最近幾年，隨著經濟的發展和新技術、新材料的不斷應用，各地超高層建筑不斷涌現，如杭州市的錢江新城地塊根據規劃就有幾十幢的高層和超高層建筑將要建設。超高層建筑一般都建設在城市的生活和經濟中心，由于超高層建筑的樓層多，建筑高度高，對供電的可靠性以及消防等的要求也比普通的高層建筑要高得多，相應得建設資金投入大，運行設備多，安全運行標準高，因此設計的復雜性也增加了很多。近幾年，我有幸參加了幾個超高層寫字樓項目的設計工作，現結合項目的電氣設計談談自己的一些設計體會。

  一、某項目概況：
  項目(以下簡稱H項目)地處杭州，建筑高度為163米，總建筑面積約8.3萬平方米，地上四十二層，其中裙樓有五層，為金融商業用房及餐飲等配套用房，主樓為高標準的單元式寫字樓。在十五層和三十層設二個避難層，其中設有消防風機房和消防接力水泵房。地下有二層，其中地下一層設有變配電機房、柴油發電機房、鍋爐房、停車庫等，地下二層設有消防水泵房、中央空調機房、機械停車庫等。

  二、供配電系統：
  1.負荷等級及供電電源
  按現行的國家規范要求，H項目中的消防用電設備如消防水泵、消防電梯、防排煙風機、消控中心、應急照明和疏散指示燈；客梯電力，排污水泵，電話機房和保安，航空障礙燈等用電設備均應按一級負荷的要求供電。
  根據目前城市電網的實際情況，電源的電壓等級一般采用10KV。二路10KV分別引自不同變電站或同一變電站的不同母線段。每路電源均應承擔工程中全部的消防、電梯、生活水泵、重要機房等的全部用電負荷，二路電源同時供電，分列運行。超高層建筑對供電的要求很高，為消防等用電設備的供電可靠性，H項目中設置了柴油發電機作為工程中的第三電源，以確保消防等重要負荷的供電可靠性。
  2.變配電所的設置
  由于H項目中的主要用電負荷如中央空調機房、水泵房等均設在地下層，其他較大的用電負荷主要設置在一至五層的裙樓，而且地上建筑高度為163米，由變配電所引至屋頂用電設備的供電距離也還在比較經濟合理的范圍內，為使變壓器盡量靠近負荷中心，因此設計中將變配電所設在地下一層，而將柴油發電機房設在變配電機房附近。對于超過200米的超高層建筑，一般在建筑的上部避難層及屋頂也設置了較多的用電設備，當由單個變配電所直接供電不是很經濟時，可考慮在上部的避難層再設置一個變配電所，以減少該部位用電設備的供電半徑，但設置該變電所應考慮變壓器的垂直運輸通道以及設備對樓板荷重的影響，單臺變壓器的容量不宜超過800KVA。
  3.高低壓主結線設計
  對于變配電所的10KV主結線，在杭州市區的工程主要是采用杭州市電力局10KV用戶變電所簡化結線方案，其特點是采用SM6系列環網開關柜，可以完善10KV系統的環網結線，提高10KV配電網的安全可靠性，即能改進用戶變電所的高壓開關柜的整體質量，提高用戶變電所的安全可靠性，又能適當降低電氣設備的投資及變配電所的土建面積，同時也為推廣用戶變電所無人值班創造條件。
  根據杭州市電力局的有關要求，10KV用戶變電所簡化主結線方案采用SM6環網開關柜的適用范圍是，電源進行柜可以不設保護，變壓器出線開關采用熔斷器－負荷開關柜或斷路器柜。選用斷路器柜時主要是針對單臺變壓器容量大于或等于1600KVA時采用，單臺變壓器容量小于或等于1250KVA時，10KV側環網開關柜可以采用熔斷器－負荷開關柜，熔斷器作為變壓器的主保護。10KV電源采用雙路進行，主結線采用單母線分段，每段10KV母線上裝接的變壓器容量控制在5000KVA，二段母線合計裝接的變壓器容量控制在10000KVA。
  根據負荷計算，H項目中設計了選用六臺SG10低損耗干式變壓器，另設一臺1000KW高速柴油發動機組。變配電所中的干式變壓器采用SM6負荷開關柜保護，10KV高壓主結線采用單母線分段，中間不設母聯，二路10KV電源同時供電，分列運行。變壓器分組設置，低壓主結線采用單母線分段，二臺變壓器低壓側設母聯開關，平時變電所的變壓器均分列運行，當其中一臺變壓器故障或檢修時，則可以切除部分空調等非負荷，閉合低壓母聯開關，由另一臺變壓器負擔大樓的消防、照明等重要負荷的供電。所有消防設備、重要機房均采用雙回路放射供電，并按規范要求在末端設ATS自動切換裝置。對于空調等季節性負荷，根據實際的設備容量，設計中將該部分負荷集中設置，在過渡季節，可以根據需要切除部分負荷，停用相應的變壓器，以降低變壓器損耗，達到節能的目的。

  四、火災自動報警及控制系統：
  根據規范有關要求，超高層建筑應按特級保護對象設置火災自動報警系統，除游泳池、溜冰場、衛生間外，均應設置火災自動報警系統。H項目中的火災自動報警系統采用控制中心報警系統方式。在消防控制室設置火災報警控制器及必要的消防控制設備、火災事故廣播等，大樓內所有火災探測器及根據需要設置的控制模塊、消火栓按鈕等均為編**型。火災時，報警控制器將根據收到的報警信號按預置的程序發出指令，啟動消防設備。
  H項目消防設計中，根據規范要求在地下汽車庫及廚房設置感溫探測器，在主入口大堂、營業用房、除衛生間外的各種用房及走道等處設置感煙探測器，在各防火分區設置一定數量的手動報警按鈕。在消防水泵房、備用發電機房、變配電所、消防風機房、消防電梯機房設置消防專用電話分機，在手動報警按鈕和各避難層每隔20米設置消防專用電話插口。消控中心設置可直接報警的外線電話。根據規范要求，在各層均設置一定數量的事故廣播揚聲器，火災確認后，將著火層及上、下層的事故廣播揚聲器自動接通，指揮人員有秩序地疏散。
  超高層的水專業消防設計，與一般的高層建筑有較大的不同，由于超高層建筑的高度高，消火栓泵和自噴泵已經不能從消防水泵房直接供水至頂層的消防滅火設備，消防部門要求在大樓中間的設備層增設消防系統的加壓設備，以自動滅火設備的正常運行。本H項目中，除在地下層設置了消防水泵房和消防水池外，還在大樓中間的避難層設置了一個消防加壓水泵房。在地下室的消防水泵房設有二臺75KW的低區消火栓泵和二臺75KW的高區消火栓的轉輸水泵，并設二臺55KW的低區噴淋泵和二臺75KW的高區自噴轉輸水泵，每組均為一用一備。在消防加壓水泵房設有二臺90KW的高區消火栓泵和二臺75KW的高區噴淋泵，并根據有關要求設置了二臺55KW的自噴接力泵。
  對于消火栓系統，當消火栓動作或經火災確認后，消防系統能直接或經消控中心聯動啟動消火栓泵供水滅火，當低區發生火災時，直接啟動地下室消防水泵房的低區消火栓泵，當高區發生火災時，直接啟動避難層消防加壓水泵房的高區消火栓泵，并同時啟動地下室消防水泵房的消火栓轉輸水泵。
  對于水噴淋系統，當各層的水流指示器及設在消防水泵房的報警壓力開關同時動作時，消防系統能直接或經消控中心聯動啟動自噴泵供水滅火，當低區發生火災時，直接啟動地下室消防水泵房的低區自噴泵，當高區發生火災時，直接啟動避難層消防加壓水泵房的高區自噴泵，并同時啟動地下室消防水泵房的自噴轉輸水泵。在火災延續時間內，當由消防車通過水泵結合器供水的情況下，對高區發生的火災，可通過消防加壓水泵房的自噴接力泵向高區的消防滅火設備供水。
  在消防控制室，對消防水泵，防煙和排煙風機既可通過現場模塊進行自動控制也可在聯動控制臺上通過硬線手動控制，并接收其返饋信號。

  五、結束語：
  超高層建筑高度高，人員密集，對供電的可靠性以及消防等的要求必須安全可靠，對高低壓配電系統應能靈活控制，如過渡季節能根據負荷的變化適當減少變壓器的運行，以達到節能的目的。對消防水泵，應根據水專業的要求，利用消防控制設備進行可靠的控制，滿足在不同的區域發生火災時都能準確啟動相應的消防水泵，供水滅火。