高昌涛

【摘要】近年来，随着城市化进程的加快，各个城市在长期的发展过程中，都面临着土地资源紧缺的局面，为节约建筑空间资源，实现土地资源的有效利用，各种超高层建筑工程项目逐步增多。电气工程作为建筑中的一个重要组成部分，其在长期的发展过程中，都必须要结合建筑的使用需求，遵守相应的设计要点。基于此，本文作者结合自身多年设计超高层建筑的经验，分析了超高层建筑工程中电气设计的相关要点，有利于保障建筑电气工程的顺利实施，提高建筑电气工程的总体质量。

【关键词】超高层建筑工程;建筑电气设计要点

近年来，在我国各个城市的发展过程中，最为突出的特点就是城市高楼林立，一些超高层建筑逐步兴起。与普通的低层建筑、高层建筑相比，超高层建筑对于建筑电气工程有着更为严格的要求，作为建筑工程中的重点内容，在电气设计上，必须要结合工程的具体情况，保障各个环节的设计质量，提高超高层建筑电气设计的规范性，使得建筑电气更具安全性。

1、首先，明确建筑功能，确定用电负荷等级及用电设备计算负荷

建筑高度大于100.0m 为超高层建筑，其特征为层数多、体量大、功能复杂。根据《建筑设计防火规范》GB50016，一类高层建筑，应按一级负荷要求供电。

在一级负荷中，当中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为一级负荷中特别重要的负荷。如大型金融中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统。

设计前期，可根据建筑物不同的使用功能，采用单位指标法确定用电设备计算负荷，特别注意不要漏掉电梯用电负荷，因为超高层建筑垂直交通设备用电占比较大。

2、其次，根据用电负荷等级及用电设备计算负荷，确定供配电方案

一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷供电，除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

2.1确定电压等级及进线回路

超高层建筑加上裙房，体量较大，用电量较大，此阶段应与当地供电部门密切沟通，确定供电方式。如果安装容量不是特别大，可以采用多路10KV进线的方式，每路进线一般不超过10MVA，本方案较为常见，如宝鸡国金中心;如果安装容量较大，可以采用两路35KV进线的方式，35KV直变0.4KV，本方案较为少见，如上海中建大厦;如果安装容量非常大，可采用两路110KV高压进线，或2～3路35KV高压进线，先设110KV/10KV或35KV/10KV变电站，再设10KV/0.4KV变配电所，如上海环球金融中心。

2.2发电机的选择

一般的超高层建筑裙房为大型商业，主楼为高档办公及星级酒店，引入双重市电电源已经满足规范要求，但多年来实际运行经验表明，电气故障是无法限制在某个范围内部的，电力部门从来未保证过供电不中断。因此，一般的超高层建筑在满足双重电源的情况下，仍然设柴油发电机作为备用电源。发电机一般设在地下一层，针对超过250M的超高层，考虑到压降问题，应考虑设置10KV发电机，采用高压线路输送到楼上的变电所。

3、然后，合理选择各主要机房的位置

主要机房包含35KV/10KV主变电站、10KV开闭所、10KV/0.4KV各分变配电室、发电机房、消控中心、安防监控中心、数据中心、弱电进线间等。各机房除满足规范外，超高层建筑内的机房尚应注意以下问题：

3.1变电所应靠近负荷中心。垂直部分，建议每2～3个避难层设一个变电所。

3.2应便于设备运输、吊装和检修。特别是避难层的变电所，要向建筑专业落实有无货梯满足变压器、高压柜的运输条件。

3.3不应设在最底层;不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方处，也不宜与上述场所相贴邻。

3.4发电机房宜靠近一级负荷或配变电所，可设置在建筑物的首层、地下一层或地下二层。应便于设备运输、吊装和检修。

3.5当燃油来源及运输不便时，宜在建筑物主体外设置40-64h耗油量的储油设施，油罐一般埋地安装。

3.6消防控制室可以根据业主的使用要求、功能分区及物业分工等分别设置，但必须确定一个主控制室。

3.7弱电中心应远离强振源、强噪声源;避开强电磁场干扰。同时，应考虑结构荷载等。

4、另外，根据建筑平面布局，合理布置强电间、弱电间

强电间、弱电间是放置末端配电箱、综合布线配线架、各弱电系统箱体的场所，电气竖井的面积、位置和数量应根据建筑物规模、使用性质、供电半径和防火分区等因素确定，每层设置的检修门应开向公共走道。电气竖井不宜与卫生间等潮湿场所相贴邻。电气竖井位置选择合理，可以节省管线、维护方便、二次改造容易。超高层塔楼标准层至少应设两个强电间、两个弱电间，每个强电间不小于3平方，每个弱电间不小于5平方。电气竖井一般在核心筒内布置。

5、还有，做好管線及洞口的预留预埋

超高层建筑核心筒剪力墙较厚，钢梁高度较大，钢结构支撑也占用较大空间，为了避免后期在剪力墙上打洞，为了保证吊顶高度，必须统筹考虑垂直和水平干线的路由，提前在剪力墙、主梁、钢支撑上面留洞或套管。

办公层办公区域一般采用架空地板，高度10～15公分，为避免做完架空地板地坪高度与核心筒地坪高度高差的问题，可以将办公区域降板15公分，同时，将位于核心筒内的电气竖井（靠核心筒外墙布置）也降板15公分，在剪力墙的底部留洞，这样，在架空地板内敷设的电源线、综合布线等管线就可以从电气竖井直接配出至架空地板内了。

6、同时，做好防雷接地设计

超高层建筑电子信息设备及计算机较多，而这些设备灵敏度高、耐压低，受雷电电磁脉冲影响大，一旦出现问题，对业主影响较大，后果较为严重，因此，必须做好防雷接地设计。

设计的重点是做好防侧击雷和雷电波侵入，将整个建筑物设计成一个法拉第笼，确保建筑物不受直击雷和感应雷的入侵。塔楼外墙的所有柱子均作为防雷引下线，外墙钢构架、玻璃幕墙、外挂石材的预埋件及龙骨的上下端与引下线可靠焊接;在入户端将各种金属管道、电源进线电缆的金属外皮，弱电线缆的金属屏蔽层等在进出建筑物的界面处做等电位连接。

结语：

总之，超高层建筑电气设计，重点是做好前期规划和系统设计，了解业主使用要求，并为以后建筑功能改变、扩容、改造升级等提供便利条件。同时严格根据电气系统运行的稳定性与安全性要求，遵守国家设计标准，保障超高层建筑电气设计的质量，促进超高层建筑结构内电气系统的稳定、可靠运行。