建筑電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題的有效解決措施

王艷

(河南省豫建設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450000)

建筑電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)構(gòu)思表達(dá)、再構(gòu)思表達(dá)、反復(fù)推敲、不斷深入發(fā)展和進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程。基本上可以概括為博覽、創(chuàng)意、構(gòu)思、表達(dá)等幾個(gè)階段。設(shè)計(jì)過(guò)程從一開(kāi)始到深入下去，各階段思維的廣度、深度都不同，表達(dá)方式更要適應(yīng)思維的速度，推動(dòng)思維的發(fā)展。對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，妥善處理建筑物與周邊環(huán)境之間的關(guān)系是十分重要，在協(xié)調(diào)上所用的時(shí)間甚至可能超過(guò)設(shè)計(jì)的時(shí)間。

1 現(xiàn)代建筑中電氣設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

近幾年，發(fā)現(xiàn)很多建筑在電氣設(shè)計(jì)時(shí)都忽略了一些細(xì)節(jié)上的問(wèn)題，這樣很容易給廣大居民在電氣上帶來(lái)的危險(xiǎn)或是使用上的不便。這些問(wèn)題主要表現(xiàn)為如下幾方面：

（1）目前住宅建筑的電氣設(shè)計(jì)中大多數(shù)選用的是模數(shù)化配電箱，且其中大部分的型號(hào)為 PZ30，但實(shí)際上PZ30是不應(yīng)在住宅建筑中使用的。PZ20和PZ30是同時(shí)開(kāi)發(fā)的不同系列，是按照兩種不同使用場(chǎng)合分別設(shè)計(jì)的，按照非熟練人員場(chǎng)所設(shè)計(jì)的 PZ20型號(hào)主要針對(duì)家庭及類似的場(chǎng)所；而 PZ30則是按照熟練人員場(chǎng)所來(lái)設(shè)計(jì)的，主要是工業(yè)場(chǎng)地的使用。因此，只要有自購(gòu)的電氣間隙爬電距離，大部分的三相系統(tǒng)PZ20就能代替PZ30投入使用。由此可知，PZ30不應(yīng)被廣泛應(yīng)用于家庭住宅中。

（2）一些舊住宅在配電改造的設(shè)計(jì)時(shí)，采用的是直敷布線，當(dāng)導(dǎo)線垂直于敷設(shè)時(shí)，便不加帶任何保護(hù)地直接進(jìn)入距地僅 1.4m的明裝照明開(kāi)關(guān)設(shè)置中。這不符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求低于1.8m是要穿管保護(hù)的規(guī)定。

（3）暗敷線路在按最近路線進(jìn)行敷設(shè)時(shí)，由于住宅建筑中相對(duì)較薄的面層使得加大了處理線路管線交叉的難度。另外，照明線路一般情況都是利用頂棚燈所在的接線盒來(lái)分線，而當(dāng)住戶在進(jìn)行木地板的鋪設(shè)時(shí)，通常會(huì)打斷敷設(shè)在地坪中的管線，進(jìn)而造成了電氣使用的危險(xiǎn)或者不便。暗敷線路如果是沿著墻縫、板孔平行或者垂直于地面敷設(shè)的，就能避免發(fā)生上述問(wèn)題了。因?yàn)榭梢栽趬p中解決管線交叉問(wèn)題，而照明路又是在墻的拐彎處通過(guò)接線盒來(lái)分線的，這樣住戶就能通過(guò)《住宅使用說(shuō)明書(shū)》里的配電平面圖，來(lái)獲取進(jìn)入燈具線路時(shí)的具體位置和方向，從而避免出現(xiàn)上文所說(shuō)的鋪設(shè)木地板時(shí)打斷管線。

（4）住戶在搬進(jìn)住宅之前一般都會(huì)進(jìn)行裝修，為避免浪費(fèi)只會(huì)在燈位的位置安裝燈座。我國(guó)正在推廣綠色照明工程，用緊湊的熒光燈來(lái)取代白熾燈，這在家庭安裝中也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。但由于各種因素，當(dāng)更換卡口燈座的光源時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)安裝人員觸電的情況，且熒光燈燈頭又是螺口設(shè)計(jì)，無(wú)法使用卡口燈座，因此在建筑設(shè)計(jì)中要選用螺口燈座，來(lái)確保住戶的放心使用和更換光源時(shí)的安全。

（5）現(xiàn)實(shí)生活中，因?yàn)楹鲆曉∈覂?nèi)電氣的安全措施而發(fā)生的電擊事故時(shí)有發(fā)生，因?yàn)槌睗袢梭w所接觸的電阻通常很小，但很小的電壓接觸也可能引發(fā)嚴(yán)重的電擊事故甚至是死亡事故。因此，浴室被作為電氣安全保護(hù)的重點(diǎn)場(chǎng)所。

2 建筑電氣設(shè)計(jì)的有效策略

2.1 負(fù)荷的計(jì)算

電力負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的依據(jù)參數(shù)。計(jì)算準(zhǔn)確與否，對(duì)合理選擇設(shè)備，安全可靠與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，均起決定性作用。高層建筑的電力負(fù)荷計(jì)算，基本上采用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法。

2.2 供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式，原則上是兩路同時(shí)供電，互為備用。另外，還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機(jī)組，要求在15秒鐘內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電，保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。國(guó)內(nèi)高層建筑的供電電壓，都采用10kV標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)。

2.3 高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨(dú)立的10kV電源同時(shí)供電。一般高壓采用單母線分段，自動(dòng)切換，互為備用。

（2）計(jì)費(fèi)方式，采用高供高計(jì)。但在低壓側(cè)，仍裝設(shè)計(jì)費(fèi)電度表，采用將照明與動(dòng)力分開(kāi)的兩部電價(jià)法。

（3）為減少變壓器臺(tái)數(shù)，單臺(tái)變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側(cè)的短路電流，正常時(shí)變壓器解列運(yùn)行，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。

（4）高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線?，F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接等等。

2.4 主要設(shè)備的選型

（1）高壓開(kāi)關(guān)柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開(kāi)關(guān)。應(yīng)根高層建筑地下室的標(biāo)準(zhǔn)，選用具有“五防”功能的真空開(kāi)關(guān)手車式高壓開(kāi)關(guān)柜。

（2）電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。

（3） 低壓配電屏。國(guó)外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。

（4） 應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。過(guò)去大多是采用柴油發(fā)電機(jī)組做應(yīng)急備用電源的。近年國(guó)外高層建筑已開(kāi)始采用燃汽輪發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快，故障率低等優(yōu)點(diǎn)。

2.5 電氣照明設(shè)計(jì)

電氣照明設(shè)計(jì)，包括光源選擇、照度計(jì)算、燈具造型,燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。照明設(shè)計(jì)與建筑裝飾有著非常密切的關(guān)系，應(yīng)該相互配合，在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。

2.6 防雷與接地

現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計(jì)，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術(shù)雖然在工程上得到不少實(shí)際應(yīng)用，但在理論上一直是有爭(zhēng)議的?，F(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關(guān)鍵是做好金屬管線的接地。現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在 4 歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設(shè)水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)，這對(duì)均衡電位，提高安全性都有好處。

2.7 電梯

電梯按使用功能分，有高級(jí)客梯、普通客梯、觀景梯、服務(wù)梯、消防梯、貨梯、自動(dòng)扶梯等許多種；按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按電流分則有交流和直流兩大類。設(shè)計(jì)人員的任務(wù)是要確定電梯臺(tái)數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和造型，不是電氣設(shè)計(jì)人員單方面所能決定的，必須與總建筑師或總體交通設(shè)計(jì)人員共同研究才能確定。

2.8 消防自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)

現(xiàn)代高層建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)，包括：火災(zāi)探測(cè)器、分區(qū)消防報(bào)警控制器、消防中心和氣體自動(dòng)噴射滅火及自動(dòng)灑水滅火系統(tǒng)等四個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)報(bào)警滅火自動(dòng)化。探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)入分區(qū)報(bào)警器和消防中心，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。消防中心負(fù)責(zé)整座大樓火災(zāi)的監(jiān)控和消防指揮。關(guān)于高層建筑中消防用電的設(shè)計(jì)問(wèn)題，涉及到其他許多學(xué)科，而且規(guī)模越大，功能越多，控制內(nèi)容越廣泛，設(shè)計(jì)內(nèi)容也就越復(fù)雜。

3 結(jié)語(yǔ)

存在于建筑過(guò)程中的電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題，多數(shù)由于設(shè)計(jì)著對(duì)《規(guī)范》內(nèi)容學(xué)習(xí)的不足又缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而造成的。因此要求設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家在設(shè)計(jì)文件中的相關(guān)專業(yè)性規(guī)定，以確保建筑工程的安全和質(zhì)量。還要求設(shè)計(jì)者能夠綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，科學(xué)合理地使用自然能源，節(jié)約資源，這些也將推動(dòng)我國(guó)的節(jié)能型建筑向前發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展是人類在建筑時(shí)必然追求的趨勢(shì)，隨著科技的發(fā)展和觀念的更新，提高建筑設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)，也將推進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。