關于建筑工程電氣設計的探討

摘要：隨著社會的發展，現代化的建筑住宅設計不斷向多功能方向發展，這對于建筑電氣設計來說提出了更高的要求，不僅要求形成完整的理論體系，同時結合現代建筑需求進行電氣設計，還需要增加電氣系統的安全性，針對這些設計要求，本文主要對現代住宅建筑電氣設計的幾個方面展開談論，僅供參考。

關鍵詞：建筑電氣設計；特點；節能

1 高層建筑電氣設計的特點

對于高層建筑來講，其電氣關聯的用電設備不僅復雜而且品種繁多。主要是包括了：電器照明方面的所有設備；貨梯、客梯等電梯設備；生活水泵和消防泵等給排水設備；冷卻塔風機以及水機組等制冷設備；引風機和鼓風機等鍋爐房設備；排風機、電冰箱等廚房用電；送風機、回風機、風機管盤在內的空調系統送電設備；以及正壓風機、排煙風機等在內的消防設備。另外，不同用處的高層建筑在用電量上也存在差別，不過總的來說耗電量比較大，再加上高層建筑的消防用電、客梯電力、應急照明等還要有分別獨立的電源。

2 高層建筑電氣設計的主要內容

2.1 電量負荷的計算

電力負荷是多少，是高層建筑供電設計的重要參數依據，其計算的準確程度對選擇合理設備并確保電力安全可靠的運行，都能起到重要作用，并發揮節能功效。一般電量負荷的計算方式主要采取負荷密度法與需要系數法。

2.2 低壓配電系統

低壓配電系統的主接線應滿足以下要求：

1）當建筑物變電所高壓側的操作開關不在低壓配電裝置附近或沒有操作開關（如高壓采用跌開式熔斷器保護）時，變電所的低壓側應設置能帶負荷操作的總開關；

2）當建筑物由鄰近變電所的低壓側供電時，在該建筑物進線處宜設置能帶負荷操作的總開關，這種開關并有明顯可見的斷開點。

為了防止電氣故障時，引起電氣設備或線路的損壞，變壓器低壓側配電線路要裝設短路保護、過負荷保護用以切斷供電電源。

2.4 接地和防雷設計

在現代高層建筑的接地設計中，由于高層建筑多選擇鋼筋混凝土剪力墻，與樓板之間有較為可靠的連接，重點在于金屬管線工作的保障。另外為防止建筑物受雷云靜電感應引起的高電位，應將建筑物內較大的金屬物加以接地，以便將感應產生的電荷及時引入地中。為防止雷電流電磁感應產生高電壓引起火花，平行敷設的長金屬物如管道、構架中的鋼筋等，每隔一定距離要用金屬物跨接并加以接地。為了避免雷電波從架空輸電線侵入損壞電氣設備，一般采用避雷器。避雷器分管型和閥型兩種，管型避雷器主要用在架空線路上，在變配電所及民用建筑內部是用閥型避雷器。

2.5 電氣的照明設計

高層建筑的電氣照明設計，主要包括燈具的造型設計、燈具的布置、照明度的計算、光源類型選擇等。電氣的照明設計實際上與建筑的裝飾密切相關，因此二者之間應相互照應、相互配合，應確保藝術意境與使用功能的統一。

照明工程設計人員和熒光燈及其他氣體放電燈的燈具制造企業，都應注意在采用電感鎮流器熒光燈及其他氣體放電燈的燈具時，設計文件中應明確注明帶補償電容器，制造企業應將補償電容器安裝在燈具內。電子鎮流器具有明顯的節能優勢，可以工頻或直流電源供電。但有些產品的性能穩定性較差，壽命較短，甚至諧波含量較高，在大量使用的場所會出現配電系統嚴重的諧波干擾現象。特別是一些劣質產品，根本達不到節能的效果。使用電子鎮流器時，應選用優質、可靠的電子鎮流器產品。個別設計人員在設計熒光燈和其他氣體放電燈的配電系統時，照明用電負荷只按光源的使用功率計算，既未設置功率因數補償電容器，甚至連鎮流器的損耗都未計入，按此計算出的電流值將會比實際電流小50%，這是很不安全的。

2.6 消防自動滅火與報警機制的設計

隨著科技的進步，高層建筑在火災自動報警滅火機制方面也逐漸統一，目前主要包括五個部分：火災探測器、分區消防報警控制器、消防中心、自動灑水滅火器和氣體自動噴射，以保證報警滅火自動化系統。在這個過程中，由探測器探測火災信號，并自動轉為電信號，電信號進入分區報警器以及消防中心，轉為聲光報警信號。而整個消防指揮與監控由消防中心完成。由于高層建筑消防用電設計跨多學科，規模、功能和控制范圍都日趨復雜，因此設計的復雜程度也越來越高。

2.7 電梯的用電設計

電梯機房一般在井道的上方。普通電梯的梯井能夠連通或者設置開口相連通。電梯根據使用功能多分為客用電梯與貨用電梯等；而按照速度劃分可分為超高速、高速、快速與低速電梯；按電流可分為直流和交流兩種。在現代高層建筑中使用的電梯，為了縮短等待的時間并提高運輸能力，多采用超高速或者高速的電梯，分組采取控制。為了提高運行的舒適性與穩定度，客用電梯多采取直流電動機作為驅動。另外，在進行電梯的電氣設計時，需要做好各項配電設計、電氣照明、選擇主開關、設置插座、裝置通風及控制等相關問題。

3 高層建筑電氣的節能設計

隨著我國人口的加劇、工業的不斷發展，對能源的消耗也不斷增加，正面臨能源危機問題。因此各行業都已提出節能的需求，這也是高層建筑電氣設計中的重要特點之一。

3.1 滿足建筑物的使用功能

高層建筑的電氣設計在使用功能方面要滿足照明在色溫、照度、顯色指數這幾方面的要求，空調溫度和風量也要得到滿足，使用舒適度和衛生狀況應得到保障；運輸通道上下和左右都要暢通無阻；一些特殊技術方面使用的要求要滿足，如在娛樂場的用電、展廳的工藝照明以及電力用電等。

3.2 經濟效益需要充分考慮

節能的同時也要充分考慮到經濟因素，建立在過分增加成本和投入基礎上的節能是不建議的。節能的焦點應該在電氣設計當中體現，能在較短時間內通過節能而得以費用回報。

3.3 以減少無謂耗能為主

應明確哪些電量消耗是與建筑物的功能無關，再考慮采取的具體措施。在設計過程中，節能措施應遵循“經濟合理、價值實用、技術先進”等原則。由于高層建筑耗電量大，節能空間也相對較大，應在設計過程中充分考慮。因此，在選擇電氣節能的設備時，應對其性能、原理、效果等多方面因素給予考慮，無論是從技術上還是經濟上，都要反復比較，在最后定選節能設備，以實現真正的節能功效。

4 結束語

綜上所述，城市建筑電氣設計是一項系統性很強的工作，廣大電氣設計工作者在設計中應精心考慮，反復衡量，從安全性、可靠性、經濟性以及節能性等方面進行綜合考慮，選擇合理的供配電方案，實現電氣系統經濟運行。同時努力采用成熟、有效的節能技術，合理配置建筑節能設備，從而達到真正有效地節約能源。

作者簡介：潘書建，身份證號碼：410123197806295011endprint