民用建筑電氣設計分析

萬彩霞

摘 要：民用建筑電氣方面的節(jié)能潛力很大，應在設計中精心考慮。合理設計建筑電氣的各個系統(tǒng)和運用先進的電氣設備對滿足建筑功能要求及節(jié)約基建投資是極為重要的。經(jīng)濟和可靠是關系到建筑電氣乃至建筑物本身的最關鍵的兩個因素。因此，必需合理設計建筑供配電各個系統(tǒng)和運用先進的電氣設備，這對滿足民用建筑功能要求及節(jié)約建筑建造成本是極為重要的，而經(jīng)濟性就是要求電氣設備的初期投資與運行費用達到經(jīng)濟合理。

關鍵詞：電氣設備投資；運行經(jīng)濟

1 前言

可靠性與經(jīng)濟性是民用建筑電氣設計的二大指標，實際工作中經(jīng)常會遇到電氣設計人員一方面對設計規(guī)范斷章取義，另一方面對設計規(guī)范中的指標仍嫌不足，往往還要加幾級保險系數(shù)，其結果是配電設備大量輕負荷運行，說明了一些電氣設計人員追求高可靠性，而往往忽視了經(jīng)濟性。為此，本文對建筑電氣設計中電氣設備的初期投資與運行費用如何達到經(jīng)濟合理，進行了討論，并提出了建議。

2 建筑電氣設計的可靠性與經(jīng)濟性之間關系

民用建筑供配電設計主要包括：高壓供配電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、動力照明干線系統(tǒng)、配電箱系統(tǒng)、電纜導線的敷設、電氣設備器材的選型和安裝等，這一部分設計的基本要求是可靠性、簡潔性、安全性和選擇性。

2.1 可靠性

根據(jù)用電負荷的等級，要求在各種運行方式下提高供電的連續(xù)性，保證可靠供電。

2.2 簡潔性

主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備；投入或切除某些設備或線路的操作方便，分合閘直觀。這樣既可避免誤操作，又能提高系統(tǒng)運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速。簡潔性還表現(xiàn)在具有適應發(fā)展的可能性。

2.3 安全性

保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。電氣設備均在額定電壓、電流情況下工作，事故時能安全切斷事故部分的供電。

2.4 選擇性

從不擴大事故范圍的角度考慮，電氣設備的選擇性也是設計應考慮的問題，選擇性一般從不同整定電流的配合及斷路器脫扣時間配合加以設計，但選擇性提高勢必使經(jīng)濟性降低，所以一般建議在重要回路考慮選擇性。

3 建筑電氣設計合理性與經(jīng)濟性的保證措施

3.1 強電部分

強電部分的設計主要包括高壓配電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、動力照明干線系統(tǒng)、配電箱系統(tǒng)和導線電纜的敷設等，這一部分設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。可靠性—根據(jù)用電負荷的等級，保證在各種運行方式下提高供電的連續(xù)性，力求可靠供電。

靈活性—主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備；投入或切除某些設備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作，又能提高運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速。靈活性還表現(xiàn)在具有適應發(fā)展的可能性。

安全性—保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。

高壓配電系統(tǒng)是一個工程配電的源頭，因此這一部分的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在不出現(xiàn)故障，造成整個工程斷電，選用合格可靠的產(chǎn)品。低壓配電系統(tǒng)這一部分是一般民用建筑電氣設計的核心部分。低壓配電系統(tǒng)一般是由樹干式配電與放射式配電相結合而構成的，同樣一棟建筑采用同一層次的產(chǎn)品，由于設計系統(tǒng)的不同，會產(chǎn)生很大的價格差，直接影響到基建的初期投資，這里包括系統(tǒng)的構成與設計時計算系數(shù)的選用。怎樣才能使系統(tǒng)既經(jīng)濟又安全可靠呢？我們試舉一例，假設某一棟高層公共建筑采用二路高壓進線，采用二臺變壓器，并且在本建筑內(nèi)含有水泵房、冷凍機房，我們通常做法是高壓采用單母線分段運行手動聯(lián)絡（自動聯(lián)絡或不聯(lián)絡）；低壓為母線分段運行，聯(lián)絡開關設自投自復、自投不自復、手動轉(zhuǎn)換開關，自投時應自動斷開非保證負荷，以保證變壓器正常工作，主進開關與聯(lián)絡開關設電氣聯(lián)鎖，任何情況下只能合其中的兩個開關，并且為避免動力負荷的啟動干擾照明負荷，通常一臺變壓器的低壓出線主要供給照明負荷，而另一臺變壓器的低壓出線主要供給動力、空調(diào)負荷。如何設計能降低電氣設備的成本呢？可以從兩個方面解決，第一減少低壓柜的出線回路，第二在設計的過程中選擇好需要系數(shù)、同時系數(shù)以及功率因數(shù)。

3.2 弱電部分

隨著建筑智能化水平的提高，弱電部分的系統(tǒng)增加很多，弱電設備占基建投資的比率也越來越高，因此設計好弱電的各個子系統(tǒng)，對節(jié)約投資提高智能化水平是有重要意義的。

弱電部分的各個系統(tǒng)中，樓宇自控系統(tǒng)是由設計院按甲方及規(guī)范要求提出進入BAS監(jiān)控或監(jiān)視的點，并且在設計中預留BAS控制器之間的管線?？刂破髦粮鞣N傳感器、變送器、閥門等的控制線、控制器的電源，均由承包商進行深化設計；其他的各弱電子系統(tǒng)如有線電視及衛(wèi)星電視系統(tǒng)、保安監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)均與BAS系統(tǒng)類似，目前設計中較深化的是火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)與綜合布線系統(tǒng)兩部分，下面就分別從這兩個方面分析如何降低初期投資提高使用功能。

火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)的成本主要與探測器和模塊的數(shù)量有關，因此在設計中減少探測器和模塊的數(shù)量就可以降低火災自動報警設備的投資。在《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ/T16.92中24.5.3.2 條中規(guī)定“在梁突出頂棚的高度小于200mm的頂棚上設置感煙、感溫探測器時，可不考慮梁對探測器保護面積的影響。當梁突出頂棚的高度在200-600mm時，按附錄L.2 及L.3 確定梁的影響和一只探測器能夠保護的梁間區(qū)域的個數(shù)。當梁突出頂棚的高度超過600mm時，被梁隔斷的每個梁間區(qū)域應至少設置一只探測器-”以及在24.5.1.9 的第6點中規(guī)定“汽車庫等宜選用感溫探測器?！蔽覀冊谠O計中經(jīng)常遇見這樣的地下車庫，柱網(wǎng)間距為8.1m，柱網(wǎng)間為“十”字梁，梁高500mm，若按上述規(guī)范每一柱網(wǎng)內(nèi)應布4個感溫探測器，如果地下車庫面積在一萬平米以上（這種情況是經(jīng)常遇到的），那么僅此車庫就會設置上千個溫感，這樣做有沒有必要呢？

4 結束語

綜合上所述，一個設計的好壞直接影響電氣設備的成本，上面還只是討論了較大系統(tǒng)方面的影響，而在實際的細部設計中還有許多值得探討的關于節(jié)約成本的問題，只有經(jīng)過仔細的研究，根據(jù)實際情況，即為將來發(fā)展留出裕量又節(jié)省投資，這樣才是一個好的設計。