陆文远
摘要:为了满足现代建筑使用的特点和要求,电气设计由原来单纯照明功能逐渐向多功能的方向发展,其中包括电气智能化、动力设备、家用电器等;相应地电气线路、 配电设备也越来越复杂,根据其特点,采用有效的措施,提高建筑电气的设计水平,才能速进建筑行业的发展。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:建筑电气;配电回路;电气设计
一、建筑电气设计概述
(一)建筑电气设计的原则
1.建筑电气设计的使用功能
建筑的电气设计应该根据建筑物所需要的使用功能来设计,不同的场所,所需要的功能都不尽相同。设计时应该结合实际情况,正确掌握设计标准,这样有利于节约能源,便于日后的维修管理。
2.建筑电气节能的设计问题
在建筑的电气设计中,我们需要注意节能,而节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。在设计时,充分考虑各种可能存在的因素,实地考察,找出存在浪费能量消耗的地方,设计时尽可能找出解决方法,利用先进技术,减少能源的损耗。
总的来说,电气设计的原则要根据现实情况作出相对应的设计。尽可能做到,安全、节能、环保。
(二)建筑电气设计的目标。
1.室内电气设备选型是整个电气设计的基础,必须满足用户在试用期间期内(约3O、50年)用电的增长, 以用户最大的使用负荷为依据,以用户的基本使用水平为目标。
2.根据一般住宅和商业的使用情况, 保证用户供电达410KW的用电容量,避免日后用户再改造的费用增多。
3.符合国际使用标准,家用电气设备能在正常的用电环境下工作。
4.为新建建筑电气设计提供参考依据,使电气安装一次通过使用要求。
二、设计中应注意的相关问题
(一)现代建筑电气设计中的问题
1.用电、用气的安全隐患
随着时代的发展,建筑的安全性得到了越来越多的社会重视。对于安全性的问题,我们要从设计的这一环节开始,在根本上杜绝电气方面出现的安全漏洞。设计的过程中,要考虑到建筑原有的条件,这些因素是否会对电气设备产生影响。所以设计时,要充分考虑各种因素,合理设计。
(二)电气设计无法满足用户的需求
用户的需求就是设计的出发点,建筑电气设计要在满足用户需求的基础上创造更高的经济价值,不能本末倒置。电气工程师在设计的过程中应该综合考虑各种因素,对用户的需求做出评估,设计出科学合理的电气系统。
(三)消防系统不完善
消防系统在平常的时候没什么作用,但在紧要关头却对业户的生命财产安全非常重要。不完善的消防系统是一个非常严重的隐患,现代建筑的电气设计应向这方面投入更多的精力。因此在设计的过程中,尽可能的完善消防系统,提高建筑的安全系数,保障用户的性命和财产安全。另外电气设计师在设计电路的时候,应设计出一个功能完备的消防系统供电线路,以助消防系统的发挥所有功能。
(四)配电回路问题
住宅建筑中,每户住宅室内的配电回路不应过少,这样会使每个回路所带的负荷增大。设计时应该根据其使用特点考虑分支回路的合理规划及不同设计以最优化使用效果。对于导线,按国际电气设计的标准及供电网络的使用要求,需采用铜芯绝缘线穿管(如符合阻燃性能要求的PVC管)或线路敷设的方式进行保护处理,严禁将线路直埋墙体内。
室内配电回路中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。对于以上多种情况,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,并且住户可根据配电施工图里面的配电支路分布位置,避免在二次装修时破坏线管。
(五)导线的选型问题
1.室内的电气配线需用铜芯塑料线。但某些项目中常有人为节省开支及利润最大化,往往会使用铝导线,以降低成本,但相比较二者而言,铜导线的机械强度,导电性能,使用寿命等都明显要比铝导线要好。同时因为铝导线的熔点较低,表面的氧化容易引起火灾,因此为节省成本贸然采用安全系数不高的材料。将会为日后留下了安全的隐患。
2.对于住宅室内的导线选择,本人认为应该选择截面大一些的。在家庭的使用中,某些家用电器会产生非线性负荷,这些非线性负荷会随着时间而日益增多,从而使线路产生谐波,而谐波对设备的影响无法估计,甚至会威胁到居民的安全,所以,在平时住宅的导线选择上我们要考虑到电压质量和谐波的影響。再者,我们平时所使用的载流量标准都是有制造商提供,这些数据和国际电工委员会的标准有出入,又因为在设计中会有一些人为失误的回路并列暗敷设时相互发热导致载流量的降低。基于以上原因,若使用的导线截面过小,引起回路阻抗的增大,电压质量将会收到一定的影响,另外导线截面过小会加剧导线发热,绝缘的老化,这些都很容易使导线发生短路和接地故障,引起安全事故。
(六)电气线路的合理设计问题
在一个工程中,线路纵横交错线路较长,不免会浪费许多电能,这并不符合节约能源的原则。所以,减少线路上的能源消耗必须引起设计的重视。在建筑上,为了不产生支线沿着主线到送的现象,低压配电室在设计阶段就应该靠近竖井进行布局,每个竖井的干线必须由低压室分配,使得线路分相前送,尽量减少回头送电的支线。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。
(七)电气系统中导线与断路器相互搭配的问题
这个问题,基本每个工程都会遇到,主要表现在导线允许持续载流量与保护该导线的断路器脱扣器的整定电流存在偏差。看起来很简单,但是在实际施工途中,问题很多。对于这个问题,我们在设计时应严格按照《低压配电设计规范》,全面考虑各种因素,以确保供电的安全可靠。
(八)关于卫生间局部等电位联结的问题
沐浴时,由于人体表面的潮湿,平时安全的电压也足以让人发生电击伤亡事故,由于卫生间范围小,因此潮湿区域应设计电位联结。这样能使该区域处于同一电位,有效防止出现危险的触电事故。
(九)关于高层建筑物内电缆转接箱的配置问题
建筑物内的电缆转接箱,即为该区域的电源总配电箱。在高层建筑设计中,转接箱的设置必须以方便操作和快速隔断安全事故为原则;从外往内,利用地下室或架空层等靠近电源进线口配备转接箱。最后才能把出线引至相关配电房的分层集中电表箱。
三、结语
建筑工程项目中,涵括多种专业的设计。电气设计作为建筑工程重要的内容之一,有其重要的角色。然而现时建筑电气设计的相关标准,并没有引起工程人员足够的重视,在生产力高速发展的形势下,往往没有考虑电气设备的使用标准及可扩展性的特点,从而使电气设计不够规范,设备硬件安装混乱,安全隐患也相应增加。其实,作为一位合格的电气相关工作人员应不断探讨电气安全、经济等问题,通过各类型的综合分析,研究探讨、总结经验,才能发挥电气设计在建筑行业中的重要作用,促进建筑行业的发展。
参考文献:
[1]民用建筑电气设计规范 DG16—2008。
[2]供配电系统设计规范 GBSCO52—95。
[3]住宅设计规范GB50096一1999 (2003年版)
[4]周云毅;建筑电气设计的常见问题探讨;城市建筑,2012