吳紅軍

摘 要：文章通過結(jié)合工程的實(shí)例對建筑電氣的設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論，主要介紹了建筑電氣設(shè)計(jì)在配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安全技術(shù)系統(tǒng)等建筑電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用以及在實(shí)際施工過程中需要注意的一些問題，以供實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；電氣設(shè)計(jì)

1 引言

現(xiàn)階段的高樓大廈愈加普遍，其具備的功能也越來越多，這就意味著高層建筑對信息采集的密度要求也更加嚴(yán)格，由此產(chǎn)生的建筑的供電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及對線路的安裝施工都提出了更加全面的要求。另一方面，智能化時(shí)代的到來，帶來了更加多樣化、多種類的設(shè)備，那么需要用電的設(shè)備也就越來多樣，這同樣對電氣的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。因此，在高層建筑的電氣的設(shè)計(jì)方面以及施工安裝過程中，都必須將供電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等的安全性、可靠性以及靈活性置于更加凸顯的位置。同時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格按照電氣設(shè)計(jì)和施工的規(guī)范進(jìn)行，在此規(guī)范基礎(chǔ)上，還應(yīng)結(jié)合建筑的實(shí)際情況，對設(shè)計(jì)和施工加以優(yōu)化，使建筑電氣的智能化不僅能滿足設(shè)計(jì)和安裝的規(guī)范，還能滿足建筑實(shí)際需求。

2 工程實(shí)例

某高層建筑，高15層，地下1層，總建筑面積21365㎡。其中1層到3層設(shè)計(jì)為商場，4層到5層設(shè)計(jì)為辦公場所，6層到15層則為普通的居民住宅區(qū)域。該建筑工程的電氣的設(shè)計(jì)涵蓋配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及其他的電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

該工程的供配電按一級負(fù)荷設(shè)計(jì)，采用雙回路供電，三相五線制系統(tǒng)，并計(jì)劃配置10KV的電源共計(jì)兩個(gè)，一個(gè)作為備用。配電室計(jì)劃安置在地下1層，這里的負(fù)荷較為集中。另外，還將配備高負(fù)荷能力的變壓器，以滿足該高層建筑對防火設(shè)施的需求。

3 該工程電氣設(shè)計(jì)中堅(jiān)守的原則

工業(yè)的發(fā)展，智能化的到來，以及人口的增長，都導(dǎo)致了能源的急劇消耗，這就需要解決能源的危機(jī)?，F(xiàn)在，各行各業(yè)都在想方設(shè)法降低能源的消耗，其中之一就是節(jié)能。電能作為建筑電氣設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，首先應(yīng)該節(jié)約的就是電能，因此在建筑電氣的設(shè)計(jì)中應(yīng)堅(jiān)守節(jié)約電能的原則，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 適配該高層建筑的基本功能

適配該建筑的基本功能，也就是說其電氣的設(shè)計(jì)應(yīng)該能夠滿足該建筑使用者的基本用電設(shè)備的用電需求，比如對于居民住宅區(qū)的用電設(shè)備，包括照明、空調(diào)、冰箱等的用電需求，又比如商場店鋪內(nèi)的工藝照明和電力用電，或者是辦公場所的電腦等辦公設(shè)備的安全用電等等。

3.2 考慮該高層建筑的實(shí)際效益

要明白節(jié)能是相對的，而不是絕對的，應(yīng)該以建筑的實(shí)際的經(jīng)濟(jì)利益為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適量的節(jié)能，而不能過度的追求節(jié)能，這樣反而會(huì)增加投資比例及運(yùn)行的各項(xiàng)費(fèi)用。另外，在節(jié)能過程中增加的這一部分投資，能在多長時(shí)間內(nèi)利用節(jié)能節(jié)省下來的運(yùn)行的費(fèi)用進(jìn)行有效的回收，這一點(diǎn)也需要考慮。

3.3 避免該高層建筑不必要的能量消耗

節(jié)能真正應(yīng)該做的是節(jié)省不必要的能量的消耗，在此需要注意兩點(diǎn)。一是先明確適配建筑的功能需要消耗什么能量，關(guān)系不大的能量消耗則應(yīng)盡量避免，二是對于已知的必須消耗的能量，此時(shí)需要選擇適合的方式來達(dá)到節(jié)能的目的，比如電氣設(shè)備的損耗，以及傳送電能的線路上的損耗等，都是可以避免的也是沒用的能量的損耗。而對于面積大量廣的照明容量，則應(yīng)該采用先進(jìn)的技術(shù)達(dá)到降低其能量損耗的目的。綜上可知，節(jié)能的措施應(yīng)該以實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理且技術(shù)先進(jìn)為原則。

需要注意的是，一般民用的建筑在節(jié)能方面具有很大的潛力，在此類建筑的電氣的設(shè)計(jì)上需要注意具體的實(shí)施。而在節(jié)能的設(shè)備的選擇上，不僅需要明確該類設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功效，還應(yīng)該在設(shè)計(jì)、費(fèi)用等角度進(jìn)行一定的比較，然后再來確定節(jié)能的設(shè)備，這樣才能達(dá)到真正節(jié)能的目的。

4 配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1 該高層建筑的負(fù)荷等級分配

綜合該建筑的高度，將其劃分為一類高層建筑，首先建筑內(nèi)的消防類用電以及應(yīng)急照明等按照一級負(fù)荷的要求來供電，電梯、生活用水泵等平時(shí)較重要的用電設(shè)備按照一級負(fù)荷的要求來供電，其他的用電設(shè)備則按照三級負(fù)荷的要求來供電?？傆?jì)算容量為1835KW，其中一級負(fù)荷360KW，其余的為三級負(fù)荷。

4.2 高壓配電系統(tǒng)

本工程采用雙路10KV電源供電，選用SCB13-1250kVA變壓器兩臺(tái)。每臺(tái)變壓器負(fù)載率平均為79.8%。雙路10KV電源互為備用，假設(shè)其中的一個(gè)線路的電源發(fā)生用電的故障，另一線路的電源則可以完全配合用電設(shè)備的用電，使主要的用電設(shè)備得以正常用電。中心配電工作室安置在該建筑的地下一層，且采用防水防潮的措施，同時(shí)需配備KYN37-12Z型的10KV移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備達(dá)六臺(tái)，以及1250KVA的變壓器兩臺(tái)，低壓開關(guān)柜十五臺(tái)。

4.3 低壓配電系統(tǒng)

低壓配電系統(tǒng)需采用功率因數(shù)為集中自動(dòng)補(bǔ)償?shù)难b置，如選用TN-S的系統(tǒng)來進(jìn)行配電，另外可以用自動(dòng)循環(huán)的投切的方式的電容器，以確保自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓β室驍?shù)保持在0.92以上。除此之外，對于低壓斷路器還應(yīng)增設(shè)要延時(shí)和脫扣器，如瞬時(shí)短路的脫扣器等。最后，對于一般的負(fù)荷可選用樹干式與放射式結(jié)合的形式，而對較重要的負(fù)荷則采用雙回路的形式。為了避免火災(zāi)等情況，在重要位置的電源應(yīng)該設(shè)置漏電保護(hù)裝置。

5 其他電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

5.1 該高層建筑的照明系統(tǒng)

本建筑應(yīng)按照一般民用建筑的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，電壓不能比額定的電壓高。另外，常規(guī)環(huán)境的光源，可以根據(jù)光源的設(shè)計(jì)電壓來確定其用電的電壓。該建筑多為居民用電，燈具一般為節(jié)能燈，安裝高度低于2.4米時(shí)，應(yīng)安裝一根PE線，保障其接地。

本建筑的應(yīng)急照明燈應(yīng)按照一般正常照明的10%-15%來設(shè)置，一般出口、樓道、走廊等位置的可以使用區(qū)域集中蓄電式的供電的應(yīng)急照明系統(tǒng)，而其他的區(qū)域的應(yīng)急照明燈則可以使用雙電源末端互投的方式供電。應(yīng)急照明燈的供電時(shí)間一般保持在30min，特殊位置則應(yīng)大于60min。

5.2 該建筑的防雷及接地系統(tǒng)

該高層建筑的防雷系統(tǒng)等級為二級，防雷裝置須設(shè)置總的等電位聯(lián)結(jié)，還需適應(yīng)防止直擊雷、防止側(cè)擊雷、防雷的電感應(yīng)以及雷電波的侵入。在建筑頂部安裝避雷針，連接網(wǎng)絡(luò)應(yīng)小于或等于10m乘10m的范圍。接地系統(tǒng)可以運(yùn)用TN-S系統(tǒng)，同時(shí)確保PE線與N線在變壓器中性點(diǎn)后的絕緣性。另外，帶有金屬外殼的電氣設(shè)備或者三孔插座等的接地孔也必須與PE線形成可靠的連接。另外，凡是在絕緣被破壞時(shí)均可能帶電的設(shè)備都必須進(jìn)行接地處理。

5.3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

該建筑為一級防火建筑，因此火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)按照集中報(bào)警系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)置。首先在入口范圍內(nèi)配備消防控制室，包括火災(zāi)報(bào)警的設(shè)備、消防聯(lián)動(dòng)的控制臺(tái)、火災(zāi)應(yīng)急廣播的設(shè)備、通訊的設(shè)備等報(bào)警控制設(shè)備，同時(shí)采用集中報(bào)警的系統(tǒng)和區(qū)域報(bào)警的系統(tǒng)，在各樓層各區(qū)域都應(yīng)配備火災(zāi)的復(fù)示盤，以確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)可以精確的顯示其區(qū)域，并實(shí)施聲光的報(bào)警。其次，應(yīng)在該建筑適當(dāng)?shù)膮^(qū)域安裝報(bào)警的按鈕，同時(shí)預(yù)留出對講電話的位置。

5.4 其他電氣系統(tǒng)

本建筑應(yīng)配備完善的安保系統(tǒng)，對停車場、電梯及其他重要場所進(jìn)行安保監(jiān)視，還應(yīng)設(shè)置門禁系統(tǒng)及可視對講系統(tǒng)等。另外，本建筑還應(yīng)設(shè)置電視系統(tǒng)和電話系統(tǒng)，在住戶的客廳和主臥室內(nèi)設(shè)置電視終端及安裝電話出線盒等。

6 結(jié)束語

隨著我國建筑工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代建筑的建造高度也在不斷的發(fā)生著變化，這就對電氣設(shè)計(jì)的要求也更加嚴(yán)苛。在建筑施工過程中，電氣的設(shè)計(jì)不僅要符合國家的相關(guān)規(guī)范，還應(yīng)結(jié)合建筑的實(shí)際需求，與時(shí)俱進(jìn)。因此，電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)精準(zhǔn)的把控電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，并深入學(xué)習(xí)電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法，這樣才能打造一個(gè)節(jié)能的且實(shí)用的電氣環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何光燦.試論高層建筑電氣設(shè)計(jì)的低壓供配電系統(tǒng)的可靠性[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（32）：209.