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超高层住宅建筑电气设计要点资慧云1

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：资慧云1 李龙飞2

[导读] 摘要：随着国民经济的快速发展和新技术、新材料的不断应用，超高层住宅建筑不断涌现，它一般建设在城市的生活和经济中心，建成后往往成为一个城市的新景观，提升了城市的形象。

        （1、深圳市精鼎建筑工程咨询有限公司广东深圳 518000
        2、中城新产业地产（深圳）有限公司广东深圳 518000）
        摘要：随着国民经济的快速发展和新技术、新材料的不断应用，超高层住宅建筑不断涌现，它一般建设在城市的生活和经济中心，建成后往往成为一个城市的新景观，提升了城市的形象。由于超高层住宅建筑高度高，楼层多，建设资金投入大，运行设备多，安全运行标准高，设计的复杂性也大幅增加。
        关键词：超高层住宅建筑;电气设计;关键技术;消防
        引言
        超高层住宅建筑电气设计的特点是输电线路距离远、用电负荷大、供电安全性能要求高、疏散时间长、消防难度大。现阶段超高层建筑尚无相应国标，只是在现行的规范中增加了一些章节和条款，这些章节和条款对电气设计所必须遵循的基本原则和应达到的基本要求没有质的变化，对电气设计的计算和电气系统的组成也没有颠覆性的改变，只是在设计标准及材料使用上有更高要求。所以我们在实际工作中只要能切实遵照有关国标，按照当地消防、供电等主管部门的意见，借鉴一些其他省市的地方法规及国际标准，本着安全第一的精神，是能够完成好设计工作的。
        1用电负荷等级的确定
        规范明确规定消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、电子信息设备机房、客梯、排污泵.生活水泵均应为-级负荷供电。其中消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、生活水泵宜设自备电源,即柴油发电机组供电。目前本地的工程项目中，设置柴油发电机组的情况较少,房地产商会首先考虑经济投资,对于“宜" 的设置项会选择不设置,但随着人们对消防方面安全防范意识的增强,相信不久的将来,柴油发电机组会成为超高层住宅建筑设计的必要组成部分。
        2.高低压主结线设计
        公用变配电所由附近10KV开闭所引入一路10KV电源环网式供电，高压柜采用环网负荷开关柜，低压侧均采用单母线分段，其母联开关正常为断开，变压器分列运行.专用变配电所由不同变电站或同一变电站的不同母线段分别引入一路10KV电源供电，一用一备。在主供电源断电时，由备供电源确保消防设备等一、二级负荷用电。主备供电源主开关设电气、机械联锁。如相关主管部门要求设置第三电源，以确保消防等重要负荷的供电可靠性，则在变配电机房附近设置柴油发电机房。专用负荷变压器分组设置，低压主结线采用单母线分段，二台变压器低压侧设母联开关，平时变电所的变压器均分列运行，当其中一台变压器故障或检修时,则可以切除非消防负荷，闭合低压母联开关，由另一台变压器负担建筑物的消防、照明等重要负荷的供电。所有消防设备、重要机房均采用双回路放射供电，并按规范要求在末端设ATS自动切换装置。
        3电缆电线选择及敷设
        3.1消防设备供电及控制线路电缆电线的选择
        在我国发生的火灾中，因电气引起的火灾占很大的比例，其主要原因是由于电缆电线的老化和过载使用引起的。同时，因火灾时引|燃电缆电线中可燃的绝缘和护套材料，致使火灾进一步扩大，绝缘和护套材料燃烧所散发的有毒气体也会导致打量的人员伤亡，并可能阻碍消防人员的灭火。按照规范，一般高层建筑属一、二级保护对象，其消防设备供电及控制线路如在敷设时保护措施符合防火要求时，可采用耐火型电缆。而超高层建筑属于特级保护对象，其消防设备供电干线及分支干线，应采用矿物绝缘电缆。而支线即使不用矿物绝缘电缆，也应该采用交联聚乙烯等不含卤素的耐火型低烟无卤电缆而不宜选用聚氯Z 烯电缆，以便在万一火灾发生时，减少烟雾及有毒气体的产生，为大楼内的人员疏散争取更多的逃生时间。对于矿物绝缘电缆在这里特别介绍一下矿物绝缘电缆具备完全防火、无烟无毒、载流量大、耐高温、耐腐蚀、使用寿命长、机械强度高的特点，不过比其它电缆要贵，但是综合造价不至于贵得太离谱。

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另外就像上面说的，矿物绝缘电缆的载流量较大，同样的载流量，矿物绝缘电缆比一般电缆可以小一至两个等级;而且在地下室敷设时，矿物绝缘电缆可以尽量走最短的路由，这是因为它是直接敷设的，不用受限于桥架的路由。但是矿物绝缘电缆防水防潮性能比较差, 需要施工工人正确地掌握安装方式。
        3.2非消防设备供电及控制线路电缆电线的选择
        按规范对一类高层建筑(含超高层)等防火要求高的建筑物，应采用阻燃型低烟无卤交联聚Z烯电缆、电线或无烟无卤电缆电线。
        3.3电缆、电线的敷设
        超高层建筑竖井内布线要考虑建筑物由于地震或风压等外部力量作用而产生的顶部最大变位和层间变位的影响，这个影响对封闭式母线、金属线槽最大，金属套管次之，电缆最小。此项与武汉供电部超过18层住宅公用负荷采用封闭式母线布线的常规做法有冲突。这个应与供电部门]充分沟通，因为封闭式母线是刚性物体，超高层住宅摇摆晃动偏移较大，就很可能影响到母线的质量和安全。
        4火灾自动报警及控制系统
        根据规范要求，超高层住宅应设置火灾自动报警系统，且超高层住宅一般需设置机械防排烟系统，存在需要联动的自动消防设备。从住宅建筑火灾自动报警系统的分类来看，超高层住宅属于有物业集中监控管理且设有需联动控制的消防设施的住宅建筑，应选用A类系统。因为存在需要联动的自动消防设施，超高层住宅至少应采用集中报警系统，小区内至少应设置一处消防控制室。消防控制室可以与安防监控中心台用。
        一般超高层住宅中各层屋顶为平顶，层高不超过6米。在此条件下，感烟探测器保护面积一般为60平方米，保护半径为5.8米。感温探测器设于厨房及允许吸烟的场所,在平顶条件下，保护面积为20平方米，保护半径为3.6米。特别需要注意在建筑平面上的边角处，探测器的保护半径要达到规范要求。此类在一般建筑中可通融的问题在超高层中是要严格执行规定的。超高层住宅中每间卧室、起居室内应至少设置一只感烟火灾探测器。此外，住宅建筑的公共部位是火灾逃生通道，应设探测器。电气竖井不论大小，因其火灾发生可能性大，且超高层住宅内主要采用的是低烟无卤线缆或矿物绝缘电缆，火灾初期烟气小，宜选择缆式线型感温火灾探测器。当厨房设置可燃气体探测器时，可选用独立式的可燃气体探测器，可燃气体探测器不宜设置在灶具正上方，连接燃气灶具的软管及接头在橱柜内部时，探测器宜设置在橱柜内部。可燃气体探测器的选型及安装位置还需根据气源比重，燃气装设的位置来确定:使用天然气的用户应选择甲烷探测器，设置在厨房顶部:使用液化气的用户应选择丙烷探测器，设置在厨房下部;使用煤制气的用户应选择一氧化碳探测器，可设置在厨房下部，也可设置在其他部位。选用的探测器宜具有联动关断燃气关断阀功能，其联动的燃气关断阀宜为用户可以自己复位的关断阀，并应具有胶管脱落自动保护功能。
        5.避难层的消防
        各避难层内的交直流电源，应按避难层分别供给，并能在末端自投;各避难层内应设独立的火灾应急广播系统，宜能接收消防控制中心的有线和无线两种播音信号; 各避难层与消防控制中心之间应设立独立的有线和无线呼救通信;建筑物中的电缆竖井，宜按避难层上下错位。为了保证紧急情况下的通讯畅通，避难层应每隔20米设置一个消防专用电话分机或电话插孔。
        6.火灾报警系统智能化的提高
        这个问题分内外两个层次。对火灾报警系统内部而言超高层建筑一般采用智能型地址编码探测器，而中小普通建筑多用非编码探测器，以回路区分建筑区域。
        7结束语
        综上所述,对于住宅建筑各地区均有本地的设计规范,规定会有不同,设计人员应综合国家与地方规范要求.设计出更加完善、更加安全、更加人性化的住宅。
        参考文献：
        [1] GB51348-2019.民用建筑电气设计标准.北京:中国建筑工业出版社,2019.
        [2] GB 50016-2014（2018版））.建筑设计防火规范[ s].北京:中国计划出版社,2015.