一、民用建筑電氣設(shè)計的一般原則
1、滿足建筑物的使用功能
建筑電氣設(shè)計的原則應(yīng)滿足以下幾點(diǎn):照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量;滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。
2、考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益
節(jié)能應(yīng)按國情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資,增加運(yùn)行費(fèi)用,而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
3、節(jié)省無謂消耗的能量
節(jié)能的著眼點(diǎn),應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的,再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,又如量大面廣的照明容量,宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。
二、民用建筑電氣設(shè)計供、配電設(shè)計
民用建筑供電主要是解決建筑物內(nèi)用電設(shè)備的電源問題。包括變配電所的設(shè)置,線路計算,設(shè)備選擇等。
供電設(shè)計包括供電電源的電壓、來源、距離和可靠程度,目前供電系統(tǒng)和遠(yuǎn)景發(fā)展情況;用電負(fù)荷的性質(zhì)、總設(shè)備容量和計算負(fù)荷;變配電所的數(shù)量、容量、位置和主接線;無功功率的補(bǔ)償容量和補(bǔ)償前后的功率因數(shù);備用容量和備用電源供電的方式;繼電保護(hù)的配置、整定和計量儀表的配置。建筑物中一二級用電負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電,三級負(fù)荷可采用單個電源供電。兩個電源運(yùn)行方式,原則上是兩路同時使用,互為備用。為了保證供電可靠性,現(xiàn)代民用建筑至少應(yīng)有兩個電源,具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。另外,還裝設(shè)應(yīng)急電源,如快速自啟動的柴油發(fā)電機(jī)組、專用饋線回路、EPS等。國內(nèi)民用建筑的供電電壓,都采用其10kV標(biāo)準(zhǔn)電壓等級。超高層根據(jù)負(fù)荷容量及等級采用35kV或更高等級。在用戶電表開關(guān)箱應(yīng)向室內(nèi)配電回路,應(yīng)以照明、空調(diào)及其它電器用插座分三個回路為基本回路,除以上三個回路外,尚應(yīng)根據(jù)地區(qū)條件和工程要求增設(shè)廚房電器具專用回路,以及衛(wèi)生間電熱水器專用回路。
除了從配電箱出來的回路外,還有有線電視、電話線路,至少有七路管線進(jìn)入居室,其中這七路管線中除照明是在頂板輻射外,其余管線均敷設(shè)在地面墊層內(nèi),彼此交叉是不可避免的。暗敷線路按最近線路輻射時,由于住宅的墊層比較薄,線路管線交叉不易處理;另外照明線路通常利用頂棚燈的接線盒進(jìn)行分線,在住戶鋪設(shè)地板時,往往將敷設(shè)在地坪內(nèi)的管線打斷,造成電氣不安全和使用的不方便。暗敷線路沿板孔、墻縫垂直或平行地面敷設(shè),就可以避免上述問題的發(fā)生,因?yàn)楣芫€交叉可以在墻縫中解決,而照明線路則在墻的拐彎處利用接線盒進(jìn)行分線,而非頂棚燈的接線盒,住戶可根據(jù)配電平面圖,了解進(jìn)入分支回路的具體方向和位置,從而避免在鋪設(shè)地板時將管線打斷。
三、采用合適的無功補(bǔ)償裝置,提高功率因素
目前,民用建筑設(shè)計中,絕大部分采用變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償,這種做法僅減少了區(qū)域變電站至用戶處的高壓線路上的無功傳輸,提高了用戶處的功率因數(shù),可以不受或少受供電局局的罰款。而對用戶,無功仍由變壓器低壓母線經(jīng)傳輸線路輸送到各用戶點(diǎn),低壓線路上的無功傳輸并沒有減少,那么無功補(bǔ)償也就達(dá)不到節(jié)能的目的。在民用建筑中應(yīng)改變電容器集中安裝的做法,對容量超過10KW的風(fēng)機(jī)、水泵、傳送帶等電動機(jī)端設(shè)置就地補(bǔ)償裝置,空調(diào)主機(jī)及冷凍泵等常在其附近設(shè)專用變配電所,可以集中補(bǔ)償,但若供電距離超過20m時也最好采用就地補(bǔ)償。這樣才能使線路上的無功傳輸減少,達(dá)到節(jié)能目的。電動機(jī)就地補(bǔ)償裝置的接線有二種方式,一是并接在熱元件的一次線后,熱元件的整定電流應(yīng)按補(bǔ)償后的電機(jī)工作電流計,這種接線適合新安裝的電機(jī);另一種是裝補(bǔ)償電容器在接觸器主接點(diǎn)之后,熱元件一次線圈之前,熱元件的整定電流就不計補(bǔ)償?shù)挠绊懀@適合于進(jìn)行改造的電機(jī)接線,這樣做可使電容器與電動機(jī)一起投切。
四、配電系統(tǒng)中導(dǎo)線載流量設(shè)計
電線(電纜)的載流量需與低壓短路器的整定電流配合選擇,供線路受到短路器的保護(hù),是每個工程都要遇到的問題,是設(shè)計人員必須掌握的基本功,看起來很簡單,但實(shí)際的施工圖中問題很多,這類問題主要表現(xiàn)在導(dǎo)線允許持續(xù)載流量小于保護(hù)該導(dǎo)線的斷路器脫扣器的整定電流。正確的做法應(yīng)是先按負(fù)荷的計算電流確定保護(hù)短路器的整定電流,再按其選擇導(dǎo)線,使導(dǎo)線受到短路器的有效保護(hù)。總之,應(yīng)嚴(yán)格按照《配電設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計,全面考慮各種因素,以確保供電安全可靠。
五、民用建筑電氣設(shè)計節(jié)能設(shè)計
民用建筑的節(jié)能潛力很大,應(yīng)在設(shè)計中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設(shè)備上,應(yīng)具體了解其原理、性能、效果,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后,再選定節(jié)能設(shè)備,以達(dá)到真正節(jié)能的目的。一個設(shè)計的合理性直接影響電氣設(shè)備的成本,只有經(jīng)過仔細(xì)的設(shè)計,根據(jù)實(shí)際情況,既為將來發(fā)展留出余量又節(jié)省投資,這樣才是一個合理的設(shè)計。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能源問題被提到越來越重要的地位。建筑的供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題則更顯得重要。我國大約有建筑面積五百多億平方米,能源消耗比世界平均水平高出1-2倍,而電氣建筑部分的能源消耗更是明顯,因此,降低建筑電氣節(jié)的能源消耗是大勢所趨。但是電氣建筑節(jié)能是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng),
影響因子復(fù)雜的工程。所以,電氣工程師應(yīng)對所負(fù)責(zé)的電氣工程質(zhì)量具有高度負(fù)責(zé)的責(zé)任心,充分應(yīng)用自己的專業(yè)水平深入、細(xì)致的搞好電氣工程的技術(shù)、質(zhì)量、進(jìn)度、簽證、安全等管理工作,同時,建筑的電氣安裝要符合節(jié)能的需要。
六、結(jié)語
電氣設(shè)計是建筑工程重要的內(nèi)容之一,然而目前,有關(guān)建筑電氣設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),沒有引起專業(yè)人員的足夠重視,民用建筑的電氣安裝比較混亂,電氣設(shè)計不夠規(guī)范,許多住宅的電氣安裝沒有考慮家用電器普及和快速發(fā)展的態(tài)勢,埋下了安全隱患。相關(guān)工作人員應(yīng)從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合分析,不斷的研究探討、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),為建筑電氣設(shè)計的安全與進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
1、《建筑電氣設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社
2、民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 JGJ16- 2008.
3、JGJ/T 16-92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
4、戴瑜興、黃鐵兵《民用建筑電氣設(shè)計數(shù)據(jù)手冊》中國建筑工業(yè)出版社,2003