黄强
湖南省建筑科学研究院有限责任公司
摘要:在当今社会中各类建筑物对电气系统需求的不断增加,对电气系统可靠性、经济性、实用性要求的不断提高;从而对电气系统规划是否合理,电气设备选型是否适用,受到社会快速发展的巨大挑战。因此只有做到合理、可靠、经济、适用的电气系统,才能确保建筑物使用功能健全、使用过程安全、运营成本经济。但在实际设计中常会存在许多问题导致各类设施无法正常运行,或者达不到预期效果。所以需对建筑物内电气系统进行严谨有效的设计,才能避免其相关问题的出现。本研究选择长郡教育集团洋沙湖中学,对其电气设计中可能出现的问题和对策进行分析,仅供参考。
关键词:建筑;电气设计;问题;对策
引言
长郡教育集团洋沙湖中学,项目位于岳阳市湘阴县洋沙湖片区。主要建筑类别包括:科技楼、图书馆、报告厅、教学楼、体育馆、办公楼、学生公寓、食堂/礼堂、酒店式公寓。对该项目研究分析其建筑电气设计的原则、问题和对策,希望可以为其他类似工程项目提供借鉴。
1.建筑电气设计的原则
建筑电气设计过程中需严格执行有关的法律规定,遵循国家相关的设计规程和标准。建筑电气设计时需遵循以下原则:
1.1满足建筑物使用需求
适用性的建筑物指的是保证为相关人员提供的使用功能达到一般要求,保证其用电设备的负荷容量满足,对供配电系统进行合理化设计,保证其在建筑物中运用更合理。其中的照明设计不能因为节能的目的而对建筑的使用功能造成影响,进行照明设计时需满足建筑内照明色温和亮度的要求,如:设计学校体育场时,应充分考虑到夜间训练、比赛时对灯光照明的需求,并结合运动场地功能(乒乓球、羽毛球、篮球等)对灯光的要求标准,进行调整。另外对工程中有特殊供电需求的场所和部位(如图书馆、报告厅等),电气设计时应充分考虑其用电的需求。
1.2减少不必要的电能损耗
首先,找出与建筑物使用功能无关的电能损耗部分;其次针对这些部分选择合理的节能措施,如:变压器的空载损耗,供电电缆的线路损耗都属于不必要的电能损耗,又比如量大面广的照明设备功率损耗,这些都应该采用较为先进的节能产品使其更加节能环保。
1.3遵循实际经济效益原则
根据工程实际情况,结合工程造价、维护成本、运营成本等多方面综合因素;尽可能的选择使用节能型产品,但也应适当的为建设方节约投资成本。
2.建筑电气设计问题
2.1没有形成统一标准和原则
如果设计过程中没有与建设方针对相关设计方案进行对比、沟通、协商,整体电气系统设计方案缺乏系统性;或者是在建设方要求下一味地追求建设成本的减少,不考虑其他因素的影响。这样不仅不能保证电气系统的安全性、可靠性,同时也无法全面系统地对整个电气系统进行合理的规划和布局。
2.2缺乏较强的适用性
如果设计中没有重点考虑到建筑类型、建筑功能和用电需求等不同因素的影响,因此会导致其对用户使用功能需求不了解、用电负荷分散、电气系统分配不合理、设备相关参数不确定等问题,从而导致电气系统在使用上无法体现出其较好的适用性。例如:考虑到图书馆对温湿度有较高的要求,设计时应适当增加其空调、通风散热设备的用电负荷。
2.3保护电器使用欠妥当
常见的问题包括:1、配电线路中在不同位置采用的保护电器,需要具有短路保护、过负荷保护、过电压及欠电压保护、电弧故障保护等不同的保护功能;2、配电线路中采用的上、下级保护电器,其动作需具有选择性;3、对电动机、电梯等特殊用电设备配电线路的保护,其保护电器应具有的保护功能应满足设备使用的需要。4、配电线路中不同部位采用的电涌保护器应根据工程的防护等级和安装位置对电涌保护器的最大持续运行电压、冲击电流、放电电流、电压保护水平等参数进行合理选择。
2.4消防系统存在不合理
消防系统一般在不发生火灾的情况下用途和使用概率较小,但如果一旦发生火灾,在提醒人员疏散、引导人员疏散、及时控制火情等方面便起到十分重要的作用,它和居民的生命和财产安全息息相关。目前,虽然有比较健全的消防设计标准、政策法规,以及验收标准和验收制度。但有些项目在建设方成本控制的压力下,设计采用规范要求的下限,或者打擦边球,导致设计消防系统不够全面。或者是设计师工作不严谨,校审把关不严格,导致设计的相关图纸存在一些不尽合理的地方。例如:疏散指示设置不够简洁明了,消防设备的控制逻辑设置不清晰。
3.建筑电气设计问题的解决对策
3.1 优化供配电系统及线路设计
在充分了解政策法规、建筑功能和业主需求的前提下,制定与项目相契合的相关原则和标准。借助BIM等先进的工程技术,对供配电系统进行全方位的规划和整合,对供配电线路进行整体优化和协调。尽量简化配电系统、减少供电级数,对电负荷进行合理分类,从而确保整个电气系统能在建筑物全生命周期内安全、有效、经济、适用的状态下运行。
3.2提升适用性
对设计质量进行检验,其中一个重要的因素便是适用性,想要保证建筑电气设计具备适用性,对设计水平有较高的要求。建筑电气设计中应该综合建筑类型、适用功能,用电负荷与设备参数等信息,设计人员通过在设计中考虑系统平衡关系,保证电气系统更加适用。同时在综合考虑使用者对电气需求的基础上构建起完善的电气系统,为使用者创造功能完善和安全性更高的电气系统。
3.3充分考虑施工现场实际情况
设计中线路的敷设方式,应该结合工程现场的特点,选择适用的电气管线;同时要考虑现场施工工艺对管线安装、敷设的影响,比如装配式建筑、铝模施工等;另外还需要在设计中尽量完整体现和完善与土建相关的管线预留预埋的内容,避免土建施工完成后的二次开凿。
3.4提高消防各子系统的兼容和完整性
设计过程中应对所有消防用电设备的设备属性、使用时间、启动方式、控制要求等内容清晰明了,例如消防与平时合用的风机的相关控制要求,消防水泵的起泵条件及控制方式,防火门自动关闭的控制条件,消防应急照明的点亮原理等。消防系统应能在火灾发生情况下各子系统按照相关要求依次运行相互配合,最大限度的及时控制火情,引导人员疏散。
结语
综上所述,建筑工程想要实现其功能性,电气设计是非常重要的组成部分;因此建筑建设中电气系统科学合理的设计非常关键。通过对电气设计相关问题的分析和工程内部相关电气设备情况的掌握,制定针对性的解决和预防对策,减少或消除因设计不合理而潜在的安全隐患;并在设计中坚持经济适用、绿色环保原则,在不影响建筑工程基本功能的情况下,尽量降低能源损耗,控制噪音污染及光污染,降低运营成本,实现建筑工程价值和效益的目的。
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