摘要:伴随着21世纪的到来,高层建筑的增多,高层建筑电气设计变得越来越重要,对建筑的使用功能和建筑的质量有着重要的影响,要在设计中不断的去完善,通过积累的经验和理论结合,将高层建筑的电气设计不断完善和发展。同时,要想完善高层建筑的电气系统,必须做好高层建筑的电气设计。设计人员必须保证电气系统的安全性、节能性和经济性。
关键词:建筑电气设计;可靠性;经济性;发展趋势;改革策略
一、建筑电气设计概论
(一)建筑电气设计的原则。一是建筑电气设计首先必须严格按照国家有关规定,明确电气设计的内容,保证电气设计图纸能够满足设计要求和设计标准,然后按照设计程序进行施工。二是电气设计必须符合实际情况,采用先进的技术手段,保障电气设备的用电安全。另外,还要采用优质的电气材料和设备,保证建筑电气设计的可靠性。三是电气设计是建筑设计的重要内容,因此在设计过程中,电气设计人员应该与其他专业设计人员协调工作,保证整个建筑物设计的和谐性。四是要根据建筑实际的用电量以及电负荷的等级,确定变压器的数量、配电方式等,确保供电安全、可靠。
(二)建筑电气设计要点。一是供电设计,供电设计主要有继电保护的配置,供电电压、来源、可靠性以及主接线等等。二是对于电力负荷以及短路电流的计算,应该保持合理、真实。三是低压配电线路设计,要根据实际情况科学的选择合适规格、型号的线路,低压配电线路的保护等级应低于三级。四是电气设备选择,电气设备在选择时,应注意防火、防电、节能功能。
(三)建筑电气设计的基本要求。一是安全性。在进行建筑电气施工或者其他操作时,要保障工作人员以及电气设备的安全,日常的维护和检修工作必须在安全的条件下进行。电气设备要保证在额定电流、电压的情况下运行,如果发生事故,要保证能够立即切断事故区域的供电。二是可靠性。要根据实际用电负荷的等级,在各种运行方式下能够保证供电的连续性,确保供电可靠。三是简洁性。主结线应该尽量简单、明显,避免多余的电气设备;电气设备要保证投入或切断某些设备、线路时,操作便捷;保证分合闸设备安装的位置直观。提高电气设计间接性能够避免操作失误,同时还可以极大的提高系统运行的可靠性,如果发生电气事故,也可以保证能够快速处理。另外,简洁性还体现在具有适应发展的可能性。四是选择性。如果发生电气故障,为了尽量缩小事故范围,在电气设计时,还应该注意选择性问题。选择性设计一般要考虑不同整定电流的配合以及断路器脱扣时间的配合。但是提高选择性务必会导致经济性的降低,因此,可以在比较重要的回路中考虑选择性。
二、建筑电气设计的内容
当前的建筑物风格十分多样,且高层建筑数量较多、建筑物所占面积较大、内部功能十分复杂,由此,就增加了建筑电气设计的难度。从广义上来说,建筑电气设计指对户外工程进行电气设计,包括广场、道路、工业建筑等工程。从狭义上来说,建筑电气设计单纯的只对民用建筑进行电气设计。以往的建筑电气设计通常只包含照明设计与供电设计。而随着时代的发展,当前建筑电气设计的主要内容为强电设计与弱电设计。强电设计中包括防雷、接地设计、照明设计及供电设计。而弱电设计通常包括楼宇自控系统设计、有线电视设计、网络设计、电话设计、消防设计。
三、建筑强电设计概述
1.遵循可靠性原则
同一电压等级供电系统变配电级数最好不超过两级,尽可能的降低变电级数过多而导致的建筑电能损耗。确保在建筑电气系统运行中,供电的稳定性、连续性与可靠性。
2.稳定性设计概述
在以往建筑电气设计过程中,未充分重视建筑强电的设计安装,往往只考虑到了强电系统的正常运行,而没有考虑到强电系统供电稳定性。一般情况下,建筑物区域范围内的用电都属于正常电压。但如果建筑强电系统供电不稳定的话,即便入户电压经由外部变压器降压作用,其仍然会市场产生电压波动变化的问题。若在建筑电气系统设计的过程中,没有全面考虑到强电系统的稳定性,就会增大对电压波动控制的难度,进而严重冲击输电线路及各种用电设备。如果电压波动大于电器所能够承受的范围,就会烧坏线路,严重的还会威胁人们生命财产安全。
3.经济性设计概述
在建筑电气设计中,要考虑到实际的设计条件,采购与工程需要相符的电气线路、用电设备,选择合理的工作体系,以确保电气设计的可靠性,稳定性,从而进一步保障设计的经济性,最终提高电气系统运作的效率。在实际电气设计中,对配电系统进行合理设计,可以促使电气系统维持在最佳状态下,进而使电气系统实现最优化,减少电能消耗,从而实现电气设计经济性的目标,确保电气设计的质量。
4.强电部分设计经济性与可靠性间的关系
一般情况下,在电气设计过程中,只要从上述方面进行设计,就可以有效实现电气设计的经济性。即不论是哪种建筑电气设计都要考虑到电气系统的可靠性、稳定性与经济性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际设计中对经济性问题进行考虑的过程中,要把握全局,结合建筑物的具体情况,对电气系统及其子环节进行合理设计与规划。但我们需要知道的是建筑电气设计的可靠性与经济设计是存在一定关系的,即相互制约、相互促进。可靠性与经济性既包含统一的方面,同时也有矛盾存在。若在电气设计过程中,单单考虑了电气设计的可靠性,没有考虑到电气设计的经济性,就会导致在电气设计中,增加诸多不必要的电气设备,进而导致资金浪费严重,乃至会导致建筑工程施工成本超出预期目标。同时如果在电气设计过程中,只考虑了电气设计的经济性原则,盲目的减少电气设备的数量,对电力线路进行简化,就会降低建筑电气系统的可靠性,影响建筑物的质量。一旦发生质量事故,就会非常容易导致大面积停电问题,严重影响了人们的生产生活及国家经济。所以,在建筑电气设计过程中,协调处理电气设计可靠性与经济性之间的关系是十分重要的,同时还要从多个角度出发,合理的解决电气设计中存在的问题,确保建筑工程电气系统设计的质量。
四、建筑电气弱电设计概述
随着建筑电气智能化的不断提升,智能化已经应用在诸多领域。智能化具有运作效率高、能源消耗低、污染低的优势,由此其在建筑用电中获得了广泛的应用。尤其是当前社会主张以人为本,坚持可持续化发展,并以能源节约作为建筑设计的主要考虑目标,由此,弱电系统的数量不断增多,其在基建投资中所占的比率也逐渐提高。因此,对弱电系统各个系统的合理设计是满足建筑电气设计经济性与可靠性的关键,同时也可以有效的提升智能化的水平。弱电系统的诸多子系统中,包括停车场管理系统、门禁系统、有线电视和网络网络语音系统、楼宇自控系统及保安监视系统都需要依照相关标准预留管线。并由承包单位结合具体的施工情况合理调整其他的部分。当前,弱电系统设计的关键点就是火灾报警及消防联动系统、综合布线系统。
火灾自动报警及消防联动系统的成本通常与模块数量和探测器数量相关。所以,在弱电系统设计中,要尽可能的减少模块数量和探测器数量,减少火灾自动报警及消防联动系统的投资成本。
综合布线系统是通过统一规范设计数字信号、语言信号的配线,综合在一套标准的配线系统上。综合布线系统是一种具有开放性的网络平台,可以实现世界范围内的资源共享,包括可以实现电视会议、电话会议、个人数据库、综合信息数据库管理、财务管理、电子邮件、报表处理及个人数据库。节约综合布线系统成本通常是通过减少信息点来降低的,因此,要结合实际状况对信息点进行合理设计。
五、建筑电气设计的发展趋势与改革方向
1.选择合理的供电方式。在实际施工过程中,采用10kV高压侧双电源进线供电方式可靠性较高,但前期投资较大;采用10kV高压侧单电源进线供电方式投资成本较小,而且与第一种供电方式想象比,可靠性没有明显降低。根据实际施工情况可见,第二种供电方式的可靠性基本可以满足一般建筑电气的要求,所以一般采用第二种供电方式。值得注意的是,为了日后使用方便,配电室在设计阶段应该注意预留出一定的位置,便于安装高压进线柜。
2.变压器容量和台数的选择策略。变压器的数量以及容量也是电气设计的重要内容,为了保证建筑电气设计能够达到可靠性要求,保障人们使用安全,对变压器的数量以及容量应该进行合理选择,另外,在选择时,要以长远的眼光来分析和预测电负荷量,保证变压器的选用更加科学、合理。
3.进户线及室内电气设计。在对室内电气进行设计时,首先要明确用户用电的线路,另外室内的电路设计要明确分工。室内电气设计必须保证室内电器较多的房建有足够的插座,从而保证电气使用的便利性和安全性。新时期,为了保证建筑室内电气设备能够满足用电需求,室内设计必须提高用电的可靠性。
4.尽量简化系统结构,减少元件设备的数量。一个设备由多个元件或多极电路串接而成,一个系统由多个设备串接而成。如果串接元件、设备较多,则设备、系统越将无法正常运行。所以,在设计中,在不影响电路功能的前提下,应该尽可能地减少元件及连接点数量,简化电路结构,避免串联的结构形式。
5.尽量选用优质、节能、安全可靠的元件设备。在选择电气元件时,应该尽量选用标准件和接插件,提高元器件的通用性。在对电气设备进行时,还应该注意建筑防火的要求。例如,高层建筑电气设计中,室内变压器和高压断路器不应该采用油浸式,应该采用环氧树脂浇注的干式变压器和真空断路器。
6.环保方向,社会主义市场经济的发展给人们的生活带来了较大的福利,但是也带来很多大负面影响。人类的生存环境日益恶化,资源能源耗费十分巨大,生活的压力骤增。为了更好地生存,人们必须要改变原有的生产生活方式,将发展的重点置于环境保护方面。我国建筑行业也是如此,要深入贯彻和落实科学发展观和可持续发展理念,做好资源节约和环境保护工作。同时,为了推动我国建筑电气技术的绿色环保化,相关工作人员必须要做好技术改进工作,完善设备的节能性能等,减少更多的能源资源消耗。
六、结束语:
综上所述,随着国民经济的不断发展,建筑行业也在不断进步。但是,随着建筑规模的扩大,建筑电气设备也越来越多,为了保证建筑电气设计能够符合设计要求,更好的满足业主需求,电气设计必须符合一定的设计要求,从而保证其设计可靠性。有关设计单位及其设计工作者需要坚持建筑电气设计的原则和要求,掌握建筑电气设计内容,并且就如何提高建筑电气设计可靠性不断进行研究与分析。本文着重分析了如何提高建筑电气设计的经济性与可靠性,以供参考。
参考文献:
[1]王利.浅议如何提高电厂电气设计的可靠性和经济性[J].科技致富向导,2014,23:218.
[2]王红璐.优化建筑电气工程设计,提高建筑电气工程经济性[J].科技与企业,2014,10:337.
[3]郑伟.关于民用建筑电气设计的探究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,05:198.
[4]靳洪,刘洋.试论建筑电气设计中的节能方式[J].中国建材科技,2014,04:207+209.
[5]申莉.建筑电气故障自诊断技术应用[D].北京建筑大学,2014.
论文作者:邓捷勇
论文发表刊物:《基层建设》2016年22期
论文发表时间:2016/12/8
标签:电气设计论文; 建筑论文; 可靠性论文; 系统论文; 电气论文; 经济论文; 电气设备论文; 《基层建设》2016年22期论文;