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摘要:建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和相关的国家标准和规范的前提下,进行工业和民用建筑中的建筑电气设计,并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理的要求。本文就建筑电气设计中的若干问题进行简要探讨。
关键词:建筑电气;工程;设计
建筑电气作为一个专业,从无到有,由简单而复杂,发展到如今已经囊括了多个系统,并且随着以IT业为龙头的科学技术的发展,及其在建筑业的应用,现代计算机技术、现代控制技术、网络技术和现代通信技术在建筑电气领域取得了广泛的应用,使得建筑更加节能、环保,安全。在工程实践中,伴随着不断暴露的问题和解决问题的过程,建筑电气必将日趋成熟和发展健全;在避免二次投资造成浪费的同时,走向专业化、正规化和规范化。
一、配电平面布置的设计
(一)照明设计概述
电气照明设计的主要任务是根据实际生活条件和要求,结合经济技术的可能性,选择配光合理的光源,合理的照度分布,一般照明与局部照明的配合,室内各部分亮度的变化限制眩光以及光色和显色等。从而达到美观、舒适的效果。
(二)照明设计的一般规定
根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008,住宅(公寓)电气照明设计应符合下列规定:
(1)住宅(公寓)照明宜选用细管径直管荧光灯或紧凑型荧光灯。当因装饰需要选用白炽灯时,宜选用双螺旋白炽灯。
(2)灯具的选择应根据具体房间的功能而定,宜采用直接照明和开启式灯具,并宜选用节能型灯具。
(3)起居室的照明宜满足多功能使用要求,除应设置一般照明外,还宜设置装饰台灯、落地灯等。高级公寓的起居厅照明宜采用可调光方式。
(4)住宅(公寓)的公共走道、走廊、楼梯间应设人工照明,除高层住宅(公寓)的电梯厅和火灾应急照明外,均应安装节能型自熄开关或设带指示灯(或自发光装置)的双控延时开关。
(5)卫生间、浴室等潮湿且易污场所,宜采用防潮易清洁的灯具。
(6)卫生间的灯具位置应避免安装在便器或浴缸的上面及其背后。开关宜设于卫生间门外。
(7)高级住宅(公寓)的客厅、通道和卫生间,宜采用带指示灯的跷板式开关。
(8)住宅配电箱(分户箱)的进线端应装设短路、过负荷和过、欠电压保护电器。分户箱宜设在住户走廊或门厅内便于检修、维护的地方。
(9)电源插座底边距地低于1.8m时,应选用安全型插座。
二、供配电系统的设计
(一)供配电系统的概述
供配电系统设计要彻执行国家的技术经济政策,做到保障人身安全,供电可靠,技术先进和经济合理。另外,供配电系统的还必须做统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件,合理确定设计方案。
(二)负荷的分级及要求
1、负荷分级的相关规范:电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级,并应符合下列规定:
(1)符合下列情况之一时,应为一级负荷:
1)中断供电将造成人身伤亡时。
2)中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如:重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废,国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。
3)中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
2、本工程的负荷情况
三级负荷对供电无特殊要求,采用单回路供电,但应使配电系统简洁可靠,尽量减少配电级数,低压配电级数一般不宜超过四级。且应在技术经济合理的条件下,尽量减少电压偏差和电压波动。在以三级负荷为主,有少量一、二级负荷的用户,可设置仅满足一、二级负荷需要的自备电源。
(三)建筑供配电系统的设计
1、基本规定
(1)低压架空引入时,进户线宜穿钢管保护,接户线应尽量避免靠近阳台或窗户的正上方、正下方或左右近旁,其对地距离在3m以上。
(2)电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线,导线应采用铜线,进户线截面不应小于10mm2,分支回路截面不应小于2.5mm2。
(3)户内空调电源插座、普通电源插座与照明回路应分路设计,厨房电源插座和卫生间电源插座应设置独立回路。
(4)除空调电源插座外,其他电源插座回路应设置漏电保护装置。
2、住宅配电系统
(1)楼层配电系统主要采用漏电保护器,可组合成多种方案。
(2)住户电度表安装位置选择:
住户电度表,宜集中安装在楼层配电间内,采用单相供电。有三相用电的用户,三相电源只供设备专用。应用220V/380V三相电源供电,安装三块单相电度表。住宅楼当用电设备容量过大时,采用两路低压电的方式供电。
三、设计中应注意的相关问题
(一)供配电系统。住宅楼及单元电源进线采用单相还是三相制,国标意见稿未作具体规定。由户用电表开并箱向室内配电回路,应以照明、空调及其它电器用插座分三个回路为基本回路,除以上三个回路外,尚应根据地区条件和工程要求增设厨房电器具专用回路,以及卫生间电热水器专用回路。
(二)导线及敷设。各地区规定在住宅电气设计中,导线基本上都采用铜芯绝缘线穿管或电缆暗敷设方式,穿线管采用符合阻燃性能要求的PVC管或焊接网管,严禁导线(含护套线)直埋墙敷设,导线截面大小,主要是用户电表箱前的干线要留有发展裕量(15~20年),一般为4~6mm2铜芯绝缘线。用户电表箱至室内各支路导线截面一般为2.5mm2,照明专用支路可用1.5mm2,笔者认为厨房电具专用支路应根据工程具体要求予以考虑。
(三)开关、插座。为保证用户安全,末端负荷的电源开关应采用可同时断开相线和N线的开关,即双极隔离电器。
(四)照明与节电。照明回路作为专用回路从用户配电箱出线是所有规范、规定都明确的。住宅照明灯具光源的选用,根据国家节电主管部门规定在公共场所限期取消白炽灯,推广使用高效节能灯之精神,主张照明设计应使室内光环境实用和舒适,宜将照明度标准在现行基础上提高1~2个等级,这对保护视力也会有好处的。
(五)接地系统与其保护。关于低压配电系统的接地型式在住宅设计中如何应用,新国标征求意见稿和汇编中多数都未提及,在部分已经列入了此内容的规范中,有三种情况:
一是采用TN~S或TN~C~S接地系统,个别称低压配电规定用TN~C系统。
二是由城市公用低压线路供电的住宅建筑,多采用TT系统。生活小区的住宅团组由各生活小区配变电所配电时采用TN~C~S系统,对附设有配电所的高层民居建筑采用TN~S系统。TN~C~S系统重复接地散流电阻为4欧姆,且TN~C~S系统的PEN线宜采用等截面电缆(线),PEN线进入住宅总电度表箱后,必须分开为相互绝缘的PE、N线。分开后的PE、N线再不允许有任何金属连结。
三是由公用低压线路供电的住宅建筑,明确应用TT系统。当住宅楼设有10/0.4kv,变压器作供电电源,则该楼内低压配电系统接地型式应全部采用TN~S系统,不得采用TN~C系统或TT系统。
以上三种接地系统中,第三种更符合于我国许多大城市供电局和国外大多数国家供电公司规定,即公用低压电网供电的住宅建筑及用户必须采用TT系统的理由是,因为同一变压器供电的TN系统内,PEN线和PE线都是连通的,当发生某处接地故障时,故障电压可沿PEN线和PE线传至它处,可能引起电气事故而难以查明事故原因。
参考文献:
[1]马东伟.建筑配电设备的选择及容量设计问题的探讨[J].民营科技.2008(06).
[2]陈礼珍.建筑电气安装工程中常见问题的分析及处理[J].内江科技.2011(06).