建筑電氣設(shè)計(jì)的可靠性研究

贠芳芳

摘 要：可靠性與經(jīng)濟(jì)性是民用建筑電氣設(shè)計(jì)的二大指標(biāo)，實(shí)際工作中經(jīng)常會遇到電氣設(shè)計(jì)人員一方面對設(shè)計(jì)規(guī)范斷章取義，另一方面對設(shè)計(jì)規(guī)范中的指標(biāo)仍嫌不足，往往還要加幾級保險(xiǎn)系數(shù)，其結(jié)果是配電設(shè)備大量輕負(fù)荷運(yùn)行，說明了一些電氣設(shè)計(jì)人員追求高可靠性，而往往忽視了經(jīng)濟(jì)性。因此，必需合理設(shè)計(jì)建筑供配電各個系統(tǒng)和運(yùn)用先進(jìn)的電氣設(shè)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(jì)性就是要求電氣設(shè)備的初期投資與運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；投資；運(yùn)行經(jīng)濟(jì)

1 前言

合理設(shè)計(jì)建筑電氣的各個系統(tǒng)和運(yùn)用先進(jìn)的電氣設(shè)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(jì)和可靠是關(guān)系到建筑電氣乃至建筑物本身的最關(guān)鍵的兩個因素，為此，本文對建筑電氣設(shè)計(jì)中電氣設(shè)備的初期投資與運(yùn)行費(fèi)用如何達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，進(jìn)行了討論，并提出了建議。

2 建筑電氣設(shè)計(jì)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間關(guān)系

民用建筑供配電設(shè)計(jì)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(dǎo)線的敷設(shè)、電氣設(shè)備器材的選型和安裝等，這一部分設(shè)計(jì)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(fù)荷的等級，要求在各種運(yùn)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(jié)線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設(shè)備；投入或切除某些設(shè)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(yùn)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(yīng)發(fā)展的可能性。

2.3 安全性

保證在進(jìn)行一切操作切換時工作人員和設(shè)備的安全，以及能在安全條件下進(jìn)行維護(hù)檢修工作。電氣設(shè)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。

3 建筑電氣設(shè)計(jì)合理性與經(jīng)濟(jì)性的保證措施

3.1 強(qiáng)電部分

強(qiáng)電部分的設(shè)計(jì)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(dǎo)線電纜的敷設(shè)等，這一部分設(shè)計(jì)的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。

可靠性——根據(jù)用電負(fù)荷的等級，保證在各種運(yùn)行方式下提高供電的連續(xù)性，力求可靠供電。

靈活性——主結(jié)線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設(shè)備；投入或切除某些設(shè)備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作，又能提高運(yùn)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(yīng)發(fā)展的可能性。

安全性——保證在進(jìn)行一切操作切換時工作人員和設(shè)備的安全，以及能在安全條件下進(jìn)行維護(hù)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(jì)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(shè)計(jì)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(jié)合而構(gòu)成的，同樣一棟建筑采用同一層次的產(chǎn)品，由于設(shè)計(jì)系統(tǒng)的不同，會產(chǎn)生很大的價(jià)格差，直接影響到基建的初期投資，這里包括系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計(jì)時計(jì)算系數(shù)的選用。怎樣才能使系統(tǒng)既經(jīng)濟(jì)又安全可靠呢？我們試舉一例，假設(shè)某一棟高層公共建筑采用二路高壓進(jìn)線，采用二臺變壓器，并且在本建筑內(nèi)含有水泵房、冷凍機(jī)房，我們通常做法是高壓采用單母線分段運(yùn)行手動聯(lián)絡(luò)（自動聯(lián)絡(luò)或不聯(lián)絡(luò)）；低壓為母線分段運(yùn)行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)自投自復(fù)、自投不自復(fù)、手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，自投時應(yīng)自動斷開非保證負(fù)荷，以保證變壓器正常工作，主進(jìn)開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)電氣聯(lián)鎖，任何情況下只能合其中的兩個開關(guān)，并且為避免動力負(fù)荷的啟動干擾照明負(fù)荷，通常一臺變壓器的低壓出線主要供給照明負(fù)荷，而另一臺變壓器的低壓出線主要供給動力、空調(diào)負(fù)荷。如何設(shè)計(jì)能降低電氣設(shè)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(shè)計(jì)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(shè)備占基建投資的比率也越來越高，因此設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)院按甲方及規(guī)范要求提出進(jìn)入BAS監(jiān)控或監(jiān)視的點(diǎn)，并且在設(shè)計(jì)中預(yù)留BAS控制器之間的管線。控制器至各種傳感器、變送器、閥門等的控制線、控制器的電源，均由承包商進(jìn)行深化設(shè)計(jì)；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(shè)計(jì)中較深化的是火災(zāi)自動報(bào)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(zāi)自動報(bào)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(guān)，因此在設(shè)計(jì)中減少探測器和模塊的數(shù)量就可以降低火災(zāi)自動報(bào)警設(shè)備的投資。在《民用建筑電氣設(shè)計(jì)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(shè)置感煙、感溫探測器時，可不考慮梁對探測器保護(hù)面積的影響。當(dāng)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(hù)的梁間區(qū)域的個數(shù)。當(dāng)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(yīng)至少設(shè)置一只探測器——”以及在24.5.1.9 的第6點(diǎn)中規(guī)定“汽車庫等宜選用感溫探測器?！蔽覀冊谠O(shè)計(jì)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(yīng)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(shè)置上千個溫感，這樣做有沒有必要呢？若采用煙感探測器就會減少3/4 的探測器的數(shù)量，而且當(dāng)前隨著環(huán)保要求的提高，汽車的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)也越來越高，在地下車庫采用煙感是可行的，這樣可以節(jié)省很多投資，同時一般大型地下車庫均設(shè)置噴灑系統(tǒng)，因此可減少探測器的設(shè)置甚至不設(shè)置，當(dāng)然這還需要消防部門的批準(zhǔn)。

綜合布線系統(tǒng)是將語言信號、數(shù)字信號的配線，經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)范設(shè)計(jì)，綜合在一套標(biāo)準(zhǔn)的配線系統(tǒng)上，綜合布線系統(tǒng)成本的節(jié)約也主要體現(xiàn)在減少信息點(diǎn)上，在《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50311-2000中第3.03及5.0.1條中規(guī)定一個工作區(qū)按5～10平米估算及每個工作區(qū)信息插座的數(shù)量配置方法。在設(shè)計(jì)中一定要根據(jù)實(shí)際情況合理地設(shè)計(jì)信息點(diǎn)，這樣才能節(jié)約投資成本。

4 結(jié)束語

綜合上所述，一個設(shè)計(jì)的好壞直接影響電氣設(shè)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(shí)際的細(xì)部設(shè)計(jì)中還有許多值得探討的關(guān)于節(jié)約成本的問題，只有經(jīng)過仔細(xì)的研究，根據(jù)實(shí)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(shè)計(jì)。