超高层建筑电气设计关键技术解析

摘 要：在当前超高层建筑设计中，电气设计一直是整个设计工作的重要环节，对整个建筑功能产生重要影响。本文重点分析了超高层建筑电气设计关键技术的相关问题，先介绍了当前超高层建筑电气设计的特点，再对超高层建筑电气设计的关键技术进行分析，希望能对相关学者研究有所帮助。

关键词：超高层建筑；电气设计；关键技术

随着当前超高层建筑数量越来越多，建筑工程对机电设备的使用越来越频繁，这就对整个建筑工程项目的电气技术水平提出了一定的要求。相关研究表明，电气设备需要承担很多的电气使用量，这一增加电气设备承载，进而提高设备负荷。因此在超高层建筑设计过程中，必须要重视对电气设计关键技术的研究，才能更好的推动超高层建筑项目顺利完成。

1 超高层建筑电气设计的特征

超高层建筑主要指建筑高度大于等于100m的民用建筑，在整个建筑设备中，电气设计一直是其中的关键环节。这是因为在整个建筑中，发电机系统、供配电系统、设备垂直运输系统的运行都需要电气设计。同时与其他建筑项目相比，超高层建筑具有明显的特殊性，其用电负荷种类较多，并且存在一定的差异。因此在超高层电气设计中，必须要严格按照国家颁布的相关规定与办法确定负荷供电等级，最终确定不同使用功能下的电气设计指标参数。

在设计过程中需要注意的是，由于超高层建筑输配电的距离较大，因此整个电力系统的用电负荷也会明显高于常规建筑。根据这一特点，在超高层建筑电气设计中，电力设备的安全性与可靠性，成为整个电气设计的关键所在，应该得到相关人员的重视。同时，考虑到超高层的人员数量较多，并且逃生存在一定困难，因此，应急照明灯、消防用电设备的安全性，应该成为整个建筑设计的重点。

2 超高层建筑电气设计的关键技术分析

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

3 结论

本文主要研究了超高层建筑电气设计关键技术的相关问题。从本次研究结果来看，在电气关键技术研究中，必须要重点分析超高层建筑对电气的需求，再根据超高层建筑功能实际情况，选择相对应的关键技术形式，为保证超高层建筑功能奠定基础。

参考文献：

[1] 李丽.超高层建筑电气节能设计要点解析[J].中国新技术新产品，2014，03：29.

[2] 赵柯宇.建筑电气设计关键技术解析[J].绿色环保建材，2016，10：72.

[3] 孟庆元.超高层建筑电气节能设计技术[J].科技创新导报，2015，07：79.

[4] 艾瑞生.超高層公共建筑消防电气设计中的几个技术问题[J].科技创新与应用，2013，06：230.