姚麗麗

湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411101

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化進程是越來越快，由此也帶來了城市規(guī)模與人口數(shù)量的不斷擴大。高層建筑因其在空間利用上的優(yōu)越性出現(xiàn)頻率與數(shù)量是越來越多，在各大中型城市呈現(xiàn)出快速增加的態(tài)勢。高層建筑在發(fā)揮它巨大空間利優(yōu)越性的同時，也帶來讓人們不可忽視的問題，人口多、面積大、層數(shù)多、功能復(fù)雜并且對信息化的要求較高，因此高層建筑對電氣的依賴性也在不斷增強。電氣設(shè)計成功合理與否，在很大程度上決定著高層建筑的安全性與可靠性。因此，高層建筑的電氣設(shè)計問題不可小視。

1 高層建筑特點

1）面積大。高層建筑的一個最顯著特點就是面積大，這也是它受人褒獎的主要原因之一?？v觀國內(nèi)外的高層建筑，幾萬、幾十萬平米的高層建筑比比皆是。如：中央電視臺新臺址工程，CCTV主樓含兩棟分別為52層、高234m和44層、高194m的塔樓，并由14層、56m高，重1.8萬t的懸臂鋼結(jié)構(gòu)連接，總建筑面積47.3萬m2，號稱“中國公共建筑‘第一單’”。

2）高度大。高度大是高層建筑的另一個顯著特點。由于追求建筑面積的巨大，并且還要減少占地面積，不可避免的要向高空發(fā)展。目前，國內(nèi)外建筑物高度可達400 余米。如：在山東濟南由上海綠地集團與濟南市合作開發(fā)建設(shè)的“綠地普利項目”，位于濟南經(jīng)四緯二，總用地面積約250畝，規(guī)劃總建筑面積約60萬m2，在對外的計劃書中稱將建設(shè)超過400m的高樓。

2 電氣設(shè)計主要內(nèi)容和設(shè)備選型原則

2.1 主要內(nèi)容

2.1.1 電力負荷

電力負荷是高層建筑中供電設(shè)計的主要依據(jù)參數(shù)，其計算準確與否，決定著設(shè)備的選擇，以及安全可靠性。在行業(yè)內(nèi)通常使用負荷密度法和需要系數(shù)法。

2.1.2 供電電源及電壓

高層建筑的供電可靠性問題，在電氣設(shè)計中表現(xiàn)得尤為重要。因為所有設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施正常運行的基礎(chǔ)就是供電，因此供電系統(tǒng)設(shè)計是電氣設(shè)計中的重中之中。為保證其可靠性，現(xiàn)代高層建筑中通常要設(shè)立兩個獨立的電源，但實際的具體數(shù)量可視建筑所需具體負荷大小及實際電網(wǎng)條件來定。多個獨立電源運行方式是兩路同時供電，并且是互為備用。

2.2 設(shè)備選型

2.2.1 高壓開關(guān)柜。

現(xiàn)代高層建筑中變配電系統(tǒng)通常都設(shè)在地下層，在原則上不宜采用油開關(guān)。具本方案原則應(yīng)根高層建筑的地下層設(shè)計標準，選用真空手車式高壓開關(guān)柜。

2.2.2 電力變壓器。

根據(jù)現(xiàn)代高層建筑的防火規(guī)范要求，主要樓層內(nèi)應(yīng)裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。

2.2.3 變電所位置

現(xiàn)代高層建筑中的電力消耗量是相當(dāng)?shù)木薮?，在變電所位置的選擇上，應(yīng)盡可能將高壓負荷中心遠離主要樓層。這在保障主要樓層的安全具有重要意義。

3 當(dāng)代高層建筑電氣設(shè)計存在的主要問題

3.1 消防設(shè)備供電系統(tǒng)沒有合理的未采用專用回路供電

現(xiàn)代高層建筑施工過程中，存在設(shè)計施工人員將容量負荷較小的消防設(shè)備及其使用電源直接接引在非消防供電回路的情況，一旦發(fā)生火災(zāi)，在消防人員會切斷與消防設(shè)備無關(guān)電源的情況下，消防設(shè)備電源也會被切斷，這就導(dǎo)致消防設(shè)備無發(fā)發(fā)揮作用，將會給人民群眾生命、財產(chǎn)安全造成無可挽回的嚴重損失。

3.2 公共建筑非消防電源切斷區(qū)域設(shè)置不合理

在現(xiàn)代高層建筑具體的設(shè)計施工過程中，設(shè)計施工人員往往對“有關(guān)部位”概念理解不深入、不全面，導(dǎo)致直接將切斷非消防電源的消防控制模塊設(shè)在民用、常用的低壓配電室樓層照明干線回路上。這種情況的出現(xiàn)勢必會在突發(fā)性災(zāi)難發(fā)生時造成消防時斷電范圍過大，給高層建筑中的各樓層住戶造成不必要的恐慌。

3.3 高層建筑住宅配電箱進線開關(guān)選擇不合理

現(xiàn)代高層建筑中建筑住宅的本配電箱問題主要表現(xiàn)為進線開關(guān)選擇不合理，通常設(shè)計施工人員會選擇具有短路和過載功能的斷路器，這會在一定程度上增加配電級數(shù)。

4 當(dāng)代高層建筑電氣設(shè)計問題的主要對策

1）針對消防設(shè)備供電系統(tǒng)沒有合理的未采用專用回路供電問題，根據(jù)國家《高層民用建筑設(shè)計規(guī)范》GB50045-95(2005年版)規(guī)定“消防用電設(shè)施應(yīng)采用專用的供電回路”。因此，現(xiàn)代高層建筑的消防用電設(shè)備的供電應(yīng)盡可能的從配電間開始就設(shè)置專用的供電回路，通過消防用電設(shè)備的兩路低壓電源，由建筑物低壓配電柜的兩路不同電源直接接引來避免突發(fā)災(zāi)難發(fā)生的情況下，在切斷民用用電系統(tǒng)的同時導(dǎo)致消防設(shè)備的無法使用。

2）針對公共建筑非消防電源切斷區(qū)域設(shè)置不合理問題，根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50116-98）條規(guī)定，“消防控制室在確認火災(zāi)發(fā)生后，首先應(yīng)能切斷有關(guān)部位的非消防電源”。在火災(zāi)發(fā)生時，為撲救方便，消防人員首先在第一時間切斷與消防設(shè)備無關(guān)的非消防電源，但是切斷非消防電源應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。因此，在火災(zāi)發(fā)生情況下應(yīng)將斷開樓層干線電源改為切斷火災(zāi)發(fā)生相應(yīng)樓層電源。

3）針對高層建筑住宅配電箱進線開關(guān)選擇不合理問題，根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T16-92）規(guī)定，“自變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級”，主要原因是配電級數(shù)過多，可能會導(dǎo)致供電可靠性的大幅降低。因此，在使用放射式供電的進線配電箱，為了減少配電級數(shù)，進線開關(guān)應(yīng)盡可能的采用為具有隔離功能的斷路器或負荷開關(guān)。同時，住宅配電箱使用的進線開關(guān)還應(yīng)該具備同時斷開相線和中性線的功能，這樣是為保證災(zāi)害發(fā)生時能最大限度的保障人民生命及財產(chǎn)的安全。

[1]杜彬，劉春禹.高層建筑電氣設(shè)計探討[J].科技咨詢導(dǎo)報，2007(26).

[2]王宇平，盧松齡.淺談高層民用建筑的電氣設(shè)計[J].科技信息，2006(5).

[3]商建民，商航.高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容及節(jié)能原則[J].科技咨詢導(dǎo)報，2007(7).

[4]高層建筑安裝工程造價現(xiàn)狀分析及改革措施，中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(4).