摘要：在社会经济发展和建筑建设技术水平不断提升的形势下，我国超高层建筑逐渐增多，其质量也成为了人们重点关注的内容。超高层建筑设计对建筑质量具有重要影响，而电气设计是整体设计中的重要部分，因而，需要设计人员加强重视，对其关键技术充分掌控。本文就超高层建筑电气设计关键技术进行了简单分析。
关键词：超高层建筑；电气设计；关键技术
1超高层建筑概述
超高层建筑，是指超过40层，高度大于100米的建筑物。我国《民用建筑设计通则》中规定，对于建筑高度在100米以上的住宅及公共建筑，均视之为超高层建筑。随着城市化进程的推进，我国超高层建筑发展得如火如荼。超高层建筑不仅能有效缓解城市土地紧张，还能美化城市形象，体现城市发展建设水平。
2超高层建筑的电气设计特征
电气设计在超高层建筑设计中占据着关键性地位，超高层建筑内部的各类系统的运行均有赖于良好的电气设计。相对于其他建筑，超高层建筑呈现出显著的特殊性，其涉及诸多种类的用电负荷，且各类用电负荷呈现出较强的差异性。在超高层建筑电气设计过程中，要严格遵循国家相关规定，对超高层建筑的负荷供电等级进行科学确定，并明确各类使用功能相应的电气设计具体指标参数。在超高层建筑电气设计中，要注意超高层建筑存在较大的输配电距离，因此，超高层建筑配套的电力系统具备相对较高的用电负荷。基于此特点，在超高层建筑电气设计中，要有效保障电气设备具备良好的安全性。
3超高层建筑电气设计基本要求
3.1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。
3.2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。
4超高层建筑电气设计的关键技术
4.1超高层建筑电气设备中配电站与避难层技术
建筑高度高是超高层建筑最主要的特点，在该特点的影响下，设计人员必须要重点考虑电气设计的供电半径。一般情况下，电气设计中，低压出线柜到末端配电箱的最佳长度应该控制在120m之内，并按照超高层建筑总电压5.0%的比例确定低压供电线路的要求。同时在设计中，需要采用分区域设计的方法处理变配电站，按照不同的功能清苦情况，对供配电站各个功能区进行划分，包括地下区负荷中心、超高区负荷中心等。高压配电室一般会设置在超高层建筑底部，而在建筑空间面积足够的情况下，可以设置独立变电站。在设计避难层中，需要充分考虑不同楼层人员的求生需求，其中第一个避难层与地面之间的高度要小于等于50m，以后所有避难层与前一个避难层之间的高度都应该小于50m。在供电系统设计中，所有避难层的交直流电采用单独供应的方法，保证供电稳定性。
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4.2超高层建筑电气设计中应急照明系统设计
超高层建筑电气设计中的应急照明系统，必要充分靠考虑避难层照明的需求，因此在设计中，应该选择平均照度值大于等于3lx的灯具；而对于避难层走廊等特殊位置，所选择的照明系统灯具水平照度值应该大于等于5lx。对于具有特殊要求的应急照明层，其避难区、疏散走道的平均照度值应该大于等于10lx。而如果超高层建筑裙楼为大型商场，则需要采用一级负荷供电系统，保证照明供给水平。
4.3应急电源与备用电源设计
考虑到超高层建筑具有高度高、人员密集的特点，疏散时间较长。因此为了进一步保证居民的生命安全，除了要配置可靠的市电电源外，还需要在建筑内设置一组柴油发电机组，作为面对突发事件时的应急电源。在设计过程中，相关人员必须要重视以下几个问题：1）由于超高层建筑中的主要负荷量较大，因此正常的电源在断电之后需要在较长的时间内持续供电，因此需要配置具有稳定功率的柴油发电机组作为应急电源。2）建筑内电子信息系统机房需要设置柴油发电机电源，保证能随时满足建筑空调、制冷设备等重要电气设备运行要求。3）在使用柴油机组过程中必须要认识到建筑高度因素的影响，要设置不同的柴油机组，并且接地方式要与市电电源保持一致。
4.4合理选择供电电压、电源
在超高层建筑中选择电压、电源，必须要根据建筑负荷分析与用电容量等情况进行确定，一般可以按照1级负荷分级进行确定。同时，为了保证整个电气设计具有可靠性与安全性，在电气设计中可以至少选择两个电源供电方法，并且两个电源之间的运行电路联系不密切，保证在一条电路出现故障后，另一条电路也能完成正常供电。在电气设计中，根据建筑电气设备的不同功能用途，确定项目变压器总装机容量情况。一般而言，超高层建筑中的1、2级负荷在总用电负荷中所占的比例较大；建筑规模越大，其用电量越多，所产生的电压需求量也会有所增加。因此在设计阶段，应该对本地区市政电网进行咨询，在了解本次工程项目电源电压等级后，再做出比较选择。
4.5超高层建筑防雷及接地
依据规范，超高层建筑物应划为第二类防雷建筑物，由于超高层建筑物的用户多为重要企业办公或特级、一级金融机构、五星级酒店等，根据电子信息系统的重要性、使用性质和价值角度考虑，系统的雷电防护等级宜按A级设计。设计时应计算建筑物年预计雷击次数、防雷装置拦截效率，超高层建筑各项雷击风险指数均很高。由于超高层建筑的建筑高度均超过滚球半径，因此有侧击雷击中建筑物中上层表面的几率。具体实施应采用防直击雷、侧击雷、闪电感应、电磁脉冲等措施，并做好总等电位连接。此外强电机房、智能化电子信息机房接地宜采取接地干线方式，各层强、弱电机房分别接至强、弱电竖井内的接地干线上；当超高层屋顶设有直升机停机坪时，不应在安全区内设避雷针，设在安全区以外的避雷针上应装设航空障碍标志灯。
4.6超高层建筑防灾设计
建筑高度大于100m的公共建筑，应设置避难层（间）。第一个避难层（间）的楼面至灭火救援场地地面的高度不应大于50m，两个避难层（间）之间的高度不宜大于50m。各避难层的交直流电源，应按避难层分别供给，并在末端互投；建筑物中的电缆竖井，宜按避难层上下错位设置。超高层建筑，除游泳池、溜冰场外，均应设火灾自动报警系统。各避难层内应设独立的火灾应急广播系统，应能接收消防控制中心的有线无线两种播音信号；各避难层与消防控制中心之间应设置独立的有线和无线呼救通信；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；各避难层应设置消防专线电话和应急广播；在避难层（间）进入楼梯间的入口处和疏散楼梯通向避难层（间）的出口处，设置明显的指示标志。
5结束语
超高层建筑电气设计与一般的建筑区别较大，且设计更为复杂。需要设计人员充分意识到电气设计的重要性，在实际设计中，严格遵循安全性以及节能环保原则，根据超高层建筑的实际情况合理制定设计方案，以保证建筑使用性能得到良好发挥，保障建筑安全性、可靠性。
参考文献：
[1]王科.超高层建筑电气设计的关键技术分析.绿色环保建材，2017.05.152.
[2]朱华东.超高层建筑电气设计关键技术研究.通讯世界，2016.15.188-189.
[3]李锐.超高层建筑电气设计关键技术分析.山西建筑，2015，41.33.147-149.
论文作者:米俊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
标签：高层建筑论文; 电气设计论文; 建筑论文; 电源论文; 建筑物论文; 高度论文; 负荷论文; 《基层建设》2019年第12期论文;