摘要：近年来，随着现代城市超高层建筑数量的不断增多，机电设备的使用也更加频繁，这对建筑工程整体电气技术水平的要求也在逐渐增高。为此。本文主要针对超高层建筑，探讨了电气设计的一些关键技术。
关键词：电气设计；超高层建筑；关键技术
目前，作为地标性风景的超高层建筑一般体现了一个城市的实力和形象。在设计超高层建筑的过程中，作为设计中的一个重要环节，电气设计直接影响着整个建筑的功能。所以，必须深入研究超高层建筑设计中的电气设计关键技术，以推动超高层建筑的发展。
1 研究超高层建筑中电气设计关键技术的重要性
目前，随着我国建筑业的不断进步以及有关材料与技术的快速优化，中国的超高层建筑也越来越多。在超高层建筑中，一般会用到较多的电气设备，导致电气设计难度相对较大。而随着建筑量的不断增多及其高度的快速增高，对其中的电气设计也提出了更高的要求。所以，为了确保建筑工程的质量、提高建筑的可靠性和安全性，则应加大对电气设计关键技术研究的投入，不断提升电气设计水平，以确保人们日常使用超高层建筑的安全性。
2 超解析高层建筑中电气设计关键技术
2.1 分级负荷技术
由于超高层建筑具有疏散困难、难于防范火灾、人员数量多等特点，所以在设计其中电气部分的过程中，应根据用户需求与用电负荷，按国家标准，严格进行用电负荷的分级。具体来说，设计人员应注意以下两点：①按负荷的特一级要求，对消防负荷进行供电；②按消防负荷的供电标准，对航空障碍灯进行供电。
2.2 避难层和配电站的设计技术
建筑高度高是超高层建筑最主要的特点。所以，在电气设计中，设计人员必须充分考供电半径。而从低压柜出线一直到配电箱末端干线的供电半径一般不超过250m，且总的低压线路长必须按超高层建筑5%以下的总电压来加以确定。而且在设计变配电站时，还应进行分区设置，按用电负荷的实际分布情况，划分各种建筑功能区，再对其进行变配电站的设置。此外，主要在底层设置高压配电室或独立变电站。为了节约资源，则可将变电站设计为紧凑型组合式，并尽量将变压器和低高压开关柜的距离缩短。同时根据超高层建筑的实际负荷值，进行分配电站的设置，并将其设置在建筑顶层、冷冻机房附近、避难层。在设计超高层建筑中的避难层时，避难层首层和救援场的高度应在50m以下，且各个避难层和上个避难层的高度均应在50m以下。与此同时，还应单独供给避难层配备的交直流电源，并在末端进行互投，且在设计电缆竖井时，应进行错位设置。
2.3 设计应急电源的技术
在设计超高层建筑供电电源时，必须按供配电系统的有关设计规范展开设计。用双重电源进行供电，电源最少用2个，当一个电源发生故障时另一个电源不应同时受到损坏，并减弱或切断电源间的具体关系，以确保断开一个电源后，余下电源仍可以正常运行。比如，直接从2个电网中分别选出电源，或将电网中的2个电源的距离增大。
当在市政电网中接入第二电源有难度或者成本较高时，应在超高层建筑中，设置柴油发电机组。用于超高层建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯及其排水泵、防排烟设施、火灾自动报警及联动控制装置、自动灭火系统、火灾应急照明及疏散指示标志、电动防火卷帘、门窗及阀门等消防用电，走道照明、值班照明、警卫照明、障碍照明，主要业务和计算机系统电源，安防系统电源，电子信息设备机房电源，客梯电力，排污泵，生活水泵等一级负荷的用电。发电机组应采用与市电系统一样的接地方式，且应考虑在满足规范要求下油管的容量总值，以确保配置的科学、合理性，即电网整体瘫痪后，而城市超高层建筑却可以维持基本运营。此外，还应设置第3电源作为应急电源，如EPS应急、UPS不间断等形式的电源，以保障一级负荷中的特别重要负荷的用电，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。
2.4 应急照明技术
在疏散以及避难层照明水平照度的平均值宜大于3lx。而避难走道地面水平照度平均值宜大于5lx，并按同一标准设计垂直疏散区。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对部分要求特殊的超高层建筑，在设计应急照明时，楼梯间、疏散走道、避难区的标准宜大于10lx，余下区域也宜大于5lx。针对部分高于100m的民用建筑，备用疏散照明的电源宜能持续供电1.5h以上。
同时，还应重点针对大型商业建筑，认真设计其应急照明系统，即按一级负荷设计备用照明和营业厅的供电。针对停机坪，需要在其周围设置足够的急照明。
2.5 防灾技术
在设计自动报警火灾的系统时，在超高层建筑中的每个功能分区（不含游泳池和溜冰场），都应分别进行自动报警系统的设置。超高层建筑中，除消防控制室内设置的控制器外，每台控制器直接控制的火灾探测器、手动报警按钮和模块等设备不应跨越避难层。考虑到可靠性，因而在避难层应独立设置火灾应急广播，并确保当发生火灾时可以正常通信。火灾一旦发生，则消防控制中心的救援信息能被困在避难层的人及时收到。而且避难层还应安装足够的呼救通信设施，以发出有或无线信号，以保证在发生火灾时，在避难层中的人可以和消防控制中心及时交流。同时应在地下一层或超高层建筑的第一层设计消防主控制中心。借助中心监控系统，相关工作人员能实时监控整个建筑，以确保安全防火。一般自动报警系统固然需要，除此以外，还应设置消防电源监控系统、电气火灾监控等系统，并将应急照明系统和显著的指示标志设置在楼梯间的出入口位置，以引导人们逃生或疏散。
随着现代智能化系统运用范围的不断扩大，所设计的火灾防范预警系统也需要更多引入智能化。人员众多是超高层建筑的一大特点，所以安全、快速的逃生至关重要，因而在将来进行防灾系统的设计时，也需要及时引入动态、智能化的疏散观念，以确保火灾的即时情况被相关人员获取，以帮助他们调整疏散线路，以快速、安全地疏散人们。
2.6 现代智能系统技术
在现代超高层建筑中，所需的智能化系统相对复杂，也要求完备的使用功能。由于各种智能系统也相当复杂，所以设计人员在进行设计时，应综合考虑其配置的科学、合理化。而且在未来进行应用和开发时，也必须始终遵守绿色、节能、环保的设计原则，通过自动监控系统科学地监控所有机电设备。此外，还必须借助电气环保技术，实现节约能源的目的，并做到绿色环保，从而为人们创建一个健康的高效空间。
2.7 设计电压的技术
通常电压会随功能用途的改变而改变。所以，在设计电气时，应根据超高层建筑的具体功能来科学地选择电压，并通过相关分析，明确变压器总容量。对于超高层建筑，一、二级负荷在其总用电负荷中，所占比例较大，单位符合功率宜在100~130VA/m2之间。大规模是超高层建筑的一个基本特点，且用电量也非常大并且集中，因而由单回路供电，将满足不了供电需求，所以应同时使用多个电源。设计人员在进行初步供电方案设计时应充分考虑，还需要积极与所在地的有关供电局进行有效交流沟通，及时了解可以为整个建筑工程供给足够电源的实际电压等级，并全方位地进行考虑，以选出合适的电压。
3 结 语
总之，随着社会经济的快速发展，人们的生活水平也在稳步提升，城市建筑也发展得越来越快。特别是随着施工工艺的不断进步，超高层建筑也在不断增多楼层，这对其配套的电气要求也变得越来越高，我国有关规定对其中的电气设计也给出了详细的要求与标准。所以，电气设计人员应根据这些标准，将电气设计不断优化，以促进城市建设的发展。
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[5]焦博.超高层建筑电气设计要点研究[J].现代物业（中旬刊），2016（09）：67-69.
论文作者:蒋建新
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/4
标签：高层建筑论文; 电源论文; 电气设计论文; 负荷论文; 火灾论文; 系统论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第35期论文;