摘要：文章以超高层建筑电气设计关键技术为研究对象，首先在简单分析了超高程建筑电气设计要求的基础之上，着重对超高层建筑电气设计关键技术进行了探讨分析应供参考。
关键词：超高层建筑；电气设计；关键技术
在城市化进程不断加快的大背景之下，城市用地资源日益紧张，为满足人们的居住需求，城市建筑朝着不断朝着高层、超高层方向发展。在建筑高度不断增加的同时，对于建筑电气设计也提出了更高的要求，需要在实际进行电气设计时，充分考虑建筑使用功能、建筑层高等因素，充分把握好超高层建筑电气设计关键技术，做好超高层建筑电气设计，对于提升超高程建筑运行平稳安全性具有重要的意义。
一、超高程建筑电气设计要求
（一）节能性
随着绿色建筑设计理念日益深入人心，人们对建筑设计节能性要求也在不断提升。相对于其他普通建筑，超高层建筑整体电气系统规模更加庞大复杂，电气运行能耗占建筑整体能耗较大，对于节能性要求也更高。因此需要在暖通空调、照明系统等方面入手，在实际进行电气设计时，全面满足节能要求。例如在照明系统设计方面，一般会更加倾向于选择T5节能荧光管。相对于其他照明灯管，T5节能荧光管具有显色性高、使用寿命长、低耗能、绿色环保等优点，无论是从经济性、功能性、节能性都能够有效满足超高层照明系统要求。另一方面，在空调风机等设计上，主要选择变频控制来实现，使得空调在实际运行时能够结合实际要求合理调节用电消耗量，有效减少电能的浪费。
（二）安全稳定性
超高层建筑整体系统功能较为复杂，容纳的人员众多，因此在具体电气设计方面，对于安全稳定性也有着非常高的要求。例如在进行超高层建筑电气系统配电房设计时，应充分考虑建筑层高，通常情况下，会将电气系统配电房设置在建筑楼层中央，一方面能够有利于电力配送供应，另一方面配电压时带来的电能损失，有效提升其安全稳定性同时，又能够达到绿色节能的目的。超高层建筑功能正常运转离不开电力的支持，因此为确保超高层建筑供电的安全稳定性，在实际进行电力系统设计时，一般会设计两路相对独立的供电线路，并且电源来源各不相同，互为备用，一旦一路电源出现故障问题时，剩余电源能够至少保证二级以上的负荷供电，有效维护超过层建筑运行安全稳定性。
二、超高层建筑电气设计关键技术探析
（一）做好建筑电气的负荷分级
超高层建筑虽然自身使用功能各异，但都具备人员较为集中、疏散困难、实际建筑使用运行受不可控因素影响较多等特点，因此在具体进行电气设计过程中，做好对超高层建筑的负荷分级非常重要，一旦发生安全事故，能够保障负荷等级较高的部分能够实现正常的电力供应，有效保障超高层建筑最基本的功能运行发挥，便于统一指挥或人员疏散。在具体用电负荷分级设置上，需要结合超高层建筑实际功能来充分考虑。例如对于一些大型商场，一级用电负荷主要包括计算机系统用电、营业厅照明备用电、障碍照明用电等。二级用电负荷为自动电梯、空调用电等。对于银行来说，则一级用电负荷为计算机系统及安防用电，营业厅、门厅安全用电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（二）应急电源系统设计
在具体应急电源设计方面，出于安全考虑，应急电源动力来源不宜使用汽油、煤油、天然气等能源，当下超高层建筑应急电源主要采用的是以柴油为主要能源的柴油发电机，在实际进行超高层建筑柴油发电机设置时，需要对超高层建筑运行实际负荷大小、供电半径、单台柴油发电机最大起动容量等因素进行充分考虑，科学合理地确定柴油发电机的额定输出电压。一般情况下，超高层建筑高度在100至200m之间，应选择低压柴油发电机；超高层建筑高度在200至400m之间，应选择高压柴油发电机。对于柴油发电机组来设置来，其既可以作为超高层建筑的应急电源来使用，也可以作为备用电源来使用，在实际应用中，由于低压柴油发电机组（400V）最大单台并机容量在1600kW以内，如果要选择并机运行，应采用高压柴油发电机组。为保证柴油发电机组运行的节能经济性，在实际设计时，应确保将其负荷率控制在75%左右，以实现经济运行。在具体应急发电机组具体位置设计上，一般选择将应急发电机组置于超高层建筑地下一层或二层，与此同时，在超高层建筑第一层，也可以用于设置独立的柴油发电机房。对于设置在地下的采油发电机组来说，除了要做好机组的运输、通排风、排烟、降温、降噪外，还要做好采油发电机组电压等级与电源接入方式设计。通常情况下，对于高度在150m以内的超高层建筑来说，柴油发电机组电压等级主要为0.4kV，在这种电源等级下，电源切换比较简单，并且也不需要再进行高压保护装置及降压变压器等装置的配置，电源提供更加安全稳定可靠，即使存在由于供电距离偏长，致使会供电压降增大这一问题，通过采取增大配电线路截面的方式，也能够使得问题得到良好的解决，更加经济、安全环保。
但如果超高层建筑高度在300m以上，0.4kv的柴油发电机组电压等级显然无法满足实际要求，一方面，建筑高度的增加，供电距离也会逐渐增大，相应电压降也会增强，由于0.4kV的电压等级只适合在供电半径250m以内，因此无法满足实际要求，这时就需要发电机组选择10kv电源电压等级,虽然能够满足上层建筑用电负荷，但对于建筑下层，则需要进行高压保护装置及降压变压器配置，不利于电气设计的节能经济合理性发挥。因此最好的方法即是能够结合超高层建筑层高、实际使用功能，科学划分应急供电范围，例如对于建筑高度在150m以下的超高层建筑，可以设置为“低区”，采取0.4kv电源等级的应急发电机组，对于建筑高度在150m以下的超高层建筑，可设置为“中区”，应结合建筑实际功能，合理确定应急电源电压等级。对于建筑高度在250m以上，设置为“高区”，采取10kv电源等级的应急发电机组。
（三）低压配电系统设计
超高层建筑低压配电系统设计一般选择三级配电方式，分别为总配电（配变电室）、区域配电（配电间）、终端配电。在实际进行设计时，应注意超高层建筑最好应设计独立的竖井。并且由于超高程建筑在配电系统设计上有着较多的双电源切换的负荷，因此需要的电缆线数量比较多，为确保电缆线科学归置，应做好普通桥架与应急桥架的设置，其中在应急桥架内，应做好隔板设计，使得双电源的两根电缆分开设置。在超高层建筑接线方式选择上，不宜选择穿刺线夹接线方式。主要的配变电场所设置应远离公共场所，变电所、配电间应远离伸缩缝、沉降缝、漏水等危险区域。
总结：综上所述，超高层建筑电气设计内容包含广泛，对于节能性、经济性、安全稳定性方面都有着较高的要求，因此在实际进行电气设计的过程中，需要结合超高层建筑实际楼层高度、使用功能以及用电负荷要求进行科学合理的设置，从而为超高层建筑功能平稳顺利的发挥提供有力的保障。
参考文献
[1]孔嵩.超高层建筑电气设计关键技术解析[J].建筑电气,2015(5): 39-44.
[2]刘世明.超高层建筑电气设计的关键技术分析[J].工程技术:引文版,2016(5):00112-00112.
[3]江火荣.超高层建筑电气设计的关键技术分析[J].北方音乐,2016, 36(23):150-150.
论文作者:付洪利,魏学云
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/21
标签：高层建筑论文; 建筑论文; 电源论文; 电气设计论文; 节能论文; 电压论文; 关键技术论文; 《电力设备》2018年第23期论文;