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建筑电气——超高层电气设计(二)

1.6 消防报警系统

1.6.1根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98,超高层建筑高度超过100M应定为特级保护对象。

1.6.2火灾探测器设置部位应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045的有关规定。

1.6.3高大空间感烟感温探测器无法保护时,可在不同高度分别设置红外光束感烟探测器,满足设置规范要求。

1.6.4在需要进行火灾早期探测的关键场所,宜采用吸气时烟雾探测火灾报警系统,设计见《吸气式烟雾探测火灾报警系统设计、施工、验收规范》DB501-622-2005

1.6.5 消防系统应选择控制中心报警系统。根据超高层建筑的使用功能不同,设置分控中心。报警信号或联动信号在控制中心和分控中心显示。

1.7 建筑设备管理系统

1.7.1建筑设备管理系统应满足相关管理需求,对相应的消防报警系统、公共安全系统进行监视及联动控制。

1.7.2建筑设备管理系统宜考虑对不同功能区域的管理和供能计量。

1.8 安全技术防范系统

1.8.1根据超高层建筑的使用功能、规模、性质、安全管理要求及建设标准,构成安全可靠、技术先进、经济适用、灵活有效的系统。

1.8.2入侵报警系统,超高层中重要部位,重要办公用房,财务出纳,贵重物品库设置,要考虑报警位置、信号传输方式。网络传输或专用有线传输、信号线、电缆线,要考虑机械强度、电压降和信号衰减。

1.8.3视频安防监控系统,超高层建筑规模大,宜采用专用有线传输方式,传输介质选用同轴电缆控制线,电源线采用铜芯导线,传输距离超过200m时,要考虑信号衰减和电压降。当采用全数字式安防监控系统时,宜采用综合布线对绞电缆,要满足综合布线相关规定。

1.9 综合布线系统

1.9.1设计遵照《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007进行。

1.9.2 超高层建筑面积大,建筑内有多家公司、部门办公营业,进线空间应能提供给多家电信业务经营者使用,要留有引入室外电、光缆的通路。进线间内宜设置单独的分区。

1.9.3超高层建筑属于特级建筑,要满足消防要求,电缆、光缆选用阻燃等级,低烟无卤级别产品。

1.10 有线电视和卫星接收系统

1.10.1电视信号来自市政电视网。

1.10.2市政电视信号和卫星电视信号,在设置的电视前端机房混合后,传输到用户终端,前端机房位置可选接近卫星无线的顶屋或地下室层。

1.10.3信号在建筑内传输,采用同轴电缆,传输系统构成有放大器、分支分配器。

2、 条文说明

2.1 术语

超高层建筑的术语取自《民用建筑设计通则》GB50352-2005,即建筑高度大于100m的民用建筑被定义成超高层建筑。国际上也基本持相同或相似观点,例如1972年,在美国宾夕法尼亚州伯利恒市的国际高层建筑会议上,认定40层以上、建筑高度在100m以上的建筑定为超高层建筑。

2.2 供电要求

由于超高层建筑的业态多样性和长距离供电特点,在供配电系统设计时应进行整体考虑,同时还要考虑到不同业态的管理和维护问题。从表2-2可知,超高层建筑的电源至少需要两路独立市电电源,最多达9路10kV市电电源。

超高层建筑还存在大量的一级负荷中特别重要负荷,因此,需要应急电源。而高等级的酒店、办公等业态有大量的备用负荷,即在市电停电时酒店、办公能满足基本运营,因此酒店和办公需要备用电源。

2.2.1 电源

1) 有表7可知,超高层建筑的正常市电电源数量不少于两个,电源电压等级也各不相同,表中为10kV、35kV或110kV,近年来20kV也逐渐被采用。

电源数量与负荷等级有关,由于存在大量的一级负荷和二级负荷,至少需要两个电源,且当一路电源断电时,剩余电源应能保证二级及以上负荷的供电。

电源数量还与一路电源所带负荷容量有关。如表8所示,一路10kV电源所带负荷不宜超过8000kVA,最大不得超过12000kVA,如果大于此限值,应考虑提高电源的电压等级或增加电源路数。

表8 一路电源所带负荷限值[4]

2.2.2高压供配电系统

1)~4)主配变电所——分配变电所结构形式简称主分结构,即超高层建筑中设一个总配变电所(简称主站),由总配变电所向各分配变电所(简称分站)的变压器直接供电,参见图2。与此对应的是二级配电结构,如图3所示,总配变电所向分变电所供电,分变电所经过二级配电向变压器供电。两者特点参见表9。

图2 主分结构示意图

图3 二级配电结构示意图

表9主分结构与二级配电结构比较

2.2.3 配变电所

1)分配变电所应根据负荷情况设在避难层、顶层,其变压器容量不宜超过1000kVA。由表10可知,常用的三款1000kVA变压器的主要参数,SGB10-1000kVA10kV的变压器重量不足3t,其重量只有SCB10同规格的80%。宽度只有1.35m,因此,采用3t的货梯即可解决垂直运输问题。而1000kVA变压器基本上可以满足楼上大型设备的需求。

表10 变压器的体积和重量

2) 关于继电保护可归纳到表11中,供读者参考。

表11 继电保护列表

变压器的温度保护通常设二级保护,第一级作用于超温报警,并连锁风机强迫启动风机对变压器进行冷却;第二级作用于超温动作跳闸,切除故障变压器回路。

而母联断路器电流速断保护仅在合闸瞬间投入,并在合闸后自动解除。这样可以减少保护配合的级数,提高可靠性。

2.2.4 低压配电系统

1) 超高层建筑中消防设备供电干线及分支干线应采用矿物绝缘电缆,这是《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008中的规定。众所周知,矿物绝缘电缆的绝缘材料氧化镁极易受潮,受潮后绝缘快速降低。因此,尽量减少矿物绝缘电缆的长度,减少偏移量。本条同时对矿物绝缘电缆中间接头、端头的防水防潮提出要求,详见文献6。

2超高层建筑不宜采用穿刺线夹接线方式,此要求可以推广到整个民用建筑电气设计中。因为穿刺线夹尚没有产品的国家标准,各生产企业按其企业标准进行生产,产品质量良莠不齐。这几年的工程实践也证明了这一点。

2.3 照明设计要点

2.3.1本条是对超高层建筑设置航空障碍标志灯的要求,图4所示障碍标志灯应装设的部位,即装在建筑物或构筑物的最高部位、外侧转角的顶端,障碍标志灯的水平、垂直距离不宜大于45m。图中蓝色圆点所示。

航空障碍标志灯设置示意

2.3.2本条是对屋顶直升机停机坪的照明要求,以满足直升机全天候起降,包括发生灾害时的救援。编制依据为《民用直升机场飞行场地技术标准》MH5013—2008

2.4 防雷与接地

根据《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008第11.9.1条第6款的规定,五星级宾馆的电子信息系统防雷击电磁脉冲防护等级划分为A级,而宾馆、酒店是超高层建筑的主要功能之一。且建筑物高度高、建筑体量大,雷击风险大于普通建筑。故将超高层建筑电子信息系统防雷击电磁脉冲防护等级推荐为A级。

2.5 消防报警系统

超高层建筑若有若干不同的使用功能时,各使用功能宜设置各自的分消防报警和控制系统,便于管理和维护。而整栋建筑应统一设计,且设置总的消防控制中心,报警信号或联动信号在总控制中心和分控中心显示。

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