罗怀远
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摘要：随着社会经济的快速发展，用电设备不断增加，民用建筑电气设计显得尤为重要。其既要充分考虑用电负荷日益增长的需要，又要满足供电的可靠性及安全性的要求。因此应尽量合理设计主要系统，合理选择基础设备，打造一个高效率、低能耗的高层建筑供电网络。本文在此从民用建筑电气的设计要求出发，对设计过程中的几个组成部分及节能优化措施做了详细的分析。
关键词：民用建筑；供配电系统；电气消防；防雷系统
前言
电气设计是以照明为主向多功能的方向延伸，使配电设备、电气线路设计逐渐复杂。设计中要保证各个住宅供电达到标准，电能质量、电能合格以及家用电器正常工作。进而统筹资源，优化建设，提高建筑整体电气设计的性能。
一、民用建筑电气设计概述
建筑电气设计是一个过程设计，要按照建筑的规模和功能定位及使用的要求来确定工程设置电气系统，明确变、配电系统容量及要求，还要确定是否要设置应急电源系统及备用电源，应急电源型式，并对照明、防雷及智能建筑设计的相关系统构成进行说明。
作为民用建筑的一部分，民用建筑电气设计首先必须满足民用建筑的基本功能。例如对于一些照明装置，必须满足照明的色温、亮度、显色指数，并尽量采用声控装置，这样可以根据需要来供电，节省不必要的能量消耗；对于空调、电风扇等通风装置，要满足用户对其通风量和温度的要求。其次，要保障民用建筑电气的安全性。对于如大型娱乐场所之类的公共场所，要注意保证建筑电气的安全系数。再次，民用建筑电气设计要满足节能与环保的要求。要尽量节省不必要的能量损耗，如照明装置，尽量采用节能灯，淘汰白炽灯，找到能量消耗与装置的对应点。
二、民用建筑的几个设计要点
1、选择电气方案
好的设计成果，需要有一个优秀的设计方案来做铺垫，如果前期设计的方案有缺陷，那后面的施工图设计肯定会出现问题。所以，合理的电气方案是施工图设计的基础，它是涉及投资、技术、运行安全性、经济性等诸多方面的系统性设计工作。在进行施工图设计前，应深入研究建筑及周边环境情况，参考相关建筑设计资料和建设单位的意见对工程项目作出一个或多个方案设计，并交由建设单位审核定稿，这样不仅避免了设计之后因不符合要求而修改的重复工作，而且为施工图设计确定了指导方向，有利于提高工作效率。
2、供电电源和电压
在建筑供电的过程中，为保证其供电的稳定性和可靠性，通常设计人员都是要设置两个独立的电源，这样即使某一个电源出现问题，建筑物也能够正常运行。而在确定电源的数量时，通常应是在充分地考虑到实际电网的条件和负荷的实际情况后才能确定，两个独立的电源应是互为备用，并且它们在运行方式上应选择同时供电，另外，还应准备柴油发电机，即使是发生了供电问题，其也能保证在最短的时间内自动恢复供电，充分的保证供电的可靠性。
3、供配电系统设计
供电设计包括供电电源的电压、来源、距离和可靠程度，目前供电系统和远景发展情况；用电负荷的性质、总设备容量和计算负荷；变配电所的数量、容量、位置和主接线；无功功率的补偿容量和补偿前后的功率因数；备用容量和备用电源供电的方式；继电保护的配置、整定和计量仪表的配置。建筑物中一二级用电负荷应由双重电源供电，三级负荷可采用单个电源供电。两个电源运行方式，原则上是两路同时使用，互为备用。为了保证供电可靠性，现代民用建筑至少应有两个电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。另外，还装设应急电源，如快速自启动的柴油发电机组、专用馈线回路、EPS等。国内民用建筑的供电电压，都采用其10kV标准电压等级。超高层根据负荷容量及等级采用35kV或更高等级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在用户电表开关箱应向室内配电回路，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。
4、配电系统的线路设计
在建筑的电气设计中还应对整个电路的分布和敷设形式进行设计。原则上，高压和低压干线的配电都是以放射式来进行设计，楼层配电则以树干式或放射式进行配电。配电设备中的主要部分就是“干线”，对高层建筑来说，配电竖井一般优先采用插接式的母线槽，布线方便。而水平的干线铺设较为困难，多采用的是全塑电缆和竖井中的母线相连。每个楼层都需要配置小型的配电间，以保证配电和用电安全。层间的配电箱进过空气开关从母线上取电，并经过预埋线路管进入到室内。这时如果建筑的层数较多应合理设计实现分区供电，或者将变压器进行分散设置。
5、电气消防设计
要设计有漏电保护功能的断路器。在设计的过程中还要充分的考虑到电气的负载问题，要避免出现由于长期的运行或者是由于电气的运行负载过重而出现火灾隐患的产生。在设计的选材的时候要选用那些正规厂商制造的能够满足家庭使用的负载要求的材料。只有这样才能有效的避免家用电气火灾的产生。
6、防雷设计
在避雷方面做好雷电直击，防感应雷和防高电位入侵。在顶层板钢筋作为避雷网，设计将主钢筋引入地下，基础钢筋作为接地装置；另外，可设计在楼顶安装专业的避雷装置。对弱电机房、消防控制室等设备接地LEB板，采用专用接地体引至基础接地。楼内所有电气设备运行情况下，不带电的外露导电体及单相三孔插座的保护接地装置均与PE保护接地线连接。室外高出金属栏杆也应要求接地，各层金属杆、金属窗都要与防雷接地体连接，实现高效率避雷，保障高层建筑的安全。
三、强化民用建筑电气节能的几个重要措施
1、减少变压器的有功功率损耗
变压器应选用节能型的，以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗，同时要将变压器的负载率提高到75%~85%，减少变压器的线损，而且采用大容量的变压器，尽量减少变压器的台数，使变压器经济、安全运行。
2、合理选择电线、电缆截面
尽可能计算出准确的电负荷，按照电线、电缆载流量应大于或等于保护开关整定值的1倍来选择合理的电线、电缆截面。
3、照明节能
选择合理的照明控制方式，面积较小的居住可采用一灯一控或二灯一控的方式，面积较大的房间宜采用多灯一控的方式在采光不足的区域内宜采用光电控制的自动调光装置，室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制，以有效降低能耗。建筑物靠近室外部分增大门窗面积，采用透光率较好的玻璃门窗，充分利用自然光；凡是可以利用自然光的照明采用按照度标准进行灯光的自动调节；可变照度的照明可采用成组分片的自动控制开停方式。
4、空调节能
目前建筑的供暖空调系统所用能耗占到总体能耗的50%以上，此系统有很大的节能潜能。可遵循如下原则：机电设备的启停优化控制；变风量、变流量的系统最优控制；季节性负荷的水泵分设控制；冰蓄冷相结合低温送风的系统控制；以及参数设定的节能控制，其中包括温度标准的设定、焓值控制、利用二氧化碳浓度控制新风量等。
四、结语
综上，民用建筑电气设计是关乎民用建筑正常使用功能发挥的重要因素。设计过程中从整变配电、动力、照明、消防、防雷接地以及节能优化等方面进行统筹规划，进而提高民用建筑电气设计的可靠性、耐火性和经济性。
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[3]汤涛，张浩明，李明阁.住宅建筑电气设计中常见问题分析和改进措施[J].住宅科技，2013，03：16-18.
论文作者:罗怀远
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期
论文发表时间:2019/8/26
标签：民用建筑论文; 电气设计论文; 电源论文; 回路论文; 系统论文; 变压器论文; 装置论文; 《建筑细部》2018年第28期论文;