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1 概述
民用建筑作為建設領域最主要的組成部分,它的節能與我們每個人的工作和生活息息相關。而建筑節能的實現除了在使用過程中提倡節約能源外,最主要的方法還是在建筑的設計和施工階段嚴格按照節能規范和標準實施。按照民用建筑的組成結構和系統,對民用建筑節能設計和施工主要從建筑、給排水、暖通、電氣四個專業分別加以控制。電氣系統作為民用建筑的主要功能系統之一,它的節能設計和施工,對建筑使用過程中對電力資源的節約起著決定性的作用。筆者根據多年的電氣設計和施工經驗,結合近兩年以專家組成員身份參加住房和城鄉建設部組織的“建設領域節能減排監督檢查工作”經歷,對電氣節能設計規范和施工規范的要求和應用談一下自己的體會。
2. 電氣節能設計規范的探討
民用建筑的節能運行,設計是前提和關鍵。電氣節能設計的目的是在保證建筑設備系統正常運行和照明要求(如:綠色照明)的情況下,根據國家節能設計相關標準、規范要求,在電氣設計過程中采用高效節能產品、對設備采取節能高效運行方式、對照明采取節能控制方式和限定不同功能區域照明功率密度等方式來限定建筑的電力能耗指標,以達到節能設計的目的。如何合理應用規范進行建筑的電氣節能設計。首先,應該明確民用建筑的不同功用,按民用建筑的使用功能可以分為居住建筑和公共建筑兩大類型;其次,明確現行電氣節能設計主要規范、標準,以及主要的要求和應用;最后,總結當前電氣節能設計存在的一些主要問題。下面將分別加以探討。
2.1 現行設計規范對電氣節能設計的要求和應用
為加強對新建建筑和既有建筑節能改造設計的控制,國家近年來出臺了一系列關于電氣節能設計的規范、標準,下面就以最常見的民用建筑電氣節能設計的規范、標準及相關要求和應用作簡要介紹。
2.1.1 現行民用建筑電氣節能設計的主要規范、標準
根據國家實施的設計標準,當前民用建筑電氣節能設計涉及的主要規范、標準如下:
《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》JGJ 26-95
《住宅設計規范(2003年版)》GB 50096-1999
《建筑照明設計標準》GB 50034-2004
《住宅建筑規范》GB 50368-2005
《公共建筑節能設計標準》GB 50189-2005
《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008
其他相關規范、標準。
2.1.2 民用建筑中公共建筑電氣節能設計相關要求和應用
綜合分析國家相關設計、標準規范要求,民用建筑中公共建筑電氣節能設計控制重點在建筑照明的節能設計方面,從照明光源選擇、照明燈具及其附屬裝置選擇、照明功率密度限值要求等方面對電氣節能設計提出明確要求。
照明光源選擇
1)選擇光源時應在滿足顯色性、啟動時間等要求條件下,根據光源、燈具及鎮流器等的效率、壽命和價格在進行綜合技術經濟分析比較后確定。
2)照明設計時可按下列條件選擇光源:
(1)高度較低房間,如辦公室、教室、會議室及儀表、電子等生產車間宜采用細管徑(≤26mm)直管形熒光燈。
(2)商店營業廳宜采用細管徑直管形熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈。
(3)高度較高的場所,應按照使用要求,采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈,亦可采用大功率細管徑熒光燈。
(4)一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈,不應采用自鎮流熒光高壓汞燈。
(5)一般情況下,室外照明不應采用普通照明白熾燈;在特殊情況下需采用時,其額定功率不應超過100W。
3)下列工作場所可采用白熾燈:
(1)要求瞬時啟動和連續調光的場所,使用其他光源技術經濟不合理時。
(2)對防止電磁干擾要求嚴格的場所。
(3)開關燈頻繁的場所。
(4)照度要求不高,且照明時間較短的場所。
(5)對裝飾有特殊要求的場所。由此可見,規范對照明光源的選擇進行嚴格的規定。在選擇光源時,不單是比較光源價格,更應進行全壽命期的綜合經濟分析比較。同時規定了選擇光源的一般原則,因此在設計過程中應特別注意光源的種類。對白熾燈的使用場所也做出了特別規定。照明燈具及其附屬裝置選擇
1)選擇高效燈具燈具的效率最低值要求:
(1)熒光燈燈具的效率不應低于表1的規定。
表1 熒光燈燈具的效率
(2)高強度氣體放電燈燈具的效率不應低于表2的
規定。
表2 高強度氣體放電燈燈具的效率
2)照明設計時按下列原則選擇鎮流器:
(1)自鎮流熒光燈應配用電子鎮流器。
(2)直管熒光燈應配用電子鎮流器或節能型電感鎮流器。
(3)高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器;在電壓偏差較大的場所,宜配用恒功率鎮流器;功率較小者可配用電子鎮流器。
(4)采用的鎮流器應符合該產品的國家能效標準。熒光燈和其它氣體是目前應用最普遍的節能燈具,規范對設計燈具的效率作了明確規定,同時對整流器的選擇也做了嚴格要求。
照明功率密度限值要求.
GB50034-2004對辦公建筑、商業建筑、旅館建筑、醫院建筑、學校建筑等公共建筑內各個不同的功能區域的照明功率密度值作了嚴格的限值規定。同時也為我們在設計過程中對照明用電功率的核算提供了強制性的依據。
2.2 當前電氣節能設計存在的一些主要問題
筆者根據以往設計經驗和對其他設計檢查的體會,當前電氣節能設計還存在以下一些主要問題。
1)建筑節能設計專項說明不夠規范,對技術措施的圖紙表達不夠嚴密、節能設計深度不夠,建筑節能設計專篇內容不齊全。
2)節能設計要求的深度不夠,如:不同種類節能燈具選型的明確;公共建筑照明功率密度的設計核算;需二次裝修設計區域的照明功率密度限值要求等。
3)公共建筑項目設計施工圖和節能設計報審表中個別電氣節能指標不一致。
4)節能專篇、節能設計審查備案登記表中無電氣節能相關內容。
以上對國家于電氣節能設計的規范、標準的一些主要要求和應用作了一些簡單的探討,當然電氣節能設計還有很多方面的潛力可發掘,如:供電設備的合理選型,供電線路材質、截面積、長度和供電功率的合理搭配、自然采光的利用,燈具的合理布置與控制(包括采用先進的智能燈控系統)等方面,這需要規范的不斷完善、新產品和新技術的不斷開發以及在設計過程中的不斷應用來發揮出更多電氣節能設計的潛力。
3.1 電氣節能設備材料要求
3.1.1 照明光源、燈具及其附屬裝置的選擇必須符合設計要求,進場組織驗收。根據燈具、進場提供的資料(技術資料和性能檢測報告等),重點應檢查燈具的效率允許值、鎮流器能效限值、照明設備協波含量的限值是否符合要求。
3.1.2 低壓配電系統選擇的電纜、電線截面不得低于設計值,進場時應對其截面和每芯導體電阻進行見證取樣送檢。該內容為強條要求,但目前大部分地區還未成立具有見證取樣送檢資質的第三方檢測機構。
3.2 低壓配電系統調試
工程安裝完成后應對低壓配電系統進行調試,調試合格后應對低壓配電電源質量進行檢測,檢測的主要內容有:供電電壓允許偏差、公共電網諧波電壓限值、諧波電流允許值、三相電壓不平衡度允許值等參數,可使用三相電能質量分析儀等測量儀器進行測試。
3.3 系統性能檢測
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目前,民用建筑電氣安裝較混亂,設計不滿足規范,很多住宅的電氣設計未考慮電器快速發展的趨勢,這不僅制約居民使用家用電器,減少社會效益,也存在不安全的因素。隨著家用電器的普及,規范住宅的電氣設計成為炙手可熱的問題。
1 民用建筑電氣設計的原則和目標
1.1 民用建筑電氣設計原則
1.1.1 滿足民用建筑的使用功能
建筑的電氣設計原則需要滿足如下幾點:
1) 滿足照明的色溫、照度、顯色指數;
2) 滿足舒適性空調的新風量及溫度;
3) 滿足其上下、左右運輸通道的暢通無阻;
4) 滿足特殊的工藝要求,如:娛樂場所的部分電氣設施用電、展廳工藝照明和電力用電等。
1.1.2 考慮經濟效益
節能應該按照國情考慮經濟效益,應該使增加的一些投資,在幾年或者較短的時間里用節能減少的運行費用來進行回收。而不能由于節能,過高消耗投資,增加其運行費用。
1.1.3 無謂消耗能量的節省
無謂消耗能量的節省是節能的關鍵。首先找出能量消耗與建筑物發揮功能無關的地方,進而考慮采取的節能措施。例如變壓器功率損耗、傳輸電能線路的有功損耗均為無用能量損耗,對于量大面廣照明容量來說,宜通過先進技術降低其能耗。
1.2 民用建筑電氣設計目標
1) 民用建筑電氣設計設備的選型應該滿足居民在居住期內(30~50 年) 的用電增長,把居民遠期的負荷發展作為依據,居民的生活用電到達中等的電氣化水平作為目標。
2) 根據居民的生活情況,使民用建筑每戶的供電在 4~ 10kW 水平,同時保證在居住期內,不再進行改造。
3) 電能質量合格,家用電器正常工作。
4) 為新建的民用建筑電氣設計作參考,使電氣的安裝一次滿足要求,不做重復建設。
2 民用建筑電氣設計中的常見問題
近幾年來,發現很多建筑的電氣設計者對一些規范條文理解的差異,導致設計上不盡合理,導致過于浪費,過高消耗投資,還有一些會帶來居民在電氣上不安全及使用不方便等問題。本人設計在以下的幾個主要方面遇到:
1) 根據 《10KV及以下變電所設計規范》 GB50053- 94 第 2.0.1條七:變配電房不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下房,且不宜與上述場所貼鄰。在純住宅樓設計時往往考慮設在一層,樓上衛生間位置局部設置夾層,但是往往屏蔽、降噪等措施做的不到位,導致樓上住戶頻頻投訴。根據最新實施的 《住宅建筑電氣設計規范》J GJ 242- 2011,4.2.2 條:當配變電所設在住宅建筑內時,配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側,不宜設在住宅建筑地下的最底層;已比較明確要求住宅樓住戶樓下不能設置變配電房,故純住宅樓變配電房還是室外獨立設置或貼鄰底層架空比較好。
2) 根據 《民用建筑電氣設計規范》 J GJ 16- 2008 第 13.9.12 條 2:當消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時,宜采用雙回路樹干式供電,并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,可由單回線路樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。由于理解的差異,現在遇到有些審查和校對人員都要求住宅樓消防電梯前室一兩個應急燈也要求單獨設置雙電源切換箱,這樣感覺顯得有點浪費。根據最新實施的 《住宅建筑電氣設計規范》J GJ 242- 2011,9.3.1 條后面的條文解釋:住宅建筑一般按樓層劃分防火分區,扣除居住面積,住宅建筑每層公共交通面積不是很大,如果每層每個防火分區來設置應急照明配電箱,顯然不是很合理。考慮到住宅建筑的特殊性及火災應急時疏散的重要性,建議住宅建筑每4 層~6 層設置一個應急照明箱,每層或每個防火分區的應急照明應采用一個從應急照明配電箱引來的專用回路供電,應急照明配電箱應由消防專用回路供電;故本人覺得還是分層設置比較合理;除非前室面積比較大同時樓層又比較高,才采用預分支電纜每層設置應急照明箱。
3) 一些舊住宅配電改造的設計中,直敷布線或穿防蠟管,當導線遇垂直敷設時,不經過任何保護便進入明裝照明開關,均不符規范要求。
4) 當暗敷線路按照最近路線來敷設時,由于民用住宅的面層較薄,線路管線的交叉不容易處理;此外,照明線路常用頂棚燈接線盒來進線分線,居民鋪木地板時,常打斷地坪內敷設的管線,引起電氣不安全及使用不方便。暗敷線路沿著板孔、墻縫,與地面垂直或平行敷設,便可避免以上問題的發生,因為管線的交叉可在墻縫里解決,照明線路在墻拐彎處用接線盒分線,而不是頂棚燈接線盒,因此居民可根據《住宅使用說明書》的配電平面圖,熟悉進入燈具線路具體的位置及方向,進而避免鋪設木地板過程中將管線打斷。
5) 由于忽視浴室電氣安全的措施,施工時往往漏設局部等電位端子箱或做假局部等電位端子箱,故在浴室中發生電擊的危險機率很大。人體潮濕時接觸電阻一般非常小,因此接觸電壓很小時仍會造成嚴重的電擊甚至死亡事故。
3 民用建筑電氣設計中的注意事項
3.1 室外部分的主要事項
一般的出線回路按普通插座、照明、廚房插座、電熱水器插座、空調插座等回路設計。另外一種方式,除廚房及電熱水器插座回路以外,其余插座按房間的分片區設回路,這種方法設計的線路敷設方便,并且交叉的地方少。
按規范要求,對每棟樓的進線斷路器設置漏電保護,其斷路器極數和漏電動作電流等的選擇尤為重要。據《低壓配電設計規范》規定“當裝設漏電電流動作的保護電氣時,應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。”住宅設計多數為單相負荷或者單相負荷和三相負荷共同在,這樣N線就不可能維持地電位,故應采用三相四極漏電斷路器。設置漏電保護是為了防止電氣成災,按照相關規范規定,使其額定動作電流不超過0.5A。
3.2 室內部分的主要事項
住宅居室內,主要注意電熱水器、浴霸、廚房燃氣報警器插座配置,出售的浴霸為兩燈頭、三燈頭和四燈頭的,均配備單相三極插頭及配套開關;電熱水器也配備三極插頭,在設計時應根據衛生間布置來預留單相三極防濺插座。家用壁裝式的可燃氣體報警器是單相兩極插頭,故可以和抽油煙機共同使用插座(單相二加三極的插座)。此外,對于洗衣機等所用插座用帶開關型的比較好。
4 結語
電氣設計作為民用建筑工程的重要內容之一,未引起專業人員對其標準的足夠重視,住宅電器安裝較混亂,設計不規范,很多住宅的電氣設計未考慮電器快速發展的趨勢。新技術、新產品在民用建筑電氣設計中的不斷涌現,伴隨著問題不斷暴露和解決的過程,不斷探討研究、總結經驗,民用建筑電氣設計將日趨成熟并健全發展。
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一、關于電氣設計標準的嚴謹性
1.1電氣設計標準嚴謹性的主要內容
建筑電氣設計標準是電氣設計人員必須要遵守的基本內容,而按照相應的標準來進行設計,我們就要保證設計標準的嚴謹性,這樣也才能夠讓人們信服。行業的標準一直在不斷的更新完善,以往的行業標準已經無法適應當前行業發展的基本要求,因此新的行業標準對于嚴謹性的要求也越來越高,這樣也能夠使建筑設計標準更具科學性、可操作性。然而在新的電氣設計標準中,我們也必須要認識到其中依然存在著一些問題和不足。比如在一些地方的建筑電氣設計標準中,對于變壓器負荷的規定大多都是60%~80%的范圍,這條規定與該規范2009版DB11/687-2009中6.3.2的規定沒有任何變化。而從這里我們也可以看出,在公共建筑節能設計標準中對于整個設計的規范要求并沒有做出實質性的變化。變壓器在運行時的區間大約在60%左右,而電氣設計中所采用的計算方法就會使整個電氣變壓器的負荷提高,如果按照現在的規范標準來進行設計,那么所產生的結果也會接近60%左右的經濟運行負荷率。從以往的電氣設計標準和現在的電氣設計標準對比中也可以發現,整個設計規范并沒有發生什么實質性的變化。之前的設計標準中存在的負荷率低的問題并沒有解決。然而這個規范標準依然沿用了很長實踐,并且還需要我們去加以改進和完善。
1.2問題分析
在新的規范標準的相關說明中對于解決變壓器運行負荷率低的問題確實提出了一些相關的意見,其中主要是對于負荷計算配以電能消耗量的計算,對負荷率時間分布的情況也提出了相應的參考,針對建筑的變壓器負荷率低的題都是通過更換變壓器來實現的。
1.3解決措施
但這種方法要怎么實施呢?更換變壓器對于已經投入運營的建筑來說是個不小的改造工程,那不僅僅是只換一臺變壓器本身,還有一些列由于更換變壓器而引起的配電系統上下級配合與匹配的問題,資金問題,如何在不影響運營的情況下進行施工的問題,等等。雖然《公共建筑節能設計標準》DB11/687-2015條文說明中沒有明確出現“更換變壓器”這樣的文字,而是用了“對變壓器的選型規格進行合理調整”,“最終確定變壓器節能選型容量”等文字表述,但對于已經投入運行,且負荷率只有不到30%的變壓器,如果不更換,僅靠“調整”是不太可能使負荷率達到標準要求的60%左右的經濟運行區間的。
要解決實際工程中變壓器負載率過低的問題不是僅靠規定一個變壓器負載率的數值就可以解決的,這需要一整套更為科學更能體現工程實際的計算與統計辦法。希望作為行業準則的“標準”能夠更為嚴謹,更為有效的指導從業者的實際工作,讓“標準”經得起工程實際的檢驗。
二、關于電氣設計標準間的銜接性
1.1電氣設計標準銜接性的標準
由于我國的行業標準、國家標準由不同的單位編制,不同的部門,使得各標準間存在銜接不夠理想的問題,為我們的設計工作帶來很多困擾。
比如對于設置火災自動報警系統的場所的問題,現行標準《建筑設計防火規范》GB50016-2014,《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008,《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-2014,《體育建筑設計規范》JGJ31-2003等都有相關規定。
關于體育館設置火災自動報警系統的場所的規定:《體育建筑設計規范》JGJ31-2003規定:“超過3000座的體育館必須設置火災自動報警系統”;《建筑設計防火規范》GB50016-2014對此作了一樣的表述;而《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008是這樣規定的:單層主體高度超過24m體育館應設置火災自動報警系統。總結這3部標準:體育館超過3000座或單層主體高度超過24m時要設置火災自動報警系統。但《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008中還有這樣的規定:建筑高度不超過24m的單層及多層公共建筑應設置火災自動報警系統,那就是說屬于公共建筑的體育館就算不超過24m也要設置火災自動報警系統。超過24m要設置,不超過24m還要設置,不就是都要設置了么?那這三部規范中關于超3000座和超不超24m的規定豈不是沒有意義?
再比如對于疏散照明的最低照度及供電時間上的規定,《建筑設計防火規范》GB50016-2014中10.3.2條規定:疏散走道的疏散照明照度為≥1.0Lx;避難層的疏散照明照度為≥3.0Lx;樓梯間的疏散照明照度為≥5.0Lx。而在《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008中對以上三處的規定有的相同,有的不同,第13.8.6規定一般疏散走道的疏散照明照度為≥0.5Lx―不同;避難層只設置備用照明,不設置疏散照明―不同;疏散樓梯的疏散照明照度為≥5.0Lx―相同。
1.2問題分析以及解決措施
對于同一問題,反復出現在不同標準上,而各個標準間的規定時而一致,時而不同,又時而相互補充,這使得工程師在設計時不得不針對同一個問題,翻閱不同的標準,逐條對比,逐條總結,對比總結之后如果發現原來內容是一致的,那就只能感到無奈;如果發現內容不一致,那就感到很困惑,只能依照其中較為嚴格的執行。這給設計工作帶來了很多不便。
如果《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008在編制時不是被動的銜接當時正在實施期的98版《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98,而是針對民用建筑火災自動報警系統的特點,主動提出《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98的不足,由《火災自動報警系統設計規范》GB50116對相關內容進行增補或修改,同時刪減掉《民用建筑電氣設計規范》JGJ16中有關火災自動報警系統的內容,讓與火災自動報警系統設計有關的規定都出現、也只出現在《火災自動報警系統設計規范》GB50116中,就不會出現后期標準更新致使標準間無法銜接的問題了。
可見,要解決銜接問題的關鍵是標準內容的唯一性,也就是說,對于某一個或某一類特定的問題,有一部,且只有一部標準對其進行規定。例如關于設置火災自動報警系統的場所的規定,可由《建筑設計防火規范》GB50016統一規定,由于該規范適用于民用建筑,所以《民用建筑電氣設計規范》JGJ16、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067與《體育建筑設計規范》JGJ31中就可以不再對該項內容進行重復規定了。對該項內容任何的補充與修改,都由《建筑設計防火規范》GB50016統一進行,其他標準不再提及。這樣各標準間就既不會銜接不上,也不會出現規定內容時而不一致,時而重復表達的問題了。
結語:綜上所述,電氣設計標準的嚴謹性與銜接性都是我們需要加以高度重視的內容,當然這些工作并不容易,無論是標準自身的嚴謹性還是標準間的銜接性,都需要相關部門嚴謹的工作態度與高度的合作精神。
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一、引言
近些年來,民用建筑電氣安裝較混亂,設計不滿足規范,很多住宅的電氣設計未考慮電器快速發展的趨勢,這不僅制約居民使用家用電器,減少社會效益,也存在不安全的因素。隨著家用電器的普及,規范住宅的電氣設計成為首要關注的問題。本文主要就民用建筑電氣設計中存在問題進行論述,并提出了注意事項。
二、民用建筑電氣設計問題分析
近幾年來,發現很多建筑的電氣設計者對一些規范條文理解的差異,導致設計上不盡合理,導致過于浪費,過高消耗投資,還有一些會帶來居民在電氣上不安全及使用不方便等問題。依筆者的經驗看,其主要存在以下幾個方面的差異和不足:
(1)根據《10KV及以下變電所設計規范》GB50053- 94 第2.0.1條七:變配電房不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下房,且不宜與上述場所貼鄰。在純住宅樓設計時往往考慮設在一層,樓上衛生間位置局部設置夾層,但是往往屏蔽、降噪等措施做的不到位,導致樓上住戶頻頻投訴。根據最新實施的《住宅建筑電氣設計規范》JGJ242- 2011,4.2.2條:當配變電所設在住宅建筑內時,配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側,不宜設在住宅建筑地下的最底層;已比較明確要求住宅樓住戶樓下不能設置變配電房,故純住宅樓變配電房還是室外獨立設置或貼鄰底層架空比較好。
(2)根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16- 2008第13.9.12條2:當消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時,宜采用雙回路樹干式供電,并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,可由單回線路樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。由于理解的差異,現在遇到有些審查和校對人員都要求住宅樓消防電梯前室一兩個應急燈也要求單獨設置雙電源切換箱,這樣感覺顯得有點浪費。根據最新實施的《住宅建筑電氣設計規范》JGJ242- 2011,9.3.1條后面的條文解釋:住宅建筑一般按樓層劃分防火分區,扣除居住面積,住宅建筑每層公共交通面積不是很大,如果每層每個防火分區來設置應急照明配電箱,顯然不是很合理。考慮到住宅建筑的特殊性及火災應急時疏散的重要性,建議住宅建筑每4層~6層設置一個應急照明箱,每層或每個防火分區的應急照明應采用一個從應急照明配電箱引來的專用回路供電,應急照明配電箱應由消防專用回路供電;故本人覺得還是分層設置比較合理;除非前室面積比較大同時樓層又比較高,才采用預分支電纜每層設置應急照明箱。
(3)一些舊住宅配電改造的設計中,直敷布線或穿防蠟管,當導線遇垂直敷設時,不經過任何保護便進入明裝照明開關,均不符規范要求。
(4)當暗敷線路按照最近路線來敷設時,由于民用住宅的面層較薄,線路管線的交叉不容易處理;此外,照明線路常用頂棚燈接線盒來進線分線,居民鋪木地板時,常打斷地坪內敷設的管線,引起電氣不安全及使用不方便。暗敷線路沿著板孔、墻縫,與地面垂直或平行敷設,便可避免以上問題的發生,因為管線的交叉可在墻縫里解決,照明線路在墻拐彎處用接線盒分線,而不是頂棚燈接線盒,因此居民可根據《住宅使用說明書》的配電平面圖,熟悉進入燈具線路具體的位置及方向,進而避免鋪設木地板過程中將管線打斷。
(5)由于忽視浴室電氣安全的措施,施工時往往漏設局部等電位端子箱或做假局部等電位端子箱,故在浴室中發生電擊的危險機率很大人體潮濕時接觸電阻一般非常小,因此接觸電壓很小時仍會造成嚴重的電擊甚至死亡事故。
三、民用建筑電氣設計中的注意事項
3.1 室外部分
3.1.1配電系統
按照《住宅設計規范》的規定,住宅的供電應選用TN-S、TT、TN-C-S三種方式接地。對高層電梯住宅附有配電所時選用TN- S系統,在設計中由城市公用的低壓線路來供電的民用建筑常常選用TT系統,居民小區的每幢建筑由小區變配電站來配電時選用TN- C- S系統。
3.1.2入戶電源進線
大多數民用建筑,一般每戶均采用單相電源進線 隨社會發展及生活水平提高,高級民用建筑冬季采暖和夏季降溫已經不完全采用原來的分體式空調完成,而由家庭小型的中央空調系統取代 該系統多由風機盤管及空調主機構成,風機盤管仍為220V的電源,空調的主機為380V電源。此時住宅的電源應選擇三相電源進線,同時出線回路也應設置一路三相斷路器作為空調主機電源 據規范的相關規定,每套民用建筑的進線斷路器需采用同時斷開相線及中性線開關電器,故對單相電源進線選用雙極開關,對三相電源進線選用四極開關。
3.1.3每戶配電箱出線回路設計
一般的出線回路按普通插座、照明、廚房插座、電熱水器插座、空調插座等回路設計。另外一種方式,除廚房及電熱水器插座回路以外,其余插座按房間的分片區設回路,這種方法設計的線路敷設方便,并且交叉的地方少。
3.1.4每戶電源進線不小于10mm2
目前,住宅小區存在大戶型及小戶型這兩種設計的情況。小戶型常為30~40m2,其裝設功率多為4~5KW/戶,若這種情況也按照每戶電源進線不小于10mm2這個規定,既沒有必要,又不經濟。小戶型多數為電梯公寓,其套數多,每戶的電源進線若均采用10mm2,對工程造價將產生一定的影響,特別是當房地產商對設計的要求既質量高同時又節省工程造價的情況。故對于類似的小戶型名用建筑,應將每戶電源的進線減少至6mm2。
3.1.5電能表選型及表箱設置
住宅大的照明計量表箱設置方式在規范中中有相應的詳細規定,但是對集中式的計量表箱內電表數量沒作規定,多層民用建筑一般設于首層嵌墻暗裝,這就對建筑的墻體造成了較大影響。而高層民用建筑設在管道井內,由于表箱太大,這就對管道井尺寸有了更高要求。對于單相電源進線用戶選用單相電表,而對于三相電源進線用戶選用三相電表。此外,城市電網的直供用戶可以享受波峰波谷電價地區選擇分時段計量電表。
3.1.6漏電斷路器極數及漏電動作電流的選擇
按規范要求,對每棟樓的進線斷路器設置漏電保護,其斷路器極數和漏電動作電流等的選擇尤為重要。據《低壓配電設計規范》規定“當裝設漏電電流動作的保護電氣時,應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。”住宅設計多數為單相負荷或者單相負荷和三相負荷共同存在,這樣N線就不可能維持地電位,故應采用三相四極漏電斷路器設置漏電保護是為了防止電氣成災,按照相關規范規定,使其額定動作電流不超過0.5A。
3.2 室內部分
住宅居室內,主要注意電熱水器、浴霸、廚房燃氣報警器插座配置,出售的浴霸為兩燈頭、三燈頭和四燈頭的,均配備單相三極插頭及配套開關;電熱水器也配備三極插頭,在設計時應根據衛生間布置來預留單相三極防濺插座 家用壁裝式的可燃氣體報警器是單相兩極插頭,故可以和抽油煙機共同使用插座(單相二加三極的插座)。此外,對于洗衣機等所用插座用帶開關型的比較好。
四、結束語
電氣設計作為民用建筑工程的重要內容之一,未引起專業人員對其標準的足夠重視,住宅電器安裝較混亂,設計不規范,很多住宅的電氣設計未考慮電器快速發展的趨勢。新技術 新產品在民用建筑電氣設計中的不斷涌現,伴隨著問題不斷暴露和解決的過程,不斷探討研究總結經驗,民用建筑電氣設計將日趨成熟并健全發展。
參考文獻
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在我國經濟快速發展的今天,居民的生活水平日益提高,家用電器也隨之增多,在這種情況下居民家中的電氣線路、 配電設備也越來越復雜。如果在建筑電氣設計過程中控制不好的話,就會出現問題,因此一定要把電氣設計視為重中之重,確保在建筑電氣設計中不會出現問題,這樣才能保證廣大人民生命財產的安全。
一、民用建筑電氣設計的基本步驟
1.電氣工程中主要包括了設計與安裝這兩個部分,而兩者之間相輔相成且缺一不可,也即是說只有通過科學合理的建筑電氣設計,才能夠進行后續的電氣安裝施工,才能夠確保電氣安裝的科學性和合理性。在民用建筑工程當中,設計工作往往安排在項目決策之后,主要包括兩方面內容:初步設計和施工圖紙設計。在一些重要性較高、規模較大、設計難度較大的工程中,在開始初步設計之前要綜合所有備選設計方案選擇出一個最優化方案,以便能夠正確指導工程開展。
2.在電氣設計工序正式開始前,要做好充分的準備工作,首先要對電氣工程施工單位的施工批準文件和計劃書進行詳細地檢查,看看是否與實際工程的范圍和內容一致。其次,我們設計人員在設計之前要做好全面的調查分析工作,將一切工程可能會應用到的相關資料都收集齊備,對電氣工程的基本施工要求了如指掌,這是電氣工程設計質量保障的必要前提。
二、民用建筑電氣設計常見問題
1.相關專業設計文件銜接不清。電氣設計的相關專業設計文件銜接不清,不按規定協調配合的問題普遍存在,極易導致施工錯誤,例如:目前普遍利用建筑物結構鋼筋作為防雷接閃器,引下線及接地與等電位聯結裝置,按規定應在電氣施工圖中標出聯接點、預埋件,說明敷設方式及技術措施;并在土建施工圖中有相關的預埋件詳圖及相關的標注與說明。而實際上多數施工圖僅在電氣圖中有防雷接地圖,且標注與說明相當簡略,土建施工圖中則常無任何相關的說明與標注。這給工程監理及施工都帶來很大困難,若施工單位經驗不足則極易因工種配合不當而造成施工錯漏。
2.敷設消防線路的問題。在現在許多電氣工程的設計圖紙中發現,在對消防線路進行敷設時使用到的是pvc塑料管材,線路的基本走向是穿過吊頂,這與國家頒布的電氣工程設計規范是有出入的。在規范中詳細指出,一切與消防有關的電氣線路如自動消防滅火控制、聯動網絡控制、緊急廣播和通信等等,都是需要采用金屬管材包裹以達到良好的保護效果,同時將線路暗敷在不易燃燒的建筑結構內部,保證金屬管材保護層的厚度在3cm以上;如果工程實際情況需要對消防線路進行明敷,也要設置好完善的管道防水措施以避免暴露在外的消防線路受到水流影響導致短路,影響其正常使用功能。
3.建筑物防雷問題。在實際設計過程中,一些本該設置防雷措施的建筑物沒有防雷處理,在雷雨天氣極易受到雷電侵襲而危害到其內的電氣系統,威脅到建筑居民的生命財產安全。
三、民用建筑電氣設計常見問題的對策
1.嚴格遵循相關原則,提高設計水平。在現代民用建筑電氣設計中,應嚴格遵循電氣設計的基本原則,并結合先進的設計水平,才能有效保證電氣設計的質量。電氣設計人員在相關設計需求與基本原則的指導下,在良好的電氣設計管理中,進行科學合理的電氣設計,進而使建筑的電氣的使用要求與電氣的安全要求得到保證。電氣設計應遵循的方案主要有以下幾類:《民用建筑電氣設計規范》、《供配電系統設計規范》、《建筑照明設計標準》等,以上述相關規定為基本原則,進一步的實現建筑電氣使用要求、建筑電氣使用安全、建筑電氣節能等的保證,促進我國節能型社會的快速發展。
2.保證電氣設計的有效性與適用性。相關電氣設計人員應充分的了解民用建筑電氣的需求并科學的進行分析,才能作出科學的電氣設計,并有效保證電氣設計的有效性與適用性。在進行民用建筑電氣設計時,應重視建筑功能需求及局域用電的需求等,并結合建筑主要功能對于電氣的需求指數進行供配電的設計。如:居住房屋與商業建筑在用電量與用電負荷上存在明顯區別,對此各自的電氣設計也應進行針對性的合理設計,進而使建筑的電氣設計方案能夠具有良好的有效性與適應性,充分滿足建筑的電氣系統要求。
3.針對電氣設計中敷設消防線路的問題,我們設計人員應該足夠重視起規范中的內容,不再設計走向為穿過吊頂的消防線路,因為這種設計方法不僅會使消防線路受到外界各種因素的腐蝕而致使基本功能得不到充分發揮,而且在火災發生時可能導致消防線路第一時間就被損毀,不能起到火災時期的應急處理作用,將火災給建筑物內人員財產帶來的損失擴大化。實際設計過程中,只要是規范中提到的消防線路,我們都要采取暗敷的形式將線路全部布置在建筑墻內及板內,并用金屬管材包裹保護。
4.在防雷設計當中部分設計人員還在采用傳統的設計方法,直接將防雷裝置安裝在建筑物上,目前運用這種方法是及其不科學的。防雷裝置設備的安裝要首先考慮安全問題,所以在民用建筑過程中建筑物的金屬導體可以加以利用來作為防雷裝置。這樣對建筑物中的人和物就能起到更有效的保護作用。另外地下水位很高的時候,建筑物內的鋼筋與大地基本是絕緣的,這是因為鋼筋外面的一些包裹素材都是防水水材料形成絕緣體,有塑料,橡膠等。因此需要特別注意這一問題,解決辦法就需要在建筑物外面四周敷設閉合狀的水平接地體作為建筑物的接地裝置,這樣才能滿足接地電阻值的要求。另外,在防雷措施當中,設計人員更要注意防止電波侵入這一重要環節。在實際設計當中設計人員只重視防止擊雷,忽視防雷電波侵入的措施。因此為了防止雷電波侵入,設計人員對電纜進出線,在進出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設備接地相連;應在進出處裝設避雷器并與絕緣子鐵腳連在一起接到電氣設備的接地裝置上。
5.線路損耗能應該盡量的降低。導線的長度應該要盡量的控制。導線太長的話,能量需要運載的路線就越長。所以,避免能源的損耗也要盡可能的使用較短的導線。首先,在線路的布置上,應該遵循的原則是兩點之間線段最短,也就是盡量的不要讓線路繞彎;然后,低壓的線路最好一直朝前走,不要回頭或者盡可能的少回頭,這樣就減少了能源在線路當中來回打轉而造成的不必要的浪費;再次,變壓器的安裝最好要靠近承載壓力最近的地方,這樣就能夠將供電距離縮短。
隨著經濟的發展和城市的開發,高層民用建筑越來越多。在高層民用建筑和功能比較復雜的多層民用建筑中,完善合理的電氣防火設計和節能設計能夠在降低能耗的同時,有效的避免發生電氣事故火災,同時如果一旦發生火災,也能夠使建筑物內各種消防用電設備持續可靠運行。及時有效的疏散人員、物質和控制火勢的蔓延。為此,在民用建筑設計方面,應把電氣防火設計和能源消耗指標作為全面技術經濟分析的重要組成部分。應在保證使用和防火要求的前提下,以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑。
參考文獻:
[1]尤春良.建筑電氣工程質量問題及對策[J].城市建設理論研究(電子版),2012,29 (27):78-79.
篇6
Key words: route laying;electricity leakage protection;measuring;equipment load
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)22-0080-01
0引言
飲食建筑屬于民用建筑的范疇。飲食建筑包括營業性餐館(簡稱餐館);營業性冷、熱飲食店(簡稱飲食店);非營業性的食堂(簡稱食堂)。建筑設計應保證飲食建筑的質量,使飲食建筑符合適用、安全、衛生等基本要求。建筑電氣設計應符合國家、地方、行業相關規范,如《飲食建筑設計規范》JGJ 64-89,《城市道路和建筑物無障礙設計規范》JGJ 50-2001,《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008,《低壓配電設計規范》GB 50054-95,《全國民用建筑工程設計技術措施》電氣2003,《建筑照明設計標準》GB 50034―2004。
以某食堂為例,該工程地上三層,建筑面積3732.88m2,主要結構類型為鋼框架結構。本工程用電負荷等級均為三級。從室外箱變引來兩路220/380V一般電源,分別供給本建筑物的動力負荷及照明負荷。動力負荷包括電梯、風機、廚房用電設備等用電負荷;照明負荷包括廚房、餐廳、各功能用房及公共照明等用電負荷。公共照明設火災應急照明和疏散指示,采用自備蓄電池燈具,供電時間不小于30分鐘。室內的照明及動力電源進線電纜從室外埋地引至首層配電間,再穿線槽引至二、三層配電間。
1淺談在該工程建筑電氣設計中的幾點體會如下
1.1《飲食建筑設計規范》4.3.2條,廚房及飲食制作間的電源進線應留有一定余量。配電箱留有一定數量的備用回路及插座。電氣設備、燈具、管路應有防潮措施。因食堂廚房中電氣設備較多,負荷容量較大,應考慮擴容及留有一定裕量。廚房、飲食制作間照明均采用密閉防水型節能熒光燈。
1.2《飲食建筑設計規范》4.3.4條,廚房、飲食制作間及其他環境潮濕的場地,應采用漏電保護器。
食堂廚房、飲食制作間及其他環境潮濕的場地的照明設備、小型動力設備、插座等,均裝設漏電保護器,漏電動作電流為30mA。
1.3 《城市道路求和建筑物無障礙設計規范》7.8.2條,專業廁所無障礙設施與設計要求規定:距地面高0.4~0.5米處應設求助呼叫按鈕。本工程首層設有男女無障礙衛生間,在無障礙坐便器扶手所在的側墻處設置求助呼叫按鈕,距地面高0.5米。并在走廊內設置自帶蓄電池電鈴,距地面高2.5米,按鈕與電鈴之間通過控制線可靠連通。
1.4 《民用建筑電氣設計規范》8.3.2條,明敷于潮濕場所或埋地敷設的金屬導管,應采用管壁厚度不小于2.0mm的鋼導管。明敷或暗敷于干燥場所的金屬導管宜采用管壁厚度不小于1.5mm的電線管。《低壓配電設計規范》第5.2.8條,明敷或暗敷于干燥場所的金屬管布線應采用管壁厚度不小于1.5mm的電線管。直接埋于素土內的金屬管布線,應采用水煤氣鋼管。
因套接扣壓式薄壁鋼管(KBG)的壁厚為1~1.2mm,套接緊定式鋼管(JDG)的壁厚為1.6mm,焊接鋼管(SC)的壁厚為2.8~4.5mm。焊接鋼管(SC)的壁厚為2.8~4.5mm。食堂插座、照明配電線路均考慮穿焊接鋼管(SC)。
1.5《民用建筑電氣設計規范》8.12.4條,豎井的井壁應是耐火極限不低于1h的非燃燒體。豎井在每層樓應設維護檢修門并應開向公共走廊,其耐火等級不應低于丙級。樓層間鋼筋混凝土樓板或鋼結構樓板應做防火密封隔離,線纜穿過樓板應進行防火封堵。《全國民用建筑工程設計技術措施》電氣20035.9.2條,配電間在每層樓應設維護檢修門并應開向公共走廊,其耐火等級不應低于丙級。4.2.4條第6點,配電間的門應向外開,不宜低于乙級的防火門標準。配電間的墻壁應是耐火極限不低于1h的非燃燒體。
由此,食堂各層配電間的門均開向公共走廊,其耐火等級不低于丙級;配電間的墻壁是耐火極限不低于1h的非燃燒體。hhhhh[[的非燃燒體。
1.6 計量問題。根據《民用建筑節能條例》(國務院令第530號)第十八條“公共建筑還應當安裝用電分項計量裝置”的要求,施工圖設計文件還應滿足下列要求:①電梯用電應設計量。②餐飲廚房的動力設備用電應設計量。③每棟建筑物應設總計量。
食堂兩路總進線處分別設置計量表。電梯以及一~三層廚房的動力設備用電設置總計量表。
1.7 廚房備餐間、消毒間內設置紫外線消毒燈,按不大于15m2一盞的原則設置。可考慮在適當高度預留照明電源插座。
1.8 食堂各功能用房照度參照《建筑照明設計標準》相關規定。廚房操作間、加工區、餐廳照度均為200lx,主副食庫照度為100lx。餐廳照明燈具采用嵌入式直管型鋁格柵熒光燈(T5型);廚房照明燈具采用密閉防水型直管熒光燈(T5型);主副食庫照明燈具采用直管熒光燈(T5型)。各功能用房在滿足照度標準的前提下,照明功率密度值應滿足《建筑照明設計標準》相關規定,滿足節能要求。
1.9 廚房內電氣設備較多,包括三相負荷、單相負荷。配電系統考慮三相負荷平衡。
廚房小型動力設備如磨漿機、壓面機、切菜機、絞肉機等,其配電采用聚氯乙烯絕緣銅芯導線,穿金屬管及金屬線槽沿墻及頂板敷設至設備接線盒,設備由廠家安裝到位。小型動力設備如售飯臺,因其接線部位位于設備下部,其配電采用聚氯乙烯絕緣銅芯導線,穿金屬管埋地敷設至設備接線盒,各售飯臺由廠家安裝到位。如烤箱、煮漿機、洗碗柜等較大容量的用電設備,配電采用交聯聚乙烯絕緣、聚氯乙烯護套銅芯電力電纜穿金屬管及金屬線槽敷設到其配電箱的位置(配電箱隨產品配套,由廠家負責安裝)。小型冷庫及保鮮庫由專業廠家設計完成,電氣專業設計僅根據用電容量大小預留電源開關及管線。
篇7
一、電氣接地的概念
1.接地的概念
接地就是利用金屬作為導體將電氣設備的某一部分與大地進行連接。接地裝置由接地體和接地線組成。其中直接與大地接觸的埋入大地的部分稱為接地體。接地體可以分為自然接地體和人工接地體兩類。接地線是將電氣設備和接地體連接的金屬導線。接地裝置的作用是限制接地設備的電位為零電位或者通過引下線將引下的雷電流迅速流散到大地土壤中去。
2.電氣接地的種類及作用
電氣接地是為了保證電氣設備正常運行和人身安全而采取的一種用電安全措施。接地的種類有很多,包括保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。
二、建筑電氣設計中與接地相關的問題
1.TN-C-S系統和TN-S系統的區分
案例:某一建筑物A的電源由建筑物B(設有變壓器)的WP1回路引來,采用三相四線制(~220/380V)引入。A建筑物電源進線處做PEN線重復接地,PEN線重復接地后N線與PE線嚴格分開。那么對于建筑A來說,它的接地保護系統屬于TN-S還是TN-C-S接地系統?根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)條文說明中第109頁12.2.2條第3款的闡述,“建筑物采用TN-C-S系統時,在建筑物的進線處設置重復接地,將系統變成TN-S以后才能設置進線隔離開關,這就大大提高了PE線的可靠性”。這句話從側面反映出TN-C-S系統經重復接地后可形成一個局部的TN-S系統。一般民用建筑內部接地系統都是一個局部TN-S系統。但在設計說明中闡述其接地系統型式還應確定其上級配電系統,即其接地型式應“追根溯源”,從其電源點(變壓器)看起。以本案例為例,A建筑物電源進線以三相四線制引入,其PEN線在電源進線處做重復接地,這是一個典型的TN-C-S系統,其設計說明中應明確交代該建筑物接地系統采用TN-C-S系統。
2.民用建筑的重復接地和進線開關N極的型式
案例:某一建筑物A的電源由建筑物B總配電柜(進線開關帶漏電保護)的WP1回路引來。1)建筑物A的電源為三相四線引入,進線處是否做重復接地?根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第171頁12.4.9條第1款的闡述,“在裝有剩余電流動作保護器后的PEN導體不允許設重復接地。”顯然,如果重復接地,很有可能將會使建筑物B的進線開關跳閘。建筑物A接地要想滿足規范要求,必須采用三相五線制引入,進線處PE線作重復接地。也就是說我們許多情況下取電源時,如果在上級電源情況不明的情況下,采用三相五線進線是絕對安全可靠的。2)建筑物A的進線開關選用三極還是四極,如果選用四極,N極的型式選用哪種?A型:N極不安裝過電流脫扣元件,且N極始終接通,不與其它三極一起合分;B型:N極不安裝過電流脫扣元件,且N極與其它三極一起合分;(N極先合后分)C型:N極安裝過電流脫扣元件,且N極與其它三極一起合分;(N極先合后分)D型:N極安裝過電流脫扣元件,且N極始終接通,不與其它三極一起合分。根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第72頁7.6.8條第4款的闡述,“在TT或TN-S系統中,當N導體截面與相導體相同,或雖小于相導體但能被相導體上的保護電器所保護時,N導體上可不裝設保護。當N導體不能被相導體保護電器所保護時,應另在N導體上裝設保護電器保護,并應將相應相導體電路斷開,可不必斷開N導體。”從這一條看,普通民用建筑如充分考慮三相分配均勻,N線電流一般不會大于相線電流,可選擇A型。另外,在有可控硅調光系統的情況下,諧波電流在中性線上產生了疊加,中性線電流大于相線電流的情況出現的機率大大增加,此時,選擇C型或者D型更加合理。N極是否安裝過電流脫扣元件,主要取決于N線電流大于相線電流的機率。N極是否需要始終接通則取決于N線所帶電位造成的危害。一般民用建筑根據規范要求都要做等電位聯結,N線所帶電位與建筑物處在一個等電位面上,造成安全威脅的可能性很小。論安全性,C型安全性最好,最可靠。論實用性,A型可滿足一般情況下的使用要求。(注:規范殊要求的地方以規范要求為準。)
3重復接地的距離要求
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)條文說明中第109頁12.2.2條第2款的闡述,“條文中沒有對多處接地的做法以明確的規定。例如,兩重復接地之間的最大距離,原因是每個地域的環境不一樣,千差萬別,統一規定有困難。設計中保護導體,水平敷設時可按50m,垂直敷設時可按20m。當然在長干線的終端處,PE導體應作接地”。由些可見,設計過程中可以電源進線處的重復接地可以50m作為重復接地的參考距離。建筑物內垂直方向以20m作為重復接地的極限距離也不難理解。建筑高度超過24m即為高層建筑,每20m內與樓板內鋼筋或柱內主筋相連,增加了接地干線的可靠性,同時也起到一種等電位聯結的作用,使建筑物變成一個近似的法拉第籠,有利于電磁屏蔽和防止雷電電磁脈沖的引入。
4輔助(局部)等電位聯結
《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第176頁12.6.6條第2款規定:“在一個裝置或裝置的一部分內,當作用于自動切斷供電的間接接觸保護不能滿足本規范第7.7節規定的條件時,應設置輔助等電位聯結。”設置等電位聯結的核心作用是降低接觸電壓,當接地故障保護不能滿足要求時,就要采取輔助等電位聯結的方式來降低接觸電壓,使人體處在一個局部等電位面上。《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第181頁12.9.2條第2款明確規定浴室要做局部等電位聯結。浴室內0區的安全電壓為12V,一旦發生漏電危險,總等電位聯結很難保證人體的接觸電壓不超過12V,故而要求浴室要做局部等電位聯結。輔助等電位連接的設置,關鍵是要看接地故障保護能否滿足安全電壓和故障切斷時間的要求。越是安全電壓要求低的場所(如潮濕場所)和故障切斷時間要求短的設備(如手持設備和移動設備)就越有必要做輔助等電位聯結。要確定其有效性,可根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第74頁7.7.4條第4款中公式(R≤50/Ia)來驗證。
三、結束語
電氣接地技術在我國發展的較為成熟,應用范圍也十分廣泛,特別是在智能樓宇建筑、家用電氣和化工企業中。在進行電氣接地系統設計時,需根據實際情況和經驗,參照行業標準選擇科學合理的接地方式和接地系統。正確的接地方式和接地系統,是保證電氣接地裝置正常運行的基礎,一旦出現問題將會引發生產事故甚至人身傷害。因此電氣接地方案的合理選擇和應用應引起高度重視。以上通過幾個案例的分析,從不同的角度分析了關于接地的若干問題,希望對大家在接地問題的理解上有所幫助。
參考文獻:
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引言
近年來,隨著我國經濟持續快速發展,各類高層建筑如雨后春筍般的涌現在祖國的大江南北。與此同時,辦公建筑的數量也日益增多,建筑規模也不斷擴大,從單一的小型辦公樓發展到形式多樣的辦公綜合樓。
無論是從供配電安全性、可靠性、經濟性的角度出發,還是從辦公信息化、智能化、人性化的角度著手,電氣設計都面臨著新的挑戰和考驗。往往,矛盾與發展并存,壓力與機遇同在。因此,如何做好高層辦公樓電氣設計工作,緊跟時代步伐,提升供配電的可靠性和安全性具有重要的研究意義。
一、建筑電氣設計的概念及其特點
1、建筑電氣設計的概念
設計是一個構思表達、再構思表達、反復推敲、不斷深入發展和進行評價的過程。基本上可以概括為博覽、創意、構思、表達等幾個階段。設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,表達方式、工具也可能是多樣化的。表達方式和工具要適應思維的速度,推動思維發展成熟。
2、建筑電氣設計特點
建筑電氣設計是一門融匯建筑、結構、給排水、暖通與通風工程技術為一體的綜合性工程技術,基本包括了分析、構思、立意、論證、計算、定案、表達為一體的設計過程。在設計過程中,除了要掌握必備的國家和行業規范外,還需要全面了解各個專業的相關知識及行業動態,立足于各個專業的要求,設計出符合規范標準,滿足用戶需求的工程項目。
二、高層辦公建筑供配電設計的主要內容
1、負荷分級
負荷分級是電氣設計的前提和基礎,用電負荷等級宜根據建筑類別、建筑等級、建筑規模及用電對象來確定。根據國家和行業相關規范規定,通常一類辦公建筑和建筑高度超過50m的高層辦公建筑的重要設備及部位按一級負荷供電;二類辦公建筑和高度不超過50m的高層辦公建筑以及部、省級行政辦公建筑的重要設備和部位按二級負荷供電;三類辦公建筑和除一、二級負荷以外的用電設備及部位均按三級負荷供電。
確定了負荷分級后,應根據用電負荷類型與級別確定供電方案。與高層辦公建筑電氣關聯的用電設備品種繁多,總體可分為以下幾類負荷:一、照明負荷:照明燈具、插座、電加熱設備等。二、空調負荷:冷水機組、空調機組、空調用泵類設備、新風機、冷卻塔等。三、動力負荷:電梯、水泵、送排風設備、防排煙設備、洗衣及廚房設備等。
2、電力負荷的計算
負荷計算是設計的靈魂和基石,貫徹民用建筑電氣設計的始終。由于受地理條件、經濟條件、用電對象、生活工作特點等種種因素的影響,造成用電負荷不定的因素較多,要準確進行負荷計算難度較大,需要設計人員詳細了解建設單位的用電特點,加強調查研究,掌握建筑物的用電設備情況。
一般來說,高層辦公建筑在負荷計算時,所采用的計算方法多為單位指標法和需要系數法。方案設計階段可采用單位指標法,初步設計及施工圖階段采用需要系數法。單位指標法用于前期的負荷估算,以利于前期確定供電方案、設備用房及電氣豎井的位置和大小,為施工圖階段打下良好的基礎。辦公建筑單位用電指標為:30~70W/m2,變壓器裝置指標為:50~100VA/ m2。通常施工圖設計階段采用需要系數法計算,采用單位指標法進行復核。通過這兩種方法相結合,計算得到的數據更加客觀、科學。
3、供電電源的設置
電力負荷精確計算完成之后,要進行供電電源的配置。對于高層建筑來說,通常為了保證建筑用電的可靠性,高層建筑都會配置兩個或兩個以上的供電電源(或雙回線路),具體數量視建筑物內部的電力負荷等級及負荷容量來定。實際供電時,建筑物中所配置的兩個及兩個以上電源同時供電,并互為對方的備用電源。當然,除了供電電源之外,高層建筑內部還要設置相應的應急發電機組,目的是防止建筑電路發生運行故障后,整棟建筑物失去電源,無法在短時間內恢復用電。應急發電機組能夠在電源故障后15秒鐘內自動恢復建筑用電,為建筑居民提供及時、可靠的供電服務。
4、主要電氣設備的選型
(1)高壓開關柜的選型
就現代高層建筑的空間格局來看,大部分高層建筑工程的變配電室設置在建筑主樓地下室。高壓開關一般不采用油斷路器,而采用真空斷路器。開關柜必須采用具有“五防”功能的真空斷路器高壓開關柜。
(2)電力變壓器的選型
同高壓開關柜的選型一樣,電力變壓器的選型也必須按照相關要求做嚴格把關,盡量不要在高層建筑主樓內設置油浸式電力變壓器,以免引起火災,對建筑居民的生命和財產安全造成威脅。根據規范要求,設置在民用建筑中的變壓器,應選擇干式、氣體絕緣或非可燃性液體絕緣的變壓器。當單臺變壓器油量為100kg及以上時,應設置單獨的變壓器室。因此,在選擇電力變壓器時,除了要滿足相應的技術要求外,還應考慮建筑防火間距及人員疏散等問題,選用干式變壓器較妥。
配置變壓器時,應考慮其供電可靠性、季節性負荷率變化大、維護方便等因素,盡可能將不同類型的負荷分組或分變壓器供電,以利于減少電能損耗,單臺變壓器容量不宜大于1600KVA。當符合下列條件之一時,宜裝設兩臺及以上變壓器: 一、有大量一級或二級負荷;二、季節性負荷變化較大;三、集中負荷較大。
5、變配電所位置的確定
現代高層辦公建筑的用電量相當大,在確定變電所位置時,應盡可能變配電所深入負荷中心,低壓供電半徑不應超過250米。通常在建筑物底層或中間設備夾層設置變配電所,這對于提高電能質量,縮短供電半徑,減少線路損耗,減少有色金屬消耗量,節約電能有舉足輕重的作用。
6、低壓配電
低壓配電應根據負荷等級、負荷類別、負荷容量的不同,采用與之相匹配的供電方式。通常對一、二級負荷采用雙電源供電(二級負荷可采用雙回路供電),對三級負荷采用單電源供電。對于消防控制室、消防水泵房、防煙與排煙風機房的消防用電設備及消防電梯等消防負荷的供電,應在其配電線路的最末一級配電箱處設置自動切換裝置。
在低壓配電設計過程中,由計算電流選擇開關與線纜,對于大多數設計師來說已是耳熟能詳。但是,上下級開關選擇性匹配及確定合理的供電半徑往往容易被忽視。一般應盡可能減少配電級數與保護級數,上下級開關盡可能按照定時限選擇性、準延時選擇性、能量選擇性、邏輯選擇性的原則來選擇。線纜供電半徑宜根據開關的靈敏度、線路電壓損耗、線纜經濟電流密度等因素綜合考慮,以促使供電方案達到最佳化。
三、電氣線路防火問題
為了防止電纜引起火災和盡可能減少氯化氫的有毒氣體,應該大力的推廣適用于不同場合要求的低煙低鹵阻燃和耐火電纜。另外耐火母線槽和耐火電纜橋架的采用是防止電氣線路發生火災的主要措施。當負荷的密度達70W/時,20層以上的超高層與高層民用建筑物,適宜選用密集型的母線槽。配電的線路采用密集型母線槽和傳統的電力電纜配電方式相比較,有很多突出的優點,在國內外高層與超高層的民用建筑低壓配電干線中采用廣泛。
在民用建筑物中10kV電力電纜用量較小,火災的危害性也相對要小。而低壓配電線路,由于幾乎敷設在建筑物的各個部位,因而發生火災隱患和危害性比較大。為了防止低壓配電線路的電氣火災,除了應該盡量減少線路的短路、過載和接地的故障外,還需要在低壓配電線路發生火災時,能夠有效的限制火勢沿配電線路的路徑蔓延。超高層、高層民用建筑的電氣豎井比較長,一旦發生火災,豎井則成為通風道,會產生煙囪效應。因此需要妥善的處理每層配電及弱電豎井的地面,應將各種電氣線路孔洞的空隙,采用和建筑物有相同耐火等級的材料。堵塞嚴實,形成樓層豎井間的防火密封隔離。電纜在樓層間穿通時,穿板套管兩端管口空隙也應作封閉隔離。
同時,針對火災自動報警系統保護對象為一級的高層辦公建筑設置防火剩余電流動作報警系統。
結束語
總之,高層建筑電氣的設計涉及的內容十分廣泛、繁雜,由于其自身的特點也增加了電氣設計的難度,在實際的電氣設計過程中,電氣設計人員首先應充分意識到電氣設計對整個高層建筑完成質量與用戶安全的重要性,積極分析設計過程中存在的各種問題,采取有效的應對措施,進一步完善高層建筑電氣設計工作。
參考文獻
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科學技術的進步帶動了建筑業的發展和理念創新,在近年來的城市化進程中,民用建筑發展迅速,但民用建筑的電氣設計大多是開發商出于經濟效益的考慮,對設計中的一些細節問題缺乏科學論證,導致使用中存在著問題,如能源耗費大、存在一定的安全隱患等。
一、模數化配電箱的正確選用
民用建筑電氣設計中普遍都選用模數化配電箱,且在型號選擇上也都趨向于使用PZ30,但是理論上來講PZ30是不能在民用建筑中應用的。首先對PZ30和PZ20要有一個認識上的區分,這兩組配電箱是針對不同的使用場所分別設計的,PZ30是按照專業人員的要求設計的,如在工廠等生產場所;PZ20是按照普通非專業人員的使用設計的,如民用住宅和相關場所。對于非專業的人員使用的模數化終端組合電氣標準中,更強調安全保護,比如主開關為隔離開關并設置端子外罩。此外,在電器之間的各種線路連接上,設置障板,來防止人們不小心的接觸等。在電氣間隙爬電距離足夠的情況下,大多數的三相系統PZ20能夠代替PZ30,所以在民用建筑中盡量不要使用PZ30。
二、導線的敷設保護及燈座的選擇
根據我國《低壓配電設計規范》GB50054—95的第5.2.1條第3款的規定,當導線垂直敷設至地面低于1.8m時,應穿管保護。現在進行的許多舊房改造項目的設計都存在不符合規范的問題,有的舊房改造的電氣設計采用直敷布線的方式,這種做法使導線沒有采取任何保護措施就進入距地1.4m 的明裝照明開關。暗敷線路按最近路線敷設時,面臨著房屋的面層不夠厚實,在處理線路管線交叉時有一定的難度;而照明系統的布線一般通過頂棚燈處裝一個接線盒進線分線,很多民用建筑的住戶在裝修時鋪木質地板,在鋪設過程中容易造成地坪內的管線斷裂,這樣做不但有安全問題,也會造成使用不便。
如何解決這一問題,可以采用暗敷線路,順著板孔、墻縫垂直或者平行地面的方式敷設,把交叉的管線在墻縫中處理,同時將照明線在墻體的拐彎處安裝線盒處理。
民用建筑的住戶人住前都會裝修,裝修中布置燈座時只在燈位處,這樣是出于節約的考量, 而為了更加節能環保,裝修中選用緊湊型熒光燈成為新的趨勢。緊湊型熒光燈還能解決另一問題,原來卡口燈座在換電源時,容易電著人,但緊湊型熒光燈是螺形燈口,這樣安全問題就有了保障。
三、住宅中電氣安全特殊場所安裝的注意事項
民用建筑電氣設計應該對浴室的安全高度重視,浴室中水汽較重容易引起危險事故的發生,不經意間的接觸電壓就會導致極其嚴重的電擊事故,引起致人死亡的危險。因此,點起的安全設計對浴室這一特殊構造空間要格外注意,但是對于這樣的特殊結構場所的電氣設計我國目前還沒有相應的標準可循,只在《民用建筑電氣設計規范)》(JG3/T16—921f以下簡稱《民規》中有部分電氣安全的規定。
首先配電箱不能和浴室共用一個墻體。原因是配電箱所在墻的另一面,往往是浴室的0、1、2區,浴室使用過程中,水汽大,水分會滲透可能進到配電箱,極易引起惡性事故。此外在國際電工標準中也有對此的相關規定,“區域0、l和2除了為區域1和2中的同定安
裝電器敷設深入墻內不超過·5cm的導線外,不得在墻灰底部和墻灰巾以及護墻板的后面敷設導線。”根據這一規定,在0、1、2區不能敷設導線,那更為重要的配電箱自然更加不能在此布置了。如果浴室與配電箱用的墻體是同一的,那其他線路要想連接懂啊配電箱就必須
經過0、1、2區的墻體,這樣就不符合我國《民規》14.8.2.8條的規定”在0、l及2
區內,不允許非本區的配電線路通過;也不允許在該區內裝設接線盒,”。
其次,《民規》14.8.2.9條規定“O、1和2區內,嚴禁裝設開關設備及輔助設
備。”但目前還是存在民用建筑電氣設計中將防水插座安裝在浴室的區域內,這樣仍然是不符合規定的,存在著安全方面的隱患。
四、設計時應考慮負荷長期發展的需要
負荷水平應當在設計時計算準確,如果超負荷運行時間過長就會加速線路的絕緣衰減,最后導致事故發生。如何在設計中解決該問題,就要用發展的眼光來選取符合負荷條件的電纜,對開關的選取可以按照近期的需要負荷強度選用整定電流,雙方面考慮負荷的使用和發展要求。此外還應當對回路分配在設計中注意要符合有關規定,因為回路分配對線路負荷也有一定的影響,在設計中必須嚴加注意。
考慮負荷的長期發展要求還要選用新型的阻燃和耐火電線電纜。對阻燃和耐火電線電纜我國有相應的國家標準,在選用時要遵守規定。這種新型的電線電纜能夠有效的阻止火焰蔓延,對事故發生時減輕火災程度、延緩火勢蔓延、減小損失有不可忽視的作用。
在民用建筑電氣設計的安全問題,首先是要嚴格遵守國家的相關安全標準和法規規范,秉承對安全負責的態度進行設計、施工,以此來保障建筑內居民的生命財產安全和國家、社會的正常生活秩序。民用建筑安全設計的安全是整個民用建筑行業需要引起重視的的一個重要環節,是保證行業不斷科學化發展的關鍵所在,也關系到住戶的住房安全保障和日常生活的便利。
參考文獻:
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篇10
Keywords: building electric; Design; Science; Reasonable; analysis
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
一、建筑電氣設計中存在的問題分析
在現今社會發展,建筑電氣設計過程中忽略的一些問題,影響建筑電氣系統的使用安全性和便捷性。例如,建筑設計中配電箱的選擇,建筑電氣設計者將工業場所使用的配電箱用于民用建筑中,造成了配電箱用電功率的浪費。另外,建筑電氣設計的同時導線敷設過程中未經保護即進入距地安裝高度1.4m的照明開關,使得照明系統存在安全隱患。在進行線路設計中考慮到裝修對線路的影響,造成裝修過程中線路打斷等問題也是建筑電氣設計中較為常見的問題。針對建筑物內遇水空間,在建筑電氣設計匯總應考慮開關、插座、配電箱等防水性能及安全性,針對潮濕環境對電氣系統的影響選擇適應的電氣設備進行防護,保障用電安全性。
二、合理的進行建筑電氣設計
1、遵循建筑電氣設計的基本原則,保障建筑電氣的設計質量;
針對現今建筑電氣設計,遵循建筑電氣設計基本原則是保障設計質量的基礎,同時也是合理進行建筑電氣設計的先決條件。只有根據建筑電氣設計的需求,開展建筑電氣設計管理工作能夠使建筑電氣設計者在基本原則的指導下進行科學的設計,滿足建筑電氣的使用需求及其建筑電氣使用安全需求。根據《供配電系統設計規范》、《低壓配電設計規范》、《民用建筑電氣設計規范》、《建筑照明設計標準》、《建筑物防雷設計規范》等規范要求及基本原則為基礎,在保障建筑電氣使用需求的通視、提高建筑電氣使用安全性、提高建筑電氣節能效果,促進我國節約型社會的構建。
2、科學分析建筑電氣供電需求是保證建筑電氣設計適用性的關鍵
科學分析并掌握建筑物電氣供電需求是進行建筑電氣設計的基礎,也是保障建筑電氣設計適用性的關鍵。在建筑電氣設計前應對建筑物供電功能需求、區域供電需求進行細致的了解,同時針對建筑物的主要功能要求,對電氣專業需求的不同確定供配電系統的設計參數。例如:住宅建筑與商用建筑的用電量及用電負荷明顯不同,因此在進行建筑電氣設計時也需要有針對性的進行設計,依次提高建筑電氣設計方案的適用性、滿足建筑物電氣系統的需求。
3、合理設計供配電系統
根據用電負荷容量及其分布、用電設備特點及負荷等級不同,合理設計供配電系統;系統在最佳狀態下運行,使供配電系統在運行中的線路損耗減至最低,實現供配電系統的經濟運行,達到節能的目的。
建筑電氣設計應從下面幾個方面考慮:
3.1供配電系統應盡量簡單可靠,同一電壓等級供電系統變配電級數不宜多于兩級,盡量減少變電級數過多產生的電能損耗。
3.2合理選擇供電電壓。同等情況下,電壓越高,損耗越小。民用建筑用電設備電壓等級大部分為220/380V,但一些大型或特大型的民用建筑的空調制冷設備為了達到節能目的,經方案論證比較可選擇電壓等級10(6)KV供電的制冷設備。
3.3變電所應靠近用電負荷中心,低壓配電間應靠近電氣豎井,合理分布供電網絡,低壓供電半徑控制在200m以內,供電線路的電壓損失已滿足規范的允許值,減少線路電壓損失,提高供電網絡的供電質量及網絡運行的經濟效益。
3.4根據負荷情況合理選擇變壓器容量、臺數,變壓器負載率宜為0.7~0.85,其接線應能適應負荷變化時,按經濟運行原則靈活投切變壓器,使變壓器在最佳狀態下運行,從而減少損耗。
3.5合理選擇電纜規格型號及導線截面。在滿足允許載流量、運行電壓損失等各種技術指標前提下,應按經濟電流密度合理選擇導線截面,并應從降低電能損耗、使得三相用電負荷平衡,減少投資和節約有色金屬等方面綜合衡量。
3.6合理地提高供配電系統的功率因素。在用電設備選型及調速控制方案一定的情況下,若自然功率因素達不到接入電網要求時,應進行無功率的補償,提高功率因素.-ThX減少線路及變壓器損耗。
4、合理選用電動機的起動調速方式
注意電動機在運行過程中的節能,在建筑電氣設計過程中電動機是與暖通、給排水工種的設備配套,由設備制造廠商統一供應的。因此,其節能措施只能貫徹在運行過程中,除了上述方法補償電容器以減少線路,由于輸送超前無功而引起的有功損耗外,還應減少電機輕載和空載運行。因為,在這種情況下,電動機的效率是很低的;對功率較大的電動機可以采用變頻調速器,可提高電動機在輕載時的效率,達到節能的目的。但是,這種設備的價格仍偏高,因此在應用中受到一定的限制。另一種節能方式是采用軟起動器,電動機起動平穩,從起動到運行,其電流變化不超過三倍,可保證電網電壓的波動在所要求的范圍內,同樣達到節能的目的。 考慮實際經濟,節省無謂的能材消耗。建筑電氣設計者在工程設計時應根據每個工程項目本身的特點及要求,如居住建筑中有別墅、高級住宅、安居住房、經濟適用房等高、中、低檔建筑等級,建筑電氣設計標準也相應有高、中、低檔等之分,正確理解規范條文,設計過程中不能一律地采用高標準,取規范的上限值,應重視經濟指標,避免設備材料選型過大,節省無謂的能材消耗。
5、做好照明設施的設計安裝
適當降低燈具工作電壓是延長燈具壽命的有效途徑。設計之前首先要了解各類用電光源的特點,合理進行光源選擇。然后做好照度計算、三相平衡計算、燈具配光曲線選擇。根據不同的場合選擇不同的燈具,設計者要多考慮技術規格方面的因素,如燈具效率、照度值、功率消耗等,在滿足照明需求的同時還應盡量保持美觀性,使照明系統與周邊環境相協調。另外為防止正常照明中斷或者減少火災發生時帶來的危害,應設計備用照明、疏散照明、安全照明等應急照明系統。照明設計要做到節能環保,有條件的可采用智能照明控制系統,系統根據預設的時間自動地在各種工作狀態之間進行轉換。此外,對于高檔辦公樓的大廳、會議室等場所,則可以根據一天的不同時間、不同用途精心地進行燈光的場景預設置。此外利用智能系統進行調光,盡管照度還是偏高設計,但系統將會按照預先設置的標準亮度使辦公樓的大廳、辦公室、會議室在使用期內保持恒定照度,而不受燈具效率降低和墻面反射系數衰減的影響。當然,在節能環保方面使用節能燈具和節能材料必要的,需要注意的是節能應按國情考慮實際經濟效益,建筑電氣設計者在進行設計過程中不能因為節能而過高地消耗投資,增加運行費用。
6、電纜線路的合理設計
6.1一個工程運行中,線路左右上下縱橫交錯,小型工程線路全長不下萬米,大型工程更是不計其數,所以線路的總有功損耗是相當可觀的,減少線路上的能耗必須引起設計重視。在建筑電氣設計中,低壓配電室應靠近電氣豎井,而且由低壓配電室提供給每個電氣豎井的干線,不至于產生支線沿著干線倒送的現象,可減少線路的損耗。另外,還可利用某些季節性用電負荷的線路,一些用戶不用時,可提供給常期用戶作供電線路使用,以減少線路和電阻損耗。
6.2低壓配電系統中導線(電纜)載流量與斷路器整定電流不匹配問題。
電線(電纜)的載流量需與低壓短路器的整定電流配合選擇,供線路受到短路器的保護,是每個工程都要遇到的問題,是建筑電氣設計者必須掌握的基本功,看起來很簡單,但在實際的施工圖設計中問題很多,這類問題主要表現在導線允許持續載流量小于保護該導線的斷路器脫扣器的整定電流。正確的做法應是先按負荷的計算電流確定保護短路器的整定電流,再按其選擇導線,使導線受到短路器的有效保護。
6.3電器設備的選擇
電器設備主要指電源配電箱、電表、控制開關、漏電保護開關及電源插座等。電器設備的選擇合理與否直接影響工程的質量。選用時應根據建筑物的用電負荷情況、安裝要求、使用環境、設備工作電壓及工作電流等合理選擇電器設備的型號規格,注意設備的容量等級寧大勿小,但又要避免選得過大造成浪費,一般來說在計算工作電流的基礎上選大一級即可。為確保其質量,應選用符合國際電工委員會IEC標準和國內GB、JB有關行業標準,并具有產品質量認可證書的電器產品。總之,電器設備的選擇盡可能做到安全可靠性和經濟合理性。
結束語
為做好建筑電氣設計對于提高建筑企業的經濟效益、實現建筑功能、滿足業主生活需求等具有重要的作用。建筑電氣設計既要做到安全、節能、經濟、方便、美觀、適用、便于安裝與維修,還要具有適應時代的發展可拓展性。在經濟條件許可的情況下,要提高設計的起點,積極采用經過國家認定推薦的新材料、新產品和新的技術成果,提高建筑使用的科技含量,滿足人們對建筑功能增長的需求。
參考文獻
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Keywords: monomer solar, controller, electrical design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
太陽能能源是來自地球外部天體的能源。太陽能系統作為節能環保產品,隨著技術日趨成熟,生產成本下降,國家加快太陽能熱利用技術推廣應用,將其作為新能源產業的發展重點,為太陽能熱利用行業的發展創造了良好的宏觀環境和市場條件。因住宅用單體太陽能電氣專業相關的設計問題是民用建筑設計中遇到較多的問題,本文以此為例詳細說明,其他恕不贅述。
根據2007年5月18日國家發展改革委、建設部聯合《關于加快太陽能熱水系統推廣應用工作的通知》(發改能源[2007]1031號)文件要求,全國大部分省市明確具備太陽能集熱條件的新建12層及以下住宅應統一設計和安裝太陽能熱水系統。法律上規定太陽能系統成為建筑設計的一部分。住宅由于產權與物業管理因素,基本上采用單體太陽能熱水系統。目前廠家生產的單體太陽能輔助加熱都是采用電輔助加熱方式。單體太陽能主要由集熱器、儲水箱(內置電加熱器、液位計、溫度計)、控制器、連接管道組成。
住宅單體太陽能電氣專業涉及如下:
1 管井提資
若太陽能設于屋頂,根據GB50096-1999(2003年版)《住宅設計規范》第6.6.4條“公共功能的管道,包括采暖供回水總立管、給水總立管、雨水立管、消防立管和電氣立管等,不宜布置在住宅套內。公共功能管道的閥門和需經常操作的部件,應設在公用部位”規定,應要求建筑專業在公用部位設置電井。有設計人員根據圖集08S126《熱水器選用及安裝》P85,將太陽能水管與電纜共管井,設置于衛生間內。違反規范GB50096-1999(2003年版)《住宅設計規范》第6.6.4條與GB50054-95《低壓配電設計規范》第6.6.4條“不應和電梯、管道間共用同一豎井”。故在方案設計階段應給建筑專業提資,否則可能造成建筑專業大的平面變動,影響設計周期。如果太陽能設于陽臺,多層住宅可不考慮管井提資。
2 配電設計
根據GB 50364-2005《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》(以下簡稱《太陽能》)第5.6.2 條“太陽能熱水系統中所使用的電器設備應有剩余電流保護、接地和斷電等安全措施”與第5.6.3條“系統應設專用供電回路,內置加熱系統回路應設置剩余電流動作保護裝置,保護動作電流值不得超過 30mA”規定,家用單體太陽能電加熱器應從住戶配電箱配置有微型剩余電流動作斷路器作為保護裝置的單獨供電回路,微型剩余電流動作斷路器保護動作電流值為30mA,滿足規范要求。國家標準圖集08S126《熱水器選用及安裝》第85頁家用單體太陽能電加熱器供電引至室內插座回路,未設專用供電回路,不符合《太陽能》第5.6.3條規定。故設計中參考時圖集08S126應注意與規范矛盾的地方不應采納。
3管路設計
由住戶配電箱提供專用供電回路至太陽能控制器,導線及穿管:BV-3X2.5(4) FPC20。電線截面的選擇根據微型剩余電流動作斷路器長延時整定電流確定。控制器至儲水箱內電加熱器、液位計、溫度計導線為RVV3X1.5(電加熱器)+RVVP3X0.25(液位計)+RVVP2X0.75(溫度計)。根據鄂建(2000)025號文“室內電管應采用絕緣阻燃型塑料管材及管件。無特殊情況,禁止使用金屬電線穿線管”,太陽能設于屋頂,應穿金屬管(理由詳防雷設計);太陽能設于陽臺,應穿絕緣阻燃型塑料管。
4 防雷設計
依據JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》第11.5.2.3條“從配電盤引出的線路應穿鋼導管,鋼導管的一端應與配電盤外露可導電部分相連,另一端應與用電設備外露可導電部分及保護罩相連,并應就近與屋頂防雷裝置相連,鋼導管因連接設備而在中間斷開時,應設跨接線,鋼導管穿過防雷分區界面時,應在分區界面作等電位聯結” 規定,太陽能設于屋頂,應穿金屬管并采取相應的防雷措施。依據JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》第11.9.4條“低壓配電系統及電子信息系統信號傳輸線路在穿過各防雷區界面處,宜采用浪涌保護器(SPD)保護” 規定,設置太陽能后,應設浪涌保護器保護器。由于太陽能廠家在本體內未考慮,故照明箱內應增設浪涌保護器保護器。目前很少設計人員考慮設置浪涌保護器保護器。從安全與經濟角度出發,是否設置浪涌保護器保護器,個人覺得有待規范明確給出規定。太陽能與防雷網的連接及等電位聯結等按相關規范執行。
參考文獻
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作者簡介:
篇12
1、住宅電氣設計中易忽略的若干問題
近年來發現,很多住宅電氣設計忽視了一些細節問題,這樣可能會給廣大居民帶來電氣上的不安全和使用上的不方便。主要表現在以下若干方面:住宅設計大量選用模數化配電箱,特別是PZ30,PZ20按非熟練人員場合設計,主要用于家庭和類似場所;PZ30則按熟練人員使用設計,主要用于工業場所;用戶進戶線大多偏小,多為4毫米平方的鋁線,影響供電能力和電能質量;暗敷線路按最近路線敷設時,由于住宅的面層比較薄,線路管線交叉;住戶裝修,為避免浪費,只在燈位處布置燈座,卡口燈座在更換光源時,稍不注意,就會電著人,在住宅設計時應選用螺口燈座;忽視浴室的電氣安全,至今沒有特殊場所的國家電氣標準,僅在行業標準《民用建筑電氣設計規范》 (JGJ/T16—92)有一些電氣安全措施的規定;由于用電增多,報裝容量小,配備的電能表限制家庭用電增長,以致出現不少居民用電由于用電負荷增加而燒壞電能表的情況:室內墻上插座數目太少,而家用電器較多,住戶自己布置許多明線,既不美觀,也不安全。
2、住宅室內外電氣設計的技術要求
建筑電氣設計包括強電和弱電的設計。在認真執行國家有關經濟技術政策和標準規范的前提下,要求設計出能保障人身、財產、設備和建筑物安全的圖紙,并力求可靠、安全、合理、節約、先進。
2.1室外電氣設計應達到的要求
接戶線--從低壓線路引入到集中裝表箱的接戶線,三相四線水平排列,也可用電纜架空敷設方式。使用鋁芯絕緣導線,線徑大小要根據表箱內表的數目確定。集中裝表箱——6層及以下的樓房一個單元裝一臺表箱,6層以上的樓以每6層樓安裝1臺表箱,為實現集中抄表,表箱內安裝集抄器。合理選擇表箱的安放地點。電能表——優先采用長壽命技術單相感應脈沖電能表。接地一在樓層內安裝獨立的接地導線,用最小截面為50毫米平方的鋁線,接地線引入每戶居民住宅。進戶線--由表箱到各居民戶門口接線盒的進戶線,采用銅芯絕緣線,對特殊的用戶特別配線。從表箱至每戶接線盒的進戶線,應根據現場的實際情況,統一布局,安裝要牢固、可靠,達到線進管、管進箱的要求。接線盒——在每家門口的接線盒內,安裝一個閘刀和剩余電流動作保護器,接線盒外殼要接地。其額定漏電動作電流不大于30mA,時間大于O.1 s。
2.2 室內電氣設計應達到的要求
室內布線應在基建施工時布置在墻內,墻上應留有足夠的插座,保證居民住進去后不需要布置明線而各種家電都可以使用。由于單相用電設備的使用是經常變化的,不可能做到兩相平衡,因此一般情況下不要兩個單相支路共用一根中性線。室內配線不僅要使電能的輸送可靠,而且要使線路布置合理、整齊、安裝牢固,符合技術規范的要求。室內布線根據絕緣皮的顏色分清火線、中性線和地線。選用的絕緣導線其額定電壓應大于線路工作電壓,導線的絕緣應符合線路的安裝方式和敷設的環境條件。穿管——若導線所穿的管為鋼管時,鋼管應接地。當幾個回路的導線穿同一根管時,管內的絕緣導線數不得多于8根。穿管敷設的絕緣導線的絕緣電壓等級不應小于500V,穿管導線的總截面積(包括外護套)應不大于管內凈面積的40%。開關--應優先選用具有過流保護功能、維護操作簡單且能同時斷開火線和中性線的負荷開關。插座——住宅內的插座應有足夠的數量,以確保住戶所有家用電器都能夠用而不再布線。
3、重視相關規范的相關條文的理解運用
住宅電氣設計往往會用到其它規范的有關條文,其中較重要的條文應注意。
《供配電系統設計規范》B50052—95第6.0.1 0條“由建筑物外引入的配電線路,應在室內靠近進線點便于操作維護的地方裝設隔離電器。”所以電源進線除設漏電斷路器外還應設隔離,隔離電器先用三極且符合《低規》B50054—95第2.1.6條規定的電器。8.2《通用用電設備配電設計規范》GB50055—93“第八章日用電器”對插座等的設計要求有詳細的條文,應作為住宅設計的重要依據。另外《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T1 6—92第1 0.8條“家用電氣篇”也可對住宅設計規范作很好的補充。
《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303-一-2002第1 9.1.6條規定“當燈具距地面高度小于2.4m時,燈具的可接近導體必須接地(PE)或接零(PEN)可靠,并應有專用接地螺栓,且有標識。”住宅衛生間一般都設有壁燈,為滿足規范要求,筆者建議采用利用衛生間的局部等電位聯結的作法,而不必為一兩套壁燈設照明用PE保護線。
篇13
一、引言
隨著城市的快速發展,越來越多的高層建筑屹立在城市的大街小巷,成為城市化發展的代表。但是隨著建筑的數量逐漸增多,很多問題也隨之而來,比如建筑的電氣設計。電氣設計成功合理與否,在很大程度上決定著高層建筑的安全性與可靠性。影響開發商的利益,因此住宅的電氣設計應引起設計人員的注意。下文就是對高層民用建筑電氣設計問題展開一論述。
二、建筑電氣設計的原則
建筑電氣設計應本著穩定、安全、經濟的目標。雖然穩定、安全、經濟三者達到最佳平衡存在矛盾,但是建筑電氣設計應把穩定、安全放在首位,在保證系統的穩定、安全運行的同時也要兼顧經濟的因素。雖然三者同時達到最佳結合困難很大,但設計者在設計過程應盡量使設計穩定、安全的條件下盡量經濟,這也是每一位優秀電氣設計師的職責和目
標。建筑電氣設計應遵守以下的原則。
建筑電氣設計嚴格依據國家規范和有關政策和法令。規范包括國家規范和地區規范,是國家或某地區為確保設計質量,根據當地的情況而制定標準。建筑電氣負荷計算前要做大量的調查工作。這些調查工作包括當地居民的經濟狀況、消費水平、生活習慣等。選擇合適的計算參數。用電負荷是電氣設備選擇的依據。建筑電氣設計與其他設計做好協調。建筑電氣設計是整個建筑工程設計的一部分,設計過程中要與有關建筑、結構、給排水、暖通、動力和工藝等工種密切協調配合。
三、高層民用建筑電氣設計中的思考
1配電負荷的計算
建筑電氣設計中配電負荷變大。近年來隨著經濟的快速發展和居民生活水平的提高,建筑電氣設計負荷計算不僅僅包括照明、電視、電話的功率,還包括空調、電梯、樓宇自控、通訊等功率。因此,做民用建筑的電氣設計前,應對當地經濟情況,消費水平以及居民的生活習慣做詳細的調查。確定配電量和選擇合理的計算系數,使設計滿足居民的需要還要為以后增容留用余地。如以前民用建筑主要考慮照明,每戶的配電量取2kW;現在每戶的配電量取到了5kW。配電負荷計算是建筑電氣設計和配電設備選擇的依據。因此,不要輕視調查的重要性。它影響這整棟建筑電氣設計的容量、選型和投資。配電負荷計算值偏小,將導致配電設備容量比實際偏小,系統會出現過負荷運行,可能導致跳閘系統不能正常應用,從而給人們正常生活給帶來不便,甚至可能引起火災;配電負荷計算值偏大,則引起配電設備容量比實際需要的大,造成設備資源閑置,造成資源和投資的浪費。合理計算建筑配電負荷是滿足建筑電氣功能穩定安全、可靠經濟運行的基礎。
2防雷計算問題
建筑電氣設計中認真做好防雷設計計算。隨著建筑層數和高度的快速增長,為確保建筑和居民安全起見,高層民用建筑的防雷設計是建筑電氣設計要點之一,是保護建筑和居民安全的前提。規范中防雷分為三級。民用建筑防雷等級一般取三級。建筑防雷設計中應認真執行《規范》第12.2.3.1條:當年雷擊次數大于或等于0.05時,或通過調查確認需要防雷的建筑物。12.2.3.2條:建筑群中最高或位于建筑群邊緣高度超過20m的建筑物。防雷設計計算如下:
建筑物年雷擊次數的經驗公式為
式中K-校正系數,一般取1;Td-年平均雷暴日;Ae-建筑物等效面積;L、W、H-建筑物的長、寬、高。建筑電氣的防雷設計中,可以利用框架結構的鋼筋作引雷用,當應嚴格遵守《民規》第12.8.6條規定:利用建、構筑物鋼筋混凝土中的鋼筋作為防雷引下線時,其上部(屋頂上)應與接閃器焊接,下部在室外地坪下0.8~1m處焊出一根D12mm或40mm×40mm鍍鋅導體,此導體伸向室外墻皮的距離不宜小于1m,并應符合下列要求:(1)鋼筋直徑為16級以上時,應利用兩根鋼筋(綁扎或焊接)作為一組引下線。(2)鋼筋直徑為10級以下時,應利用四根鋼筋(綁扎或焊接)作為一組引下線。
3消防線路的敷設問題
建筑電氣設計中各種線路繁多,消防線路的敷設尤為重要。高層居民建筑中的消防設計也是建筑電氣設計的要點之一。一旦發生火災,消防線路承擔報警、傳遞信號、消防設備動作的功能,與到人的生命安全息息相關。《規范》2.4.8.5條中規定:消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播等線路,應采取穿金屬管保護,并暗敷在非燃燒體結構內,其保護層厚度不應小于3cm。當必須明敷時,應在金屬管上采取防火措施。條文中沒有包括火災探測器線路,原因是探測器線路只在火災初燃生煙階段起作用,消防聯動控制,自動滅火控制,通信、應急照明及緊急廣播線路,在火災發生后一段時間內還要起作用,因此在這段時間內,這些線路應保持絕對通暢、安全。在實際操作中,凡是新設計的建筑,是該條文規定的線路,一律穿金屬管保護并在現澆板內、墻內等處暗敷走線。而在改造工程中,不能暗敷設時,應對保護鋼管采取防火措施。
4消防泵控制
高層民用建筑中人員多,一旦發生火災,后果不堪想象。消防水泵是消防系統的滅火動力設備,而消防水泵的控制占整個消防控制系統中的重要環節。為保證消防水泵在發生火災時,可以及時動作,一般設計按照相關規范做兩路控制。《火災自動報警系統設計規范》第6.3.1.2條規定:消防水泵、防煙、排煙風機等重要消防裝置的啟停控制,若采用總線編碼模塊控制,還應在消防設計室設置獨立于總線的專用控制線路,并手動直接控制。一路將總線編碼模塊控制線路,從消防控制室送入消防水泵控制柜;另一路,將消防水泵啟動引至消防控制室。
5樹干式供電干線末端保護問題
樹干式供電是供電系統是在同一回路供電干線上并接若干個負荷。在居住建筑中由于主供電線路較長。設計人員出于節約資金的目的,想把干線末段導線截面變小,減少初投資。但是不經計算盲目變更線路截面,增大線路電阻,使設計潛在火災隱患。《民用電氣設計規范》第8.6.2.4條規定:在線芯截面減小或分支處,只有符合以下兩點才允許不裝設短路保護:(1)上一級線路的保護電器已有效地保護線路。(2)電源側裝有額定電流不大于20A的保護電器所保護的線路。為保證供電系統的安全可靠,設計人員不要盲目對樹干式供電干線變截面。
四、結語
隨著我國社會的進步和經濟的不斷發展,民用建筑還會出現新的特點和特征。但是無論出現怎么的變化,電氣設計者都應本著穩定、安全、經濟的目標,嚴格遵守相關規范規定,與建筑、結構、水暖設計人員多交流、溝通,使問題特到妥善解決。上文是本人經過多年工作經驗及結合相關材料對建筑電氣設計的幾點探討,希望可以和大家一起探討。作為設計人員還要了學習更多內容,這樣才能從整體出發,全面的去設計高層建筑的電氣工程,才能保證設計具有綜合性,有更高的質量水平。
參考文獻