建筑電氣設(shè)計(jì)中常見問題探討

潘芳

摘 要：本文作者就建筑電氣設(shè)計(jì)中的若干問題進(jìn)行簡要探討，希望起到交流與參考的作用。

關(guān)鍵詞：民用建筑；電氣設(shè)計(jì)；探析

1 前言

目前，建筑電氣的建設(shè)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(shè)計(jì)有許多新的要求，使建筑電氣的設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)范圍不斷擴(kuò)大，技術(shù)要求越來越高。

2 建筑電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

2.1 供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個獨(dú)立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機(jī)組，要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復(fù)供電，保證事故照明、電腦、消防、電梯等設(shè)備的事故用電。國內(nèi)高層建筑的供電電壓，都采用10kV標(biāo)準(zhǔn)電壓等級。

2.2 高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨(dú)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。

（2）計(jì)費(fèi)方式，采用高供高計(jì)。但在低壓側(cè)，仍裝設(shè)計(jì)費(fèi)電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。

（3）為減少變壓器臺數(shù)，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側(cè)的短路電流，正常時變壓器解列運(yùn)行，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。

（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(shè)備中的主要部分是干線?，F(xiàn)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(lián)接等等。

2.3 電氣照明設(shè)計(jì)

電氣照明設(shè)計(jì)，包括光源選擇、照度計(jì)算、燈具造型，燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。照明設(shè)計(jì)與建筑裝飾有著非常密切的關(guān)系，應(yīng)該相互配合，在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。

2.4 防雷與接地

現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計(jì)，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術(shù)雖然在工程上得到不少實(shí)際應(yīng)用，但在理論上一直是有爭議的?，F(xiàn)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(guān)鍵是做好金屬管線的接地。

現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)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(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設(shè)水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)，這對均衡電位，提高安全性都有好處。

3 建筑電氣設(shè)計(jì)中需注意的問題

3.1 配電回路問題

每戶住宅室內(nèi)配電回路不能過少，由于配電回路少，每回路所帶的負(fù)荷就增大，實(shí)際等于減少了導(dǎo)線截面。從配電箱出來的分支回路主要有空調(diào)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(diào)，根據(jù)空調(diào)器負(fù)荷大小，空調(diào)回路應(yīng)有2個，回路數(shù)量一般不少于5個，分支回路導(dǎo)線截面不應(yīng)小于2.5mm2銅芯絕緣導(dǎo)線，導(dǎo)線基本上都采用銅芯絕緣線穿管或電纜暗敷設(shè)方式，穿線管采用符合阻燃性能要求的PVC管，嚴(yán)禁導(dǎo)線直埋墻敷設(shè)。

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(jìn)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(shè)在地面墊層內(nèi)，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(jìn)行分線，在住戶鋪設(shè)地板時，往往將敷設(shè)在地坪內(nèi)的管線打斷，造成電氣不安全和使用的不方便。

3.2 電氣線路導(dǎo)線問題

（1）住宅室內(nèi)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(dǎo)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(dǎo)線比鋁導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度高，導(dǎo)電性能強(qiáng)，同樣截面的銅導(dǎo)線使用壽命比鋁線長。由于鋁線熔點(diǎn)低，表面極易氧化，一旦線路過負(fù)荷，鋁導(dǎo)線較銅導(dǎo)線易于起火，發(fā)生火災(zāi)事故。

（2）住宅室內(nèi)導(dǎo)線截面應(yīng)選擇大一些，如進(jìn)戶線至少應(yīng)選用10mm銅芯塑料線，最好選用16mm銅芯塑料線，空調(diào)回路應(yīng)不小于4mm銅芯塑料線，普通插座及照明回路導(dǎo)線選用2.5m銅芯塑料線。因?yàn)榧矣秒娖鳎ㄈ缥⒉t、氣體放電燈和鎮(zhèn)流器等）產(chǎn)生的非線性負(fù)荷日益增多，使線路產(chǎn)生諧波，而住宅導(dǎo)線的選擇通常是按機(jī)械強(qiáng)度、發(fā)熱條件、經(jīng)濟(jì)電流密度和電壓損失等因素考慮，往往忽略電壓質(zhì)量和這些諧波的影響，另外我國迄今沒有載流量標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)手冊等資料所提供的載流量都是制造商（生產(chǎn)廠家）提供的，較國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)（IEC）的載流量約大20%，而設(shè)計(jì)中又多未考慮多回路并列暗敷設(shè)時相互發(fā)熱而導(dǎo)致載流量的下降。導(dǎo)線截面過小，將引起回路阻抗增大，電壓質(zhì)量受到一定的影響，這一點(diǎn)在高層建筑中尤為突出。另外導(dǎo)線截面過小還會使導(dǎo)線發(fā)熱加劇，絕緣老化加速，易使導(dǎo)線發(fā)生線間短路和接地故障，引起電氣火災(zāi)和人身電擊事故。

3.3 電纜線路的合理設(shè)計(jì)

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(jì)其數(shù)，所以線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的，減少線路上的能耗必須引起設(shè)計(jì)重視。在建筑中，低壓配電室應(yīng)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(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象，亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)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(fù)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。

3.4 關(guān)于高層住宅建筑內(nèi)電纜轉(zhuǎn)接箱設(shè)置的問題

一般來講，所謂住宅建筑內(nèi)的電纜轉(zhuǎn)接箱，實(shí)質(zhì)為電源總配電箱。在高層住宅設(shè)計(jì)中，有些設(shè)計(jì)人員將該箱設(shè)在遠(yuǎn)離進(jìn)線點(diǎn)的某些樓層的配電小間內(nèi)，而忽視了由建筑物外引入的配電線路，應(yīng)在室內(nèi)靠近進(jìn)線點(diǎn)便于操作維護(hù)的地方裝設(shè)隔離電器的要求（可見《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50052-95-6.0.10。另外一旦高層住宅某一層發(fā)生火災(zāi)事故，不便消防人員迅速切除相關(guān)電源，所以當(dāng)供電電源從高層住宅外引入時，應(yīng)在高層住宅的地下室或架空層靠近電源進(jìn)線處設(shè)置電纜轉(zhuǎn)接箱（總配電箱），然后，才能將出線引至相關(guān)層配電小間內(nèi)的分層集中電表箱。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和大規(guī)模智能化建筑的興起，建筑電氣設(shè)計(jì)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(hù)措施的要求也越來越高，因此作為設(shè)備設(shè)計(jì)中的一部分，建筑電氣設(shè)計(jì)與其他專業(yè)特別是與結(jié)構(gòu)專業(yè)之間的協(xié)調(diào)、配合應(yīng)該得到相應(yīng)的重視。

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