住宅小區建筑電氣部分設計

摘 要：本文結合學習到的理論知識和實際經驗，針對小區的電氣部分提出了合理設計。設計在分析小區電氣部分強電需求點和需求量的基礎上，完成了配電系統設計。包含供配電系統、照明系統、接地防雷和應急部分設計，可以為小區電氣部分設計提供理論參考。

關鍵詞：電氣；供電；接地

建筑設計越來越人性化，特別是智能化建筑、網絡化建筑的出現，對建筑物電氣部分的設計也提出了新的要求。合理的建筑物電氣部分設計不僅使用戶的安全等到保障，也達到了節能、環保的效果。

一、供配電系統設計

主接線是電氣設計中的主要部分之一，它是由變壓器、電力電纜、各種并聯電容器等設備按照一定的順序連接或者電能分配的電路整體。主電線不僅決定了其他電氣設備選擇和裝配方式，也是電力設備維修人員進行電力故障搶修的重要依據。總的來說，一次接線的安全、可靠、經濟性等方面的實現與否都是由主接線來決定的。

1.安全性。安全不僅包括人身安全，電力設備的安全也是安全標準中的重要部分。在監視、系統保護、安全性能方面，一次接線必須嚴格遵守國家標準技術規范要求。

2.可靠性。可靠性不僅與一次接線密切相關，還受電氣設備技術、自動化程度等方面的制約。

3.靈活性。概括的說，靈活性就是在形式切換最少的條件下，能夠適應不同符合的工作需求。

4.經濟性。在滿足建筑設計實際需求的條件下，主接線方案盡量做到簡化、投資最少、占用資源最少、運行維護費用低。為了減少后期設備更新費用，在設備選擇上，應以市場先進、節能設備為主。總之，在不影響運行效果的前提下，要通過合理設計和設備選型來達到節約能源、人力物力的目的。

二、照明系統設計

照明系統是每座建筑電氣的重中之重，照明系統不僅要考慮到經濟、美觀原則，還應滿足安全、適用。要使整個系統與空間環境搭配一致，正確選擇照明方式、光源類型、光源發光功率、光源數量等等。電氣設計師通常會忽略光源在形成環境氣氛、使照明在改善空間立體感、形式與光色等方面帶給建筑的美感。相對智能照明控制系統而言，傳統控制方式簡單、有效、直觀。但它過多依賴控制者的個人能力，控制相對分散和無法有效管理，其實時性和自動化程度太低。正因為此，照明的智能自動化研究有著極其有重要的意義。

1.照明光源選擇一般原則：

（1）發光效率好；

（2）色澤性好；

（3）使用壽命長；

（4）燈具經濟合理；

（5）可靠、方便、快捷；

（6）同類產品中，節能效果好；

2.照明燈具選擇

（1）使用安全：防水、防火、耐高溫，可以保證在供電不切斷的條件下能高溫工作；

（2）提高能效：發光效率高，選用燈器與辦公環境相一致；

（3）合理設計燈光功能性、經濟性等方面要求，針對不同辦公環境選擇不同燈光；

照度大小是電氣設計中重點考慮的問題，《建筑照明設計規范》有明確規定，設計人員要嚴格遵守。照度必須與所處工作環境相一致。在滿足照度要求的前提下，節能環保也是必須考慮的。根據電能需求，合理選擇一般照明、局部照明和混合照明等形式，在特殊環境中，一種光源不能滿足照度要求時，可以搭配兩種光源設計使用，可以達到所需光效。照度與照明方式方面，不僅要考慮日常使用，還應該考慮火災、水災等其他應急需求。

三、接地與防雷設計

接地裝置的設計，應根據被保護設備的絕緣水平和使用條件，選擇避雷器的型式、額定電壓等，并按照使用情況校驗所選避雷器的滅弧電壓和工頻放電電壓等。在我國制定的《建筑電氣設計技術規范中》對建筑物防雷有明確規定，要求建筑物必須明確建筑防雷級別，并據此設置防雷措施。對建筑物上易受雷擊的地方要設置避雷帶、接閃器等設備，也可以利用建筑物本身的鋼筋作為引線，將雷電引入大地。常見的防雷方法是三相五線制，也叫TN-S系統，它是由A、B、C三根項線、一根雙色接地線和一根中性線組成的。被認為是目前最常用的防雷方法之一。

1.為了保障建筑物內部工作人員人身安全，《建筑設計規范中》規定要在衛生間設置局部等電位點，并把各點聯結。目前，我國自助研制的電位聯結用的各種設備已經上市，但這種設備在安裝調試時還有些困難。根據實際工程經驗，大多設計方案是將板、鋼筋、樓內金屬等用部分用20×4mm鍍鋅扁鋼聯通的方法實現等電位點相連。此外，也可以在墻內設置多個等電位聯結端子，由各個端子與各金屬聯結。為了美觀考慮，本設計采用后一種方法。

2.在建筑頂部設置避雷網，用作防雷擊接閃設備。避雷網是由一塊25×4mm的鍍鋅扁鋼組成，網格的大小不大于10mm，經驗豐富的設計人員都會將網格與大樓內部的鋼筋相連接，利用鋼筋本身將作為引下線，整個鋼筋網絡都可以作為接地介質。

3.為了防止雷電對電纜線的壽命造成影響，應將電纜線的進出線部分的金屬外皮、金屬物等與電氣設備一同接地。

4.雷電的電磁脈沖通常會引起電壓或者電流過大，一定要在易受雷電攻擊的地方設置電涌保護器。

避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設備，它實質是一個放電器，與被保護的電氣設備并聯，當作用電壓超過一定幅值時，避雷器先放電，限制了過電壓，保護了其它電氣設備。

為了限制由線路傳來的過電壓波的幅值，以保護變壓器及電氣設備，在配電裝置內就需要裝設另一類過電壓保護裝置，即避雷器。采用閥型避雷器以及與閥型避雷器相配合的進線保護段作為變電所對雷電浸入波的保護。一套完整的防雷系統的設計應包括內部防雷系統和外部防雷系統。外部系統就是常見的避雷針、避雷帶、接地引線等，外部防雷設計不僅可以保護電氣系統，也可以保護建筑物本身避免遭受雷擊，主要原理是將可能擊中建筑物的雷電通過介質泄放至地下。內部防雷系統主要是保護建筑內部的工作人員和貴重的電氣設備。在房間內部或者重要設備前安放避雷設備，防雷的原理是使設備、導線、大地共同構成一個等電位的狀態。此外，部分內部防雷系統也可能會把雷電拒之在外，甚至通過外部系統泄放至地下。

四、應急部分設計

為了有效預防火災對電氣部分的影響，整個建筑應設置消防應急部分，包括：電話機房、安防中心、消防中心等部分。《建筑消防設計規范》中，建筑配電部分的火災報警分為一級火災保護和特級火災保護兩種建筑。本設計為一級防火建筑，采用一級監控設計，將最末端的配電箱設置為一級保護。特級電氣保護的建筑通常是指博物館、軍事保密機關等等，保護對象為特級建筑物就是采用兩級或者多級監控方案來實現的。在建筑電氣設計中，所考慮的火災主要是電氣部分所能夠引起的火災。包括線路短路、老化、功率過大等等。除了電氣部分的硬件火災預防措施外，滅火設備也一定健全，常用的電氣類滅火設備就干粉滅火器和泡沫滅火器，這也是小區內應該配備的。

在《建筑設計規范中》，對應急照明系統，有詳細的規定，應急照明系統不但決定著建筑的壽命年限，還對建筑內工作人員的生命財產安全起到保護作用。近十年來，我國三分之一的火災傷亡是由于建筑內應急照明設施不健全導致的，即使部分建筑裝有應急照明系統，但是火災后的供電系統被完全阻斷，使得應有的照明系統不能發揮作用。

參考文獻：

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[2]芮靜康.建筑電氣工程師手冊.中國建筑工業出版社，2004.

[3]戴瑜興，黃鐵兵.民用建筑電氣設計數據手冊.中國建筑工業出版社，2005.

作者簡介：文德仲（1995-02-），四川廣安人，本科在讀，就讀于西北民族大學電氣工程及其自動化專業。