论文部分内容阅读
摘要：随着经济水平的日趋发展，居民家用电器逐渐增多，住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展，电气线路、 配电设备也越来越复杂，笔者从实际工作经验出发，就建筑电气设计中的若干问题进行简要探讨，希望起到交流与参考的作用。
关键词:配电回路;建筑电气
Abstract: with the development level of economy increasingly, residents of household appliances increases gradually, residential design by original pure lighting to muti_function the direction of development, electrical wiring, power distribution equipment also more and more complex, from the practical work experience, and then analyzes some problems in the construction of electrical design is briefly discussed, hope a exchange and reference role.
Keywords: distribution circuit; Electrical building
中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号
一、建筑电气设计概述
（一）建筑电气设计的原则。
1.满足建筑物的使用功能。
建筑电气设计的原则应满足以下几点：照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；④满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
2.考虑实际经济效益。
节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
3.节省无谓消耗的能量。
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
（二）设计要达到的目标。
1.住宅电气设计的设备选型应能满足居民在住宅居住期内(一般按30 50年考虑)用电的增长，以居民远期负荷发展为依据，以居民生活用电达到中等电气化水平为目标。
2.根据居民生活情况，使每户住宅的供电达到4 10kW的水平，并保证在住宅居住期内不再改造。
3.具有合格的电能质量，家用电器能正常工作。
4.为新建居民住宅电气设计提供参考，使电气安装一次达到要求，不搞重复建设。
二、设计中应注意的相关问题
（一）配电回路问题。
每户住宅室内配电回路不能过少,由于配电回路少,每回路所带的负荷就增大,实际等于减少了导线截面。从配电箱出来的分支回路主要有空调电源插座、电源插座、照明、厨房电源插座、卫生间电源插座等。而目前在住宅中，起居室、卧室都会有空调，根据空调器负荷大小，空调回路应有2 个，回路数量一般不少于5 个，分支回路导线截面不应小于2.5m㎡ 铜芯绝缘导线，导线基本上都采用铜芯绝缘线穿管或电缆暗敷设方式，穿线管采用符合阻燃性能要求的PVC 管，严禁导线直埋墙敷设。
除了从配电箱出来的回路外，还有有线电视、电话线路，至少有七路管线进入居室，其中这七路管线中除照明是在顶板辐射外，其余管线均敷设在地面垫层内，彼此交叉是不可避免的。暗敷线路按最近线路辐射时，由于住宅的垫层比较薄，线路管线交叉不易处理；另外照明线路通常利用顶棚灯的接线盒进行分线，在住户铺设地板时，往往将敷设在地坪内的管线打断，造成电气不安全和使用的不方便。暗敷线路沿板孔、墙缝垂直或平行地面敷设，就可以避免上述问题的发生，因为管线交叉可以在墙缝中解决，而照明线路则在墙的拐弯处利用接线盒进行分线，而非顶棚灯的接线盒，住户可根据配电平面图，了解进入分支回路的具体方向和位置，从而避免在铺设地板时将管线打断。
（二）电气线路导线问题。
1.住宅室内配线要用铜芯塑料线。而在日常工作中,有的为了节省投资,导线选用铝芯塑料线, 这样一来就为日后用电安全埋下隐患。我们知道铜导线比铝导线机械强度高, 导电性能强,同样截面的铜导线使用寿命比铝线长。由于铝线熔点低, 表面极易氧化,一旦线路过负荷, 铝导线较铜导线易于起火,发生火灾事故。
2.住宅室内导线截面应选择大一些,如进户线至少应选用10 mm²铜芯塑料线,最好选用16 mm²铜芯塑料线,空调回路应不小于4mm²铜芯塑料线, 普通插座及照明回路导线选用2.5 mm铜芯塑料线。因为家用电器( 如微波炉、气体放电灯和镇流器等) 产生的非线性负荷日益增多,使线路产生谐波，而住宅导线的选择通常是按机械强度、发热条件、经济电流密度和电压损失等因素考虑, 往往忽略电压质量和这些谐波的影响, 另外我国迄今没有载流量标准,设计手册等资料所提供的载流量都是制造商(生产厂家)提供的,较国际电工委员会标准(IEC)的载流量约大20% ,而设计中又多未考虑多回路并列暗敷设时相互发热而导致载流量的下降。导线截面过小,将引起回路阻抗增大,电压质量受到一定的影响, 这一点在高层建筑中尤为突出。另外导线截面过小还会使导线发热加剧,绝缘老化加速,易使导线发生线间短路和接地故障,引起电气火灾和人身电击事故。
（三）电缆线路的合理设计。
在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起设计重视。在建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着于线倒送的现象，亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。另外，还可利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
（四）低压配电系统中导线{电缆)載流量与断路器整定电流不匹配问题。
电线(电缆)的载流量需与低压短路器的整定电流配合选择，供线路受到短路器的保护，是每个工程都要遇到的问题，是设计人员必须掌握的基本功，看起来很简单，但实际的施工图中问题很多，这类问题主要表现在导线允许持续载流量小于保护该导线的断路器脱扣器的整定电流。正确的做法应是先按负荷的计算电流确定保护短路器的整定电流，再按其选择导线，使导线受到短路器的有效保护。总之，应严格按照《低压配电设计规范》进行设计，全面考虑各种因素，以确保供电安全可靠。
（五）关于卫生间局部等电位连结的问题。
洗浴时身体皮肤表面潮湿,人体阻抗大大下降,沿金属管道导入过来的120 伏电压即足以使人发生电击伤亡事故, 因此卫生间应作等电位联结。由于卫生间范围小, 实施等电位联结后,可使卫生间处于同一电位,防止出现危险的接触电压, 这样就有效地保证了人身安全。
（六）关于高层住宅建筑内电缆转接箱设置的问题。
一般来讲，所谓住宅建筑内的电缆转接箱，实质为电源总配电箱。在高层住宅设计中，有些设计人员将该箱设在远离进线点的某些楼层的配电小间内，而忽视了由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器的要求(可见《供配电系统设计规范》GB50052-95-6.0.10)。另外一旦高层住宅某一层发生火灾事故，不便消防人员迅速切除相关电源，所以当供电电源从高层住宅外引入时，应在高层住宅的地下室或架空层靠近电源进线处设置电缆转接箱(总配电箱)，然后，才能将出线引至相关层配电小间内的分层集中电表箱。
三、结语
电气设计是建筑工程重要的内容之一，然而目前，有关建筑电气设计的标准，没有引起专业人员的足够重视，家庭住宅的电气安装比较混乱，电气设计不够规范，许多住宅的电气安装没有考虑家用电器普及和快速发展的态势，埋下了安全隐患。相关工作人员应从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，不断的研究探讨、总结经验，为建筑电气设计的安全与进步做出贡献。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:配电回路;建筑电气
Abstract: with the development level of economy increasingly, residents of household appliances increases gradually, residential design by original pure lighting to muti_function the direction of development, electrical wiring, power distribution equipment also more and more complex, from the practical work experience, and then analyzes some problems in the construction of electrical design is briefly discussed, hope a exchange and reference role.
Keywords: distribution circuit; Electrical building
中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号
一、建筑电气设计概述
（一）建筑电气设计的原则。
1.满足建筑物的使用功能。
建筑电气设计的原则应满足以下几点：照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；④满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
2.考虑实际经济效益。
节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
3.节省无谓消耗的能量。
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
（二）设计要达到的目标。
1.住宅电气设计的设备选型应能满足居民在住宅居住期内(一般按30 50年考虑)用电的增长，以居民远期负荷发展为依据，以居民生活用电达到中等电气化水平为目标。
2.根据居民生活情况，使每户住宅的供电达到4 10kW的水平，并保证在住宅居住期内不再改造。
3.具有合格的电能质量，家用电器能正常工作。
4.为新建居民住宅电气设计提供参考，使电气安装一次达到要求，不搞重复建设。
二、设计中应注意的相关问题
（一）配电回路问题。
每户住宅室内配电回路不能过少,由于配电回路少,每回路所带的负荷就增大,实际等于减少了导线截面。从配电箱出来的分支回路主要有空调电源插座、电源插座、照明、厨房电源插座、卫生间电源插座等。而目前在住宅中，起居室、卧室都会有空调，根据空调器负荷大小，空调回路应有2 个，回路数量一般不少于5 个，分支回路导线截面不应小于2.5m㎡ 铜芯绝缘导线，导线基本上都采用铜芯绝缘线穿管或电缆暗敷设方式，穿线管采用符合阻燃性能要求的PVC 管，严禁导线直埋墙敷设。
除了从配电箱出来的回路外，还有有线电视、电话线路，至少有七路管线进入居室，其中这七路管线中除照明是在顶板辐射外，其余管线均敷设在地面垫层内，彼此交叉是不可避免的。暗敷线路按最近线路辐射时，由于住宅的垫层比较薄，线路管线交叉不易处理；另外照明线路通常利用顶棚灯的接线盒进行分线，在住户铺设地板时，往往将敷设在地坪内的管线打断，造成电气不安全和使用的不方便。暗敷线路沿板孔、墙缝垂直或平行地面敷设，就可以避免上述问题的发生，因为管线交叉可以在墙缝中解决，而照明线路则在墙的拐弯处利用接线盒进行分线，而非顶棚灯的接线盒，住户可根据配电平面图，了解进入分支回路的具体方向和位置，从而避免在铺设地板时将管线打断。
（二）电气线路导线问题。
1.住宅室内配线要用铜芯塑料线。而在日常工作中,有的为了节省投资,导线选用铝芯塑料线, 这样一来就为日后用电安全埋下隐患。我们知道铜导线比铝导线机械强度高, 导电性能强,同样截面的铜导线使用寿命比铝线长。由于铝线熔点低, 表面极易氧化,一旦线路过负荷, 铝导线较铜导线易于起火,发生火灾事故。
2.住宅室内导线截面应选择大一些,如进户线至少应选用10 mm²铜芯塑料线,最好选用16 mm²铜芯塑料线,空调回路应不小于4mm²铜芯塑料线, 普通插座及照明回路导线选用2.5 mm铜芯塑料线。因为家用电器( 如微波炉、气体放电灯和镇流器等) 产生的非线性负荷日益增多,使线路产生谐波，而住宅导线的选择通常是按机械强度、发热条件、经济电流密度和电压损失等因素考虑, 往往忽略电压质量和这些谐波的影响, 另外我国迄今没有载流量标准,设计手册等资料所提供的载流量都是制造商(生产厂家)提供的,较国际电工委员会标准(IEC)的载流量约大20% ,而设计中又多未考虑多回路并列暗敷设时相互发热而导致载流量的下降。导线截面过小,将引起回路阻抗增大,电压质量受到一定的影响, 这一点在高层建筑中尤为突出。另外导线截面过小还会使导线发热加剧,绝缘老化加速,易使导线发生线间短路和接地故障,引起电气火灾和人身电击事故。
（三）电缆线路的合理设计。
在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起设计重视。在建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着于线倒送的现象，亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。另外，还可利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
（四）低压配电系统中导线{电缆)載流量与断路器整定电流不匹配问题。
电线(电缆)的载流量需与低压短路器的整定电流配合选择，供线路受到短路器的保护，是每个工程都要遇到的问题，是设计人员必须掌握的基本功，看起来很简单，但实际的施工图中问题很多，这类问题主要表现在导线允许持续载流量小于保护该导线的断路器脱扣器的整定电流。正确的做法应是先按负荷的计算电流确定保护短路器的整定电流，再按其选择导线，使导线受到短路器的有效保护。总之，应严格按照《低压配电设计规范》进行设计，全面考虑各种因素，以确保供电安全可靠。
（五）关于卫生间局部等电位连结的问题。
洗浴时身体皮肤表面潮湿,人体阻抗大大下降,沿金属管道导入过来的120 伏电压即足以使人发生电击伤亡事故, 因此卫生间应作等电位联结。由于卫生间范围小, 实施等电位联结后,可使卫生间处于同一电位,防止出现危险的接触电压, 这样就有效地保证了人身安全。
（六）关于高层住宅建筑内电缆转接箱设置的问题。
一般来讲，所谓住宅建筑内的电缆转接箱，实质为电源总配电箱。在高层住宅设计中，有些设计人员将该箱设在远离进线点的某些楼层的配电小间内，而忽视了由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器的要求(可见《供配电系统设计规范》GB50052-95-6.0.10)。另外一旦高层住宅某一层发生火灾事故，不便消防人员迅速切除相关电源，所以当供电电源从高层住宅外引入时，应在高层住宅的地下室或架空层靠近电源进线处设置电缆转接箱(总配电箱)，然后，才能将出线引至相关层配电小间内的分层集中电表箱。
三、结语
电气设计是建筑工程重要的内容之一，然而目前，有关建筑电气设计的标准，没有引起专业人员的足够重视，家庭住宅的电气安装比较混乱，电气设计不够规范，许多住宅的电气安装没有考虑家用电器普及和快速发展的态势，埋下了安全隐患。相关工作人员应从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，不断的研究探讨、总结经验，为建筑电气设计的安全与进步做出贡献。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。