薛茜

摘要：本文作者就建筑電氣設計中的若干問題進行簡要探討，希望起到交流與參考的作用。

關鍵詞：民用建筑；電氣設計；探析

目前，建筑電氣的建設逐漸向自動化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展，這些方面必然對電氣設計有許多新的要求，使建筑電氣的設計業(yè)務范圍不斷擴大，技術要求越來越高。一個設計的合理性直接影響電氣設備的成本，以上只是討論了較大系統(tǒng)方面的影響，而在實際的細部設計中還有許多值得探討的關于更安全、更可靠、更好的節(jié)約成本的問題，只有經過仔細的設計，根據實際情況，即為將來發(fā)展留出裕量又節(jié)省投資，這樣才是一個合理的設計。

1 建筑電氣設計的主要內容

1.1供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發(fā)電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦、消防、電梯等設備的事故用電。國內高層建筑的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。

1.2高低壓配電系統(tǒng)的設計

1.2.1 高壓配電系統(tǒng)：現代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。

1.2.2 計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。

1.2.3 為減少變壓器臺數，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯絡開關。

1.2.4 高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線?，F代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母千線聯接等等。

1.3電氣照明設計

電氣照明設計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調光控制和照明配電線路敷設等。照明設計與建筑裝飾有著非常密切的關系，應該相互配合，在使用功能及藝術意境方面求得統(tǒng)一。

1.4防雷與接地

現代高層建筑的防雷設計，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術雖然在工程上得到不少實際應用，但在理論上一直是有爭議的?，F代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關鍵是做好金屬管線的接地。

現代高層建筑的防雷接地、電氣設備的保護接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎作接地板。盡管基礎鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎連接成接地網，這對均衡電位，提高安全性都有好處。

2 建筑電氣設計中需注意的問題

2.1配電回路問題

每戶住宅室內配電回路不能過少，由于配電回路少，每回路所帶的負荷就增大，實際等于減少了導線截面。從配電箱出來的分支回路主要有空調電源插座、電源插座、照明、廚房電源插座、衛(wèi)生間電源插座等。而目前在住宅中，起居室、臥室都會有空調，根據空調器負荷大小，空調回路應有2個，回路數量一般不少于5個，分支回路導線截面不應小于2.5mm2銅芯絕緣導線，導線基本上都采用銅芯絕緣線穿管或電纜暗敷設方式，穿線管采用符合阻燃性能要求的PVC管，嚴禁導線直埋墻敷設。

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，其余管線均敷設在地面墊層內，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行分線，在住戶鋪設地板時，往往將敷設在地坪內的管線打斷，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，就可以避免上述問題的發(fā)生，因為管線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行分線，而非頂棚燈的接線盒，住戶可根據配電平面圖，了解進入分支回路的具體方向和位置，從而避免在鋪設地板時將管線打斷。

2.2電氣線路導線問題

2.2.1 住宅室內配線要用銅芯塑料線。而在日常工作中，有的為了節(jié)省投資，導線選用鋁芯塑料線，這樣一來就為日后用電安全埋下隱患。我們知道銅導線比鋁導線機械強度高，導電性能強，同樣截面的銅導線使用壽命比鋁線長。由于鋁線熔點低，表面極易氧化，一旦線路過負荷，鋁導線較銅導線易于起火，發(fā)生火災事故。

2.2.2 住宅室內導線截面應選擇大一些，如進戶線至少應選用10mm銅芯塑料線，最好選用16mm銅芯塑料線，空調回路應不小于4mm銅芯塑料線，普通插座及照明回路導線選用2.5m銅芯塑料線。因為家用電器（如微波爐、氣體放電燈和鎮(zhèn)流器等）產生的非線性負荷日益增多，使線路產生諧波，而住宅導線的選擇通常是按機械強度、發(fā)熱條件、經濟電流密度和電壓損失等因素考慮，往往忽略電壓質量和這些諧波的影響，另外我國迄今沒有載流量標準，設計手冊等資料所提供的載流量都是制造商（生產廠家）提供的，較國際電工委員會標準（IEC）的載流量約大20%，而設計中又多未考慮多回路并列暗敷設時相互發(fā)熱而導致載流量的下降。導線截面過小，將引起回路阻抗增大，電壓質量受到一定的影響，這一點在高層建筑中尤為突出。另外導線截面過小還會使導線發(fā)熱加劇，絕緣老化加速，易使導線發(fā)生線間短路和接地故障，引起電氣火災和人身電擊事故。

2.3電纜線路的合理設計

在一個工程中，線路左右上下縱橫交錯，小工程線路全長不下萬米，大工程更是不計其數，所以線路上的總有功損耗是相當可觀的，減少線路上的能耗必須引起設計重視。在建筑中，低壓配電室應靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線，不至于產生支線沿著干線倒送的現象，亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路都分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。另外，還可利用某些季節(jié)性負荷的線路，這些用戶不用時，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。

2.4關于高層住宅建筑內電纜轉接箱設置的問題

一般來講，所謂住宅建筑內的電纜轉接箱，實質為電源總配電箱。在高層住宅設計中，有些設計人員將該箱設在遠離進線點的某些樓層的配電小間內，而忽視了由建筑物外引入的配電線路，應在室內靠近進線點便于操作維護的地方裝設隔離電器的要求（可見《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-95-6.0.10）。另外一旦高層住宅某一層發(fā)生火災事故，不便消防人員迅速切除相關電源，所以當供電電源從高層住宅外引入時，應在高層住宅的地下室或架空層靠近電源進線處設置電纜轉接箱（總配電箱），然后，才能將出線引至相關層配電小間內的分層集中電表箱。

3 結束語

隨著現代電子產業(yè)的發(fā)展和大規(guī)模智能化建筑的興起，建筑電氣設計中所涉及的各類管線將越來越多，對防雷、防電磁脈沖等保護措施的要求也越來越高，因此作為設備設計中的一部分，建筑電氣設計與其他專業(yè)特別是與結構專業(yè)之間的協調、配合應該得到相應的重視。

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