王艷

(河南省豫建設(shè)計院，河南 鄭州 450000)

建筑電氣設(shè)計是一個構(gòu)思表達(dá)、再構(gòu)思表達(dá)、反復(fù)推敲、不斷深入發(fā)展和進(jìn)行評價的過程?；旧峡梢愿爬椴┯[、創(chuàng)意、構(gòu)思、表達(dá)等幾個階段。設(shè)計過程從一開始到深入下去，各階段思維的廣度、深度都不同，表達(dá)方式更要適應(yīng)思維的速度，推動思維的發(fā)展。對設(shè)計人員而言，妥善處理建筑物與周邊環(huán)境之間的關(guān)系是十分重要，在協(xié)調(diào)上所用的時間甚至可能超過設(shè)計的時間。

1 現(xiàn)代建筑中電氣設(shè)計存在的問題

近幾年，發(fā)現(xiàn)很多建筑在電氣設(shè)計時都忽略了一些細(xì)節(jié)上的問題，這樣很容易給廣大居民在電氣上帶來的危險或是使用上的不便。這些問題主要表現(xiàn)為如下幾方面：

（1）目前住宅建筑的電氣設(shè)計中大多數(shù)選用的是模數(shù)化配電箱，且其中大部分的型號為 PZ30，但實際上PZ30是不應(yīng)在住宅建筑中使用的。PZ20和PZ30是同時開發(fā)的不同系列，是按照兩種不同使用場合分別設(shè)計的，按照非熟練人員場所設(shè)計的 PZ20型號主要針對家庭及類似的場所；而 PZ30則是按照熟練人員場所來設(shè)計的，主要是工業(yè)場地的使用。因此，只要有自購的電氣間隙爬電距離，大部分的三相系統(tǒng)PZ20就能代替PZ30投入使用。由此可知，PZ30不應(yīng)被廣泛應(yīng)用于家庭住宅中。

（2）一些舊住宅在配電改造的設(shè)計時，采用的是直敷布線，當(dāng)導(dǎo)線垂直于敷設(shè)時，便不加帶任何保護(hù)地直接進(jìn)入距地僅 1.4m的明裝照明開關(guān)設(shè)置中。這不符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn) 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》中要求低于1.8m是要穿管保護(hù)的規(guī)定。

（3）暗敷線路在按最近路線進(jìn)行敷設(shè)時，由于住宅建筑中相對較薄的面層使得加大了處理線路管線交叉的難度。另外，照明線路一般情況都是利用頂棚燈所在的接線盒來分線，而當(dāng)住戶在進(jìn)行木地板的鋪設(shè)時，通常會打斷敷設(shè)在地坪中的管線，進(jìn)而造成了電氣使用的危險或者不便。暗敷線路如果是沿著墻縫、板孔平行或者垂直于地面敷設(shè)的，就能避免發(fā)生上述問題了。因為可以在墻縫中解決管線交叉問題，而照明路又是在墻的拐彎處通過接線盒來分線的，這樣住戶就能通過《住宅使用說明書》里的配電平面圖，來獲取進(jìn)入燈具線路時的具體位置和方向，從而避免出現(xiàn)上文所說的鋪設(shè)木地板時打斷管線。

（4）住戶在搬進(jìn)住宅之前一般都會進(jìn)行裝修，為避免浪費只會在燈位的位置安裝燈座。我國正在推廣綠色照明工程，用緊湊的熒光燈來取代白熾燈，這在家庭安裝中也是一個不錯的選擇。但由于各種因素，當(dāng)更換卡口燈座的光源時，經(jīng)常會出現(xiàn)安裝人員觸電的情況，且熒光燈燈頭又是螺口設(shè)計，無法使用卡口燈座，因此在建筑設(shè)計中要選用螺口燈座，來確保住戶的放心使用和更換光源時的安全。

（5）現(xiàn)實生活中，因為忽視浴室內(nèi)電氣的安全措施而發(fā)生的電擊事故時有發(fā)生，因為潮濕人體所接觸的電阻通常很小，但很小的電壓接觸也可能引發(fā)嚴(yán)重的電擊事故甚至是死亡事故。因此，浴室被作為電氣安全保護(hù)的重點場所。

2 建筑電氣設(shè)計的有效策略

2.1 負(fù)荷的計算

電力負(fù)荷是供電設(shè)計的依據(jù)參數(shù)。計算準(zhǔn)確與否，對合理選擇設(shè)備，安全可靠與經(jīng)濟(jì)運行，均起決定性作用。高層建筑的電力負(fù)荷計算，基本上采用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法。

2.2 供電電源及電壓的選擇

為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個獨立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機組，要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復(fù)供電，保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。國內(nèi)高層建筑的供電電壓，都采用10kV標(biāo)準(zhǔn)電壓等級。

2.3 高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計

（1）高壓配電系統(tǒng)：現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。

（2）計費方式，采用高供高計。但在低壓側(cè)，仍裝設(shè)計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。

（3）為減少變壓器臺數(shù)，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側(cè)的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。

（4）高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難，多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接等等。

2.4 主要設(shè)備的選型

（1）高壓開關(guān)柜?，F(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層，按規(guī)定不宜采用油開關(guān)。應(yīng)根高層建筑地下室的標(biāo)準(zhǔn)，選用具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜。

（2）電力變壓器。根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。

（3） 低壓配電屏。國外低壓配電屏的結(jié)構(gòu)，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。

（4） 應(yīng)急備用發(fā)電機組。過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應(yīng)急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快，故障率低等優(yōu)點。

2.5 電氣照明設(shè)計

電氣照明設(shè)計，包括光源選擇、照度計算、燈具造型,燈具布置，眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。照明設(shè)計與建筑裝飾有著非常密切的關(guān)系，應(yīng)該相互配合，在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源，可以取得節(jié)能的明顯效果。

2.6 防雷與接地

現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計，除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外，近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術(shù)雖然在工程上得到不少實際應(yīng)用，但在理論上一直是有爭議的?，F(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接是十分可靠的。關(guān)鍵是做好金屬管線的接地?，F(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護(hù)接地和工作接地，都是合在一起的，組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定，通常是在 4 歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求，仍需要裝設(shè)水平的人工接地體，將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng)，這對均衡電位，提高安全性都有好處。

2.7 電梯

電梯按使用功能分，有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務(wù)梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種；按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按電流分則有交流和直流兩大類。設(shè)計人員的任務(wù)是要確定電梯臺數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和造型，不是電氣設(shè)計人員單方面所能決定的，必須與總建筑師或總體交通設(shè)計人員共同研究才能確定。

2.8 消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)

現(xiàn)代高層建筑的火災(zāi)自動報警滅火系統(tǒng)，包括：火災(zāi)探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分，實現(xiàn)報警滅火自動化。探測器探測到火災(zāi)信號后轉(zhuǎn)換成電信號，進(jìn)入分區(qū)報警器和消防中心，發(fā)出聲光報警信號。消防中心負(fù)責(zé)整座大樓火災(zāi)的監(jiān)控和消防指揮。關(guān)于高層建筑中消防用電的設(shè)計問題，涉及到其他許多學(xué)科，而且規(guī)模越大，功能越多，控制內(nèi)容越廣泛，設(shè)計內(nèi)容也就越復(fù)雜。

3 結(jié)語

存在于建筑過程中的電氣設(shè)計問題，多數(shù)由于設(shè)計著對《規(guī)范》內(nèi)容學(xué)習(xí)的不足又缺乏實踐經(jīng)驗而造成的。因此要求設(shè)計人員要認(rèn)真執(zhí)行國家在設(shè)計文件中的相關(guān)專業(yè)性規(guī)定，以確保建筑工程的安全和質(zhì)量。還要求設(shè)計者能夠綜合運用專業(yè)知識來進(jìn)一步實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，科學(xué)合理地使用自然能源，節(jié)約資源，這些也將推動我國的節(jié)能型建筑向前發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展是人類在建筑時必然追求的趨勢，隨著科技的發(fā)展和觀念的更新，提高建筑設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)，也將推進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。