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摘要：供配电设计作为民用建筑电气设计的主要部分，设计的合理性直接影响到民用建筑电气设备的投资、运行及管理，因此供配电设计除了要保障人身安全、供电可靠、技术先进外，还要检验设計在实际运行中是否经济、合理。本文建筑设计论文通过分析我国目前高层民用建筑几种供配电设计方案，并结合规范与工程实例，对目前建筑供配电设计方面存在的问题进行探讨，并提出相应的解决方案。
供电设计的原则
关键词：供配电；负荷；火灾；设计
一、电力负荷等级划分及供电要求
（一）负荷分级
由于不可能对所有的用电单位和用电设备都采取相同的供电措施，所以供配电设计应首先对用电单位和用电设备进行负荷分级。负荷分级应根据用电单位（即电能用户）和用电设备的规模、功能、性质及其在政治、经济上的重要性进行确定。国际上普遍的做法是将负荷按应急电源自动切换的允许中断供电时间划分为0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五个级别，而我国则是沿用前苏联的做法，按用电单位或用电设备突然中断供电所导致后果的危险性和严重程度分为一、二、三级。另外人防工程负荷分级中用电负荷应分别按平时和战时用电负荷的重要性、供电连续性及中断供电后可能造成的损失或影响程度分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。平时用电负荷分级，应同时满足《人民防空地下室设计规范》和地面同类建筑国家现行有关标准之规定。由于各行业的各类负荷很多，通用性规范只能对负荷分级作原则性规定，具体行业中负荷等级详细的划分需在相应行业标准中规定。常用的重要用电负荷分级（含人防战时负荷分级）。
（二）供电要求
1.供配电系统力求简单可靠，操作安全，运行灵活，检修方便。正常工作电源与柴油发电机组的应急电源应自成系统、独立配电，事故时应能自动切换。消防用电等一类负荷在火灾情况下，由应急电源保证连续供电，二类负荷应保证两回路切换供电.低压配电级数不宜过多。如从变电所的低压配电装置算起，则配电级数一般不多于四级，重要负荷不超过一级。总配电长度一般不宜超过200m，每路干线的负荷计算电流一般不宜大于200A.
2.变配电设备的布置应便于安装和维护。高层民用建筑的地下层通常有两层，宜将总配电室（变电所）设在地下一层。柴油发电机宜用风冷式机组，且机房最好设置在地下一层；一是便于通风冷却；二是可与变配电室中的设备共用运输通道。为防火的需要，不宜设置可燃油浸的电力变压器、高压电容器和多油开关，而应采用干式变压器与高压真空开关.各楼层配电室宜设在电气竖井内，一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧面.
3.供配电系统的网络设计应合理。民用建筑中的低压配电网络多采用混合式配电系统。其中地下室与裙楼部分采用放射式配电，主体部分采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少，决定选用分区树干式还是母线树干式配电系统。树千式的配电形式一般为电缆或插接式绝缘母线槽沿垂直的电气竖井内敷设.
4.要适应建筑的发展。随着经济的发展，新设备、新材料、新功能等不断增多，因此供配电系统应适应高层民用建筑不断发展的需要。供配电系统的设计，是建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。
二、合理选择供电设备
（一）高、低压设备的选择
高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。高压刀开关柜的选择要满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号。同时确定其中所有一次设备的型号规格。
（二）导线、电缆的选择
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足供电所需的发热条件、电压损耗条件、经济电流密度和导线电缆的机械强度等各方面的要求，对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据设计经验，一般10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面.再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及35KV以上的高压线路。则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。
（三）配电所高压开关柜的选择
高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。
三、电气照明设计
人眼对外界环境明亮差异的知觉，取决于外界景物的亮度。但是，规定适当的亮度水平相当复杂，因为它涉及各种物体不同的反射特性。所以，在实践中是以照度水平作为照明的数量指标。设计中应根据不同场所的特点和作业对视觉的要求确定照度，并应按照GB50034-2004《建筑照明设计标准》的相关规定执行。
照度标准值分级应为0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。标准值是以维持平均照度作为照度标准值。
四、火灾自动报警及联动系统
按国标GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑物火灾自动报警系统的保护共分三级，即特级、一级、二级。
建筑高度为24米及以下的建筑物消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行，24～100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行。国标是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位强制性技术规定。超高层建筑尚无相应国标，在实际设计中可参照有关国标及国际标准，并依据当地消防主管部门意见，本着安全第一的精神，仔细周详的完成设计工作。 民用建筑的火灾自动报警及联动系统包括：火灾探测器、消防报警控制器、消防通风系统和自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。
（一）关于消防自动报警和自动灭火系统的设计应从以下几个方面入手：
报警探测器安装、报警手段、自动灭火方面、手动灭火方面、通讯设备、挡烟垂壁的设置以及避难层的消防安排等。
（二）其他重要的防火手段，在高层建筑中包括：
防火阀：为了防止烟火沿风管蔓延而设置，因而一般在通风机房外侧装设。通风风管穿越电气设备间时在电气设备间过墙处的风管上的墙内、墙外要各设一个防火阀，使设备间的烟火不能外传，也避免外面的烟火导入设备间。
平时防火阀处于开启状态，火灾时当风管中温度达到70℃，防火阀中的易熔片熔断，防火阀在弹簧的作用下迅速关闭，阻断管道。灭火结束后，防火阀可手动复位。
排烟阀：设于排烟风机的排烟管道上，多位于出户风口附近。排烟阀平时关闭。火灾之初打开，随之排烟风机联动启动排烟，当烟气温度达到280℃时，排烟阀自动关闭。
正压送风系统：正压风机一般处于屋顶，与各层的电动风口联动。火灾初期打开送风口，启动正压送风机，使楼梯间、电梯厅等疏散区域处于较高的风压状态。阻止烟气进入。
火灾报警系统的有效起作用有赖于喷淋系统的可靠工作。当室温升到68℃时，喷淋头的玻璃球会爆破喷洒，此为灭火直接有力的措施，为了监测该系统的正常工作，喷淋系统设水流指示器，湿式报警阀、喷淋阀等探测信号装置，以及时反映水喷淋系统的工作状态。
火灾自动报警及联动系统设计不仅要深刻理解消防规范的相关规定、条文，更要与水暖专业密切配合，了解各专业消防对电气的要求，使设计做到合理、经济、适用。
五、结语
以上论文介绍的概括，结合部分规范阐述一下该系统。就电负荷、消防方面，合理性，安全性作了阐述。建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。所以在建筑工程中尤为重要。
参考文献：
[1]《民用建筑電气设计规范应用图解》 机械工业出版社
[2]林巨军. 工厂配电设计中的常见问题分析【J】. 大科技：科技天地. 2011（16）
[3]熊信银. 工厂电气部分[M]. 中国电力出版社，2009，27～130
供电设计的原则
关键词：供配电；负荷；火灾；设计
一、电力负荷等级划分及供电要求
（一）负荷分级
由于不可能对所有的用电单位和用电设备都采取相同的供电措施，所以供配电设计应首先对用电单位和用电设备进行负荷分级。负荷分级应根据用电单位（即电能用户）和用电设备的规模、功能、性质及其在政治、经济上的重要性进行确定。国际上普遍的做法是将负荷按应急电源自动切换的允许中断供电时间划分为0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五个级别，而我国则是沿用前苏联的做法，按用电单位或用电设备突然中断供电所导致后果的危险性和严重程度分为一、二、三级。另外人防工程负荷分级中用电负荷应分别按平时和战时用电负荷的重要性、供电连续性及中断供电后可能造成的损失或影响程度分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。平时用电负荷分级，应同时满足《人民防空地下室设计规范》和地面同类建筑国家现行有关标准之规定。由于各行业的各类负荷很多，通用性规范只能对负荷分级作原则性规定，具体行业中负荷等级详细的划分需在相应行业标准中规定。常用的重要用电负荷分级（含人防战时负荷分级）。
（二）供电要求
1.供配电系统力求简单可靠，操作安全，运行灵活，检修方便。正常工作电源与柴油发电机组的应急电源应自成系统、独立配电，事故时应能自动切换。消防用电等一类负荷在火灾情况下，由应急电源保证连续供电，二类负荷应保证两回路切换供电.低压配电级数不宜过多。如从变电所的低压配电装置算起，则配电级数一般不多于四级，重要负荷不超过一级。总配电长度一般不宜超过200m，每路干线的负荷计算电流一般不宜大于200A.
2.变配电设备的布置应便于安装和维护。高层民用建筑的地下层通常有两层，宜将总配电室（变电所）设在地下一层。柴油发电机宜用风冷式机组，且机房最好设置在地下一层；一是便于通风冷却；二是可与变配电室中的设备共用运输通道。为防火的需要，不宜设置可燃油浸的电力变压器、高压电容器和多油开关，而应采用干式变压器与高压真空开关.各楼层配电室宜设在电气竖井内，一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧面.
3.供配电系统的网络设计应合理。民用建筑中的低压配电网络多采用混合式配电系统。其中地下室与裙楼部分采用放射式配电，主体部分采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少，决定选用分区树干式还是母线树干式配电系统。树千式的配电形式一般为电缆或插接式绝缘母线槽沿垂直的电气竖井内敷设.
4.要适应建筑的发展。随着经济的发展，新设备、新材料、新功能等不断增多，因此供配电系统应适应高层民用建筑不断发展的需要。供配电系统的设计，是建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。
二、合理选择供电设备
（一）高、低压设备的选择
高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。高压刀开关柜的选择要满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号。同时确定其中所有一次设备的型号规格。
（二）导线、电缆的选择
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足供电所需的发热条件、电压损耗条件、经济电流密度和导线电缆的机械强度等各方面的要求，对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据设计经验，一般10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面.再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及35KV以上的高压线路。则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。
（三）配电所高压开关柜的选择
高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。
三、电气照明设计
人眼对外界环境明亮差异的知觉，取决于外界景物的亮度。但是，规定适当的亮度水平相当复杂，因为它涉及各种物体不同的反射特性。所以，在实践中是以照度水平作为照明的数量指标。设计中应根据不同场所的特点和作业对视觉的要求确定照度，并应按照GB50034-2004《建筑照明设计标准》的相关规定执行。
照度标准值分级应为0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。标准值是以维持平均照度作为照度标准值。
四、火灾自动报警及联动系统
按国标GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑物火灾自动报警系统的保护共分三级，即特级、一级、二级。
建筑高度为24米及以下的建筑物消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行，24～100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行。国标是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位强制性技术规定。超高层建筑尚无相应国标，在实际设计中可参照有关国标及国际标准，并依据当地消防主管部门意见，本着安全第一的精神，仔细周详的完成设计工作。 民用建筑的火灾自动报警及联动系统包括：火灾探测器、消防报警控制器、消防通风系统和自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。
（一）关于消防自动报警和自动灭火系统的设计应从以下几个方面入手：
报警探测器安装、报警手段、自动灭火方面、手动灭火方面、通讯设备、挡烟垂壁的设置以及避难层的消防安排等。
（二）其他重要的防火手段，在高层建筑中包括：
防火阀：为了防止烟火沿风管蔓延而设置，因而一般在通风机房外侧装设。通风风管穿越电气设备间时在电气设备间过墙处的风管上的墙内、墙外要各设一个防火阀，使设备间的烟火不能外传，也避免外面的烟火导入设备间。
平时防火阀处于开启状态，火灾时当风管中温度达到70℃，防火阀中的易熔片熔断，防火阀在弹簧的作用下迅速关闭，阻断管道。灭火结束后，防火阀可手动复位。
排烟阀：设于排烟风机的排烟管道上，多位于出户风口附近。排烟阀平时关闭。火灾之初打开，随之排烟风机联动启动排烟，当烟气温度达到280℃时，排烟阀自动关闭。
正压送风系统：正压风机一般处于屋顶，与各层的电动风口联动。火灾初期打开送风口，启动正压送风机，使楼梯间、电梯厅等疏散区域处于较高的风压状态。阻止烟气进入。
火灾报警系统的有效起作用有赖于喷淋系统的可靠工作。当室温升到68℃时，喷淋头的玻璃球会爆破喷洒，此为灭火直接有力的措施，为了监测该系统的正常工作，喷淋系统设水流指示器，湿式报警阀、喷淋阀等探测信号装置，以及时反映水喷淋系统的工作状态。
火灾自动报警及联动系统设计不仅要深刻理解消防规范的相关规定、条文，更要与水暖专业密切配合，了解各专业消防对电气的要求，使设计做到合理、经济、适用。
五、结语
以上论文介绍的概括，结合部分规范阐述一下该系统。就电负荷、消防方面，合理性，安全性作了阐述。建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。所以在建筑工程中尤为重要。
参考文献：
[1]《民用建筑電气设计规范应用图解》 机械工业出版社
[2]林巨军. 工厂配电设计中的常见问题分析【J】. 大科技：科技天地. 2011（16）
[3]熊信银. 工厂电气部分[M]. 中国电力出版社，2009，27～130