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1、 超高层办公建筑变配电及电气消防设计 摘要：随着社会的快速发展以及城市化进程的加快，城市楼宇数量和规模都在快速发展，超高层办公建筑已经成为了最重要的部分之一。这些建筑的功能复杂性越来越高，电气作为建筑的重要部分也要不断发展从而适应建筑功能的需要，所以研究建筑变配电及电气消防设计就显得非常重要。本文主要分析超高层办公建筑变配电及电气消防设计方面的内容，希望能够对相关人士有所帮助。关键词：超高层办公建筑;变配电;电气消防1 引言超高层建筑中电气设备需要承担着非常多的电气使用量，所以在超高层建筑电气设计中一定要重视变配电和电气设计关键技术的研究，从而确保超高层建筑功能的顺利实施。本文以拟建的B301
2、-0081地块建安大厦（暂定名）项目为例场，地位于深圳市南山区竹子林片区，建安大厦项目地处深圳CBD商务板块与华侨城生态板块交界处，东邻园博园，南临深南大道，北接建安竹盛花园，东与敦煌大厦紧邻。建筑高度为126.84m，本项目是一座集办公、多功能会议、商业配套为一体的超高层办公楼。2 超高层建筑变配电设计2.1 设计依据建安大厦基坑支护施工及土石方工程安全施工专项方案专家誓咋2.1.1 施工现场情况及本施工组织设计中的机械设备计划2.1.2 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-20052.1.3 建筑安全检查标准JGJ59-992.1.4 供配电系统设计规范GB50052-952.1.5
3、低压配电设计规范GB50054-95施工组织设计批 准： 宋2.2 基坑支护施工及土石2.2负荷等级情况该建筑可以分为三级负荷，其中一级负荷主要为：消防系统、安防监控系统、应急及疏散照明只是、通讯机房等用电负荷等较为重要的负荷;二级负荷主要为客梯、生活泵以及污水泵等;三级负荷主要是其他电力负荷和一般性照明等等。2.3 配电系统高压供电系统从案例工程负荷等级和所在区域的供电情况来看，该工程采取的是10kV断路器采用真空断路器，额定短路分断能力为31.5kA，在10kV出线开关柜内装设氧化锌避雷器作为真空断路器的操作过电压保护。真空断路器选用弹簧储能操作机构，采用直流110V/65AH铅酸免维护电
4、池柜作为操作、继电保护及信号的电源。变电所采用两路高压进线，高压母线为分段单母线，两段母线间设母联开关，平时分列运行。总配电箱箱体采用2mm铁皮材料订做，内板为绝缘胶板，内设隔离开关、250A漏电保护开关，电表等。2.4 供电电源及电压等级本工程采用两路10kV电源供电。拟从不同的市政变电站各引一路10kV电缆至本工程地下一层变电所，采用电力电缆埋地人户，进户处采用镀锌钢管保护，保护管伸至室外电缆手孔井，室内引至高压开关柜。为确保一、二级负荷供电的可靠性，设一台1000kW应急柴油发电机组一台。市电与发电机的自投切换开关加机械与电气联锁，防止倒供。市电失压后，2秒内自动启动应急发电机组，15秒
5、内自动切换。2.5 低压配电系统设计该建筑工程的低压配电系统采取220/380V放射式和树干式相结合的方式，其中照明等普通负荷主要采取树干式和放射式相结合的方式。第一，一级负荷主要采用两台变压器不同母线段的两路电源供电，同时要在末端进行互投;第二，二级负荷主要采用两台变压器不同母线段的两路电源供电，可以在末端互投，也可以在其他合适位置互投;第三，三级负荷主要采用单电源进行供电。对于标准层来说，可以利用封闭式插接母线进行供电，相对分散的负荷可以通过电缆或者导线进行供电。3 超高层建筑电气消防设计3.1 消防设备供电第一，消防电源专用性。一定要保证消防线路具有专用性，可以从变电所开始将消防以及非消
6、防供电干线进行区分。另外，对于15层和27层的避难层交直流电源实施针对性供给，同时在末端实施自投。一般情况下从专线引到避难层设置的应急配电箱当中，要严格和其他楼层进行区分。第二，电缆井设置和消防电缆设定。在超高层办公建筑避难层设置变电站时需要设置10kV的电缆井以及低压电缆井。由于超高层建筑功能较多，存在很多的低压线缆，一定要将常规的低压电缆井和消防电缆井进行有效区分。超高层办公建筑中的消防供电电缆可以采用矿物绝缘电缆，最大程度降低燃烧时产生的烟气。第三，消防线路以及设备的保护。要确保消防供电线路供电前端断路器具有过载保护只报警而不跳闸的功能，而对于供电设备的末端来说，其断路器可以采用无过载保
7、护功能的单磁型断路器。通过上述相应措施的综合性应用，能够保证消防救援可以在18分钟内完成。3.2 火灾应急照明分析第一，应急电源设定。常规火灾应急照明系统应急电源主要情况如表2所示。第二，智能疏散系统设置。办公楼的常规层平面设置相对简单，一般情况下办公人员对于该层的楼梯间位置和疏散情况相对熟悉，所具有的应急照明系统可以很好满足消防疏散方面的标准要求。案例中办公建筑的楼层达到了30层，存在较多的应急灯具，如果采取自带蓄电池供电方式，虽然可以提升可靠性但是若某些灯具的蓄電池发生故障是很难及时发现的。如果都采取较高智能等级的应急灯具，那么会消耗大量费用。对于此种情况来说可以分楼层在应急照明箱处设置应
8、急电源系统，同时要采取相应的网络监控，确保其始终处在可靠运行状态。第三，15层以及27层避难层火灾应急照明设计。从GB50016-2014的规定中可知，要在避难层进入楼梯间入口位置以及疏散楼梯通向避难层的出口位置设置较为明显的指示标识。要保证避难层应急照明时间60min，也要确保消防工作场所应急照明时间180min。对于避难层办公区应急照明系统来说，要和普通办公建筑具有相同的设置。3.3 火灾自动报警系统第一，消防控制室设置。超高层办公建筑一定要设置火灾自动报警系统，对于需要联动控制的消防设备建筑来说也要设置消防控制室。第二，消防联动控制。除了消防泵之外，在其他系统方面消防联动系统和常规办公建筑是相同的。而超高层建筑的1楼和2楼大堂区域也具有消防炮系统，在设计过程中一定要明确消防炮以及喷淋泵启动关系以及联锁要求，同时要确保消防报警主机可以和消防炮控制器进行有效通信。4 结语本文以某超高层办公建筑为例阐述了变配电以及电气消防设计方面的内容，通过本文的介绍能够对超高层建筑设计以及施工提供一定参考和帮助，对于超高层建筑的顺利应用具有现实意义。参考文献：1陈小琴. 某超高层办公建筑变配电及电气消防设计探讨J. 福建建筑， 2019（05）：15-172刘汉贤. 城市综合体建筑的供配电系统及电气防火设计分析J. 绿色环保建材， 2019（05）：18-19 -全文完-
