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摘要:现代化建筑的功能越来越繁琐,室内电气设备越来越多,电气设计也由以照明为主向多功能方向延伸,使得配电设备、电气线路设计越来越复杂。本文主要对建筑电气设计中常见问题进行了分析探讨。
关键词:建筑工程;电气设计;常见问题;建议
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
引言
着我国社会经济发展步伐的加快和人民群众对居住要求的日益提高,近几年我国的建筑行业也进入飞速发展时期,而建筑的电气设计合理与否,直接影响到建筑的日常使用乃至用户的生命和财产安全。电气设计作为建筑工程的重要环节,不但需要做好传统的配电、照明和防雷接地工作,同时好需要对相关的电气、给排水系统和采暖工程需要进行深入了解,并针对其各种隐患和容易出错的地方进行深入了解,进而确保建筑电气设计标准和施工质量。
一、建筑电气设计的原则
任何设计都要符合其功能需求,建筑电气设计也不例外,需要满足建筑物的各项配套功能和设计的各项目标要求。
1、以建筑物的使用功能为依据
电气设计必须满足灯光照明的亮度、色温等参数要求,满足舒适性空调的温度及风量、运输通道周围空间的畅通无阻及建筑的其他特殊需求,如歌厅、舞厅等场所电气设备的用电,产品展示厅里的照明工艺用电等。
2、设计必须以建筑物的节能经济为第一要务
现阶段国家对节能环保的要求比较高,现代电气设计应该以节能为出发点,尤其是节约那些无谓消耗的能量。设计过程中,应找出与建筑功能不相关的及可以避免的能量消耗,采取相应的节能对策。如:电气设备、传输电线的电能损耗,多余的照明容量等都可以采取相应对策给予节能降耗。此外,人们的生活方式也越来越低碳,所以,建筑电气设计要在成本许可范围内充分考虑经济效益,为了节能所增加的资本投入可以通过建筑运行过程中节约下来的费用弥补。
3、电气设计应该结合实际
电气设计过程中,设备的选型要结合实际。如:居民楼里的电路设计应该与居民中远期用电量相结合,根据居民生活情况,使每户住宅的供电达到较高水平,并保证在住宅居住期内不再改造。
二、建筑电氣设计中的常见问题
1、变配电所设置
1.1在设计中变配电所设备装置的部位不对
随着经济的迅速发展,现代的建筑楼房也都以高层为主,在进行高层建筑的设计时,一般都会设计地下室(以地下车库的模式设计),为了充足的使用地下空间以及不占据地上建筑的面积,如排放水、暖气通道、电气这些设备放置房以及变配电室都安排在地下室,如果地下室的地下水位比较高或者地势太低,当建筑物的防水设备不达标的时候,就会造成变配电室淹水或者积水,破坏正在使用的设备,造成供电设备不能正常使用,给正常生活带来了困扰,势必会对经济也带来很大的损失。因为这些缺点,笔者所在的地区电力单位就曾经发表文章,规定新建造的建筑物不能把变配电室以及开关防止在地下室。因此在进行电气设计时要多考虑是否具有经济性、合理性,然后在这些因素上考虑配电室应该装置在什么地方。
1.2建筑物设计的方案中对变配电室建筑的不符合标准
因为变配电经常穿过建筑物的下层,所跨范围比较广,有时梁高会在8米以上,导致变配电设备室的结构净高很低,达不到要求的安全净距标准,导致装置变配电室很困难。
2、线路选择及敷设
2.1在设计中选用导体以及电缆截面欠缺考虑
在进行设计中考虑选用的导体以及电线的截面积时,不仅要考虑满足计算电流的符合标准,还要考虑到用电设备端的电压情况,当给高层建筑物电梯或者屋顶小风机进行远距离供电的时候,因为线路会出现电压损失,所以当电流到达用电设备的时候,所能送到的电压电流量不能满足电机发动或者电压偏差的要求,依据国家《供配电系统设计规范》条例中第5.0.4条:用电设备端电压出现的偏差允许的范围如下:普通场所照明以及电动机工作时出现的偏差在-5%至5%都是可行的;距离变电所规模较小的照明以及应急、道路、警卫照明工作的偏差在5%、-10%都是可行的;没有特殊要求的用电设备电压偏差也是在-5%至5%。所以在设计配电线路中远距离供电时要按照运输中电压的损失量来计算,在选用的电线以及导体的截面积适当的加大一点,或者在设计中调节一下配电室的装置位置,缩小供电距离。另外还有环境因素和敷设方案对导体以及电线的电流载量也有影响,因此,在选用导体以及电线的截面积时要考虑并列的条数、工作环境因素、导体运行温度等因素对导体以及电线的载流量影响,恰当的选择电线的并列条数。
2.2设计的电线套管在穿过变形缝时没有对敷设进行要求
在高层建筑物中建筑的变形缝抗震等要留置的宽一点,因为如果形成火灾,变形缝还有拔火的作用,所以在建筑变形缝的时候,应该选用不会燃烧的材料,电线贯穿在变形缝中的时候要标注使用的套管材料是不会燃烧的,同时使用不燃烧的材料塞满套管的缝隙。
3、防火设计不合理问题
建筑火灾中,由电气引发的火灾占首要地位。建筑引发电气火灾的起因有:设计不完善、有缺陷或施工不能严格执行国家有关技术规范造成的,引发电气火灾事故的主要原因有:
(1)使用不当造成的电气火灾,架空进线时进入住户时未采取防高压电位侵入措施;直接将大功率灯具设计在可燃物材料内不采取任何保护措施。
(2)电气设备年久失修导致的电气火灾.如电弧接地短路故障及电气设备年久失修仍超负荷运行导致线路短路、断路故障。
4、防雷问题
建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)要求各类防雷建筑物应采取防雷电波侵入措施,具体要求应根据规范中各类的防雷措施执行,有的工程暖通空调系统的节能采用低压架空进线,设计没有要求在入户处“装设避雷器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上”;采用铠装电缆(含静电、控制及其它系统电缆)进出线的,没有要求“进出线端将电缆金属外皮、钢管等与电气设备接地相连”,都属违反“条文”。此外,尚应注意防高位雷电波侵入,对固定在屋面露天处的电气设备,如冷却塔电机、航空障碍灯、屋面上投光灯、正压风机、排气机等,其配电线路均应采取相应的措施。
三、加强建筑电气设计的建议
1、优化选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备,其损耗大约占总耗量的6%,主要分为铁耗和铜耗,铁耗又称为空载损耗,与负荷大小无关,仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关,故一般来说,最好选择节能型变压器。铜耗与负荷的大小有关,故在选择变压器的容量和台数时,应根据负荷运行的时间性变化,相应的选择变压器的运行参数与台数,尽量减少不必要的损耗。
2、降低电路损耗
当电能传输时,在电路网络中就产生功率损耗,一般来说,其与线路的长度和负载的大小相关联。因此,应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻,从而降低其损耗。其措施主要有以下几种:(1)线路路径的选择要合理。为减小导线长度,线路尽可能不走弯路,尽量走直线;(2)合理选择导线截面积:导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路,在满足电流以及电压降要求的情况下,可使导线的截面积加大1~2级;(3)合理确定电气用房所在的位置。变、配电所尽量接近负荷中心,以尽量减小供电距离,减少不必要的供电电能的损耗和有色金属的消耗。
结束语
在建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的基本原则确定。为实现“节电能、降电耗”的目的,在建筑电气设计中应正确设计供配电系统。选用节能型电气产品,更换改造低效率、高电耗设备,并通过科学的管理,实现供配电系统及用电设备的有效经济运行。
参考文献
[1]李晓东,乔世军.建筑电气设计常见问题浅析[J].低温建筑技术,2007(1)
[2]丁振程.民用建筑电气设计常见问题[J].科技风,2012(7)
[3]姜列峰.探讨建筑电气设计中出现的问题[J].城市建设理论研究,2012(6)
关键词:建筑工程;电气设计;常见问题;建议
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
引言
着我国社会经济发展步伐的加快和人民群众对居住要求的日益提高,近几年我国的建筑行业也进入飞速发展时期,而建筑的电气设计合理与否,直接影响到建筑的日常使用乃至用户的生命和财产安全。电气设计作为建筑工程的重要环节,不但需要做好传统的配电、照明和防雷接地工作,同时好需要对相关的电气、给排水系统和采暖工程需要进行深入了解,并针对其各种隐患和容易出错的地方进行深入了解,进而确保建筑电气设计标准和施工质量。
一、建筑电气设计的原则
任何设计都要符合其功能需求,建筑电气设计也不例外,需要满足建筑物的各项配套功能和设计的各项目标要求。
1、以建筑物的使用功能为依据
电气设计必须满足灯光照明的亮度、色温等参数要求,满足舒适性空调的温度及风量、运输通道周围空间的畅通无阻及建筑的其他特殊需求,如歌厅、舞厅等场所电气设备的用电,产品展示厅里的照明工艺用电等。
2、设计必须以建筑物的节能经济为第一要务
现阶段国家对节能环保的要求比较高,现代电气设计应该以节能为出发点,尤其是节约那些无谓消耗的能量。设计过程中,应找出与建筑功能不相关的及可以避免的能量消耗,采取相应的节能对策。如:电气设备、传输电线的电能损耗,多余的照明容量等都可以采取相应对策给予节能降耗。此外,人们的生活方式也越来越低碳,所以,建筑电气设计要在成本许可范围内充分考虑经济效益,为了节能所增加的资本投入可以通过建筑运行过程中节约下来的费用弥补。
3、电气设计应该结合实际
电气设计过程中,设备的选型要结合实际。如:居民楼里的电路设计应该与居民中远期用电量相结合,根据居民生活情况,使每户住宅的供电达到较高水平,并保证在住宅居住期内不再改造。
二、建筑电氣设计中的常见问题
1、变配电所设置
1.1在设计中变配电所设备装置的部位不对
随着经济的迅速发展,现代的建筑楼房也都以高层为主,在进行高层建筑的设计时,一般都会设计地下室(以地下车库的模式设计),为了充足的使用地下空间以及不占据地上建筑的面积,如排放水、暖气通道、电气这些设备放置房以及变配电室都安排在地下室,如果地下室的地下水位比较高或者地势太低,当建筑物的防水设备不达标的时候,就会造成变配电室淹水或者积水,破坏正在使用的设备,造成供电设备不能正常使用,给正常生活带来了困扰,势必会对经济也带来很大的损失。因为这些缺点,笔者所在的地区电力单位就曾经发表文章,规定新建造的建筑物不能把变配电室以及开关防止在地下室。因此在进行电气设计时要多考虑是否具有经济性、合理性,然后在这些因素上考虑配电室应该装置在什么地方。
1.2建筑物设计的方案中对变配电室建筑的不符合标准
因为变配电经常穿过建筑物的下层,所跨范围比较广,有时梁高会在8米以上,导致变配电设备室的结构净高很低,达不到要求的安全净距标准,导致装置变配电室很困难。
2、线路选择及敷设
2.1在设计中选用导体以及电缆截面欠缺考虑
在进行设计中考虑选用的导体以及电线的截面积时,不仅要考虑满足计算电流的符合标准,还要考虑到用电设备端的电压情况,当给高层建筑物电梯或者屋顶小风机进行远距离供电的时候,因为线路会出现电压损失,所以当电流到达用电设备的时候,所能送到的电压电流量不能满足电机发动或者电压偏差的要求,依据国家《供配电系统设计规范》条例中第5.0.4条:用电设备端电压出现的偏差允许的范围如下:普通场所照明以及电动机工作时出现的偏差在-5%至5%都是可行的;距离变电所规模较小的照明以及应急、道路、警卫照明工作的偏差在5%、-10%都是可行的;没有特殊要求的用电设备电压偏差也是在-5%至5%。所以在设计配电线路中远距离供电时要按照运输中电压的损失量来计算,在选用的电线以及导体的截面积适当的加大一点,或者在设计中调节一下配电室的装置位置,缩小供电距离。另外还有环境因素和敷设方案对导体以及电线的电流载量也有影响,因此,在选用导体以及电线的截面积时要考虑并列的条数、工作环境因素、导体运行温度等因素对导体以及电线的载流量影响,恰当的选择电线的并列条数。
2.2设计的电线套管在穿过变形缝时没有对敷设进行要求
在高层建筑物中建筑的变形缝抗震等要留置的宽一点,因为如果形成火灾,变形缝还有拔火的作用,所以在建筑变形缝的时候,应该选用不会燃烧的材料,电线贯穿在变形缝中的时候要标注使用的套管材料是不会燃烧的,同时使用不燃烧的材料塞满套管的缝隙。
3、防火设计不合理问题
建筑火灾中,由电气引发的火灾占首要地位。建筑引发电气火灾的起因有:设计不完善、有缺陷或施工不能严格执行国家有关技术规范造成的,引发电气火灾事故的主要原因有:
(1)使用不当造成的电气火灾,架空进线时进入住户时未采取防高压电位侵入措施;直接将大功率灯具设计在可燃物材料内不采取任何保护措施。
(2)电气设备年久失修导致的电气火灾.如电弧接地短路故障及电气设备年久失修仍超负荷运行导致线路短路、断路故障。
4、防雷问题
建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)要求各类防雷建筑物应采取防雷电波侵入措施,具体要求应根据规范中各类的防雷措施执行,有的工程暖通空调系统的节能采用低压架空进线,设计没有要求在入户处“装设避雷器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上”;采用铠装电缆(含静电、控制及其它系统电缆)进出线的,没有要求“进出线端将电缆金属外皮、钢管等与电气设备接地相连”,都属违反“条文”。此外,尚应注意防高位雷电波侵入,对固定在屋面露天处的电气设备,如冷却塔电机、航空障碍灯、屋面上投光灯、正压风机、排气机等,其配电线路均应采取相应的措施。
三、加强建筑电气设计的建议
1、优化选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备,其损耗大约占总耗量的6%,主要分为铁耗和铜耗,铁耗又称为空载损耗,与负荷大小无关,仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关,故一般来说,最好选择节能型变压器。铜耗与负荷的大小有关,故在选择变压器的容量和台数时,应根据负荷运行的时间性变化,相应的选择变压器的运行参数与台数,尽量减少不必要的损耗。
2、降低电路损耗
当电能传输时,在电路网络中就产生功率损耗,一般来说,其与线路的长度和负载的大小相关联。因此,应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻,从而降低其损耗。其措施主要有以下几种:(1)线路路径的选择要合理。为减小导线长度,线路尽可能不走弯路,尽量走直线;(2)合理选择导线截面积:导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路,在满足电流以及电压降要求的情况下,可使导线的截面积加大1~2级;(3)合理确定电气用房所在的位置。变、配电所尽量接近负荷中心,以尽量减小供电距离,减少不必要的供电电能的损耗和有色金属的消耗。
结束语
在建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的基本原则确定。为实现“节电能、降电耗”的目的,在建筑电气设计中应正确设计供配电系统。选用节能型电气产品,更换改造低效率、高电耗设备,并通过科学的管理,实现供配电系统及用电设备的有效经济运行。
参考文献
[1]李晓东,乔世军.建筑电气设计常见问题浅析[J].低温建筑技术,2007(1)
[2]丁振程.民用建筑电气设计常见问题[J].科技风,2012(7)
[3]姜列峰.探讨建筑电气设计中出现的问题[J].城市建设理论研究,2012(6)