超高層建筑消防要求范文

導語：如何才能寫好一篇超高層建筑消防要求，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】超高層；建筑消防；安全對策

隨著經濟建設快速發展，城市人口持續增長，城市土地資源日趨緊張，城市構造逐步向高空延伸，使得我國城市高層建筑不斷地增多。據統計，當前中國正在建設的摩天大樓總數超過2OO座，相當于美國同類摩天大樓的總數，而總部位于美國芝加哥的國際知名建筑研究機構2012年的數據顯示，在中國建筑的摩天大樓的數量占全球數量的一半還多。超高層建筑大量涌現，對于消防安全提出了更高要求。本文主要研究超高層建筑火災發生特點，探討超高層建筑消防安全對策，為我國在超高層建筑消防安全控制方面的開展提供借鑒。

1 超高層建筑火災發生特點

筆者根據多年的工作實踐經驗，加上對于眾多參考文獻的搜集與整理，認為超高層建筑火災發生特點主要體現在以下幾大方面：第一，火災蔓延速度快。超高層建筑不同于其他建筑，它的火災蔓延途徑很多，例如風道、電梯井、電纜井、樓梯間等。超高層建筑一旦發生火災，那么火災蔓延速度快，造成巨大的人員傷亡和財產損失。第二，人員疏散困難。超高層建筑樓層較多，而且人員較為集中，一旦發生火災，人員緊張不知所措，使得建筑物內人員疏散困難。第三，火災撲救難度大。消防車供水能力和供水器材的耐壓強度達不到所需的高度，登高消防車和消防直升機是撲救超高層建筑火災的先進設備，登高消防車只能救助相應伸展高度內的被困人員和實施滅火，使得超高層建筑火災撲救難度大。

2 超高層建筑消防安全對策

2.1 各部門加強消防安全標準化管理

超高層建筑管理部門需要根據自身實際，制定出一整套完善的建筑消防安全管理標準，定期對于超高層建筑消防設施維護進行管理，同時還需要根據維護管理結果，定期向公安機關進行匯報，針對在建筑消防安全檢查過程中發現的問題進行及時上報以及解決。公安消防機關則需要根據本地區超高層建筑群的實際需要，建立起城市遠程監控系統建設，以維護管理與技術為依托，定期定量的對于建筑消防安全運營狀況進行分析，從而在公安消防部門以及消防安全管理部門的大力配合下，提高超高層建筑消防安全管理水平。另一方面，超高層建筑業主管理委員會是超高層建筑消防安全管理的另一大責任主體，同建筑消防安全管理部門一樣，超高層建筑業主管理委員會需要發揮自身的功能與作用，對于超高層建筑消防安全進行管理，通過落實建筑消防安全管理責任制度，通過落實建筑消防安全管理責任人，嚴格按照“誰主管，誰負責”的原則進行，根據本超高層建筑的消防管理實際情況，簽訂消防安全管理責任狀，使得每個建筑消防安全管理責任人，在具備一定的消防安全管理權利的同時，承擔起相應的消防安全管理責任。

2.2 采用新型防火材料，提高建筑防火質量

首先，建筑防火涂料。在上世紀九十年代，防火材料得到了巨大的發展，很多防火涂料具備了隔熱的性能，能夠對建筑物起到很強的防火和保護作用，不斷增強了防火材料的應用空間，填補了我國在防火材料應用領域內的空白。其次，防火卷簾。防火卷簾是一種較為常見的防火技術，被用到很多建筑物中，在建筑事業中發揮了很大的作用。對于防火卷簾的使用要求和規范，我國的法律法規有明確的規定，很多建筑事業的相關法律法規都對防火卷簾的安裝作出了要求，將防火卷簾看做是一種防火隔離的主要方法。再次，封堵材料。有機的材料可以長期使用，具有不固化的特性，也能夠得到二次利用，不但具有防火的功能，還能夠防水、防氣體滲漏等作用，在很多建筑物的管道周圍和電線等電力管線的管道上都得到了應用，能夠有效防止火災通過管線通道擴散和傳播。相對于有機的封堵材料來說，無機的材料也有其獨特的優勢，它在耐火方面具有更高的極限，能夠給人們提供更加安全的防火保障，并且不宜被破壞。

2.3 加強高層建筑逃生訓練和演習

要想提高超高層建筑消防安全控制水平，加強高層建筑逃生訓練和演習，提高人員的防火意識以及逃生技能極為關鍵。超高層建筑不同于其他類型的建筑物，它疏散困難而且危險性較大，如果民眾對于樓層結構以及消防安全知識，甚至對于逃生技能認知不清，一旦發生火災，都會直接帶來巨大的人員傷亡和財產損失。對于高層建筑逃生訓練和演習，應該從以下幾個方面進行入手：發生火災之后，建筑內的人員不要緊張，需要保持冷靜的心態，不要亂跑亂撞，而是冷靜的尋找出路，例如窗戶、門口等。如果屋子里面煙氣很大的話，屋內人員需要利用被子、毛巾潑上水堵住門縫，或者蒙住鼻子進行呼吸。其次，做好以上措施之后，屋內人員還需要利用手機等其他通訊工具，立馬打電話報警，報警時需要保持冷靜，向有關人員表明自己的位置，不要盲動，不要亂藏，最好不要乘坐電梯，因此大火情況下，電梯很容易出現問題。電梯內部煙氣很重，一旦進入電梯，很有可能發生煙熏以及窒息。以上的這些逃生技巧都是高超高層建筑消防安全管理過程中，需要注意的重要事項，要提前要建筑物內的人員了解建筑物內的標示、術語、逃生路線以及位置，從而將人員傷亡和財產損失降低到最低。

3 總結

綜上所述，超高層建筑的結構特點和功能決定了其火災隱患大，撲救難度大。只要嚴格貫徹落實消防管理規定，扎實做好預防工作，不斷增強民眾消防安全意識，提高預防火災綜合技術水平，形成“消防工作，全民參與”的良好氛圍，就一定能減少人員傷亡和財產損失。我國在超高層建筑消防安全控制方面積累了豐富的經驗，也獲得了重大的成就，但是在實際的超高層建筑消防安全控制中，還是存在著很多消防安全隱患。深入研究當前超高層建筑消防安全存在問題，創新超高層建筑消防安全策略，是今后我國在超高層建筑消防安全控制方面的課題。

參考文獻：

[1]田映龍.高層建筑消防安全現狀及防火對策分析[J].科技情報開發與經濟，2009（20）.

[2]郭雪平.關于當前高層建筑消防安全問題的思考[J].科技創新導報，2009（19）.

[3]羅云慶.超高層建筑消防安全分析與對策探討[J].消防科學與技術，2012（12）.

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關鍵詞:超高層建筑;給水排水設計;安全;設計

引言

超高層建筑是我國城市現代化建設的集中表現形式之一，也是建筑行業施工技術進步的具體體現。通常情況下，超高層建筑由地下車庫、人防工程、商業區、辦公區、住宅區以及酒店等多種功能組成，建筑高度超過100m，并在40層以上。超高層建筑的高度超限，給水排水系統縱向有別于普通的高層建筑，所以要求設計人員熟悉各個系統的優缺點，并針對不同的建筑，采用相對科學的設計方案。

1生活給水系統

1.1市政直接供水系統

《城鎮給水排水技術規范》（GB50788-1012）規定，城鎮給水系統應滿足用戶用水的水壓要求，且建筑給水系統應充分利用市政給水壓力。因此，應根據建設單位提供的當地市政自來水24h水壓報告的最低供水壓力確定市政供水樓層，必要時可考慮建筑裙房建筑功能，以利于系統的簡化。比如某超高層項目，裙房1~3層為商業區域，塔樓4~16層為酒店，17層以上為辦公區域，市政供水壓力扣除水表、倒流防止器及沿程水頭損失后，能供至4層。也可預防將來城市發展后，用水量增加可能導致市政供水壓力下降，市政供水可以至供至3層。

1.2二次供水

二次供水一般有兩種方法，即為變頻加壓供水以及重力供水。超高層建筑由于豎向高于普通的高層建筑，其二次供水系統要綜合各種因素考慮，包括建筑供水設備的性能、供水管材的承壓情況，還應考慮到系統合理、供水安全可靠以及節能。因而，超高層建筑的二次供水系統往往采用變頻加壓與高位生活水箱重力供水相結合的供水方式。例如，100m以下的樓層采用變頻供水系統，100m以上的樓層采用地下設備房工頻泵+塔樓避難層或設備層的高位水箱供水。下一級的高位水箱作為上一級系統的轉輸水箱和下一級系統的供水水箱。這樣劃分系統的好處是，充分利用變頻供水系統的樓層，同時，保證這部分系統的承壓不至過高。工頻泵加高位水箱供水系統只需干管采用高承壓的管材，其他管材為普通壓力的管材，節省工程造價，同時保證系統的安全可靠。為了防止二次污染，可在儲水箱內設消毒器。

1.3噪聲控制水泵的運行

一般會產生極大的噪聲，超高層建筑要想做好噪聲控制，一般采用兩種方式。首先，將水泵的啟動頻率降低，這就需要做好傳輸水箱的容積設計。通常情況下，會采取最高上限的容積設計，使得水泵的運行噪聲得到有效的控制。其次，將傳統的工頻泵傳輸水泵轉變為管中泵，這種傳輸水泵可以直接放到傳輸水箱內，使得傳輸水箱的運行噪聲得到控制。但是這種傳輸泵會對傳輸水箱產生一定的污染，因此，設計時要考慮消毒設備，保證用水水質，并能夠在使用的過程中，定期對傳輸水箱進行清洗。

1.4室外給水系統

在超高層建筑中，室外綠化給水系統設計同樣十分重要。在國家提出生態建設的背景下，超高層建筑室外綠化給水系統通常會采用綠色環保的雨水回收使用系統。在降雨的過程中，地表雨水的水質已經受到了極大的污染，不符合雨水回收利用標準，因此，多會對屋面雨水進行回收利用。當然屋面雨水也不能保障其水質百分之百干凈、優良，因此，會采用生物處理方法及沉沙處理方法，對其水質進行處理，最后達到室外綠化給水的要求。

2消防給水系統

超高層建筑中的消防給水系統設計同樣十分重要。由于超高層建筑的特殊性，其一旦發生嚴重的火災，消防工作的難度非常的大，因此消防給水系統的科學化建立就顯得極為關鍵。通常情況下，超高層建筑在構建消防給水系統時，會通過市政給水建設，引用兩條及兩條以上的給水管，在建筑工程項目中的場地內部形成一個系統的給水環網[1]，保障其室外消防用水量。超高層綜合樓的室內消防給水系統的建立一般有采用三種方式，分為并聯、串聯以及重力給水。

2.1并聯消防給水系統

在超高層建筑中設置一套消防水泵稱之為并聯消防給水系統。這種消防給水系統在超高層建筑的高低區需要設置減壓閥組，從而實現不同分區的消防供水。結合《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB50974—2014）對系統分區壓力的要求，當系統工作壓力不大于2.4MPa且能滿足消防車的供水高度時可以采用并聯消防給水系統。并聯消防給水系統設備集中設置于底層，節省避難層面積，同時減少噪聲的影響，但是水泵的揚程和管道的承壓能力較高。

2.2串聯消防給水系統

串聯消防給水系統是指在超高層建筑的不同分區中，設置獨立的消防水泵，利用上下級的控制水泵措施，使得水泵向超高層建筑的管網供水。當系統工作壓力不大于2.4MPa時，宜采用串聯消防給水系統。這種消防給水系統較為復雜，工作程序較多，但是其供水壓力低，可以保障管網的安全，降低發電機組的壓力，使得超高層建筑對設備的投資成本降低。

2.3重力供水系統

重力供水系統是指將消防水池設置在超高層綜合樓的樓頂，可以有效避免因為火災發生造成機械故障、延遲消防救援時間的發生。這種消防給水系統的安全性最高，但是其對超高層綜合樓的荷載要求隨之增高。因此，這種方式一般適用于250m以上的超高層建筑。

3污水系統

污水系統是超高層建筑不可避免的排水系統。超高層建筑在排出污水的過程中，從高處往地下降落時會對超高層建筑的污水排水管道造成極大的影響。因此，超高層建筑在設計污水排水系統時，要重視污水排水管道的質量，選擇一些承壓性能佳的金屬管道材料，并且要控制管道線路的建設質量，增加一些減緩沖擊壓力的設備裝置，降低超高層建筑底下層數污水排水管的管內流速，減緩污水沖擊對管道造成的壓力。

4雨水系統

雨水系統設計的安全性對超高層建筑的影響極大。一旦發生大面積的降雨時，而超高層建筑的雨水排水系統的設計考慮得不充分，就很容易造成雨水堆積、滲漏等現象，對超高層建筑的負面影響極大。因此，要重視雨水排水系統的設計，必須采用高質量、耐腐蝕的排水管材。通常情況下，雨水排水系統采用重力設計方法，這種方法雖然加速了雨水的排水流量，但是一旦出現特大降雨天氣，降雨量遠遠超過雨水排水系統的設計排水能力，雨水排水管道的壓力就會增大、破裂。因此，要調查當地的降水情況，選擇高質量、耐腐蝕的金屬管材，從而提高雨水系統的設計質量。

5結論

社會各行業領域對超高層建筑給水排水系統設計的要求不斷提高，因此，應積極對超高層生活給水系統、消防給水系統以及污水系統、雨水系統的設計進行分析，總結具有針對性的設計要點，從而提高超高層建筑的給水排水系統的設計質量。

參考文獻:

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關鍵詞：超高層建筑；建筑設計；存在問題

超高層建筑不僅體現了我國科技的進步，同時也象征著我國綜合國力的提升和城市競爭力的提高。但是超高層建筑需要大量的資金來進行設計和維護，對人力、物力、財力消耗較大，與建筑在設計時節約的原則相違背。

1、抗震設計方面的問題

抗震問題也是超高層建筑設計中的關鍵問題，尤其是短柱問題較突出。

1.1結構平面設計

超高層建筑設計時結構平面設計常存在外形不規則、上下不對稱、形心、質心偏心大、凹凸變化尺度大、結構平面剛度與現狀不均勻、長度長等一系列問題。1.2抗震構造柱抗震構造柱在設計中通常存在大廳的四角、外墻的轉角缺乏構造柱，即使有構造柱但不是成對存在，在一些縱墻和山墻的交接處也缺乏抗震構造柱，甚至在一些建筑中構造柱代替磚墻承重等問題。

2、消防問題

超高層建筑功能多元化、設備較復雜，存在很多引起火災的因素，例如如果對超高層建筑的電氣設備維護和管理不當、或者是明火處理不妥善就有可能引發火災[2]。相對于低層建筑，高層建筑如果發生火災引起的危害更大，常見的超高層建筑消防問題主要存在以下幾個方面：

2.1火勢蔓延較迅速，疏散困難

超高層建筑中由于存在很多可燃物導致形成縱向煙筒，這些煙囪的拔風抽力效應在發生火災時會促進火焰和煙氣迅速蔓延，而這種效應隨著高度的增高和抽力的增大而強烈。超高層建筑工作、生活人員較多，通常情況下，300米以上的高層建筑可容納數萬人以上，如果發生火災，客貨電梯不能使用，只有消防專用電梯才能使用，而消防電梯的時間和運載人數有限，大量的人員需要借助樓梯疏散。人數越多、樓層越高，疏散的時間越長，潛在危險越大。

2.2火災撲滅困難

如果超高層建筑發生火災，那么因為建筑周圍的場地較小、登高高度受限，而火勢蔓延迅速，增加了撲救難度。因此超高層建筑試析超高層建筑設計中需要注意的問題蔡云峰1郝虹琳21中弘控股股份有限公司北京1000242北京紫玉山莊房地產開發有限公司北京100012設計中必須充分重視消防問題，全方位考慮，盡最大可能消除發生火災的可能性，才能達到超高層建筑設計的預期目標[3]。

3、設計中一般的實際問題

3.1防排煙系統

在超高層建筑的設計過程中，一些開發商為了節約投資，采用自然排煙的方式設計防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室的防煙設施，缺乏有關機械防煙的設計，但是由于自然環境的影響，自然排煙的方式在超高層建筑中是不合理的。尤其針對于一些大型的商場，中間設有封閉樓梯，很多開發商為了擴大商場的使用面積，節省投資，并沒有按照規范設計正壓送風，也沒有增加前室。

3.2建筑消防設計方面

由于超高層建筑自身特殊作用，工程設計實際建筑中，加強超高層建筑設施消防工作變得很重要。由于超高層建筑物樓層很高，超高層建筑容納人員很多、很集中，實際設計工作中，需適當提高在建筑內安全通道的質量和數量，這樣做避免有火災事故時人員擁擠出逃踩踏；超高層建筑設置的消防通道必須設計到密封性，一旦火災事故發生，事故造成的煙塵擴散迅速，火勢會蔓延迅速，在設計中、后期維護使用中一定要保證消防通道自身密封性能，防止即使有火災事故發生，消防通道依舊安全使用。超高層建筑規定的消防設備必須準備完全。

3.3電梯設計

超高層建筑中電梯被視為其生命線。設計實例如紐約世貿中心：建筑物高541.3米，共有246個電梯，如果電梯在高速運行期間大樓出現15.24CM以上的晃動，電梯鋼纜會因為受力不均造成嚴重損害，甚至造成危險，因此開發商設置了電梯鋼纜的隨動跟蹤機構并設計了相應的報警系統，以便于及時調整鋼纜的長度使其受力均勻。由此可見超高層建筑高度較高、結構復雜，使得設計和維護相對較困難[1]。3.4設備與設備系統的問題超高層建筑的建造從設備和設備系統角度出發比普通的建筑要復雜的多，不是將普通的建筑進行簡單的拉伸和疊加，必須對普通建筑中較簡單的問題特殊對待，相關的人員要特別關注、及時處理，如提高建筑的側向風力承受能力。

4、超高層建筑抗震設計探索

4.1設計采取基礎隔震相關措施

傳統的設計抗震方法依靠結構的承載力和變形能力來消減地震破壞能量，來保護建筑物，卻存在許多短板。地震對建筑的破壞，發生的破壞能量多出自于地面，通過建筑物基礎向上部層層傳遞。在對地震經驗總結歸納后得出：發生地震時，建筑物結構底部相對越小的滑動，較大幅度減輕高層結構的破壞烈度。基于可動這一概念的基礎隔震方案多種多樣，主要方式有：軟墊式隔震、滑移式隔震、擺動式隔震、懸吊式隔震。例如軟墊式隔震就是是在建筑物基礎上設置一定帶鉛芯的鋼板橡膠這樣的隔震裝置，使整個房屋坐落在軟墊層上，遭遇地震時，底面與地面相對水平位移小，建筑物自振周期加長，致使主要的變形都集中在軟墊塊處，建筑物上部間側移卻變得很小，這樣做就保護結構一定程度免遭破壞。

4.2合理設計提高結構阻尼

提高高層建筑物結構阻尼，建筑物結構上設計布置阻尼，來吸收地震能量，從而減小結構變形。在實際設計實例中；臺北101大樓設計時在87-92樓規劃安裝了一個體積巨大特殊的鋼球風阻尼器，球體直徑達5.5m，它由四十一塊12.5cm厚鋼板焊接為球形，其中重量可達660t，這樣的規劃設計有效減輕了由于颶風和地震所引起的建筑物震動和側移。為超高層建筑設計中附加阻尼這一新途徑，是利用主體結構連接剛性掛板中間特殊裝置所具備的非彈性性能、摩擦性能來實現。建筑物設計采取這一措施過后，使阻尼比僅為2%的抗彎鋼框架，發生地震時有效的粘滯阻尼≥8%，使得底部地震剪力和頂點側移降低50%左右。此外，通過設計采用高延性構件，設計時附加耗能裝置的做法也有效消減高層建筑物地震反應。

5、關于我國超高層建筑中節能設計的思考

超高層建筑因其高度變化導致相關的參數有所變化，影響建筑的能耗，超過100米的建筑只有太陽輻射保持不變，其余的氣象參數均變化較大。而近年來我國建筑節能設計所用的建筑能耗模擬軟件都不能反映出氣象參數與高度之間的變化規律，又不能反映出表面的熱交換能力，不能準確計算出相關的能耗，不能科學合理地配備相應的節能設備。

6、超高層建筑中配體設施和裝修的問題

隨著人們生活水平的提高，越來越重視建筑的美觀和使用功能的完善，集中供應空調和冷熱水，但是增加了建筑的負擔，也引起了燃氣、鍋爐、燃油等安全隱患。為了美觀幾乎全部的消防柜直接鑲嵌在墻體里，導致墻體的耐火極限不達標。因此設計者在設計的過程中必須結合實際的情況，消火栓為環狀結構，保證建筑物的配件耐火性好，建筑物的耐火等級符合要求，在發生火災時不會短時間損壞，減少火災損失[4]。

結束語

總而言之，一旦超高層建筑發生火災、地震等災害，將會對人員、財產造成很大的威脅和損失，因此，為了盡量減小損失，在超高層建筑的設計需要注意很多方面的問題，注意一些普通樓層一般但對超高層建筑較危險的影響因素及重大火災等安全隱患問題，提高超高層建筑的安全性，減少經濟損失。

參考文獻

[1]袁媛.淺析超高層建筑設計中需要注意的若干問題[J].城市建設理論研究（電子版）,2012,(21).

[2]王金元,李朝棟,卞洪志等.超高層建筑設計應注意的電氣安全問題[J].建筑電氣,2010,29(z1):7-13.

[3]孫付彬.超高層建筑設計研究[J].城市建設理論研究（電子版）,2015,5(28):702-703.

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關鍵詞：超高層建筑；電氣設計；要點分析

中圖分類號：F416.6 文獻標識碼：A

一、引言

隨著經濟及科學技術的快速發展，現代建筑向縱深發展已經成為社會推進的必然趨勢。因此高層建筑電氣設計已經成為一門綜合性的科學技術，其環保化及智能化的要求帶給我們許多新課題。在不對超高層建筑功能造成影響的情況下減少超高層耗電量已經成為新的研究課題。本文對超高層建筑電氣的設計要點進行了分析。

二、高層建筑電氣設計核心內容

（一）確定相關的電力負荷

作為配電設計的主要依據，電力負荷需要按照相關的國家規范進行確定，其中電梯、消防用電設備、電話機房及航空障礙等應該按照一級負荷的標準來確定，而其他的負荷應劃分為二級負荷或三級負荷。在進行負荷計算時需要分別對照明負荷和動力負荷進行計算，電力負荷能否正確計算，關系到電氣設備的選擇和配置，對整個超高層建筑電氣設計的經濟性都具有重要影響，通常采用需要系數法和負荷密度法進行超高層建筑電氣負荷計算。

（二）電源設備的選擇

超高層建筑至少需要設置兩個獨立的電源，并采用雙回路進行供電。每路各帶一半的負荷互為備用，且10kV供電電源應分別來自兩個不同的變電站，或者分別來自同一變電站的兩段獨立母線。某超高層建筑選擇了三回10kV線路作為電源引入，并采用一路備用的運行方式。對于超高層建筑中存在的大量一級負荷，還需要利用備用的柴油發電機組，在15s內的范圍內應自動恢復供電，以防止意外情況的發生。

（三）設計相關的配電系統

配電系統一般采用單母線分段的方式，母線的分段數主要取決于電源進線回數，如果具有多臺變壓器則可用采用多分段的方式進行自動切換。10kV外接線則采用環形接線的方式，這樣才能提高超高層配電系統的可靠性。采用電纜進線作為電源進線，將供電電源分為主電源和備用電源。

在高壓配電系統中的低壓干線通常采用放射式的供電方式，在樓層配電系統中則采用混合式的系統。配電系統中主要設備是干線，而在超高層建筑中的豎井中則多使用插接式的母線槽，在各個樓層的豎井中都設有配電間。如果在水平方向難以走線，則可以采用豎井母干線連接的方式，在層間的配電箱進行插接自動空氣開關來取得電源。如果超高層建筑所需的供電負荷較大，則需要設置分散的配電中心。

（四）主要電氣設備的選擇

1、開關柜的選擇

超高層建筑的配電室通常設置在主樓的地下，且不宜采用油開關。根據超高層建筑的相關規定，宜選用具有“五防”功能的真空開關柜。

2、變壓器的選擇

根據相關設計規程，在主樓內不能存在對油浸變壓器。由于高層建筑的負載較多，且體積較大，因此可以選擇大容量的組合變壓器，對季節性的負荷進行集中的設置，使其在過渡期能夠對相應變壓器進行停用，這樣就降低了相關的能量損耗。

3、備用發電機的選擇

對于備用發電機系統，應避免其他負荷的接入。備用發電機應靠近區域配電中心，由于燃氣輪發電機具有體積小、故障率低且重量輕的特點，因此宜選用燃氣輪機作為備用發電機。

三、高層建筑電氣設計的特點與對策

(一) 由于空調負荷及照明負荷較多，超高層建筑的用電量較大，對供電可靠性的要求非常高；

(二) 在超層建筑中，照明負荷與動力負荷是分別進行供電的。動力系統中的負荷大多采用放射式供電方式，而照明系統則大多采用母線槽的配電方式。

(三) 超高層建筑由于內部的空間較大，且其配置的電氣設備較多，這就導致墻面的埋線是較多的，地面中的管道也非常多；

(四) 超高層建筑的主體主要是利用干法進行施工的，并且采用建筑構件的預配裝置縮短工期，這就要求在進行電氣施工時要效率要較高；

(五) 超高層建筑對消防的要求較高。由于超高層建筑的高度高，設備較多，且裝修豪華，火災隱患較大，因此其對消防的要求較高。在設計中要有選擇性的進行消防設計；

(六) 超高層建筑的用電設備較為分散，其管理難度較大，要求進行微機監控和設計。

四、高層建筑電氣設計中的節能原則

作為我國當前的一項基本國策，節能環保行業在我國得到了迅速的發展。在對超高層建筑設計時應堅持節能環保方案，從設備的選型到配置、傳輸線路距離和功耗計算，都應考慮節能環保設計。這對電氣設計工作人員提出了新的更高的要求。

在對超高層建筑進行電氣節能設計時應滿足建筑的相關功能，在照度、溫度、空氣流通度等方面達到使人舒適的程度。為建筑物的各種功能提供足夠的動力電源。在此基礎上進行無謂能耗的控制，并作為節能的主要手段。設計方法如下：首先要找到與超高層建筑物相關功能無關的功耗，其次再針對相關的功耗制定節能設計，并通過照明用電來改善用電環境。

五、結論

超高層建筑的節能設計要結合實際的建筑物，綜合考慮各方面的經濟效益因素，不要因為盲目地節能而增加投資。要通過技術的更新來實現相關的節能。在超高層建筑電氣節能設計時，要對其原理、效果及經濟性進行綜合的比較，確定最終的節能設計方案，使其滿足技術先進、環保實用和經濟合理的要求。

參考文獻：

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[關鍵詞]超高層 建筑 電氣

中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）01-0313-01

1、 引言

每個建筑都有自己在特點，無論是在建筑在建設規模方面，還是在其使用功能方面，以及在獨特的建筑規格方面，都是獨一無二的，同時，一個建筑要想正常的滿足人們的需要，要保證其正常的工作，因此，電氣系統和電子信息系統是不可或缺的，必須保證其正常安全設置。以此，也必須選擇正確合適的位置，且對于所要求的電氣設備也要有相應的規模和特定的地點，確保電氣系統在充分保證安全的條件下，能夠充分的滿足客戶的需求。

對于超高層建筑而言，也要在保證高層建筑電氣系統要求的基礎上，在關鍵處做特殊設計和處理，更加確保其安全性和高質量。超高層建筑的規模大，設施設備多，因此其使用的負荷會很大，同時輸送道路長，為安全起見，供電系統的安全性要保證足夠的高等。由于超高層建筑的特殊性，導致了電氣系統設計的高難度。

2、 國內超高層建筑現狀

隨著于1976年的廣州白云賓館的建立，我國擁有了超高層建筑，進而建筑結構材料和架構體系、建筑防火、垂直運輸、遠距離通訊等問題也相近解決，致使我國在近四十年內，超高建筑的發展迅速，且規模不斷擴大，高度不斷增長以及綜合性越來越高。

3、 超高層建筑供配電設計要點

3.1 超高層建筑負荷分級

超高層建筑功能主要用于人員較多且疏散存在一定困難的地方，如酒店、寫字樓和商業、公寓等場所，而建筑用戶的負荷分級有一定的要求。但是對于航空障礙標志燈和消防負荷的要求一般要按一級負荷別重要的負荷要求供電。

3.2 超高層建筑供電電源、電壓的選擇

由于超高層建筑的規模和布局的不同，最終導致建筑要求的超高層建筑的負荷分級、用電容量和地區供電條件的不同，所以，供電電源的供電回路及電壓等級也是不確定的，要根據以上不同點來設定供電回路和電壓等級。但是，對于超高層建筑，其供電的安全和可靠應該引起足夠的重視，為避免一些麻煩的危險，對于電源要有兩個及以上的電源來進行供電，當然，兩個電源不能來源于同一個電網或者在同一個電網中，但是彼此直接的關系不是很密切，當其中一個電源停止供電時，另一個電源能夠繼續正常供電。

3.3 超高層建筑變配電站設計

對于超高建筑來說，高是其最突出的特點，然而供電半徑卻是電氣設計的影響因素250米是低壓配電線路的長度界限，200米卻是超高建筑的界限，所以當建筑的高度在上一臺階時，需要設置更短的變配電站，使其處于負荷的中心。對于高壓配電室的位置也不固定，既可以放在主體建筑的地下，也可以為其設置獨立的房間，而分配變電站應設在冷凍機房附近、頂層或者避難層等處。

（1）為了盡量節能，通常將變壓器放在超高層建筑上，但是需要注意一些問題：

當變壓器的位置距離居民的位置很近即變壓器的上層或者下層有居民居住時，要考慮好電磁屏蔽、降噪、隔振以及防水等措施。

（2）在進行對樓上變壓器機器高低設備選型時，需要考慮其體積和重量，因為這兩樣對運輸產生很大的影響。

3.4 超高層建筑應急電源與備用電源

對于超高層建筑而言，規模大、高度高是很明顯且突出的特點，并且這些地方的人員往往會很密集，對火災的撲滅也不是易事，當然在進行對人群疏散時所需的時間也很長，因此，超高層建筑中應不可少應急電源。

3.5 超高層建筑配電方式

對于超高層建筑配電的方式，一般有放射式和樹干式兩種，而在這兩種方式中，數放射式配電系統的可靠性比較高，因此，在超高層中一般采用放射式供電。

3.6 超高層建筑導體的選擇及敷設

當對超高層建筑的導體進行選擇時，要考慮建筑物的干擾，因為用于承載負荷電流的是密集型母線槽，但它畢竟是剛性結構，所以在使用時應該慎重。當所選在的地址是地震烈度較高的地區，則可以選擇電纜，因為用電纜供電既能提高抗震，又能提高性價比。

對于超高層建筑導體的敷設也是有一定的要求的，對于其中的豎井而言，應該按照避難層上下錯位設置；高、低壓電纜豎井應該分別設置；兩路及以上的高壓電纜應該分開敷設；消防線路、普通線路應該分豎井敷設。

3.7 超高層建筑應急照明

對于超高層建筑避難層的照明，其照明地面平均水平照度不低于3lx，而對于垂直疏散區域和避難走道的照明地面平均水平照度應不低于5lx。但是，對于超高層建筑中的大型商業的備用照明和營業廳照明應該按照一級負荷供電。

3.8 超高層建筑航空障礙燈

由于超高層建筑的高度，一些空中飛行物可能會誤撞到建筑物上，因此在超高層建筑的最高部位設障礙燈，當最高層的水平面積比較大時，除在制高點設置障礙燈的同時，也要在的轉角處分別設置。

4、 超高層建筑的防雷、防災和接地設計

超高層建筑的高度比較高，但遇到雷雨天氣時，相對于附近低的東西或建筑，其更容易與烏云產生共鳴， 從而于雷電發生反映。而這些超高層建筑一般又是具有重要性、適用性和高價值性的建筑，因此有必要進行防雷設計。

超高層建筑遭雷擊的概率很高，因此要做好接地工作，以此降低雷擊帶來的危害，如可以采取防直雷擊、側雷擊、閃電感應、電磁脈沖等措施，還可以將其他設備設施接地。

超高層建筑是一個人群比較密集的地方，并且是一些重要的的地區，因此必須要進行防災設計，設計避難層，且彼此之間的距離不能大于50米。對于沒有游泳池、溜冰場等無水設施的超高層建筑，需要設計火災自動報警系統。各避難層之間的火災應急廣播系統、與中心的有限和無限呼救信號、手動報警系統等都應該是獨立的。

5、 結論

超高層建筑是一個很復雜的系統，其中的電氣系統更是于居民息息相關，通過分析超高層建筑電氣系統的要點，能夠進行更好的完善，有助于超高層建筑的發展。

參考文獻

篇6

關鍵詞：超高層供配電設計防雷  消防報警系統  

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A

前言

超高層建筑一般都建設在城市的生活和經濟中心，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高得多，其特點是運行設備多、安全運行標準高，因而電氣設計的復雜性增加了很多，下面就超高層建筑電氣設計的要點做些淺析。

1、供配電系統電源

a、超高層建筑建筑體量較大，設備用電量較大，對其供配電系統要做整體設計，至少需要兩路獨立市電電源，還需要另設應急電源或備用電源。

b、超高層建筑的正常電源數量不應少于兩個，各路電源應為不同路由的線路，宜采用專線，由上級變電站或開關站放射式供電。電源電壓等級可以為10kV、20kV、35kV或110kV。

當一路電源斷電時，剩余電源應能保證二級及以上負荷的供電。

2、高壓供配電系統

a、超高層建筑的高壓供配電系統宜采用主配變電所——分配變電所結構，主配變電所應采用單母線分段的主接線形式，采用高壓電纜放射式引至分配變電所。

b、高壓系統的配電級數不宜多于兩級。

c、應根據當地供電部門的規定，35kV電壓等級可直降到0.4kV；也可先將35kV降壓到10kV，再將10kV降到0.4kV。

d、如當地供電部門沒有特別要求，20kV電壓等級可直降到0.4kV。

3、應急或備用電源系統設計

《住宅建筑電氣設計規范》JGJ242-2011第3.2.3條規定： 建筑高度為100m或35層及以上住宅建筑的消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、生活水泵宜設自備電源供電。

超高層建筑應急或備用電源系統設計原則如下：

a 柴油發電機組在超高層建筑中既可作為應急電源使用，也可以作為備用電源使用。當備用電源滿足應急電源條件時，備用電源可以兼作應急電源。

b 超高層建筑宜設柴油發電機作為應急電源或備用電源。設置在超高層建筑內的柴油發電機，應根據負荷大小、單臺電動機最大啟動容量、供電半徑等因素確定柴油發電機的額定輸出電壓：

（1）當建筑物高度低于200m時，宜采用低壓柴油發電機；

（2）當建筑物高度大于400m時，宜選用高壓柴油發電機；

（3）當建筑物高度在100m~400m時，應進行技術分析、比較，確定柴油發電機的額定電壓。

假設負荷為三相平衡負荷，線路電壓損失可采用公式（1）計算：

U%=0.173IL(R0Cosφ+X0Sinφ)/U0（1）

式中，U%—線路電壓損失，一般情況下從配電變壓器二次側母線或發電機配電柜母線算起的低壓動力線路允許電壓損耗值為5%；

I—負荷計算電流，A；

L—線路長度，Km；

R0 、X0—線路單位長度的電阻和電抗，單位：Ω/Km；

Cosφ—功率因數；

U0—額定電壓，KV。

若采用加大電纜截面或插接母線截面降低線路電壓損失，而帶來經濟指標不合理時，應選用高壓柴油發電機作為應急或備用電源。

c 用油量應能滿足人員疏散的要求。

柴油發電機組的油箱容量應能保證180min，即3h以上的用油量。 

從消防角度看，日用油箱暫按1m3設置，每套機組設置一個日用油箱，同時，在戶外紅線內設一個能保證所有機組運行3h以上用油量的地下油罐。

d 備用電源宜采用獨立于正常電源的發電機組，不應采用蓄電池。酒店部分的備用電源應按酒店管理公司的要求設置，用于出租的寫字樓宜預留柴油發電機組房的位置及進排風、供油等條件。

e 柴油發電機房宜設在地下一層、地下二層、首層，也可設置獨立的柴油發電機房，不宜在避難層和頂層設置柴油發電機組。 

4、超高層建筑配變電所設計

a、配變電所應設置在負荷中心，主配變電所宜設在地下一層、地下二層（非最底層）和首層，也可設置獨立的變電站。分配變電所應根據負荷情況設在避難層、頂層，其變壓器容量不宜超過1000kVA，且應考慮設備運輸通道。

b、超高層建筑至少在主配變電所設值班室，值班室宜單獨設置，也可與控制室合用。值班室應能直通或經過走道與高壓配電裝置室和相應的配電裝置室相通，并應有門直接通向室外或走道。

根據工程具體情況，配變電所的高低壓開關柜布置型式可選擇下進下出，下進上處，上進下出，上進下出。當有大截面電纜或電纜數量較多時，宜設電纜夾層，電纜夾層凈高不應低于1.8m、且不高于3.2m。

5、超高層建筑的外部防雷

主要是防直擊雷和防側擊雷，其作用是保護建筑物不受雷擊，外部防雷裝置主要由接閃器、引下線、接地裝置組成。

①接閃器包括避雷針和避雷網（帶），對于超高層建筑，還應考慮將屋頂出現的衛星接收器、有線電視、航空障礙燈、節日彩燈納入接閃器保護半徑之內。

②引下線的作用是將避雷網（帶）與接地裝置連接在以前，為雷電流提供通路，通常利用主題結構的柱主筋或剪力墻鋼筋做引下線。引下線應沿建筑物四周均勻或對稱布置，其間距不應大于規范要求，應盡可能的增加引下線數量，適當減小引下線間距。

③接地裝置包括接地體和接地線，防雷接地體應盡量用自然接地體作為接地裝置。

由于超高層建筑比較高，雷電可能從建筑物側部擊中建筑物，側擊雷的保護一般不需要專設接閃器，先判斷屬于第一類還是第二類防雷建筑物，然后在30米或45米以上規范要求設置均壓環的各層（或每三層）圈梁內的主筋焊通，形成均壓環。

6、超高層建筑火災報警系統

超高層建筑火災報警系統的設計應從提高火災報警系統的智能化和可靠性這兩方面入手。

a提高火災報警系統智能化程度

1）對火災報警系統內部而言，超高層建筑一般采用全智能火災報警系統。鑒于超高層建筑體量大，各功能場所的分割具有較大的不確定性，因此為了適應房間形狀、面積和使用性質的變化，每條報警回路應留出30％左右的探測器數量裕量。

2）對火災報警系統外部而言，智能化的含義主要指系統聯動。消防系統是一個由建筑、設備及電氣等專業構成的整體，專業間的密切配合及統籌安排十分重要。采用系統聯動方式，就成為爭取火災前期時間和主動權的有效手段。

提高火災報警系統可靠性的措施有：

A）采用控制中心報警系統；

B）系統具有完善的自檢功能；

C）關鍵部件冗余可采用具有雙主機熱備份的系統等；

D）報警回路采用環形總線；

E）探測器與模塊分開回路設置，每15~20個探測器設1個短路隔離模塊。

當火災報警系統與保安監控系統聯動，在火災之初，火場的攝像機可將現場畫面迅速傳至中央控制室，通過實景畫面，值班人員可以立即確認是火災還是探測器誤報，從而馬上采取廣播、排煙、正壓送風、啟動消防泵、噴淋、向消防局119臺報警、降客梯、切換消防電源等一系列應急措施。

當火災報警系統與車庫管理系統聯動，一旦發現火情，便可聲光報警，強制抬起進出口欄桿，使車輛盡快逃出車庫。另外火災報警系統還可與樓控、廣播音響和門禁系統等聯動。只要這些措施可靠得力，便可將超高層建筑火災消滅在萌芽狀態，將損失減至最小。

b提高聯動控制系統的可靠性

提高聯動控制系統的可靠性的措施有：

1）對于重要的滅火和防排煙設施，應考慮多種、多地聯動和手動控制方式，以增加被控設備的可靠動作。盡量采用多線制的手動控制柜，并處理好接口問題；

2）合理設計各類管線的走向、敷設方式和敷設場所，采取必要的防火措施，避開可能對線路造成損壞的熱源，確保消防電氣線路處于安全環境中；

3）與建筑專業協調，合理確定消防控制中心的位置，以使其盡量靠近弱電管道井，使消防電氣管線以最短距離匯入弱電管道井；

緊急廣播系統能夠及時通知火災建筑物內人員發生火災的位置,應當朝哪個方向疏散。但普通緊急廣播系統存在信息單一、不能同時對不同區域播放不同內容和智能化程度低等缺點。針對超高層建筑的更具智能的早期預警語音疏散系統應運而生。該系統對于超高層建筑來說是至關重要的。

7、工程實例分析

某工程總用地面積：26666m2，建筑面積：4395000m2，塔頂高度：358米，建筑層數：地上88層,地下3層，供酒店、辦公、商業用。電源：2路35kV，同時工作，互為備用。變壓器總容量：40200kVA  單位容量：101.7VA/m2。

1）供配電系統電源

根據本工程的負荷等級，要求供電電源為2路獨立的35kV的電源，分別引自兩個不同的220kV變電站。每路電纜均為雙根300mm2的銅芯電纜、沿不同路徑引至本工程主站高壓配電室。兩路高壓電源同時工作，互為備用，每路均能承擔本工程全部負荷。

2）高壓供配電系統

兩路35kV獨立電源，同時工作，互為備用。主站為35kV配電，分站電壓由35kV直降至0.4kV，在主站設置保護，在分站進線處設負荷開關。如下如所示：

3）應急（備用）系統

本工程采用400V應急柴油發電系統，位于地下層，系統簡單，供油方便，維護方便，投資低。

4）變配電所設計如下表所示：

變電站 供電區域 位置 變壓器容量估算（kVA） 選定變壓器容量（kVA）

0#配電站 主站35kV T2樓B2層

2-1#配電站 辦公，塔（2）低區辦公B4-33/F T2樓B2層 4*1600/2*2000

2-2#配電站 辦公，塔(2)冷凍站B4 T2樓B2層 6731 4*1600

2-3#配電站 辦公，塔(2)高區辦公33/F-49/F T2樓33層 3997 4*1000

2-4#配電站 辦公，塔(2)高區辦公49/F-67/F T2樓49層 4094 4*1000

2-5#配電站 酒店，塔(2)67/F至頂部 T2樓67層 5151 4*1000

1-1#配電站 酒店塔(1)酒店和公寓 T1樓B2層 2886 4*1250

1-3#配電站 裙房 T1樓B2層 3134 4*1250

超高層商業辦公綜合體不同于政府功能性建筑，也不是純粹的城市形象工程，其變配電所的設計，除了要以安全性、可靠性為基本要求，同時還應該結合建筑本身的定位和特點，考慮其運行的靈活性，以及業主投資、運營的經濟性。

總之，超高層電氣設計要考慮負荷等級的適用范圍、應急供配電的容量計算、各種應急狀態（包括一路供電斷電、兩路供電斷電、火災等）時各類用電負荷和柴油發電機的運行策略等等。

參考文獻

篇7

關鍵詞 超高層建筑；防火設計；避難層

中圖分類號 TU97 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0116-02

超高層建筑是今后建筑發展的必然趨勢，然而防火問題一直是制約其發展的重要因素之一。由于導致高層建筑發生火災的因素較多，撲救難度大，高層建筑應立足于自防自救，采取可靠的防火措施，達到預防火災的目的。本文從超高層建筑火災特點出發，得出了超高層建筑防火設計要點，并給出了三種超高層建筑防火措施。

1 超高層建筑火災特點

超高層建筑火災具有以下幾個特點：

1）火勢蔓延快：高層建筑各專業豎井林立，發生火災時，這些豎井就像高聳的煙囪，構成火勢迅速蔓延的主要途徑。試驗證明，煙氣豎向擴散速度為3 m/s～4 m/s，100 m的高層建筑在

25 m/s～35 m/s左右，煙氣即順垂直通道從底層擴散到頂層，與此同時，火勢也將蔓延擴大。

2）人員疏散困難：高層建筑層數多，人員集中，垂直疏散距離遠，發生火災時，要使人員迅速疏散到地面或建筑物內避難層及不受火災威脅的安全部位，是十分艱難的。數千人、甚至數萬人若從整幢大樓疏散到地面，少則幾十分鐘，多則幾小時。

3）火災撲救難度大：高層建筑火災的撲救由于受到消防設施條件的限制，給滅火工作帶來很大難度。如果超過消防登高車輛的高度則無法從室外撲救，只能依靠自救，即依靠室內的消防疏散設施。

2 超高層建筑防火設計要點

按規定，我國高度超過100米的建筑為超高層建筑，防火設計按《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95執行。由于導致高層建筑發生火災的因素較多，撲救難度大，因此高層建筑應立足于自防自救，采取可靠的防火措施，達到預防火災的目的。因此，針對一上特點，高層建筑防火設計必須強調幾個問題：

1）合理布置高層建筑總體布局和防火分區。總平面布置中的主，附體關系，該建筑與四周建筑的間距及車道的設置等等，均屬與防止蔓延和迅速撲救密切相關的問題，也是進行建筑方面設計方案時須首先考慮的重要因素之一。合理的總平面布置，不但有利于火災撲救，而且對防止火勢蔓延有極大幫助。設計時需不折不扣執行。

防火分區是延緩火勢蔓延的重要措施，包括水平和豎向兩種。水平防火分區是應用防火墻，防火門及防火卷簾等將各樓層在水平方向分隔為兩個或幾個防火分區，根據《高規》要求，每一分區內要相應裝設一些使防火門能自動關閉的裝置，并且在建筑施工時，要做到防火卷簾安裝時，卷筒與梁，卷筒與墻壁之間不能留有縫隙，能充分發揮其防火、阻煙作用。豎向防火分區主要指對建筑內部的垃圾井、水井（水管井）、電井（強、弱電）及樓、電梯間實行防火阻隔（水井、電井要求封堵），最大限度地降低火勢蔓延速度，控制火災燃燒面積。

2）確保建筑物耐火能力。《高層民用建筑設計防火規范》規定，一類高層建筑的耐火等級為一級，二類高層建筑耐火等級不低于二級，在高層建筑防火設計中應保證建筑物的耐火等級，使火災發生時建筑物結構在較短時間內不會損壞，為人員疏散贏得時間，同時也減少火災損失。可靠的耐火構造能減少起火，蔓延及保護人和建筑的安全。設計中除了應首先保證主體結構的耐火能力之外，還須對天棚，墻面等裝修部位的耐火性能給予充分的考慮。

了追求建筑外觀效果，部分高級公寓和住宅采用了玻璃幕墻，國內外建筑界對此頗有爭議（日本、德國等國家明文規定禁止使用）。其中部分原因在于玻璃幕墻不但因抽風作用而成為火勢蔓延的途徑，而且在火災發生后，常常等不到人員疏散完畢，幕墻就已達到耐火極限而向下掉落，嚴重影響人群的疏散。

3）加強自然排煙設計及安全疏散設施設置。目前，高層建筑中玻璃幕墻和豎向管道常常成為火勢蔓延的途徑，造成火勢跳躍防火分區，擴大火災損失；其次，大量高層建筑火災證明了煙是高層建筑火災中最大的殺手。因此，防排煙設計與安全疏散設施的設置是高層建筑防火設計中十分重要的環節。

國家明確規定電梯前室及相關地方增設防排煙系統，疏散樓梯增設正壓送風系統。此外，還要加強自然排煙設計。自然排煙是一種經濟、簡單、易操作的排煙方式，宜優先采用；但由于樓梯間存在熱壓差（即煙囪效應），煙氣往往充滿樓梯間，使人們無法疏散，因此，要求樓梯間有一定的開窗面積，且排煙窗應設在墻面上方，同時要求能方便開啟。

除了按規定設置不同形式的、數量足夠且分布合理的疏散樓梯外，必須在防火門及疏散通道前上方及其附近設置明顯的指示標志，以使人員能順利疏散。

3 超高層建筑防火措施

3.1 避難層

有資料顯示，城市安全部門曾經做過一個試驗，讓一名身強力壯的消防員從第33層跑到第1層，用了35分鐘。如果是一名身體素質一般的人員或老人、小孩，所需時間肯定會更高，并且人在緊張慌亂的情形下，要在樓梯間內長時間行走，絕大多數的人會體力不支。而火借風勢，30秒內就可以從第1層到達第33層。這樣算來，在超高層建筑中人們跑到樓外逃生的可能性幾乎為零。因此，在高層建筑中設置避難區域是解決這一問題的最有效辦法，為疏散中的人群提供休息的場所，為殘疾和受傷人員提供保護，直到得到消防人員的救助。這些避難層也可以用作救援隊的疏散指揮點，實現建筑內的有序疏散。因此，我國《高層民用建筑設計防火規范》規定 ：建筑高度超過100米的公共建筑，應設置避難層（間）。

篇8

[關鍵詞]超高層；建筑；電氣設計；要點；探究

中圖分類號：TU976.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）27-0071-01

隨著我國經濟的不斷進步與科技水平的不斷提高，我國的建筑行業也實現了進一步的創新與發展，在城市建筑的發展過程中，超高層建筑的建設工作逐漸成為了現代化城市管理中的重點內容。如何才能在確保超高層建筑供電穩定性與安全性的基礎上，來進一步提高建筑中電氣設計的節能型與安全性，是現階段我國電氣設計的相關工作人員所必須重視的核心問題。

一、超高層建筑的電氣設計的基本要求

（一）節能性要求

隨著社會的發展與時代的進步，節能環保的建筑理念已經逐漸深入到人們的思想觀念中。因此，在新的環境背景下，節能降耗已經成為了超高層建筑電氣設計中的一個非常重要的設計環節。這就要求電氣設計的工作人員在進行電氣設計的工作之前，必須要充分的了解并掌握建筑結構的實際情況，將其內部的各項能耗類型與電氣設備進行全面的分類，并為不同的能耗設備設計出不同的節能措施，促使整個電氣系統都能夠充分的達到節能降耗的效果[1]。例如為了能夠更加全面的展現出超高層建筑的電氣節能設計，我們通常可以采用具有更高效能的T5節能熒光管，并將變頻控制系統充分的應用到空調的風機與水泵等主要的馬達設計中，來促使其能夠合理的依據建筑的實際需求把馬達的用電量控制在最佳的標準范圍之內，從而有效的降低因長時間的連續工作而造成的浪費現象，確保超高層建筑物的電氣設計既能充分的滿足建筑物的實際需要，又能進一步實現供電系統節能降耗的目標。

（二）安全性要求

由于超高層建筑的內部結構非常復雜，從而使得建筑的電氣設計也具備了一定的復雜性特征。在進行超高層建筑的電氣設計時，要求設計人員必須在確保其安全性的前提下，來提高建筑供電的穩定性與可靠性。考慮到超高層建筑的高度因素，我們通常要在充分考慮建筑物的實際高度，并將電氣系統中的變配電房設置在整座建筑物的中央部位，來促使其能夠充分的減少低壓配電中所產生的電能消耗此外，同時，我們還可以將柴油發電機設置在地庫層中確保其能夠為整座建筑物進行持續性的供電活動，并進一步將輸出的電壓值控制在10kv之內，然后通過變壓器將其轉換成低壓配電[2]。此外，為了能夠更好的提高超高層建筑的供電穩定性與安全性，要求我們必須依據建筑物的實際高度與周圍的環境因素，來進一步控制電纜的長度和供電的實際距離。

二、超高層建筑的電氣設計要點探究

（一）設計恰當的供電電源

在進行超高層建筑的電氣設計工作時，要求其必須合理的依據我國的相關規定與具體要求，來為建筑結構中的各類用電設備進行恰當的供電設計。其中，消防設備必須要嚴格依據一級負荷的需要來為其進行供電活動，并將電源的電壓等級嚴格的控制在10kv。而對于超高層建筑中的二路電源，則要求其必須通過統一變電站中的各條不同的路線或者直接通過不同區域中的變電站來進行供電活動，確保每條供電線路能夠分別承擔消防、電梯等重點機房的用電需求，并將二路電源進行全面的分開供電[3]。此外，為了能夠更好的滿足超高層建筑中的用電需求，要求我們在電氣設計的過程中，在確保原有設計的功能性基礎上，可以將相應的柴油發動機設置為其主要的后備能源，從而促使其能夠在特殊的環境背景下更加及時的為超高層建筑調動消防設備。

（二）火警自動報警系統設計

在進行超高層建筑的電氣設計時，為了在最大程度上確保建筑結構的安全性與穩定性，就要求我們必須為其進行火警自動報警系統的設計工作[4]。完善的火警自動報警系統能夠全面而又及時的對火災事故的發生情況進行廣播，并對火災信息進行恰當的處理，如圖1所示。一旦超高層建筑內部有重大火災發生，那么火警自動報警系統中的報警控制器就能夠全面的依據程序設置來為其發送相關的指令，并在最短的時間內完成消防設備的啟動工作。一般來說，在進行超高層建筑的火警自動報警系統的實際過程中，設計人員必須要合理的依據建筑物的內部結構，來為其設置相應的感溫探測器，并將相應的感煙探測器設置在建筑的各個主入口以及走廊中，同時要求其在一定的間隔距離內設置一定數量的滅火器，確保火災事故發生之后能在最短的時間內得到解決[5]。

（三）電氣系統的變配電室設計

通常情況下，在超高層建筑的電氣系統中，其大部分的用電設備控制室都被建設在地表下，而剩下的部分體積較大的電氣設備則通常被設置在建筑中的1樓到5樓之間[6]。為了能夠更好的縮短變壓器與負荷中心地帶之間的距離，我們通常可以將變配電室安排到地下室中，并將柴油機合理的安排到變配電室的周圍。此外，如果單個的變配電室不能全面有效的為建筑物提供有效的供電，那么我們就可以充分的結合建筑物的實際結構，來為其增設一個變配電室，從而有效的緩解其他變配電室在供電過程中所需承擔的供電壓力，在很大程度上提高供電的穩定性與安全性。

結語

為了能夠更好的提高超高層建筑的服務性能，確保其供電活動的安全性與穩定性，就要求我們在進行電氣設計的過程中，必須充分的結合電氣設計的節能性與安全性要求，來為其設計恰當的供電電源，并進行全面的火警自動報警系統設計，同時還要對其進行變配電室的合理設計，確保整個電氣系統能夠全面可靠的為超高層建筑進行供電活動，提高其供電的安全性與穩定性，從而進一步促使我國的高層建筑行業能夠向著又好又快的方向發展進步。

參考文獻

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[3] 代鳳仙.關于超高層建筑電氣設計要點的相關探索[J].建筑?建材?裝飾，2014，（12）：110-112.

[4] 戚兵.淺談超高層建筑電氣豎井施工技術[J].安裝，2012，（12）：56-59.

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關鍵詞：超高層； 建筑； 給排水； 消防； 設計； 管材

中圖分類號：TU972文獻標識碼： A

引言

隨著我國國民經濟的不斷發展，超高層建筑越來越多的出現在人們的視線當中。對于超高層建筑的給排水及消防設計，也不斷的在工程實踐當中進一步完善。針對目前超高層建筑越來越多,給排水專業規范對于超高層建筑的相關規定滯后,就目前在超高層建筑的給排水設計中遇到的問題,提出解決的方法以及需要進一步探討和研究的措施。

一、供水方式的選擇

重力供水和變頻供水的節能性在學術界存在較大的分歧，目前為止沒有國家性的法規及權威資料表明哪種供水方式更有利于節能。就筆者所參與的幾個項目，筆者認為辦公樓采用變頻供水更為合理。首先超高層建筑大概每隔15層會設置一個避難層兼設備層，可利用第一個避難層以及每隔一個避難層設置中間轉輸水箱，每兩個避難層中間樓層分為一個大區采用一組變頻泵加壓供水，每個大區再采用減壓閥分為兩個小區，而轉輸水泵采用液位控制啟停的工頻泵，這樣基本上只用在第一個避難層及第二個避難層設置中間轉輸水箱，有效減少機房占用面積。此外，采用上述系統給水設備及管材最大承壓為一、二避難層中間的高度，系統承壓不會超過2MPa，目前的技術及設備承受此壓力還是比較安全的。另外一方面由于辦公樓的用水量較小，時變化系數為1.5，在變頻加壓水泵的選型上采用一個大泵配一個小泵及一個氣壓水罐并備用一臺大泵，流量分配采用100%一50%一100 %，其中最后一個100%為備用，其水泵的出水量基本可以和系統的用水量相吻合，同時轉輸水泵采用工頻泵，可以保證各水泵在高效區運行，達到變頻節能的日的，并相應減少了機房的面積以及二次污染的機率。

對于酒店，由于其對壓力的穩定性要求較高，為避免變頻加壓供水出現的用水忽冷忽熱，酒店采用屋頂水箱重力供水更加合理。對于屋頂水箱一次污染問題，酒店一般有比較完善的物業管理，同時屋頂水箱設置為2個，可定時沖洗，并A酒店為24小時用水，水箱單的儲水可得到及時更新，有效避免出現一次污染。此外，酒店建筑的用水特點是用水變化比較大，時變化系數為2―2. 5，如采用變頻給水其水泵配置很難與用水曲線吻合，因此水泵不能保證在高效區運行，從而造成效率下降，能源浪費。因此酒店建筑的超高層建筑建議采用屋頂水箱重力供水。

二、中間轉輸水箱的計算

超高層建筑中間轉輸水箱包括消防轉輸水箱和生活轉輸水箱兩部分。消防的中間轉輸水箱在《全國民用建筑工程設計技術措施 給水排水 》(2003年)中規定:“采用水泵轉輸串聯時,中間轉輸水箱同時起著上區輸水泵的吸水池和本區消防給水屋頂水箱的作用,其儲水容積按15～30 m in的消防設計水量經計算確定,并不宜小于60 m3。”假如超高層建筑消火栓用水量為40 L / s,自動噴水用水量為30 L / s,則中間轉輸水箱的容積= ( 40 + 30)×10×60 + ( 40+ 30)×5×60 = 63 000 (L ) ,其中10 m in水量為本區屋頂消防水箱的水量, 5 m in為上區水泵吸水池的水量,如還有其他水消防系統則把有可能在火災時同時啟動的消防系統的水量疊加計算,作為中間轉輸水箱容積。而對于生活給水系統,《建筑給水排水設計規范 》(GB 50015―2003) 31718條規定:生活給水用中途轉輸水箱轉輸調節容積宜取5～10 m in轉輸水泵的流量。作為生活給水系統的轉輸水箱,其作用有兩個:一為上區加壓水泵的吸水井,此部分水量為上區水泵3～5 m in的出水量;二為下區轉輸泵的調節容積,即為保證初級水泵每小時啟動次數不大于6次的調節水量,此部分水量為轉輸水泵5～10 m in的出水量,如上區水泵的流量為8 L / s,轉輸水泵的流量也為8 L / s,則轉輸水箱容積= 8×5×60 + 8×10×60 = 7 200 (L )。此為采用變頻供水系統時的計算方法。如系統為重力供水系統,則中間轉輸水箱除作為上區水泵的吸水井外,還需有儲存本區用水的調節容積,一般此部分調節容積按水箱重力供水服務區域最大時用水的50%計,兩部分疊加計算為重力供水系統中間轉輸水箱的容積。

三、水泵接合器的設置

《高層民用建筑設計防火規范 》(GB 50045―95, 2005年版,以下簡稱“高規 ”)7141512條規定,消防給水為豎向分區供水時,在消防車供水壓力范圍內的分區,應分別設置水泵接合器。其條文說明明確提出:只有采用串聯給水方式時,上區用水由下區水箱抽水供給,可僅在下區設水泵接合器,供全樓使用。《自動噴水滅火系統設計規范 》(GB 50084―2001, 2005年版,以下簡稱“噴規 ”)101412條規定，

當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時,應采取增壓措施。其條文說明提出:根據某些省市消防局的經驗,規定在當地消防車供水能力接近極限的部位,設置接力設施。可以看出,根據“高規 ”,在消防車供水范圍之外的消防分區,無論是消火栓系統還是自動噴水滅火系統,均可不再設置水泵接合器;但是根據“噴規 ”,在超出消防車供水范圍之外的自動噴水滅火系統的消防分區需要設置接力設施。根據上述規定首先可以得到一個結論,自動噴水滅火系統在消防車供水范圍之外的分區也需要設置水泵接合器。那消火栓系統在消防車供水范圍之外的消防分區是否有必要設置水泵接合器呢?“高規 ”11015條規定,當高層建筑的建筑高度超過250m時,建筑設計采取的特殊的防火措施,應提交國家消防主管部門組織專題研究、論證。從中可以看出,當建筑高度超過250 m ,目前的“高規 ”僅作為設計參考,所有的消防系統均需通過消防局組織的專題消防論證會論證。而“高規 ”11012條規定,高層建筑的防火設計,必須遵循“預防為主,防消結合 ”的消防工作方針,針對高層建筑發生火災的特點,立足自防自救,采用可靠的防火措施,做到安全使用、技術先進、經濟合理。從消防的原則可以看出,對于超高層建筑更應立足于自救,從超高層建筑火災的危害和影響以及火災的撲救難度考慮,更應加強消防設施的設計。雖然沒有規范明確規定消火栓系統在超出消防車供水范圍之外的分區也需要設置水泵接合器,但是筆者建議此種情況也設置水泵接合器,以保證消防系統的安全可靠。

因此在消防車供水范圍之外的消防分區無論消火栓系統還是自動噴水滅火系統均需設置水泵接合器。如何設置?首先要了解水泵接合器的作用。“高規”7.4.5條文說明提到:水泵接合器的卞要用途，是當室內消防水泵發生故障或遇大火室內消防用水不足時，供消防車從室外消火栓取水，通過水泵結合器將水送到室內消防給水管網，供滅火使用。一般消防水泵采用1用1備或2用1備，備用泵為電力泵，一般2臺水泵同時發生機械故障的概率較小，只有電力故障情況下2臺水泵均不會投入工作，因此建議設置柴油泵作為消防系統的備用泵，以避免在電力故障時消防加壓泵不能工作。采用柴油泵作為備用泵時，一般設計人員都會考慮柴油泵所使用燃料的儲存和日常維護。柴油泵的國家制造標準規定柴油泵本身的油箱儲存燃料為柴油泵運行3小時的燃料，因此不必要考慮另外再儲存燃料。柴油泵的日常維護很簡單，可定期由物業檢查柴油泵的燃料是否充足，電瓶電量是否足夠，定期啟動柴油泵檢查其運行情況。對于超高層建筑的消防系統，為節省投資，在消防車供水范圍內的消防分區的消防加壓泵采用電力泵作為備用，在消防車供水范圍之外的消防加壓泵設置柴油泵作為備用泵。

四、結束語

我國超高層建筑中對于火災防范措施還不健全，和發達國家比還有一定的差距，問題也比較多，我們應該積極向發達國家學習，結合我國具體國情將超高層建筑的消防給排水設計到最佳，保障人民生命財產安全。

參考文獻：

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關鍵詞：中壓供電；EPS供電時間；中壓發電機組；總線式智能化浪涌保護器；主動抽氣式煙霧探測系統；電纜溫度；能源管理系統

中圖分類號： TU892 文獻標識碼：B

近年來，全國各地大量涌現超高層建筑，幾乎都成為當地城市的重要標志。但是，超高層建筑人員密集，機電設備多，用電負荷大，對電能質量及用電可靠性要求高，對消防用電也有更高的要求，同時由于超高層建筑面積大（一般在20萬平米以上），對超高層建筑的使用及管理要求有也更高，這就給超高層建筑的電氣設計提出了新的挑戰。筆者有幸負責深圳及天津兩處建筑高度200米以上的超高層建筑的電氣設計，現將設計中出現的一些問題及采取的措施整理出來，與同行分享及探討。

中壓供電方式

中壓供電等級由建筑物所在的城市決定，例如深圳中心區采取10KV供電，天津大型建筑采用35kV供電，蘇州工業園區采用20kV供電等。不同的電壓等級相應每路電源的容量不同，要求進線回路數也可能不同，下面以35kV及10kV供電加以說明。

1．35kV供電：

天津的超高層建筑采用35kV供電時，超高層建筑通常由2路獨立的35kV電源，兩路電源互為備用，單母線分段帶聯絡開關。筆者設計的項目采用35kV直接降至0.4kV，可以減少35/10kV及10kV/0.4的多級轉換帶來的設備投資增加及設備房占用面積的增加，35kV供電每個供電回路可帶用電負荷容量也加大(例630A的出線開關，35kV供電負荷可達38MVA，10kV供電負荷不到11MVA)，因此兩個35kV供電回路基本可滿足要求，具體線路如下圖：

圖1 35kV供電系統圖

2．10kV供電：

深圳中心區由于采用10kV供電方式，考慮到10kV區域變電站每個回路容量及出線情況，采用了圖2的方式供電：進線采用3路10kV電源供電。系統有下列四種運行方式：（1）正常運行時，兩路主供電源(1DL、2DL))同時供電，負荷均衡分配，聯絡開關斷開，備用電源(3DL)熱備用；（2）當其中1路主供電源失電時，該路電源與備用電源間的聯絡開關自動投入，當失壓電源回路恢復電壓時，手動斷開聯絡開關，手動合上已恢復供電回路的電源開關，轉換成正常情況下的供電方式；（3）當兩路主供電源均停電，10DL聯絡開關自動投入，備用電源供電；（4）當其中1路主供電源失壓，同時備供電源失壓，另1路主供電源供電，該側聯絡開關保持斷開。

圖2 10kV供電系統圖

二、變電所的設置及設備的垂直運輸

超高層建筑變電所設置需要考慮到以下三個方面：

1．超高層建筑地下室層數一般都會超過1層以上，考慮到首層面積的商業價值，變配電房考慮在地下一層設置，既可以解決洪水時浸水的問題，同時不占用首層價值商業面積。

2.建筑高度超過150米的超高層建筑，應考慮在上部的避難層設變配電房。可以有效解決電能質量的問題（根據甲級寫字樓的標準，穩態電源偏差不大于±2％），同時避免大量的電纜及母線從地下一層穿過電井到頂層，從而減少管井面積，節約電纜投資，同時也可以減少電纜使用中電能的損耗。

3.要考慮避難層變配電房變壓器的運輸問題，包括首次吊裝運輸及日后更換運輸：

（1）盡量利用現有的電梯（消防電梯/貨梯）運輸。筆者設計的深圳超高層項目，貨梯（兼消防梯）運輸重量2.5噸，避難層變壓器選擇SGB-R-10/0.4-1000kVA的變壓器，鐵芯材料為卷鐵芯（R型），線圈絕緣為H級絕緣（SGB型），不帶保護罩重量小于2.4噸，用貨梯可以很好的解決運輸問題，當然用SCB-10/0.4-1000kVA(線圈為樹脂C級絕緣、鐵芯為疊加片式)型變壓器重量近3噸，直接用貨梯運輸就有問題。

（2）利用電梯井道運輸。本人設計的天津超高層項目，貨梯（兼消防梯）運輸重量2.5噸，由于采用35kV供電，考慮避難層的面積等問題，變壓器臺數受到限制，避難層選用35/0.4-800kVA的變壓器，不帶保護罩重量大于3.5噸，變壓器的更換考慮用專業的吊裝設備從電梯井道內吊裝到避難層的配電房內。這種方法要臨時安裝吊裝設備，施工工序比較麻煩。

（3）把變壓器拆分后到避難層安裝。對于鐵芯為疊片式的變壓器，按國家標準要求在車間安裝測試后，把疊片鐵芯拆開，線圈及鐵芯分別用電梯運輸至避難層變配電房，把安裝工具及變壓器檢測設備運至避難層配電房內，將干式變壓器重新組裝。按照變壓器運行前規定的要求, 作驗收試驗, 內容包括.1. 直流電阻； 2.絕緣電阻；3. 變比；4.工頻耐壓； 5.空載試驗。此方法比用電梯井運輸方便。據資料珠海的華力通在廣州及深圳的多個大的樓盤使用此方法安裝運輸。當然此方法不適合鐵芯不能拆開的卷鐵芯變壓器。

三、自備發電機的電壓選擇及設置

1．電壓選擇：

建筑高度超過250米高的建筑，當低壓（0.4kV）發電機組在地下一層設置時，頂層用電設備的電壓需要作電壓降校驗及短路電流校驗，當超過電壓要求時，這時高區的應急電源要考慮用中壓(10kV)的柴油發動機組。由于中壓發電機需設在地下層，10kV電纜通過電井敷設到高區的配電房內，通過變壓器轉換為低壓（0.4kV）電源。接入高區配電房的應急母線段。低壓(0.4kV)應急電纜或母線改為中壓（10kV）供電,可以節省大量到高區配電房的低壓電纜或母線，缺點就是在高區增設相應的變壓器。當然對于低區變配電房的應急電源還是采用低壓（0.4kV）發電機組供電。

2．柴油發電機的啟動條件：

一般的設計都是要求給一級負荷供電的兩臺變壓器母線均停電時，柴油發電機啟動，這種要求沒有把柴油發電機組充分利用。對于3路10kV供電的情形(圖2)，當2路電源同時失電時，應要求發電機啟動，由發電機組帶一級負荷，同時通過電力監控系統減少部分空調、通風、采暖負荷，兩兩聯絡的變壓器聯絡開關合上，由另外1路電源帶所有的低壓配電柜的所有負荷。這種方法充分利用了發電機的電力，減少了一般電力的停電范圍，具體見圖3。

圖3 發電機啟動條件圖(當其中1路10kV失電時發電機啟動)

四、EPS供電時間(用于應急照明)的確定

關于超高層建筑應急照明的供電持續時間，很多同行根據整個建筑的高度重新計算，疏散時間可能要1小時或2小時，以此推導出EPS的持續供電時間。筆者對這個觀點有不同的看法，超高層建筑在設應急柴油發電機的情況下，第二路電源為柴油發電機組(暫且把2路35KV或10KV電源當成第一電源)，但柴油發電機作為應急照明的供電轉換時間不能滿足規范要求的5秒要求(見《民用建筑電氣設計規范 JGJ16-2008》13.8.5條)，增加EPS電源，在應急柴油發電機啟動并穩定供電后，EPS電源退出供電。理論上說EPS電源的持續供電時間滿足發電機啟動前的轉換時間就可以。同時EPS電源為消耗品，即使一直處于備用的情況下，也是有一定的使用壽命(一般鉛酸免維護電池使用壽命5～10年)，對新電池的生產及舊電池的處理都會對環境造成很大的污染，不時可以從媒體上看到電池廠發生鉛中毒或鉛污染的事件就可說明污染的問題。

考慮到EPS電源的衰減及其他不確定因素，EPS電源按10分鐘設置。EPS電源作為發電機啟動前的轉換電源，10分鐘完全可以滿足要求。

五、豎向配電干線設計

對于一般的高層建筑，豎向配電盡量用母線供電，來滿足不同樓層用戶用電可能的負荷變化。特別對于裙房的商業，由于功能很不確定，利用母線可以很好的解決二裝的功能變化問題，母線的載流量要考慮低壓柜開關出線連接的方便，以不超過1600A為宜。

對于超高層建筑來說，會有新的問題出現，超高層建筑遇到強風時，會出現左右晃動，而且幅度會比一般樓大，只是這種晃動一般人用肉眼很難發現，例如深圳的標志性建筑地王大廈地面和建筑物頂部水平振幅可以達到0.8米，這時在設計上要考慮采用電纜連接銅母線槽配電的方式，以減低超高層建筑物在搖擺時對銅母線槽接駁組件位置的拉扯壓力，減少發生故障及維修的機會，也相對地增加了主干系統的壽命。

六、諧波治理及電抗器的選擇

諧波源及諧波抑制措施與一般的辦公樓沒有原則的區別，用電設備以單相設備為主，使用2脈沖裝置，如電腦、顯示器、單相的UPS、帶電子整流器的節能燈，此類設備會產生3、5、7…(3次及以上諧波)，并以3次諧波為主。此外還會有一些三相整流設備如弱電機房(中心計算機房、電信機房等)的UPS電源、電梯變頻器、變頻空調、變頻水泵等，此類會產生5、7、9…(5次及以上諧波)，并以5次諧波為主。

在盡量控制諧波源的情況下，首先在低壓配電柜設置調諧濾波電容器組，要求XL=14％XC，抑制3次及以上的諧波。同時在諧波污染嚴重的中心計算機房、電信機房(UPS為在線式工作)等弱電機房設置有源濾波器，實現對諧波的動態補償。

七、浪涌保護器設置時應注意的問題

超高層建筑一般為總部辦公樓、證券中心等，雷電防護等級應在B級及以上，除在變壓器出線、各層總配電箱設置電源線路浪涌保護器（SPD）外，在各樓層交換機房(綜合布線設備間)、計算機房、通訊機房等弱電機房需設置電源線路浪涌保護器及信號線路浪涌保護器。

上述電源線路及信號線路浪涌保護器（SPD）數量繁多，經過長時間的使用雷擊后，僅在設備現場顯示劣化及劣化程度顯然不能滿足管理的要求，靠人力進行設備巡檢、評估和維護耗時費力，也帶來了安全隱患。對于上述問題，筆者在超高層建筑設置總線式智能化的浪涌保護器，可以對SPD的使用情況進行在線跟蹤，并對劣化情況進行分析、報警，以便及時更換。

八、弱電消防設計中應注意的問題

從規范上講，超高層建筑的火災聯動報警系統，跟普通建筑的報警系統沒有根本的區別。但由于超高層建筑火災時的特點，在投資增加不多的情況下，應該考慮完善下面的功能：

1．主動抽氣式煙霧探測系統的設置：

火災的發生，從醞釀到產生高熱大火，一般經歷4個階段：悶燃、可見煙、閃燃和高熱大火階段，傳統的火災探測器在第2個階段才能探測到火災情況。抽氣式煙霧探測系統，在極早期就能對空氣進行采樣，對粒子進行分析，其探測靈敏度高（0.005%～20%obs/m），探測范圍寬，可以幫助我們在火災的第1階段（悶燃階段）發現火災并采取行動。由于超高層建筑特殊性，發生火災時只有靠大樓本身自救，而現有大樓的自救設備中幾乎都離不開電力，如果供電系出線中斷，以電力為動力能源的消防設備幾乎不能運行，所以變配電房要考慮設置主動抽氣式煙霧探測系統。主動抽氣式煙霧探測系統還適合設置于網絡通信機房等其他重要機房、檔案室等處。把抽氣式煙霧探測器上的4級報警信號接入傳統火災報警的輸入模塊中，不設專門的主動抽氣式煙霧探測主機，在達到要求的前提下減少投資。

2．增加電纜溫度的測量：

超高層建筑電氣豎井內豎向配電容量大，干線電纜多。由于長期過載或電纜接頭質量問題，電纜容易長期處于高溫狀態，是火災的重要隱患。此部位溫度檢查可以采用下列的方法:a.纜式感溫探 測器，把感溫電纜在電纜橋架上安裝，根據檢查溫度報警。b.利用剩余電流動作報警系統，增加電纜溫度傳感器（圖4），把一級及二級所有配電箱的漏電電流及電纜溫度同時傳送到剩余電流動作報警系統中。第二種方法檢測點數多，檢測溫度范圍大，一般產品都能達到25～150OC,可根據不同的電纜類別設置報警溫度，同一電纜也可進行多溫度報警，對長期處于臨界溫度運行的電纜進行分析，找出原因。同時利用了剩余電流動作報警系統，投資更加節省。

節能設計問題

1．照明燈具選擇：

設計采用了高效能的T5節能熒光管，它的特點是把電能轉化為光能的效果比較好，比起以前那些T8、T10的熒光管，T5熒光管將在日后使用過程當中發揮更好的節能效應。

2．照明控制：

超高層建筑公共照明區域大，燈具繁多，靠人工管理是不現實的。公共區域如大會議廳、室外泛光照明、室外LED顯示屏、公共走道、大堂等的燈具采用總線(BUS總線)控制技術控制，可根據時間及管理的不同要求對相應的燈具開關進行自動控制（也可現場控制）避免長明燈及節約能源。

3．能源管理系統：

超高層建筑同時也是能耗大戶，傳統的水、電、氣、熱量是分別進行計量計數，這種方法不能滿足超高層建筑節能的要求。超高層建筑設置能源管理系統，是對抄表數據進行后期管理和服務，對數據進行分析，分析建筑設備的運行狀態。實際上，能源管理系統不僅是數據收集，而是應該經提升到判斷、評估這樣的能耗智能識別的功能。并提供各種類型的報表，為節約節能提供決策依據。

結語

超高層建筑的機電設計是各個專業協調配合的過程，例如變壓器容量的選擇就要考慮電梯的載重，機房的位置要考慮層高等。同時在設計中還要考慮投資成本等，只有這樣設計成果才能獲得認同。

參考文獻

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