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【摘要】超高層建筑電氣設計時超高層建筑能否實現預期使用目標的關鍵，本文分析了超高層建筑中電氣設計工作的特點，然后對其中供電系統、照明系統以及地接防雷等關鍵性技術進行詳細分析，力求通過合理的電氣設計，滿足人們對高層建筑的使用要求，為今后高層建筑電氣設計發展提供理論依據。
【關鍵詞】超高層建筑；電氣設計；關鍵技術
0引言
在我國實現現代化的進程之中，隨著國內社會經濟的快速提升，超高層建筑的數量大幅度提升的同時，也對超高層建筑的電氣設計提出更高的要求，這就需要相關的工作人員對超高層建筑電氣設計的關鍵技術進行深入研究分析，在原有技術的基礎上，提高建筑的可靠性和安全性。
1超高層建筑電氣設計的特點
超高層建筑的定義為整體建筑高度大于100m的建筑物。超高層建筑是社會進步重要表現，也是社會城市化的產物，并且超高層建筑具有建筑高度超高、功能較復雜、可容納人數較多的特點。建筑電氣在整個超高層的設計工作中具有較為重要的作用。例如，超高層建筑外部的立體照明可以表現出建筑結構的美感；內部的照明能夠為其內部的人們提供生活便利；電梯的使用可以幫助人們以最快速達到任意樓層；自動報警設備、火災監控設備等安放系統有利于保證人民的生命安全。但是超高層建筑功能多、體量大的特點也為其中的電氣設備的使用提出了較高的要求，另外超高層建筑中的電氣設備后期維護難度大，所以設計人員在設計超高層建筑電氣方案前應該進行充分的實地考察，根據現場情況以及用戶的要求，科學設計建筑電氣方案，在保證各種建筑電氣設備可以安全使用的基礎上盡量滿足用戶的使用需求[1]。
2超高層建筑電氣設計技術要點分析
2.1供電系統
2.1.1負荷等級
一般來說，超高層建筑的性質較為單一，通常為辦公寫字樓、大型商場、酒店以及高級公寓，其特點為人員較密集并且疏散較為困難，所以設計工作人員再設計超高層建筑電氣設計時應該考慮用戶的實際需求，另外其中所涉及到的電氣設備負荷分級應該符合國家的標準，如表1所示。
2.1.2電源設置以及配電方式
對于超高層建筑來說，其供電電源應該采用多路10kV電源，若其中一路電源產生故障而不能為建筑中的電氣設備供電時，其他的電源回路會自動進入供電狀態，并且在聯絡柜開看和高壓主開關之間應該設置電力聯鎖，進而使得每一個電源回路都可以滿足超高層建筑的用電需求。另外，為了保證建筑中的電力系統可以穩定運行，除了應該在地下室設置專業的高壓配電中心以外，超高層建筑中每15層和20層都應該設置配電房，盡可能減少低壓電源線路的配電長度，降低電壓不必要的損耗。其中配電房中應該配備兩臺變壓器，一臺作為主要使用的設備而另一臺作為備用，當主要使用的變壓設備出現故障而不能正常使用時，另一臺備用變壓器可以承擔起電氣設備的電力負荷。在超高層建筑中的一級負荷對于建筑的正常使用較為重要，一旦一級電力負荷出現故障會給建筑中的人們造成難以挽回的損失，所以對這些一級電力負荷應該設有額外的保護措施。一般來說，一級電力負荷的額外保護措施具體表現為：以及電力負荷配備柴油發電機，以此種發電機作為一級負荷的備用電源，若原有電源和備用電源均出現故障不能正常使用時，感應設備可以在15s內啟動柴油發電機，為超高層建筑恢復供電，根據國家相關規定，此種柴油發電機內部存儲的油量應該可以滿足整個超高層建筑中一級負荷8h以上正常供電[2]。超高層建筑中的繼電保護系統以及信號裝置也需要受到工作人員的注意，具體這是方法為：10kV的進線幾點保護設備應該選用綜合繼電器；分段短路期應該設置為實現速斷保護以及過電流保護；變壓設備的保護單元應該設置為瞬時電流速斷保護以及過電流保護；為重要的變壓設備設置高溫報警和高溫跳閘系統。建筑中的電氣設備根據其用途的不同其供電形式也有所差異，一般來說，超高層建筑之中的空調制冷、生活水泵、消防泵、電梯、消防風機等設備應該選用放射式供電，而一般的空調機燈具、風機以及室內照明設備應該選用樹干式供電。
2.2照明系統
電氣照明系統是超高層建筑正常運行的重要基礎，傳統意義的照明僅僅為人們提供光照，但是隨著時代的快速發展，照明系統也不能只為內部人們提供照明，除了提供基本的照明以外，照明系統還應該利用燈光提高人的生活工作品質，對于照明系統來說主要應該注意以下幾點：
2.2.1光源的選擇
照明系統內部所選用的光源必須滿足美觀、節能、清潔以及高效四大原則，并且根據建筑性質、功能以及場景的不同還應該選擇特定的照明燈具。例如：室外照明選擇時應該考慮盡可能減少光源對附近產生的光污。一般來說；工作照明應該盡可能選擇防眩光、壽命長、美觀的照明設備。
2.2.2室內照明
室內照明的配電方式應該選用三相五線制電源，并且電源應該由地下供電設備提高。此時應該注意，在高層建筑中應該盡可能利用自然光進行室內照明，并且在室內照明的光源應該盡可能選用節能型熒光燈，采用一燈一控的控制方式；對大廳、公共走廊等面積較大的取悅應該采用多燈集中控制；對樓梯間之中的燈具選用節能聲控燈；車庫內部的照明選用智能照明系統，并且可以對照明時間進行精準控制，在上班以及下班高峰期打開所有照明設備，在夜間定時將大面積的照明關閉，以減少能源消耗[3]。
2.2.3應急照明
應急照明的電源應該采用集中電源集中控制的方式，在應急照明供電電源上應該具有明顯的警示標志。在標準的疏散通道、電梯前、樓梯間以及安全通道等位置應該添加應急疏散標志，疏散通道的照明照度應該高于1.01x，在人員較為密集的場所照度應該高于3.01x，在避難走廊、面積較大的樓梯間照度應該高于5.01x。另外，在建筑外部較為開闊的公共場所，其地面上每兩米應該設置出緊急疏散標志，作為應急照明的補充。作為應急照明來說，其目的就是為了滿足實際安全疏散的需求，所以各個應急照明設備的供電持續時間應該大于100min，另外在水泵房、消防控制室、變電設備室等較為核心的區域應該設置備用的應急照明設備，并且還應該保證應急照明設備的持續時間應該大于180min。
2.2.4夜景照明
一般來說，超高層建筑應該是城市內部的標志性建筑，所以其夜景照明的效果好壞直接影響城市的形象，所以在對超高層建筑進行夜景照明時，應該采用智能照明系統，利用調光技術、場景變換技術實現智能定時調光和場景變換。此種智能照明系統不僅結構較為簡單，而且工作人員只需要改變控光參數便可以實現夜景照明模式的變換。
2.3地接防雷
超高建筑的高度為100m以上，由于高度較高所以超高建筑受到雷擊的概率比普通高層建筑受到雷擊的概率要大得多，所以工作人員應該重視超高層建筑中的地接防雷設計，主要有以下幾種防雷策略：①接閃器的配置。接閃器是由接閃桿、接閃網、接閃帶以及相應的金屬構建組成，主要作用是可以攔截雷電閃擊，超高層建筑表面具有大量的金屬構建，由于其具有較好的導電性，所以可以作為接閃器使用，具體操作是將建筑表面的金屬構件與下方防雷引線緊密連接即可。②防雷引線的設置。防雷引線的作用是將接閃器所接收到的了電流傳遞到地接設備上，可以減少雷擊閃絡所產生的負面效果。③防雷地接設備的設置。防雷地接設備可以選用建筑物的基礎金屬結構，將電流引入地接網，有效保護高層建筑不受雷擊損害。
3結論
綜上所述，超高層建筑與普通建筑的差距較大，并內部的電氣設計較為復雜，所以相關的工作人員應該意識到高層建筑電氣設計的實際意義，并且重視供電系統、照明系統以及地接防雷等關鍵性技術的合理運用，在保證建筑用戶安全的基礎上，滿足用戶的建筑使用需求。
參考文獻
[1]傅東輝.超高層建筑電氣設計的關鍵技術分析[J].科學技術創新，2019（21）：120-121.
[2]陳明霞.超高層建筑電氣系統設計要點分析[J].建筑技術開發，2019，46（5）：126-127.
[3]胡瑩堅.超高層建筑（建筑高度大于250m）電氣設計關鍵技術[J].現代建筑電氣，2018，9（12）：50-54+67.
作者:陳軍 單位:廣州博廈建筑設計研究院有限公司