浅谈超高层住宅建筑电气设计

摘要：随着超高层住宅建筑的兴起，目前新建商品住宅中高度超过100米的住宅数量日趋增多。超高层住宅建筑的设计成为人们关注的热点。本文从《住宅建筑电气设计规范》设计要点出发，结合设计中的重点，对超高层住宅的电气设计进行了研究，与同行们进行交流。

关键词：超高层 ； 消防 ； 电气设计

中图分类号：TU97 文献标识码： A

随着超高层住宅建筑的兴起，目前新建商品住宅中高度超过100米的住宅数量日趋增多。超高层住宅建筑的设计成为电气设计人员关注的热点。超高层建筑一般建筑面积大，人员密度高，火灾危险性大，万一发生火灾，火势蔓延速度快，扑救难度大，人员疏散较为困难。与超高层公建相比，超高层住宅不属于人员密集场所，居住人员对环境较为熟悉，规范中的规定相对公建来说宽松些，并没有停机坪和避难层的设计规定，火灾时以自救为主。正因如此，火灾的早期报警及消防自动灭火更为重要，它可以将火灾控制在初期，为人员疏散争取时间，使人员能最大程度的得以疏散。

2011年5月并于2012年4月实施的《住宅建筑电气设计规范》对于建筑高度为100m或35层及以上的住宅建筑进行了详细的规定，从用电负荷等级、自备电源、导体及线缆选择、应急照明、防雷、火灾自动报警系统几个方面进行了规定。下面就超高层住宅建筑设计中的一些设计要点进行探讨研究：

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、生活水泵均应为一级负荷供电。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导体及线缆的选择要求

规范明确规定用于消防设施的供电干线应采用矿物绝缘电缆。矿物绝缘电缆是用退火铜作为导体、密实氧化镁作为绝缘、退火铜管作为护套的一种电缆，由于它的全部材料都是采用无机材料，所以它本身不会引起火灾，不可能燃烧或助燃，它可以在接近铜的熔点的火灾情况下继续保持供电，是一种真正意义上的防火电缆。近年来多起发生人员伤亡的火灾实例显示，人员出现死亡的一个重要原因是火焰烟雾中毒所致的窒息。火灾烟雾中含有大量的一氧化碳及塑料化纤燃烧产生的含氯、苯等有害物质的气体火焰又可造成呼吸道灼伤及喉头水肿，这些因素足以使浓烟中的被困者在3~5分钟内中毒窒息身亡。此外在浓烟的状态下人员无法辨别方向，进而无法逃生。因此在设计过程中，对于非消防电源的干线电缆、电线应选用阻燃低烟无卤或无烟无卤的交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线。这类电缆的特性，使得当火灾发生时，烟浓度低，可见度高，有害气体释放量小，便于人员撤离。

3防火系统的设计要求

超高层住宅遇见火情时的扑救和应急救援能力，是设计人员设计过程中的重点。对于和居民住宅相关的消防安全内容均应得到重视，建筑内应设消防控制室、火灾自动报警系统为特级保护对象，除了卫生间外，均应设置火灾自动报警系统。报警系统主要由火灾自动报警系统、消防联动控制系统、消防专用电话系统、火灾应急广播系统、火灾漏电报警系统、电梯运行监视控制系统、应急照明控制及消防系统接地构成。

设计中应明确消防安全警示标识、喷淋灭火系统、报警装置、应急广播装置等设置标准。特别是在住宅户内需安装火灾探测报警器。上海更提出进一步要求：100米以上的超高层住宅应设置避难层。

上海出台的《住宅设计标准》是国内首个将避难层纳入超高住宅的设计标准。新标准明确规定100米以上超高层住宅每15层或者45米设置一层避难层，避难层严禁常人居住，净面积应按每平方米3人计算。新标准的实行为超高层住宅的居住安全提供了保障。

此外，《住宅建筑电气设计规范》指出建筑高度为100m或35层及以上的住宅建筑、居住人口超过5000人的住宅建筑宜设应急联动系统。应急联动系统应以火灾自动报警系统、安全技术防范系统为基础。

应急联动系统应具有下列功能： 1)对火灾、非法入侵等事件进行准确探测和本地实时报警。2)采取多种通信手段，对自然灾害、重大安全事故、公共卫生事件和社会安全事件实现本地报警和异地报警。 3)指挥调度。4)紧急疏散与逃生导引。5)事故现场紧急处置。应急联动系统宜具有下列功能： 1)接受上级的各类指令信息。2) 采集事故现场信息。3) 收集各子系统上传的各类信息，接收上级指令和应急系统指令下达至各相关子系统。4) 多媒体信息的大屏幕显示。5) 建立各类安全事故的应急处理预案。

应急联动系统应配置下列系统： 1) 有线／无线通信、指挥、调度系统。2) 多路报警系统。3) 消防一建筑设备联动系统。4) 消防一安防联动系统。5) 应急广播一信息一疏散导引联动系统。应急联动系统宜配置下列系统： 1) 大屏幕显示系统。2) 基于地理信息系统的分析决策支持系统。3) 视频会议系统。4) 信息系统。

应急联动系统宜配置总控室、决策会议室、操作室、维护室和设备间等工作用房。 应急联动系统建设应纳入地区应急联动体系并符合相关的管理规定。

与此同时，新规范中还规定了住宅设计中通用的以下几点需要注意：

4低压配电系统保护方面

规定了每套住宅应设置自恢复式过、欠电压保护电器。

4.1导管布线方面

潮湿地区的住宅建筑及住宅建筑内的潮湿场所，配电线路布线宜采用管壁厚度不小于2.0mm的塑料导管或金属导管。这是对以往设计要求的金属导管1.5mm的进一步提高。

对于敷设在楼板内、垫层内的线缆保护导管做了相应规定，在住宅电气设计过程中，户内箱体预留，设备间选择、楼板内管径与楼板厚度要求是和土建专业密切配合的几个方面，也是预留预埋时的设计要点。

4.2电气竖井布线方面

规范对于电气竖井的设置做了明确的规定。高层住宅建筑利用通道作为检修面积时，电气竖井的净宽度不宜小于0.8m。电气竖井内应急电源和非应急电源的电气线路之间应保持不小于0.3m的距离或采取隔离措施。电气竖井内应设电气照明及至少一个单相三孔电源插座，电源插座距地宜为0.5m~1.0m。电气竖井内的照明开关宜设在电气竖井外，设在电气竖井内时照明开关面板宜带光显示。

4.3公共照明方面

住宅建筑的门厅应设置便于残疾人使用的照明开关，开关处宜有标识。可在距地1.0米和1.3米各设一只照明开关，既满足了要求又节省了造价。

4.4家居配线箱方面

距家居配线箱水平0.15m~0.2m处应预留AC220V电源接线盒，是为了给箱内的有源设备供电，电源变压器可安装在电源接线盒内，接线盒内电源宜就近取自照明回路。

4.5安防技术防范系统方面

电子巡查系统为应设置项，可选择离线式电子巡查系统和在线式电子巡查系统。

高层住宅建筑楼梯间应急照明可采用不同回路跨楼层竖向供电，每个回路的光源数不宜超过20个，而不是25个。

5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。