超高层建筑电气设计要点总结

超高层建筑电气设计要点总结

发表时间：2019-08-05T09:30:41.500Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：于坤龙

[导读] 摘要：本文结合所参与的超高层建筑的电气设计实例，提出了超高层建筑电气设计的特殊关注点，并就供配电方案、照明系统、弱电智能化系统给出了设计中应注意的事项。

北京中外建建筑设计有限公司上海分公司 200235

摘要：本文结合所参与的超高层建筑的电气设计实例，提出了超高层建筑电气设计的特殊关注点，并就供配电方案、照明系统、弱电智能化系统给出了设计中应注意的事项。

关键词：超高层建筑；供配电；照明；智能化

1.前言

近年来超高层建筑在各地不断涌现，根据GB50352-2005《民用建筑设计通则》第3.1.2第3款之规定：建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。超高层建筑体量大、功能复杂，投资庞大，本人有幸参与了长春宏汇凯悦酒店项目的电气设计工作，在完成本超高层建筑的电气设计之后，对超高层建筑电气设计有了一定的认识，现结合此项目对超高层建筑的设计要点进行个人总结。

2.项目概况

本项目位于吉林省长春市，是凯悦酒店集团在中国开设的一家连锁酒店，本项目总建筑面积为106277平方米，建筑高度为169.99米，为一类超高层建筑。根据建筑功能可分为五星级酒店和办公两部分，按建筑结构可分为地下室、裙楼和主楼部分。地下共五层，其中地下一层为办公和酒店后勤区域，地下二至五层为车库及办公酒店大动力机房，其中地下四层、五层包含4000平方米民防工程，裙房共六层为酒店大堂、宴会厅、会议室、SPA、健身、游泳池等功能性场所；地上7~19层为办公区域；20F为避难层；21~37层为酒店客房。

3.供配电系统及设计要点

超高层五星级酒店由于建筑高度高，体量大，除满足JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》中规定的负荷分级外，还应满足相应酒店管理公司要求的备用电源要求，不应一概而论。

考虑到本项目酒店与办公各电气系统独立分开设计的大前提，本项目采用二路独立电业10KV高压电缆引入地下一层开关站（满足一级负荷要求），供给酒店和办公分别两路独立的10KV高压进线。考虑到变电所深入负荷中心的因素，将整个建筑分为三个供电区域，设10/0.4kV变电所三个，其高低压配电系统图示意如图1所示。

图1 高低压电气设计示意图

考虑到酒店部分供电范围为由地下五层至高区客房层及屋面机电层，供电半径分段明显且较长，考虑在20F避难层设置酒店分变电所，考虑到荷载、垂直运输及噪声等问题，选择变压器容量为两台1000KV A的SGB10-1000型的变压器，本变压器与同等SCB型变压器相比，其重量只有SCB10同规格的80%，体积明显减小。同时在设计过程中总结如下要点：

（1）一类超高层建筑消防设备的供电干线和支线由于采用矿物绝缘电缆，在方案设计时需考虑矿物绝缘电缆布线对设备管井的影响，适当增大强电井的面积。

（2）由于建筑高度影响，考虑如电梯轿厢、景观照明灯等供电线路较长，考虑末端电压降，应适当放大导线截面。（3）考虑本地下室层高较低，结构专业可能在设计中采用了无梁楼盖等设计，给排水、暖通专业也有相应的独特设计，电气专业应在设计中及时考虑避让水暖管道，做好管线综合工作，保证设计可行性。

（4）风机盘管的配电及控制。本工程办公及酒店公共区域采用联网型风机盘管，控制方式酒店公共区域及地下室采用就地三速开关带温控器，办公部分采用BA点位控制开关，在强电井中设置温度控制器调节水阀开度的方式，在有特殊要求的配电及控制方式下的风机盘管应尤为注意。

（5）目前许多超高层建筑往往是酒店、办公等的综合体，在考虑物业管理及计量情况下需要独立设计，故在不同物业管理方式下的各电气系统需要分开设计，这也是本项目设计过程中的重点和难点。

4.照明系统

考虑到节能减排及绿色环保的趋势及业主的需求，本项目在地下车库酒店办公公共部分采用了LED光源的节能灯具。

同时照明系统除应满足国家标准外，还应满足酒店管理公司对不同酒店功能场所的照度要求，本项目照度取值在满足LPD值的基础上尽量满足酒店管理公司的高照度要求。

针对本项目照明系统的控制特点作如下说明：

（1）酒店裙房功能区域采用智能照明控制系统。

（2）酒店客房层走廊、办公走廊、地下室酒店办公后勤，地下车库等纳入BA控制，同时办公走廊的照明回路与视频监控系统的红外探测器联动。

（3）办公室、酒店后勤用房，办公酒店机房照明均采用就地控制。（4）客房照明系统采用RCU控制。

（5）景观照明纳入BA系统。

由此发现，功能复杂的综合体超高层建筑，对照明系统的控制有各种不同的要求，在方案阶段应与业主良好沟通，明确控制方式。根据规范要求，本项目还设置了航空障碍灯，在航空障碍灯的设计过程中，总结要点如下：（1）在考虑规范要求的障碍灯设置的水平、垂直距离下，应充分考虑酒店客房区域的夜间光照干扰问题，可灵活设置，尽量减少影响客房的光照。

（2）考虑建筑外立面的影响，可考虑航空障碍灯嵌入式安装，但此种方式造价高，且需在前期与建筑专业配合预留洞；还可采用在玻璃幕墙外采用支架悬挑安装。本项目在与业主沟通的情况下采用后者。（3）航空障碍灯考虑设置避雷针保护。

应急照明是超高层建筑消防设计中的重要组成部分，在进行设计时应本着安全可靠、技术先进、经济实用为主要原则。本项目后备电源采用集中EPS系统供电方式，现对本建筑内应急照明的做法做出总结：（1）由消防应急照明工作等组成的备用照明功能，为灭火及救援人员而设置。考虑到消防室救援时间长及其重要性，本项目在变配电机房、消控中心、消防泵房、通讯机房、防排烟机房等处按100%备用设置备用照明。（2）由应急疏散照明组成的消防疏散照明功能系统，这是为人员疏散时提供的必须照度，本项目设置于公共疏散通道、电梯前室、疏散楼梯间及防烟楼梯间等场所。

（3）应急疏散指示标志灯。尤其需要说明的是超高层楼梯间的疏散指示标志灯，本项目在楼梯间设置楼层指示标志、疏散指示标志、应急照明灯具。

本人理解的此类灯具在火灾发生的各个阶段各有各的作用，缺一不可。楼层疏散指示标志灯在高层楼梯间疏散时起到心理安慰的作用，对逃生人员起到关键指示作用；应急照明灯在火灾初期起到为人员疏散提供必要的照度的作用；疏散指示标志不仅提供逃生的方向，而且在火灾中后期，楼梯间上方布满浓烟时，应急灯和楼层指示灯已经不能提供照度时，疏散指示标志灯由于安装在距地0.3m处，可在人员爬行时提供一定的照度，有利于人员疏散。

5.弱电智能化系统

本超高层建筑中的智能化系统设计充分考虑了建筑物的结构特点：建筑物竖向分区，地下部分、裙房部分、避难层为界的上下部分，并且按照物业管理的不同带来设计上的区别。

另外应充分结合当前主流技术的应用及发展趋势，只有选择合适的系统形式和技术线路，才能有效地解决系统设计的关键问题。本项目考虑设计了建筑设备监控系统（BA）、安全技术防范系统（SA）、火灾自动报警系统（FA）、公共广播系统（PA），移动覆盖系统、通信系统及综合布线系统、办公信息发布系统等，本文将对BA系统进行总结。建筑设备监控系统的系统构架：

按本建筑的功能划分设置一个（B3层）办公区工程部和一个（B3层）酒店区工程部，BAS监控工作站分别位于各自的工程部内。同时，在（B2层）酒店安保机房及（L1夹层）呼叫中心设两套酒店BAS监控分站，在（B1层）大楼消控中心设一套办公BAS监控分站。采用开放式通信协议，现场总线控制层与IP网络管理层相结合；

通过通信接口对以下系统/设备进行BAS监视管理：

柴油发电机组

变配电管理系统

酒店租户水电计量

通过末端的DDC控制器对以下系统进行BAS控制与监视：

一次泵定频系统

二次泵变频系统

免费冷源板换

定风量空调机组（CO2）

新风处理机组

送排风机（CO）

酒店公共区风机盘管（电梯厅、卫生间）

酒店后勤区照明控制

办公区照明控制

通过末端DDC控制器对以下系统进行BAS监视

给水泵、排水泵、水箱状态

消防水泵、水箱状态

泳池、SPA水泵状态

酒店智能照明控制系统独立设置，不接入BAS

电梯控制系统独立设置，不接入而BAS

出租办公用电采用插卡计费方式，同时电表需带远传接口，方便管理。