赵海峰
国家林业和草原局林产工业规划设计院 北京 100010
摘要：建筑电气设计是建筑设计的重要分项，是建筑工程稳定运行和提高质量的基本保障，同时也是现代建筑绿色环保理念下节能减排工作的重要内容之一。若在电气设计中，方案缺乏合理性，设计理念落后，则会增加电气设备能量损耗，影响经济效益；若设计方案存在技术缺陷，则会给用电安全带来严重影响，造成建筑物整体使用运行不畅，甚至会引发火灾，给人们的生命财产安全带来威胁。因此，如何贯彻和落实建筑电气设计规范、如何将电气节能理念渗透到电气设计当中就成了广大电气设计人员必须关注的问题。民用建筑电气设计包括供配电和弱电智能化两个系统，在设计中，应根据建筑实际情况，因地制宜地提出设计方案，合理布局，大胆创新，设计出符合建筑功能要求的电气系统，以达到现代化建筑设计的各项要求。
关键词：民用建筑；电气设计；标准
1 项目概况
本项目为某地新建住宅小区项目，项目用地面积约3.37万m2，建筑总面积9.576 2万m2。该项目电气设计大体包括强、弱电两个部分，即低压供配电设计、防雷接地系统设计、照明配电设计、电气消防设计、安防系统设计、电话网络系统、有线电视系统等。该小区为普通民用建筑高层，二级负荷供电，楼梯间照明应急供电设备为二级；二级防火等级，三类建筑防雷设计；该小区采用TN-S系统接地，接地电阻<1Ω，由建筑物基础接地极；配电系统采用三相五线制，电压为380 V/220 V。电气设计作为现代化智能小区的重要组成部分，也给建筑电气设计人员提出了更高的要求，设计人员必须将多样化的智能系统融入现代建筑电气设计中。
2 民用建筑电气设计原则
该小区开发面积大，人口集中，楼房之间存在较大空间，建筑与人居相统一，且位于繁华市区地段。可以看出，该小区电气设计除了应遵循民用建筑电气设计基本规范标准之外，还应区别于工业建筑、乡村建筑，其供电必须以新的配电思路和方式满足使用功能的需要，不仅要合理做到整体布局，使三相负荷分配基本平衡得到保障，还应达到配电合理、经济，服务于现代文明，避免重复建设，影响居民用电。因此，本设计应在城镇建设总体规划的基础上，基于宝贵土地资源、小区整体形象，将配变系统置于小区中心位置，提供质量安全、可靠的供电。通过三种方案比对，排除容易增加事故隐患的柱上变压器配电方案和当地供电局禁止住宅箱式变压器的使用，采用独立配电室配电方案，以达到提高现代住宅小区配电标准的要求。
3 设计要点分析
3.1 配电系统设计
本工程包括高层住宅、车库、商铺等，按照相关规范设计要求为二级负荷，采用单位面积法对住宅小区住户照明用电负荷进行计算，单位用电指标按照每户居民最大用电负荷，再用单位指标法计算每栋住宅楼负荷，并合并计算结果。
3.2 照明系统设计
电气照明系统主要包括电源及配电装置、照明装置、控制装置、照明线路等。该小区主要采用增强光线和改善显色性的混合照明方式，不仅满足照度基本要求，还能通过降低高照度避免带来电能浪费。在照明负荷平面布置的设计上，根据小区智能化系统的特点，住宅建筑设有天然采光楼梯间和走道照明，并采用节能自熄开关设置，对光源的选用以高效和节能为原则，在住宅、走道、前厅及楼梯间等公共场所以LED灯为主要光源，消防疏散指示灯优先采用发光二极管（LED）照明，火灾时，应急照明由消防控制室自动控制强制点亮。车库、办公楼等一般场所采用LED直管灯、紧凑型节能荧光灯为主要光源，Ra≥80，色温为3 300 K～4 000 K，光效不小于80lm/W。
同时，合理选择单相负荷的相位，使三相基本平衡，每一照明单项分支回路设计在16 A以下，供电半径在30 m内，室内插座设计与照明灯分开，且未接于同一分支回路，满足规范要求。
3.3 防雷接地设计
建筑物应采取因地制宜的防雷接地措施，并进行防雷理论计算，才能确保设计安全可靠、经济合理。通常采取电位连接来保证电子设备正常运行，防止间接接触电击和防雷。本工程经过综合考虑，选用TN-S低压供电。因本小区利用安全性插座作为主保护，为了防止直接触电，在实际中采用了安全型插座+漏电保护装置的方法。本工程将浴室作为保护重点，为了达到安全性要求，在浴室做了局部等电位连结，安装局部等电位箱于台盆下方，并采用25×4镀锌扁钢与本层钢筋网可靠焊接，从而达到安全保障，与卫生间水管、脸盆、金属地漏、墙内钢筋网等构成电位连结连通。同时，住宅内设置了两级漏电保护，即第一级在用户配电箱处插座回路上；第二级在住宅楼总配电箱总开关上，以此对接地故障所引发的火灾进行有效预防。小区防雷系统设计由三部分组成，即接闪器、接地装置和引下线。接闪器是由建筑物的避雷带或避雷针以及两种混合组成。本工程采用专设接闪器，采用φ12热镀锌圆钢沿女儿墙、屋角、屋脊、屋檐、檐角及屋面等易受雷击的部位明敷接闪带，并在整个屋面组成接闪网格（不大于12 m×8 m或10 m×10 m），突出屋顶的所有金属物体、金属构件和屋顶防雷装置相连，非金属物体加装接闪器，并和屋顶防雷装置相连。
3.4 电气消防设计
本项目小区于6#楼一层设置一个独立消防控制室，消防控制室内设有火灾报警控制器、消防联动控制台、应急广播设备、UPS电源设备等。消防控制室通过火灾自动报警系统对各楼火灾信号和设备进线监视和控制。根据以往设计经验来看，为消防配电系统提供动力设计的关键是供电系统的配备，因供电系统高压回路在实际设计中的高压母线采用与规范不符的连锁输入形式，虽节约成本，但容易降低消防配电系统的运行效率，甚至会引发电气安全事故。另外，消防设备运行状态可由电源监测装置进行监测，保证了消防设备的有效运行，如省掉该部分设计，会使设备存在缺陷，留下风险隐患。因此，消防系统设计应以安全性为基础，不应过度在经济性上下功夫。本工程所使用的火灾自动报警控制器可接收感烟、感温、火焰、可燃气体探测器等火灾报警信号及水流指示器、检修阀、湿式报警阀、手动报警按钮、消火栓按钮等的动作信号，还可接收排烟阀、加压阀的动作信号。但要使火灾自动报警装置发挥作用，则必须先处理好消防控制与供配电问题。在以往的设计中，经常会发生供配电专业设计对切除断路器回路和数量未标明的现象，而火灾自动报警系统在确认火灾信号后要将一些有碍消防的负荷停掉，因而要加装分励脱扣器在被切除的回路上。虽然加装了分励脱扣器，但是有时消防控制中心所输出的控制电压DC24V与分励脱扣器所选择的AC220V电压也会不相符，即使相符的电压也因控制对象众多造成消防控制电压输出能力不足，末端电压过低，难以执行消防接下来的动作。因此，本工程为了实现控制电压的转换，在消防设备附近控制箱内预留了DC24V中间继电器及控制模块的安装位置，中间继电器控制电压为AC220V或AC380V，从而达到平衡沿途压降的作用。
4 结语
综上所述，要想满足现代建筑电气功能性和经济性的双重要求，设计人员必须高瞻远瞩，由传统设计理念向多样化电气设计理念发起新的挑战，从生活需求出发，完善民用建筑电气设计的不足，不断提高专业设计人员设计理念与技术水平，按照电气设计规范标准对实际项目进行合理优化，将电气强、弱电中的安全性与经济性提上重点，以满足现代建筑对电气设计实用性、安全性的基本需求。
参考文献
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