浅析超高层建筑电气设计

许小兰

（厦门中福元建筑设计研究院，福建 厦门 361000）

浅析超高层建筑电气设计

许小兰

（厦门中福元建筑设计研究院，福建 厦门 361000）

本文根据工程实例，简述了超高层建筑的电气设计要点。

超高层；电气；消防

随着社会发展，技术进步，出现了越来越多的高层建筑及超高层建筑。超高层建筑在供电可靠性及消防等方面要求更高，以本人做过的工程为例，探讨一下超高层建筑的电气设计。

1 工程概况

某超高层商住综合楼，高度142米，面积358076平方米，地下一、二层为车库及设备房。一二层为商业裙房，三层以上为8栋超高层住宅及2栋高层住宅。

本工程的设计内容主要包括：电力、照明、防雷接地、弱电、火灾自动报警及联动系统。

2 强电系统设计

2.1负荷等级的确定及供电电源

本工程为超高层，根据高规及民规，消防负荷等级为一级负荷，走道照明、值班照明、警卫照明、障碍照明用电，主要业务和计算机系统用电，安防系统用电，电子信息设备机房用电，客梯用电，排污泵，生活水泵用电为一级负荷;大型商场及超市:经营管理用计算机系统用电为一级负荷中特别重要负荷，营业厅的备用照明用电为一级负荷，自动扶梯、空调用电为二级负荷; 其他为三级负荷。

供电采用2路10kV高压进线，同时供电，互为备用。

2.2变电所及发电机房

首先确定变电所设置位置及变压器台数，超高层高度142米，因此在考虑变电所位置时，应靠近负荷中心，并须充分考虑到供电半径的影响及每个变电所变压器台数的限制，住宅和商业变电所分开设置在一层裙房。住宅干式变压器的选择单台容量不超过800kVA,商业为减少变压器台数，宜选择1000kVA以上的变压器，另外根据业主的要求，为方便各管理单位管理各自分区，变压器分别独立设置。经过负荷计算，住宅选择12台800kVA干式变压器，商业选择2台1600kVA,4台1250kVA,2台500kVA干式变压器。另外考虑到负荷的重要性，根据一级负荷及消防负荷的需求进行负荷计算，设置两台无烟自启动柴油发电机房组置于地下室发电机房内分别供住宅和商业之用。 发电机组与市电联锁，不得并列运行。

2.3 电缆的选择及敷设

2.3.1 普通电缆

住宅采用每栋设置总箱，进线从变电所经地下室沿桥架敷设至各栋竖井，后走母线槽到楼层电表箱，再沿桥架及SC管敷设至各户，采用阻燃B级交联聚氯乙烯电缆。裙房为人员密集的公共场所，故采用低烟无卤阻燃B级电缆。

2.3.2消防电缆

考虑到超高层建筑的重要性，消防干线采用矿物绝缘电缆。支线采用交联聚氯乙烯耐火电缆。

2.4消防设备

本工程消防控制室、消防水泵、排样风机、消防电梯等消防设备在最末一级配电箱处设置自动切换装置，

2.5 防雷接地

2.5.1 本工程按二类防雷建筑考虑。建筑高度142米，根据《建筑物防雷设计规范》，特别要注意的是4.3.9的规定。

2.5.2 本工程接地采用TN-S系统，各弱电子系统的接地与强电工作接地、防雷接地均共用建筑物钢筋混凝土基础做为接地装置，要求接地电阻不大于1欧姆。

2.6 电气照明

2.6.1 普通照明

本工程均采用高效节能荧光灯，地下室设计中，合理安排一个回路控制的灯具个数，在同一区域有不同回路，实现节能，同时方便业主自行调整亮度。

2.6.2 应急照明

在楼梯间，前室，公共走道等位置设置应急照明，采用自带应急蓄电池灯具且带玻璃保护罩。住宅楼梯间采用带声控延时且符合消防要求的开关以实现节能。

在变电所、消防水泵房等火灾时需要工作的场所设置应急照明。

根据GB50045-1995（2005版），本工程所有疏散走道和安全出口均应设灯光疏散指示标志。

2.6.3 景观照明

景观照明可以提升小区的质量及氛围。本工程各栋住宅均设置两个景观箱，以供本栋楼的外观照明用，分上下两处安放，利于接线。在三层小区地面设置四个景观箱供小区景观绿化照明之用。在一层裙房东南北侧外墙立柱上设置多个照明箱供商业立面照明用。电源分别引自各自所属变电所。

2.6.4 障碍照明

装设在高层建筑物尖顶上作为飞行障碍标志用的或者有船舶通行的两侧建筑物上作为障碍标志的照明称为障碍照明。障碍照明应按民航和交通部门有关规定装设。障碍照明应采用能透雾的红光灯具。装设障碍灯时，本工程应符合下列要求：

2.6.4.1 航空障碍灯应装设在建筑物的最高部位，水平面较大的高层建筑物或为建筑群时，除在其最顶端装设障碍灯外，还应在其外侧转角的顶端装设障碍灯。

2.6.4.2 障碍标志灯的水平、垂直距离不宜大于45m。

2.6.4.3 采用自动通断电源的控制装置。

2.6.4.4 按一级负荷要求供电。

2.6.4.5 屋面障碍灯采用自带接闪杆装置

弱电系统设计

考虑到小区的规模档次及业主的要求，主要设计了综合布线、有线电视、门禁、远传抄表、可视对讲等系统。

3.1.1 综合布线系统

根据GB50846-2012的要求，新建住宅小区应采用光纤到户建设，并满足多家电信业务经营者平等接入。本工程三家运营商机房设于地下一层，预留进线管线至地下室机房，出线则沿弱电线槽敷设至各栋住宅及裙房。考虑到住宅楼层高度及光纤的敷设，每栋住宅分层设置配线架，每十层一个。裙房每个分区设置配线架，方便二次装修设计接线。

3.1.2 有线电视系统

有线电视机房设于地下一层，市政进线至机房后，在地下室沿弱电线槽敷设至各栋住宅及裙房。在每栋住宅楼设置前端箱，考虑到信号衰减，每五层设置一个前端放大器箱。裙房每个分区设置器件箱，方便二次装修设计接线。

3.1.3 门禁系统

本工程在各栋住宅门厅处设置门禁系统。

3.1.4 远传抄表系统

本工程住宅计量由物业统一管理，在各户设分户计量，远程抄表，采用RS485总线传输，在物业处设置数据采集。商业计量传输至商业管理处。

3.1.5 可视对讲系统

本工程住宅为高档住宅小区，设置可视对讲系统，主设备设置在门厅入口处。在各户设置对讲分机。

火灾自动报警及联动系统设计

4.1 系统及消控室的确定

根据GB50116-1998，本工程按特级保护对象设计，采用控制中心报警系统。出于管理和使用上的需要，商业和住宅分别设置消控室。根据《消防控制室通用技术要求》，具有两个或两个以上消控室时，应确定主分控制室，且主控制室应能显示分消控室消防设备的状态信息，并可对分消控室的消防设备及其控制的消防系统和消防设备进行控制。故确定住宅消控室为主消控室，商业消控室为分消控室。住宅消控室设在一层，商业消控室设在二层，均直接通向室外。

4.2 火灾探测器及手报的设置

根据GB50045-1995（2005版），9.4.1，高度超过100m的高层建筑，除泳池、溜冰场、卫生间外，均应设置火灾自动报警系统。因此，本工程超高层住宅户内均设置火灾自动报警系统。因此，在超高层住宅核心筒及户内、高层住宅核心筒、裙房、地下室设置感温或感烟探测器，楼梯间设置层号灯，各出入口设置火灾警报装置及手动火灾报警按钮，且手动火灾报警设置需满足上述规范条文8.3的要求。

4.3 应急广播的设计

根据5.4规定，控制中心报警系统应设置火灾应急广播，故在住宅各层及裙房地下室均设置应急广播。

4.4 消防电话的设计

本工程在消防控制室设置消防电话总机，在各重要机房设置消防电话分机，且整个消防专用电话网络为独立的消防通信系统。消防控制室应有直接报警的外线电话。手动报警按钮处设置电话塞孔。

4.4 联动设计

本工程有以下联动系统

4.4.1 消火栓系统

4.4.2 自动喷水系统

4.4.3 正压送风系统

4.4.4 排烟系统

4.4.5 防火卷帘

4.4.6 防火门

4.4.7 电梯

4.4.8 气体灭火

4.4.9 非消防电源切断

4.4.10 应急照明强制点亮

4.4.11 应急广播

漏电火灾报警系统

本工程在各非消防总箱处设置漏电火灾报警系统，系统主机放置于消控室且与火灾报警共用线槽。

结语

超高层在设计中要注意其重要及特殊之处，主要是供电干线长，消防要求高，供电可靠性要求高，在设计中应遵循规范，并灵活运用方法来进行合理设计。

[1]GB50045-1995（2005版），高层民用建筑设计防火规范[S].

[2]JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范[S].

[3]GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范[S].

[4]GB25506-2010，消防控制室通用技术要求[S].

TU855

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.046