摘要：随着建筑业的不断发展和人们安全意识的提高，对建筑电气设计的可靠性和经济性提出了更高的要求。特别是现代建筑内部功能日益多样化，间接增加了建筑电气设计的复杂性。为了满足用户用电需求，提高建筑电气设计的安全性和实用性，需要结合先进的设计理念和施工设备，制定完善的施工方案，以保证建筑电气设计的高质量。基于此，本文主要对提高建筑电气设计的可靠性和经济性进行分析探讨。
关键词：建筑电气设计；可靠性；经济性；提高措施
1、前言
近年来，我国相继颁布执行了电气设计的相关规范、规程。但由于新旧规范、规程在内容上有所不同，为电气设计增加了困难。只有把握住电气设计的工作要点，学习先进的设计经验，正确理解设计规范，才能不断提升电气设计水平，从而保证建筑电气设计的可靠性，同时提高其经济性。
2、建筑电气设计
2.1工程概况
该工程总建筑面积约216184m2，建筑主体高度191.8m，属一类高层公建。由地下五层车库、地上六层商业裙房及两栋四十三层甲级写字楼塔楼组成。根据功能及管理运营要求，甲方要求A塔楼、B塔楼、裙房车库三部分供配电系统独立设置。
2.2负荷分级及计算
2.2.1超高层建筑负荷分级按一类高层建筑确定
该工程负荷分级如下：
一级负荷：消防用电设备、应急照明、走道照明、客梯、生活给水系统、排污泵、安防及智能控制系统、电信及管理用电子计算机系统设备、航空障碍照明等。
二级负荷：扶梯、电影院用电等。
三级负荷：除一、二级负荷以外的其他负荷。
2.2.2负荷取值及计算
（1）建筑负荷密度与建筑功能、建筑面积、建筑高度、附属功能等因素有关。负荷指标一般在80～120W/m2。商业的用电负荷指标取值应结合不同业态确定，同为商铺，但餐饮商铺和百货商铺的用电负荷指标差异就很大，一般应结合使用需求及业主招商的要求综合考虑，该项目用电负荷指标详见表1。
（2）负荷计算
电力安装容量:Pe=28031kW；有功计算负荷:Pjs=17518kW变压器安装容量:Sb=23200kVA经计算该工程单位面积变压器装机容量107VA/㎡。
2.3供电电源
超高层建筑应进行整体供配电系统设计，至少需要两路独立市电电源，另需设应急电源或备用电源，一般采用柴油发电机作为应急电源或备用电源。
（1）该项目引入4路10kV电源，4路10kV电源分别引入该工程B1F设置的两个10kV用户配电站，各组的两路电源均引自不同的区域变电站。两路电源同时使用，并互为备用，当其中一路10kV线路故障或检修时，另一路10kV电源仍能负担该项目的重要负荷。
（2）该项目建筑高度低于200m，选用低压（400V）柴油发电机组。根据业主运营管理需求，设置3台柴油发电机组分别供A塔、B塔、裙房车库使用。其中A、B塔楼发电机容量均为1000kW，裙房地库发电机容量为1200kW。此外，为满足将来重要租户的需求，在1#及2#发电机房分别预留1台发电机位置供将来客户自行安装。因为条件制约，B塔、裙房机房位置无法满足风冷机组送排风要求，同时考虑减少对建筑立面的影响，故选择水冷型柴油发电机组。每台水冷发电机组在机房内设置一用一备两台冷却水循环泵，冷却水循环泵将柴油机工作时产生的热水泵送至裙房屋面的远置散热器，通过热交换冷却后重新回到柴油机，并对柴油机进行冷却。
2.4高压供配电系统
10kV供配电系统可采取主配电所—分配电所（由总配电所采用单母线不分段的主接线形式以放射式引至各分配变电所向各台变压器供电）、二级配电（总配电所向各分配电所供电，分配电所经过二级配电向变压器供电）两种配电形式。主分结构配电形式与二级配电相比较，缺点是中压电缆数量较多，主站中压开关柜数量多，优点是配电级数少一级，简单、可靠性高。
该工程10kV配电采用主分结构配电形式，主配变电采用单母线分段的主接线形式放射式引至分配变电所，保护设在主站，分站进线设负荷开关起隔离作用，详见图1。
2.5低压配电系统
2.5.1配电方式
该项目低压配电系统采用三级配电方式，配变电室设总箱，各楼层电井、配电间设层配电箱，终端设用户配电箱。配电系统上下级之间保护开关动作具有选择性。水泵、电梯等单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式配电；办公、商业采用树干式配电。消防一、二级负荷采用双电源或双回路末级自动切换供电；非消防一、二级负荷采用双电源或双回路供电。
2.5.2系统类型
低压配电系统采用单母线分段+一段应急母线，两路市电为分段的单母线供电，中间设联络断路器，另设置一段应急母线段，为应急负荷和备用负荷供电。市电与发电机之间采用机械、电气连锁。
3、全面提高建筑电气设计的可靠性和经济性的措施
3.1进行绝缘材料的基本现场检查
在建筑电气的施工中，尽量地使用绝缘性强的绝缘材料，这样不仅可以有效地减少施工人员的伤亡，而且可以直接地增强建筑电气设计的整体质量管理水平。在施工现场，将绝缘体检验的程序考虑进去，做好进入建筑电气设计的绝缘体检验工作。准确计算电力负荷的相关系数，依据系数来选择供电设备，针对高层建筑，使用负荷密度的方法来算出依据参数，确保安全运行。平衡设计低压柜的用电量，综合评估设计阶段的投资控制，降低检验绝缘设备的成本，绝缘材料的正确选择也需要设计人员的整体设计水平的提高，电气设计的人员只有增加危机意识，重视安全性能，才能抓好建筑电气设计的安全管理。
3.2强化过载和短路的保护设计
只有将电气设计进行整体的完善，建筑工程才能投入使用，建筑配电系统的运行安全性应该与现代建筑的设计相契合，在实际的工程应用设计中，加强过载和短路的保护设计极其重要。由于建筑电气设计使用的电量较大，在输出电压下降的情况下，容易出现短路过流，导致电流在一定时间内迅猛增加，在这种情况下，选择适当的熔断器才能起到保护作用，但不是所有的过载保护电路都能完整地反应过载原因，因此应该选用已经注明好的定额电流和电压的熔断器，这样可以显示出熔断器能否承载线路中的电流，据此选择合理的应对措施。
3.3加强漏电和接地的保护设计
现代化的建筑电气设计要保证接地的可靠性，在工程的实际应用中，做好金属管线的接地，混合型的接地系统可以分散在钢筋混凝土剪力墙中，达到均衡电位的效果，如果有必要的话，装配水平方向的人工接地，针对人身安全而进行的接地设计可以有效提升建筑电气设计的可靠性和安全性，不设置保护接地会导致使用者遭受接触电击的严重危害，避免出现接地故障，回路中的故障电流不适合应用电位策略，人身的安全无法得到有效的保障。一般的漏电是不易造成重大的人员伤亡的，但是超过标准的漏电现象会给人体的安全性造化巨大的威胁，相关的应用检测应该符合标准要求，拒绝用电事故。
3.4改善整个系统的故障检测能力
故障排除对整个系统起着非常重要的作用，当电气系统发生故障时，我们要本着“安全第一”的原则对其进行处理。首先，当整个系统出现故障时，我们要对其进行详细的分析，并根据实际情况采取有效的措施进行处理；其次，如果故障和安全出现冲突，我们要把安全放在第一位；最后，我们要采用科学技术使得整个系统的故障自我检测能力提高，这样就能及时的处理系统中的故障，使得整个系统的可靠性更能得到保证。
4、结语
综上所述，随着人民生活水平的不断提高，人们对衣食住行都有了新的需求，房子作为一家人安身立命的基础，其发展备受人们的关注。现代建筑电气的可靠性和经济性设计关系到人民是否可以住的安心住的舒心。采取先进的设计理念进行设计，对保障人们生活质量，减少电气故障和事故起到很重要的作用。
参考文献：
[1]息战备.经济建设中建筑电气设计的可靠性和经济性[J].环球市场信息导报,2015,No.59214:68-69.
[2]王春燕.论提高建筑电气设计的可靠性和经济性[J].科技致富向导,2013,No.46518:174.
论文作者:唐小倩
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/22
标签：负荷论文; 建筑论文; 电气设计论文; 系统论文; 可靠性论文; 电源论文; 母线论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;