淺述建筑電氣在設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題

陳超

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，電氣設(shè)備在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用越來(lái)越大，沒(méi)有了電，生產(chǎn)設(shè)備無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，建筑就會(huì)處于癱瘓狀態(tài)。保證電力的穩(wěn)定供給是保證居民正常生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)，因此，為了保證供電可靠性，電氣設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，電氣設(shè)計(jì)應(yīng)滿足企業(yè)和設(shè)備的功能需求，保證電氣線路的各項(xiàng)功能穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，給居民的日常生產(chǎn)生活帶來(lái)方便、快捷。本文就建筑電氣設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題進(jìn)行了淺述。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計(jì) 配電 問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TU92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

前言

傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)計(jì)只包括供電和照明，其內(nèi)容一般對(duì)應(yīng)的是現(xiàn)代的強(qiáng)電和弱電。供電、照明、防雷等屬?gòu)?qiáng)電，而其余部分統(tǒng)統(tǒng)歸于弱電。強(qiáng)弱之分在于電壓高低，在學(xué)界沒(méi)有爭(zhēng)議。在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員所使用的表達(dá)方式和工具要適應(yīng)自己的思維方式和習(xí)慣。

一、建筑電氣概述

1.1 用電設(shè)備種類多

電氣設(shè)備的種類非常繁多，包括照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、給排水設(shè)備、電梯設(shè)

備、消防設(shè)備、制冷設(shè)備等。照明設(shè)備主要包括照明燈、應(yīng)急照明指引等、路燈等；空調(diào)設(shè)備主要包括空調(diào)機(jī)等；給排水設(shè)備主要包括生活用水泵以及消防泵等；電梯設(shè)備主要包括貨梯、人用電梯；消防設(shè)備主要包括正壓風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)、消防泵等；制冷設(shè)備主要包括冷卻塔風(fēng)機(jī)等。

1.2 耗電量大

根據(jù)用電設(shè)備的不同其耗電量也有所不同。但大體來(lái)說(shuō)，建筑中的有點(diǎn)設(shè)備的耗電量很大，以給排水設(shè)備為例，生活用水泵每時(shí)每刻都在運(yùn)行，其耗電量非?？捎^。

1.3 供電可靠性較好

建筑內(nèi)的用電設(shè)備的供電可靠性較好，設(shè)有主電源和臨時(shí)電源兩個(gè)獨(dú)立系

統(tǒng)。例如，當(dāng)建筑內(nèi)突然停電時(shí)，應(yīng)急供電系統(tǒng)就會(huì)開啟，應(yīng)急照明、消防、客

梯、生活供水泵等設(shè)備不會(huì)受到停電的影響。

二、建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題

2.1建筑設(shè)計(jì)配電回路過(guò)少

在建筑電氣設(shè)計(jì)中普遍出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題就是住宅內(nèi)的配電回路相對(duì)過(guò)少，由于回路過(guò)少就會(huì)增加電路的負(fù)載，也就相當(dāng)于減少了導(dǎo)線的橫截面。從具體操作實(shí)踐來(lái)看，建筑的分支回路一般由照明、空調(diào)插座、電源插座、廚房電源插座等等組成。居民在電路設(shè)計(jì)時(shí)，一般會(huì)在臥室安裝空調(diào)插座，我們應(yīng)該根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的大小，安裝兩個(gè)回路，防止電路負(fù)荷過(guò)高而發(fā)生火災(zāi)。居民建筑電路設(shè)計(jì)的回路應(yīng)該不少于五個(gè)，而且分支所使用的導(dǎo)線橫截面不小于2.5平方毫米，且應(yīng)該用銅芯的導(dǎo)線，最好不要使用鋁制的導(dǎo)線。

我們?cè)谶M(jìn)行導(dǎo)線鋪設(shè)時(shí)，要采用暗敷設(shè)的方式，也可以將銅芯絕緣導(dǎo)線用穿管的方式，且穿線管要選用符合要求的，具有阻燃性能的pvc管，禁止將導(dǎo)線直接埋在墻體內(nèi)進(jìn)行鋪設(shè)，以減少發(fā)生電路短路發(fā)生火災(zāi)的可能。一般來(lái)講，應(yīng)該有電話線路、有線電視線、還有從配電箱出來(lái)的回路，總計(jì)至少有七八條線路，這些線路中，除了照明線路應(yīng)該至于頂板輻射外，其它的線路應(yīng)該鋪設(shè)在地面墊層里面，而各線路之間彼此交叉也是在所難免。對(duì)于鋪設(shè)線路，由于考慮到最近線路輻射，且居民住宅建筑墊層又非常薄，所以線路交叉的問(wèn)題很難得到很好的解決；此外照明線路一般通過(guò)頂棚燈的接線盒來(lái)進(jìn)行分線，居民在鋪設(shè)地板時(shí)，經(jīng)常會(huì)將敷設(shè)在地面下的線路進(jìn)行打斷，很容易造成電路安全和電氣設(shè)計(jì)使用不方便的問(wèn)題。在暗敷設(shè)線路時(shí)，我們可以沿著墻縫垂直、平行地面或者沿著板孔進(jìn)行敷設(shè)，這樣能避免這種情況的發(fā)生。

2.2電氣線路材料選取不一

（1）在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于居民住宅電纜線最好是使用銅芯塑料線。在實(shí)際操作中，很多設(shè)計(jì)人員或者住戶為了節(jié)省一部分費(fèi)用，選擇鋁線。雖然在成本上稍微節(jié)省一點(diǎn)成本，但是增加了日后發(fā)生火災(zāi)的幾率，給日后用電帶來(lái)了巨大安全的隱患。一般來(lái)講，銅線比鋁線的韌性好，機(jī)械強(qiáng)度高，導(dǎo)電的性能也強(qiáng)，而且鋁線的熔點(diǎn)也低于銅線，表面容易氧化，一旦發(fā)生短路，很容易發(fā)生火災(zāi)。

（2）在居民住宅設(shè)計(jì)時(shí)最好能選擇那些導(dǎo)線橫截面較大的銅線。例如按照設(shè)計(jì)要求，進(jìn)戶線至少選擇10平方毫米的銅線，但是我們?cè)诓僮鬟^(guò)程中，最好選擇16平方毫米的銅線，而對(duì)于空調(diào)來(lái)講，器回路應(yīng)該不小于4平方毫米，對(duì)于照明回路導(dǎo)線應(yīng)該用2.5平方毫米的銅線。這是因?yàn)殡S著日后家用電器的使用日益增多，如微波爐、洗衣機(jī)、冰箱等等，其產(chǎn)生的負(fù)荷會(huì)越來(lái)越大。如果導(dǎo)線橫截面過(guò)小，在長(zhǎng)期的使用中，導(dǎo)線會(huì)發(fā)熱，機(jī)械強(qiáng)度、電壓損失、經(jīng)濟(jì)電流密度等都是我們必須考慮的因素。導(dǎo)線截面過(guò)小，將引起回路阻抗增大，電壓質(zhì)量受到一定的影響，這一點(diǎn)在高層建筑中尤為突出。例如由于導(dǎo)線橫截面過(guò)小，產(chǎn)生加劇導(dǎo)線發(fā)熱，加速導(dǎo)線老化，進(jìn)而發(fā)生線路故障引發(fā)電擊傷人和火災(zāi)事故，但是我國(guó)目前還沒(méi)有完成載流量標(biāo)準(zhǔn)的制定。

（3）住戶私自在墻上安裝明線，造成安全隱患，也不美觀。由于家用電氣越來(lái)越多，室內(nèi)墻上插座數(shù)目太少，早期設(shè)計(jì)的電氣線路已經(jīng)不能滿足住戶的要求，許多住戶不請(qǐng)專業(yè)電工，而是自己隨便在墻上安裝插座，不僅在電線質(zhì)量、規(guī)格選取上不符合要求，而且由于私自亂接，增加了電路故障的可能性。此外室內(nèi)縱橫交錯(cuò)的電線也影響美觀。

2.3電纜線路設(shè)計(jì)欠合理

在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于線路上下左右縱橫交錯(cuò)，即使是小型的工程所使用的電線也不下萬(wàn)米，而對(duì)于大工程來(lái)說(shuō)更是不計(jì)其數(shù)，所以在線路上的損耗是相客觀的，因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)線路的損耗給予高度的重視。一般來(lái)講，低壓配電室應(yīng)該是靠近豎井，并且由低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線，這樣可以有效防止支線沿著于線倒送的現(xiàn)象。另外一方面，我們還可以充分利用部分季節(jié)性負(fù)荷線路，當(dāng)這些線路使用率很低時(shí)，可以將其調(diào)整為常期大額用電的用戶使用，緩解輸電線的輸電壓力。

2.4 低壓配電系統(tǒng)中導(dǎo)線載流量與斷路器整定電流不匹配

在電纜線中的電流量和低壓短路器的整定電流配合選擇、供電路線中收到短路器保護(hù)等等，這些都是經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題，同時(shí)也是我們電氣設(shè)計(jì)員應(yīng)該掌握的基本技能。雖然表面上看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際的操作中面臨的問(wèn)題遠(yuǎn)不止是這些。總而言之，我們必須以《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》準(zhǔn)繩，高要求高標(biāo)準(zhǔn)，從整體出發(fā)，全面考慮各種影響因素。

三、建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 照明節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)于照明節(jié)能設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，它主要指的是在保證照明質(zhì)量的前提之下，對(duì)照明電路中能量的損失進(jìn)行一定程度的減少，并有效達(dá)到能量利用最大化目標(biāo)。一般情況下，主要有如下幾種：

①照明方式選擇：應(yīng)當(dāng)充分利用自然光，這是節(jié)省照明能耗的重要方式之一，即在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡量考慮到自然光與人工照明的充分結(jié)合，從而從很大程度上節(jié)省了照明電能；

②選擇合理的光源：其最本的原則就是應(yīng)根據(jù)不同的場(chǎng)所選擇不同的光源。

③選擇恰當(dāng)?shù)恼彰鞣绞交蜓b置也是一種可行的節(jié)電能的方法。

3.2 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的50％以上，系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。具體應(yīng)遵循以下原則：機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制；變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制；冬夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)控制；與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制；參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制，包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量等。

3.3 優(yōu)化選擇變壓器

變壓器作為配電系統(tǒng)的基本設(shè)備，其損耗大約占總耗量的6%，主要分為鐵耗和銅耗，鐵耗又稱為空載損耗，與負(fù)荷大小無(wú)關(guān)，僅與鐵芯的制作材料和制造工藝有關(guān)，故一般來(lái)說(shuō)，最好選擇節(jié)能型變壓器。銅耗與負(fù)荷的大小有關(guān)，故在選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間性變化，相應(yīng)的選擇變壓器的運(yùn)行參數(shù)與臺(tái)數(shù)，盡量減少不必要的損耗。

3.4 降低電路損耗

當(dāng)電能傳輸時(shí)，在電路網(wǎng)絡(luò)中就產(chǎn)生功率損耗，一般來(lái)說(shuō)，其與線路的長(zhǎng)度和負(fù)載的大小相關(guān)聯(lián)。因此，應(yīng)當(dāng)盡量提高系統(tǒng)的功率系數(shù)、減少導(dǎo)線的電阻，從而降低其損耗。其措施主要有以下幾種：

①線路路徑的選擇要合理。為減小導(dǎo)線長(zhǎng)度，線路盡可能不走彎路，盡量走直線；

②合理選擇導(dǎo)線截面積：導(dǎo)線的截面積大小的確定應(yīng)根據(jù)電流指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)條件來(lái)確定。對(duì)于線路較長(zhǎng)的電路，在滿足電流以及電壓降要求的情況下，可使導(dǎo)線的截面積加大1～2 級(jí)；

③合理確定電氣用房所在的位置。變、配電所盡量接近負(fù)荷中心，以盡量減小供電距離，減少不必要的供電電能的損耗和有色金屬的消耗。

結(jié)語(yǔ)

建筑電氣的建設(shè)逐漸向自動(dòng)化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展，動(dòng)力既是壓力也是挑戰(zhàn)，只有努力完善自己的設(shè)計(jì)，才能不斷擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍。而設(shè)計(jì)對(duì)于成本的影響也是多方面的，一個(gè)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)不僅能避免不必要的浪費(fèi)，節(jié)約成本，還能根據(jù)實(shí)際情況留出空量，節(jié)省投資方的投資。