建筑电子信息系统的机房内设置柴油发电机相应的电源，为空调等相关的电气设备的常规运转提供高效的供电保障。③在应用柴油发电机时，应对超高层建筑的高度进行综合考量，设置各个类型的柴油发电机，同时确保各个类型的柴油机组的接地方式充分的满足市电电源。
2.4对供电电压、电源进行有效选择
必须要依据建筑负荷分析，同时根据用电量情况，来选择超高层建筑中的电压、电源，通常可依据一级负荷分级进行明确。与此同时，在电气设计中，最少需要选用两个电源供电方式，并且在两个电源间的运转电路联系不紧密的情况下，保障一条电路产生故障后，另一条电路也可实施正常供电，以便保证整个电气设计的安全性及可靠性。
在对电气进行设计时，变压器总装机容量需要依据建筑电气设备的不同用途、不同功能来确定。一般来说，在超高层建筑总用电负荷中，一、二级负荷占比例较大；超高层建筑用电量会随着建筑规模的扩大而增多，由此产生的电压需求也会增加。所以，在设计过程中，在了解本工程供电电压水平后，应咨询当地市政电网，进行比较选择。
2.5消防报警系统
在温度、烟雾探测器发生故障时，对于出现的异常情况，很难及时发出预警信号。所以，应在超高层建筑不同高度的相应位置分别设置红外光束感烟探测器。一些超高层建筑的地方需要及早探测火灾。对于此类场所，需要严格按照有关规定设置吸气式烟雾探测火灾报警系统。此外，应将中央报警系统应用在超高层建筑的消防系统中。
2.6防雷系统
在我国，超高层建筑属于第二类防雷建筑。考虑到超高层建筑的使用性质，宜按二级防雷等级设计防雷系统。在超高层建筑防雷设计中，应计算超高层建筑一年内可能发生的雷击次数。超高层建筑的防雷装置的拦截效率非常高。与此同时，超高层建筑的高度＞滚球的半径，侧面雷侧击超高层建筑中、上表面的概率较大。因此，超高层建筑的防雷系统应采取有效的直击雷、侧击雷和电磁脉冲防护措施，保证总等电位的连接质量的良好性。
此外，各种机房接地处理应采用接地干线进行。一些超高层建筑的屋顶上应设置直升机停机坪。因此，避雷针不能安装在相应的安全区内。除安全区外，避雷针上应安装航空障碍标志灯。在对防雷接地进行安装的过程中，焊接施工前应加强对焊工的教育和培训，对其相关焊工的安全意识进行有效提升，对其焊接工艺进行提升，督促其对于相关设计和焊接施工的具体要求进行严格遵守，以此来对防雷引下线连接的准确性进行有效保障。
结束语：
总而言之，在超高层建筑设计中，电气设计所占据的位置不容小觑，所以要严格按照我国相关指标对超高层建筑电气设计进行实施，在设计期间，需要着重考虑超高层建筑电气设计关键技术，如应急照明系统设计、消防报警系统、应急电源与备用电源设计等，以便对其安全性及时效性进行有效保障。
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论文作者:王文举
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：高层建筑论文; 电气设计论文; 电源论文; 建筑论文; 防雷论文; 负荷论文; 关键技术论文; 《基层建设》2019年第20期论文;