摘要：從負(fù)荷分級(jí)、負(fù)荷計(jì)算、高低壓配電系統(tǒng)、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組等方面介紹了高層建筑的建筑電氣設(shè)計(jì)，闡述了供配電設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)，提出高層辦公樓的供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)急發(fā)電機(jī)實(shí)際工程容量應(yīng)適當(dāng)放大，在進(jìn)行強(qiáng)弱電井、變配電室以及弱電機(jī)房和消防控制室的選擇過程中，必須對(duì)其具有的容量加以充分考慮，從而有利于設(shè)備的安置以及線路的布置。

關(guān)鍵詞：高層建筑；建筑電氣；消防設(shè)計(jì)

2017年上半年，全國(guó)各發(fā)生了多起高層建筑火災(zāi)，頻密得令人觸目驚心。5月25日，南京一棟高層建筑中，一戶住家起火，40多層的大樓里，各種消防設(shè)施都成了擺設(shè)；5月7日，廣州荔灣區(qū)荔灣廣場(chǎng)北塔2802房發(fā)生火災(zāi)，三十多層的高樓頂端濃煙直冒，有8人被送往醫(yī)院救治；4月28日，山西靈石縣六十多米高的中凱大廈起火，有2名被困人員雖然被救出，但終因傷勢(shì)過重不治身亡；4月22日，浙江東陽一棟32層的在建高樓起火；4月6日，石家莊一棟在建高樓起火……這一樁樁觸目驚心事故的背后提醒我們高層建筑中建筑電氣的消防設(shè)計(jì)的重要性。

一、高層建筑電氣設(shè)計(jì)概述

在高層的民用建筑中，尤其是辦公專用樓層中，通常會(huì)有許多相應(yīng)的強(qiáng)弱電設(shè)備和空調(diào)的機(jī)電設(shè)施，同時(shí)其種類相對(duì)繁雜，并且有諸多的豎向管井，在用電過程中必須確保相應(yīng)的安全性能，也必須有相對(duì)可靠的消防電源作為基礎(chǔ)，因此在供配電設(shè)計(jì)方面具有一定的復(fù)雜性。高層建筑的電氣設(shè)計(jì)主要分為以下幾個(gè)方面：

（一）負(fù)荷等級(jí)劃分及供電要求

依據(jù)GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的第3.0.1條規(guī)定，將工程的負(fù)荷進(jìn)行等級(jí)的劃分，如下式以銀行建筑作為具體事例：

在一級(jí)負(fù)荷中最為重要的負(fù)荷，主要有在銀行中供給系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)以及用于安防措施的用電。

一級(jí)負(fù)荷涉及的用電主要包括非消防的銀行及金庫(kù)用電，以及銀行專用的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的用電，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用電，銀行相關(guān)安全防護(hù)系統(tǒng)的用電，弱電機(jī)房、走廊照明以及生活水泵用電。

所謂消防負(fù)荷則包括了消防相關(guān)的設(shè)施，主要是防排煙設(shè)施以及消防泵房、電梯、控制室以及火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)裝置，以及其他消防相關(guān)的設(shè)備等。

（二）變配電系統(tǒng)

1.高壓系統(tǒng)

通過室外環(huán)網(wǎng)柜在系統(tǒng)中接入兩路10kV電源進(jìn)線，一旦出現(xiàn)事故，其中一個(gè)電源無法使用，另一路電源應(yīng)當(dāng)能夠繼續(xù)工作而不受到損毀。其中1#、2#變壓器應(yīng)當(dāng)從不同的10kV高壓母線引入。

2.低壓配電系統(tǒng)

（1）配電電纜的選型及敷設(shè)。在進(jìn)行用電總量的計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合負(fù)荷種類及用途的不同，根據(jù)照明、動(dòng)力以及消防的具體用途，在配電形式上進(jìn)行選擇，目前常用的形式有兩種，其中一種是放射式，另外一種則是樹干式。

（2）應(yīng)急發(fā)電機(jī)組。對(duì)于應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的容量判斷，應(yīng)當(dāng)結(jié)合日常停電時(shí)發(fā)電機(jī)所具有的負(fù)荷容量以及相應(yīng)的消防負(fù)荷容量，通過比較兩者的大小，將其中數(shù)值較大的作為應(yīng)急發(fā)電組的容量值。此設(shè)計(jì)過程存在諸多的一級(jí)以及消防負(fù)荷，經(jīng)過計(jì)算能夠得出，相關(guān)發(fā)電機(jī)的安裝容量能夠達(dá)到473kW，在15s時(shí)間內(nèi)，柴油發(fā)電機(jī)能夠進(jìn)行應(yīng)急啟動(dòng)，其中啟動(dòng)的信號(hào)經(jīng)過雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)控制提供。

（3）智能應(yīng)急照明的設(shè)置。由于該設(shè)計(jì)需要考慮建筑特點(diǎn)，其中最主要的一點(diǎn)就是人員數(shù)量加大，人口密集，因此安裝了智能型的應(yīng)急照明裝置，并且根據(jù)防火分區(qū)的不同進(jìn)行合理設(shè)置。其中1F消防控制室是消防應(yīng)急照明燈的主機(jī)安放場(chǎng)所，在其余各個(gè)樓層都有相應(yīng)的分配電裝置。

二、高層民用建筑中建筑電氣的消防設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

（1）在進(jìn)行應(yīng)急發(fā)電時(shí)，應(yīng)急發(fā)電機(jī)的容量設(shè)計(jì)如果按照安裝容量的10%～20%設(shè)計(jì)難以滿足要求，同時(shí)實(shí)際的工程容量應(yīng)當(dāng)進(jìn)行放大，同時(shí)結(jié)合相關(guān)要求對(duì)其加以區(qū)別。

（2）變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇。該工程中動(dòng)力負(fù)荷較多，其中以VRV空調(diào)負(fù)荷作為其中的代表，在所有動(dòng)力負(fù)荷中其負(fù)荷量最大，并且該設(shè)備的使用因季節(jié)而變化，因此應(yīng)當(dāng)設(shè)立獨(dú)立的變壓器，從而減少其可能造成的變壓器損耗。

（3）高層建筑在進(jìn)行強(qiáng)弱電井、變配電室、弱電機(jī)房以及消防控制室的選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)其具備的容量進(jìn)行考慮，從而保證其中設(shè)備的安置以及線路布置的便利性。對(duì)于高層辦公建筑而言，其中強(qiáng)電井、弱電井的凈面積應(yīng)當(dāng)分別大于等于4m2、5m2。對(duì)于消控室來說，如果其中只安置相應(yīng)的消防設(shè)備，則可以依據(jù)GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求，面積大于等于15m2，如果是同相關(guān)安防設(shè)備合用時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)預(yù)留出40m2，變配電室則根據(jù)GB 50054-2011第4.2.5條、GB 50054-2011第4.2.4條和第4.2.7條進(jìn)行面積的布置。

（4）應(yīng)急照明按防火分區(qū)劃分，當(dāng)建筑中標(biāo)準(zhǔn)層防火面積數(shù)值較小時(shí)，2F、3F共用1個(gè)應(yīng)急照明箱。當(dāng)前全國(guó)有多個(gè)廠家進(jìn)行生產(chǎn)智能型應(yīng)急照明裝置生產(chǎn)，甚至存在生產(chǎn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品所需電源僅為24V的產(chǎn)品，考慮到建筑自身具有的性質(zhì)，可能在供電的過程中存在電壓降，因此如果使用24V電源線往往會(huì)使得末端電壓難以提供設(shè)備的正常運(yùn)行，因此在分配電裝置方面需考慮220V電源。

（5）變配電室通過結(jié)構(gòu)降板達(dá)到凈高要求，電纜溝底標(biāo)高要低于配電室外，因此在變配電室外應(yīng)當(dāng)設(shè)置截水溝和集水井。在為排水泵供電時(shí)，嚴(yán)格按照消防負(fù)荷加以供電，并且對(duì)其進(jìn)行防水處理。

三、結(jié)語

在高層建筑中，可燃物多，用電量相對(duì)較大，大量的配電管集中，用電設(shè)備種類繁多且相對(duì)復(fù)雜，電器管線交錯(cuò)繁復(fù)，存在一定的火災(zāi)安全隱患。如果在電氣消防設(shè)計(jì)方面存在紕漏，電氣設(shè)備在工作中長(zhǎng)期過載，則會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的電氣絕緣產(chǎn)生損壞，電氣線路一旦出現(xiàn)短路情況就會(huì)引發(fā)火災(zāi)。所以在高層建筑中建筑電氣的消防設(shè)計(jì)尤為重要。

參考文獻(xiàn)：

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[4]宮興家，沈頌遠(yuǎn).高層建筑的消防電氣控制[J].安徽建筑，2004.4.

作者簡(jiǎn)介：許東升（1989-），男，漢族，本科，助理工程師，目前從事建筑電氣及水利自動(dòng)化方面的研究。