王伟涛
北京通程泛华建筑工程顾问有限公司杭州分公司 杭州 310000
笔者从事电气工作已经不止10个年头，对于设计中碰到的一些工程项目，规范在设计中起到的指导作用及如何理解规范在特殊项目中具体执行标准，笔者有一些简单的感想。
1 建筑电气设计的主要内容
1.1 负荷的计算
公共建筑电气设计首先要对电力负荷进行统计分析，因为电力负荷是电气设计的基础，离开了负荷的计算，电气设计工作就无法展开。负荷计算一般采用单位指标法、需要系数法、利用系数法等确定计算负荷，具体采用哪种方法进行计算根据实际情况选择，如果负荷设备比较多又相对独立，可以采用利用系数法，我们在民用建筑中前期最长采用的是单位指标法，施工图阶段采用需要系数法。
1.2 供电电源及电压的选择
设计中对于电源可靠性的要求至关重要，这是保证供电安全和供电可靠的重要保证，大型建筑为满足一级负荷供电要求,需要有两个必须要独立的电源。两路电源之间可以互为备用，同时供电；也可以互为备用（供电可靠性高造价高）,以防意外发生时由于电源的问题产生附带损害。并增加柴油发电机作为第三路电源为一级负荷中特别重要负荷供电。
1.3 高低压配电系统的设计
建筑中两路电源一般同时供电。特殊建筑如医院可以适当放大变压器容量使得变压器负载率在65%左右，以保证建筑供电的稳定性（医院建筑需要不间断供电设备较多，变压器负载率稍低当在只有一台变压器工作时考虑变压器允许短时过载运行，基本可以达到医疗设备的供电稳定），但是在节能上面采用其它措施达到节能规范要求。普通建筑变压器负载率按规定要求在75%~85%之间。10kV要求采用高供高计，但在低压侧，仍装设计费电度表。在低压配电系统设计的时候通常采用树干式、放射式相结合系统。还要对干线进行保护，由于干线的特殊性，尤其是对消防设备干线的可靠性要求，可以采用增加单独的竖向电井保证供电可靠性。
1.4 主要设备的选型
电气设计中一定要注意设备的选型，要综合考虑各种情况，严格把控设备的选择，保证主要设备的质量达到相应的标准。水泵、风机、电梯等动力设备配置的低压交流电动机应选用高能效的产品，其能效指标不应低于现行国家标准《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》GB 18613中能效限定值的要求，有条件时宜按节能评价值选用。
1.5 变电所位置的确定
北方项目一般变电所设置在地下一层，南方沿海城市考虑到台风强降水的情况变电所都设置在地上一层，两种情况各有优点，但都需要满足380V/220V供电干线的供电半径不宜大于250米的要求。
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1.6 电气照明设计
应根据项目特点、建设标准，依据不同场所的视觉作业要求，确定合理的照度标准；照度均匀度、眩光限制及光源的显色指数等均应满足现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034的规定。主要功能房间的照明功率密度值达到现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034规定的目标值。现阶段LED光源大规模采用使得照明节能方面有了很大提高。
1.7 防雷与接地
由于高层建筑物建筑高度高，屋面设有空调、风机等金属设备，这部分设备及其配电线路很容易遭受雷击，所以这部分线路的一端应与配电箱和PE线相连；另一端与用电设备外壳、保护罩相连，并应就近与屋面防雷装置相连。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。在进行防雷和接地的过程中，需要仔细研究建筑物空间构造，很多情况下，都是需要安装水平的人工接地体。对于重复接地很多设计、施工方没有引起足够的重视，当PE线过长接地摇表测得电阻超过5欧时，会引起电击人伤亡事故，重复接地的意义在于使PE线的电阻低于5欧，使得泄露电流在PE线产生的电压值降低达到保护人的目的。重复接地的位置不需要每个配电箱都接地，只需要在竖向电井中的总柜PE排重复接地就能满足接地要求。对于用电安全希望设计还有施工都引起足够的重视。具体可以详见王厚余老先生编写的各种资料。
2建筑弱电设计要点
2.1 太阳能光伏发电系统
一般在建筑屋面设置光伏太阳能发电系统,并连接至屋面光伏配电机房内逆变器，逆变器将太阳能电池板所生成的直流电转化为交流电，通过交流并网柜接入本楼低压配电系统，使光伏系统发出的电能供本楼使用。太阳能发电系统现阶段采用带逆向功率保护的并网不上网方式，不储存电能也不反馈电网，这样可以避免昂贵的储能装置（蓄电池）和复杂的上网（发电）报批手续.
2.2 医院弱电系统
笔者接触的几个项目中,相较于办公住宅等弱电系统,医院弱电系统组成相对较复杂,一般有以下几个方面组成：语音通信系统、护士呼叫系统、叫号系统、医用对讲系统、公共显示系统、有线电视系统、安全防范系统、广播音响系统、手术示教系统、楼宇自动化控制系统、结构化综合布线系统、计算机网络系统、电源与接地系统、用电分项计量和能耗监测内容。具体每一项子系统展开笔者另外写一篇文章
2.3 接地系统
相对于强电系统,弱电系统一般都要独立的接地系统,独立接地极可以解决问题,但是要达到1欧接地电阻要求实在困难,所以经过各方面专家业主协商,接地极间距相隔10米以上,可以避免强电系统带来杂散电流影响到弱电系统接地,但是整个建筑还是共用一个大底盘接地.笔者再重复一下TN-S系统是电气接地系统中经常用到的一种，中性导体与保护导体在变压器处分开，将引出一个三相五线的供电系统。通常，变电所设置在建筑物内时，常常采用这种系统，不易有杂散电流引入。需要注意的是二者的接地点是变压器的中性点，除此之外，严格分开中性线N和PE线。此系统的PE线本身没有电流，对地没有电压，漏电时通过PE线组成回路降低人体承受的电压，所以PE往往要求在每层做重复接地。通常，低压供电系统的民用和工业建筑使用TN-S系统。在复杂建筑中运用时，会出现多种接地系统，要根据工程的实际情况设备要求合理设置。一般接地点距离超过30米的接地系统可以认为是2种接地系统。
论文作者:王伟涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
标签：系统论文; 建筑论文; 负荷论文; 变压器论文; 设备论文; 电源论文; 变电所论文; 《防护工程》2018年第4期论文;