陳慧灣

（廣東省建筑設(shè)計研究院　廣東　廣州　510010）

超高層建筑電氣設(shè)計體會

陳慧灣

（廣東省建筑設(shè)計研究院廣東廣州510010）

安裝國際慣例，150m以上的超高層建筑可稱為摩天大樓。按這個標準的話，中國在建的摩天大樓數(shù)量將達到200多座。未來10年內(nèi)，將有1318座落成。在中國華東、華南、華中為超高層密集區(qū)，各大城市也熱衷于超高層建筑。由于超高層建筑的樓層多，建筑高度高，對供電的可靠性以及消防等的要求也比普通的高層建筑要高得多，且運行設(shè)備多，安全運行標準高，因此設(shè)計的復雜性也增加了很多，現(xiàn)結(jié)合項目的電氣設(shè)計談談筆者的一些設(shè)計體會。

超高層建筑；供配電系統(tǒng)；電氣設(shè)計；節(jié)能設(shè)計

1　項目概況

本項目位于廣東惠州市內(nèi)，由于項目獨特的場地位置和超高層建筑、高標準商務綜合樓的定位，使其成為惠州市最具影響力和標志性的建筑之一。大廈集合了高級商業(yè)、辦公、酒店等多個功能，總建筑面積150975m2，其中地上114673m2，地下36302m2。地上49層，地下2層，高度達206.6m，從豎向上可分為地下部分、裙房部分和塔樓三大部分。地下部分共二層，為車庫、設(shè)備房間及商業(yè)；裙房共四層，為商業(yè)用房；主體塔樓在豎向設(shè)計上由下至上分為辦公區(qū)（辦公低區(qū)和辦公高區(qū)）、酒店區(qū)和酒店大堂、附屬設(shè)施，各區(qū)之間設(shè)有避難層。

2　供配電系統(tǒng)

2.1負荷等級

按現(xiàn)行的國家規(guī)范《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T16-2008）要求：消防用電設(shè)備（如消控中心、消防水泵、應急照明和疏散指示燈、消防電梯、防排煙風機），客梯電力、排污水泵、電話機房、航空障礙燈等用電設(shè)備按一級負荷的要求供電；經(jīng)營及設(shè)備管理的計算機系統(tǒng)按一級負荷中特別重要的負荷的要求供電；自動扶梯按二級負荷的要求供電；其余負荷按三級負荷的要求供電。

2.2負荷計算

根據(jù)業(yè)主要求及方便項目的運營考慮，將供電系統(tǒng)按酒店及辦公分為兩部分。一般照明及插座用電按單位容量法進行統(tǒng)計；對制冷主機、空調(diào)、水泵、風機、電梯等用電設(shè)備按其設(shè)備安裝容量進行統(tǒng)計；對監(jiān)控機房、弱電機房等用電等按功能需求并結(jié)合工程經(jīng)驗估算。酒店及其配套用房的計算負荷為：6578kW（其中30層以上的酒店用電計算負荷為3083kW）；辦公及其配套用房的計算負荷為：8065kW。

2.3供電電源

根據(jù)目前城市電網(wǎng)的實際情況，電源的電壓等級采用10kV。二路10kV分別引自不同變電站或同一變電站的不同母線段。每路電源均應承擔工程中全部的消防、電梯、生活水泵、重要機房等的全部用電負荷。電源采用10kV交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜專線分別引入設(shè)在地下一層的酒店高壓配電室及辦公高壓配電室。詳細的供電方案由供電局提供。10kV配電裝置主接線為單母線運行，雙路電源同時供電。超高層建筑對供電的要求很高，為保證消防等用電設(shè)備的供電可靠性，設(shè)置了柴油發(fā)電機作為工程中的第三電源，以確保消防等重要負荷的供電可靠性。

辦公、酒店主接線圖見圖1～2。

2.4變配電所的設(shè)置

根據(jù)本項目的具體負荷分布情況，主要用電負荷如中央空調(diào)機房、水泵房等均設(shè)在地下層，其他較大的用電負荷主要設(shè)置在1～5層的裙樓，6～28層塔樓為辦公區(qū)域，為使變壓器盡量靠近負荷中心，因此設(shè)計中將辦公變配電所設(shè)在地下一層，辦公柴油發(fā)電機房設(shè)在變配電機房附近；地面建筑高度206.6m，就算酒店變配電所設(shè)在地下一層，也滿足供電半徑的要求，但如此一來，除了低壓電纜敷設(shè)距離過長，不利于節(jié)能外，還因低壓電纜的數(shù)量過多，需占用過多的電井，將影響建筑面積的利用率，而且酒店的30層以上的酒店用電負荷大概占酒店總用電負荷一半，故將酒店變配電所按區(qū)域分為兩個，其中一個設(shè)在地下一層負責酒店中央空調(diào)機房等設(shè)備用電及裙樓中屬于酒店配套用房的用電，另一個設(shè)在29層避難層內(nèi)，負責30層以上的酒店用電，且為了運輸方便，所以變壓器的容量采用不超過1000kVA。酒店柴油發(fā)電機房若設(shè)在29層，雖然可以保證備用負荷靠近負荷中心，在發(fā)電機房設(shè)在29層除了運輸、結(jié)構(gòu)荷載等方面比較難解決外，也無法保證以后的檢修維護，而且發(fā)電機房的防火方面也存在隱患，特別是蓄油間，故還是將酒店柴油發(fā)電機房設(shè)在地下一層的酒店變配電機房附近。

圖1　辦公主接線圖

圖2　酒店主接線圖

2.5電纜電線選擇

按現(xiàn)行的國家規(guī)范及實際情況，對于一般的動力設(shè)備和普通照明回路，采用阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、電線；消防設(shè)備線路選用礦物絕緣的防火電纜，避免因供電線路的損壞而影響消防設(shè)備的正常功能。

3　節(jié)能設(shè)計系統(tǒng)

作為我國當前的一項基本國策，節(jié)能環(huán)保行業(yè)在我國得到了迅速的發(fā)展。在對超高層建筑設(shè)計時應堅持節(jié)能環(huán)保方案，從設(shè)備的選型到配置、傳輸線路距離和功耗計算，都應考慮節(jié)能環(huán)保設(shè)計。

3.1供配電系統(tǒng)節(jié)能措施

（1）變配電系統(tǒng)設(shè)備采用節(jié)能、高效型設(shè)備，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。

（2）變電所設(shè)置靠近負荷中心，低壓配電級數(shù)不多于三級，減少正常運行時的線路損耗，降低配電系統(tǒng)自身的能耗。

（3）低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段運行方式，系統(tǒng)接線適應負荷變化時，按經(jīng)濟運行方式靈活投切變壓器。

（4）按照經(jīng)濟電流合理選擇電纜截面，降低線路損耗。

（5）在低壓配電系統(tǒng)設(shè)功率因數(shù)自動補償裝置，補償后的功率因數(shù)大于0.9，減少無功損耗。

（6）空調(diào)器、水泵等采用節(jié)能型電動機，提高電動機的能效。

（7）設(shè)置能源管理系統(tǒng)，對抄表數(shù)據(jù)進行后期管理和服務，對數(shù)據(jù)進行分析，分析建筑設(shè)備的運行狀態(tài)。實際上，能源管理系統(tǒng)不僅是數(shù)據(jù)收集，而是經(jīng)提升到判斷、評估這樣的能耗智能識別的功能，并提供各種類型的報表，為節(jié)約節(jié)能提供決策依據(jù)。

3.2照明系統(tǒng)節(jié)能措施

（1）按照《建筑照明設(shè)計標準》（GB50034）嚴格控制各個場所的照度值與照明功率密度值。

（2）一般照明采用直接照明為主方式，所有照明燈具、光源、電氣附件等均選用高效、節(jié)能型，提高照明效率。

（3）公共區(qū)域如車庫、大堂、走廊等區(qū)域采用智能照明系統(tǒng)；根據(jù)照明使用的特點和時段采用分區(qū)分時控制方式，并適當增加照明開關(guān)點。

（4）地下車庫采用支架型T5細管徑直管形熒光燈。

（5）直管形熒光燈配電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

4　結(jié)束語

隨著我國城市化進程不斷加快，土地資源的價值也越來越凸顯，故很多城市的建筑就往高空發(fā)展。超高層建筑的電氣設(shè)計對人們的生產(chǎn)和生活有著十分重要的影響，因此，設(shè)計者在進行超高層建筑電氣設(shè)計時必須要進行全面的分析和考慮，避免由于計算的疏忽和考慮的不全面造成電氣設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)各種各樣的問題。同時，在超高層建筑電氣設(shè)計過程中，設(shè)計者還要對節(jié)能產(chǎn)品進行充分的利用，以減少資源的浪費，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的發(fā)展目標。

[1]《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T16）.

[2]《10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》（GB50053）.

[3]《建筑照明設(shè)計標準》（GB50034）.

TU976+.1

A

1673-0038（2015）22-0030-02

2015-5-15