（中国建筑西北设计研究院有限公司 陕西西安 710018）
摘要：超高层建筑的不断增加，会增加整个建筑对机电设备的使用，随之而来的是电力负荷的提高。因此，在超高层建筑设计的过程中要特别注意电气设计，力求能满足不同机电设备的用电需求。国家对超高层建筑中的各项设计都具有明确的规定和技术标准，电力设计也不例外，在具体的设计过程中，要积极按照国家的标准进行，不断完善整个超高层建筑的电力设计。
关键词：超高层建筑；电气设计；关键技术
一、超高层建筑电气设计基本要求
1.1超高层建筑电气设计的安全性要求
任何建筑设计首先必须考虑安全性，尤其是超高层建筑电气设计更是不可例外，实际设计人员在有效确保安全性的同时，还需考虑电气系统的稳定可靠性，一般综合考虑。由于楼层较高，可以将负责整个楼层的电气系统变配房设置在位于楼层的中央位置，这样的操作方式可以实现能够有效降低低压配电时的电压损失；同时可以考虑在建筑物的地下层设置柴油发电机，以确保任何时候下高层建筑可以实现持续供电的可能。整个建筑在进行电气系统的设置时，一定要结合楼层的实际高度，控制电缆与电线的实际长度。
1.2超高层建筑的电气设计尽可能的满足其节能性设计要求
现代社会的发展，越来越关注节能与环保了，低碳节能环保已经成为社会发展的主流趋势，超高层建筑在实现节能上，可以借助采用市场上较为流行的T5节能荧光管，其次在水泵或者是空调风机的设置过程中，可以通过采用我国设计的比较主流的变频控制实现，这种设计的优势主要在于能够根据系统地实际操作需求，自动调整实现马达的用电量。这样就可以实现避免传统的由于马达运转时间过长而带来的对用电量的消耗浪费的情况。
二、超高层建筑的供配电设计
2.1超高层建筑电气负荷的分级
城市中的写字楼、宾馆、住宅公寓多为超高层建筑，人员密集、疏散困难是它的关键特征。因而用电设备的负荷要求的等级就更高了，一般情况下应用一级负荷。但一级负荷一旦出现供电中止的问题，就极有可能引发爆炸、火灾和中毒的险情。非常重要的位置就不能出现中止电的负荷，应为相当重要的负荷。一级负荷中特别的重要负荷应适当增设应急电源，且不能将其他负荷接入应急供电系统中。
2.2超高层建筑电源的规划
对超高层建筑来说，供电电源是最为重要的。应有预先设计两个电源，且这两个电源出自于不同电气网络，亦或是它们在同一电网中但彼此独立，没有关联。一旦发现某一个电源中断时，另一个电源就能及时地供电，保障二级及以上负荷的供电。并且超高层建筑采用的应急电源应使用柴油发电机，不能使用天然气、汽油、煤油等燃料的发电机。
2.3超高层建筑的变配电设计
超高层建筑最显著的特点就是高度高，倘若只在地下室配置变配电的装置，就会发生供电的半径超标的问题，因为低压配电线路受压降和能耗的限制，长度一般不应超过250m。一般情况下，建筑高度超过200m的建筑物应该在中间避难层，或者是屋顶等靠近负荷中心的位置设置变配电站。也就是说先在建筑物的地下室配置高压配电室和变配电站等。再依据负荷的实际需要在避难层、冷冻机房或顶层周边的位置设分配变电站。
在楼上配置变压器就需要注意以下几点问题：
（1）要充分考虑它对周边相邻住房电磁、防水情况、减震降噪等情况的影响。
（2）在选择变压器的时候还要考虑是否能够满足垂直运输的需求。在一般的情况下都是使用货梯运输，或者是吊装运输。所以，体积或重量偏大的变压器是不能使用的。
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（3）变压器要使用符合消防要求的干式变压器和相应的开关设备。
2.4火灾自动报警及其他电气设计
按照超高层建筑的一般特点，火灾自动报警系统（控制中心报警系统）应至少设置1台集中火灾报警控制器、1台专用消防联动控制设备和2台区域火灾报警控制器；或至少设置1台火灾报警控制器、1台消防联动控制设备和2台区域显示器。通常条件下，办公室、商业、走道、大厅、电子计算机房、通信机房、楼梯间、电梯机房等场所均应设置点型感烟探测器，但游泳池、卫生间等位置除外。消防控制室需建立对应的消防设备设施，在出现火灾情况下控制器会根据设置完成相关消防动作。根据国家相关规范要求，设置感温探测设备时要设置消防专用电话分机（包括消防水泵发电机房）。此外，需要在所有位置设计广播事故扬声器，以便能及时对人员进行疏散。
为完善超高层建筑电气系统设计，应从电气施工与技术管理等方面优化。超高层建筑结构相对复杂，在工程建筑施工中常出现各种问题，以保证各单位进度一致而进行工期协调。与低层建筑相比，超高层建筑在施工建设过程中一旦改变建筑使用性能或建筑原本分区，电气方面应做出全面调整，这就要求电气系统设计相关单位要通过配电功能的调整来达到建筑使用需求。另外，强电处理应主要通过母线槽配合各楼层多变的用电负荷，在灵活变通原则下完成调整。
2.5超高层建筑物的照明设计
在超高层的建筑物中，避难层的疏散照明是非常重要的，它的照度值要高于地面平均水平照度值3LX，尤其是在垂直疏散的范围内，用于避难的走廊内照度值要高于5LX。特别是人群密集的特大城市，超高层建筑另外还需要应用一些加强的措施，譬如在避难区、疏散走道区、疏散楼梯区域，它地面最低的应急照度值应维持在10LX以上，其他范围的数值也应维持在5LX以上。建筑高度高于100m的超高层建筑的疏散照明所用的电源必须按照一级负荷来考虑，并使用双电源在末端用以切换。
在超高层建筑物中，应重视障碍标志灯的安装设置工作。在整个建筑物的最高处和最边缘处设置，如果发现物体的顶部超过周围地面45m，那么就需要在中间层增加障碍灯；中间层的距离必须小于或等于45m，尽可能地保持相等。注意增加的中间层障碍灯，不能让居民出现不快的感觉。一般情况下，要求从地面只能看到散逸的光线。建筑群外形广大的部分，所设置的障碍灯应能从各个方面看到物体的轮廓。水平方向上也可以考虑在45m左右设置障碍灯。应在超高层建筑顶端设置中光强A型障碍灯，并为白色闪光，其下部分层设置红色中光强B型障碍灯。高于150m的超高层建筑物，应在其顶端设置高光强A型障碍灯，并且应以中、高光强障碍灯配合使用。
建筑照明设计中还需要考虑的重要问题是节能。超高层建筑物的用电量和相关的消耗量是非常巨大的，因而有效的节能技术就非常得关键了。照明设计可以在满足建筑物各种功能需要的前提下，增加能源的利用率，可以选用节能型照明设备，科学地调节照明参数。根据不同场地的需求，来合理地配置光源，最大限度地利用天然光，降低能源消耗。在照明设计中还可以积极引入智能化控制系统，提高节能管控效率，进而使得电气设计做到环保、节能与高效。
三、结束语
节约能源是建筑工程建设中不能忽视的内容，在电气设计中，要重视相关节能技术的应用，综合采取有效对策，实现资源、能源的有效利用。合理选择各类电气设备，从而促进设计水平提高，使整个建筑电气更好运行和工作，促进节能效果提升。
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[4]任宏入.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].民营科技，2013（5）：255.
论文作者:周祝正
论文发表刊物:《河南电力》2018年17期
论文发表时间:2019/3/1
标签：高层建筑论文; 负荷论文; 电气设计论文; 建筑物论文; 建筑论文; 节能论文; 障碍论文; 《河南电力》2018年17期论文;