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摘要:建筑电气设计在建筑工程中发挥着重要的作用,是建筑工程的重要组成部分。伴随着我国社会经济的飞速发展,人民生活水平的不断提高,各类用电设备逐渐增多,使建筑电气设计呈复杂化。本文对新时期建筑电气设计中常见的问题进行了归纳总结,并提出了相应的改进措施。
关键词:建筑电气;常见问题
1 建筑电气设计的内容
当前,我国现代建筑趋于多元化的风格,高度大、面积大、功能复杂,电气设计内容也日趋复杂,项目繁多。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计,从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计只包括供电和照明,而今天一般将其设计的内容形容为强电和智能化。将供电、照明、防雷归类在强电,而其余部分,如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据,强调了电气设计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同,容易理解,所以很快被人们所接受。
2建筑电气设计常见的问题及对策
(1)防雷设计的问题。一是防雷装置设备问题。许多设计人员在进行防雷装置设备选择上,仍采用传统设计方法,在建筑物上专设防雷装置进行防雷,这种方法是不科学的。建筑物应尽可能利用建筑物金属导体作为防雷装置,这样可以更好地平衡室内的电位,起到很好的均压效果,更有效地保护建筑物内的设备和人身安全;但是要注意的问题是在地下水位很高的时候,建筑物内的钢筋外常包裹有塑料、橡胶等防水材料或沥青质防水层,这时钢筋与大地已经是基本绝缘的。因此,应在建筑外面四周敷设闭合状的水平接地体作为建筑物的接地装置,这样才能满足接地电阻值的要求。二是防止雷电波侵入问题。防止雷电波侵入是防雷措施的重要一环,但是设计人员往往重视防直击雷,而对防雷电波侵入的措施重视不够。为了防止雷电波侵入,设计人员对电缆进出线,在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连;应在进出处装设避雷器并与绝缘子铁脚连在一起接到电气设备的接地装置上。
(2)等电位联结重视不够的问题。在设计中,设计人员往往对等电位联结的重视不够,其实等电位联结是非常必要的。建筑中的等电位联结,是将建筑物中各电气装置和其它装置外露的金属及可导电部分与人工或自然接地体同导体连接起来,以起到减少电位差的作用。等电位联结可防止TN系统电源线路中的PE和PEN线传导引入故障电压导致电击事故,同时可减少电位差、电弧、电火花发生的机率,避免接地故障引起的电气火灾事故和人身电击事故;同时也是防雷安全所必需。因此,等电位联结是非常必要的。
(3)消防设备的配电保护措施设置不妥。通常,设计人员在作消防泵、排烟风机等消防设备的配电设计时,大多数都设防置了过负荷保护,并且有动作与切断电源。众所周知,在发生火灾时首先要考虑的问题是尽快扑灭火灾,尽量减少火灾造成的人身伤亡、财产损失。上述设备只要还能运转,就应该继续运转下去,直至将火灾完全扑灭。至于这些设备是否会因过负荷而烧毁,则完全不必考虑。将上述设备设置过负荷保护后,无疑将降低消防设备工作的可靠性,直接影响到消防作业的正常进行。
(4)电缆敷设的问题。电缆采用在电缆桥架中敷设时,电缆在桥架中可无间距敷设,但是,电力电缆在桥架中敷设时,应考虑不同类型的桥架对电缆允许载流量的影响。根据电缆在电缆桥架中的层数,电缆的允许载流量应乘以校正系数:梯形电缆桥架为0.55~0.8;托盘式电缆桥架为0.5~0.7;槽盒式电缆桥架应根据电缆根数,乘以0.4~0.8的校正系数。由此看来,槽盒式电缆桥架对电缆允许载流量的影响最大,梯形电缆桥架对电缆允许载流量的影响最小。因此,选用电缆桥架时,应优先采用梯形电缆桥架或带孔的托盘式电缆桥架,慎用槽盒式电缆桥架。有人在作消防设备的配电设计时,采用普通电缆在耐火电缆桥架中敷设,而又不考虑桥架对电缆允许载流量的影响,轻者会极大的缩短电缆寿命,重者会使电缆过热,电缆绝缘层损坏,造成电缆损坏,造成电缆短路,这是非常危险的。耐火电缆桥架属于槽盒式电缆桥架,校正系数很小,若要考虑电缆桥架对电缆允许载流量的影响,在设备容量较大的情况下,电缆截面必定很大,这在技术上和经济上都是极不合理的。若采用耐火电缆在梯形电缆桥架中敷设便可解决上述问题。
(5)低压断路器设置不当问题。很多设计要求“所有低压断路器均设置过载长延时、短路短延时、短路瞬时脱扣器三段保护”,这是不合理的。正确的做法应是区别对待,对低压主进、联络断路器设过载长延时、短路短延时保护脱扣器(不设短路瞬时功能,以保证前后级开关之间的选择性,减少故障面);对其他低压断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器(不设短路短延时,以实现短路瞬时切断);部分回路设分励或失压脱扣器,这些回路既可以在自动互投时卸载部分负荷,防止变压器过载,又可以在火灾时,切断火灾场所相关非消防设备电源。
为确保低压供电系统的安全可靠性,开关联锁关系应做如下明确交待:当低压系统为单母线分段运行时,联络开关设自投自复/自投不自复/手动转换开关。自投时应自动断开非保证负荷,以保证变压器正常工作。低压主进开关与联络开关之间设电气联锁,任何情况下只能合其中的两个开关。
3 住宅建筑电气设计中应注意的问题
(1)配电系统注意事项。《住宅设计规范》以下简称《住规》)第8.7.2条第1点规定住宅供电应采用TT、T-C-S、TN-S三种接地方式。在设计时由城市公用低压线路供电的住宅楼一般采用TT系统;住宅小区的每幢住宅楼采用由小区变配电站配电时采用TN-C-S系统;对附设有配电所的高层电梯住宅采用TN-S系统.
(2)每户配电箱出线回路的设计问题。一般出线回路按照明、普通插座、空调插座、厨房插座、电热水器插座等回路设计。另一种方式,除了厨房和电热水器插座回路外,其余插座完全可以按房间分片区设置回路,且线路敷设方便,交叉少。
另外,近年来出现了电热地板辐射采暖技术,这种系统以电力产生热源,通过敷设于地板表层下的柔性加热电缆以及传感探头,由电子温控器自动控制向房间供热采暖。根据不同地区系统功率指标(约50~150W/㎡)于每户配电箱按房间面积分回路并带漏电保护预留容量。
4 结语
随着我国社会经济的发展,人们对电气设计的要求越来越高,现代建筑电气设计也呈现复杂化。因此,设计人员应遵从国家相关规范,从技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的设计原则出发,使建筑电气设计更加合理,满足功能完备、适用安全的目的。
参考文献:
[1] 李晓东,程柱.对建筑电气设计常见问题的探析.低温建筑技术,2010(01)
[2] 许小云,建筑电气设计中的常见问题
[3] 李蔚,建筑电气设计易错问题评析.建筑电气,2009,28(64-11)
关键词:建筑电气;常见问题
1 建筑电气设计的内容
当前,我国现代建筑趋于多元化的风格,高度大、面积大、功能复杂,电气设计内容也日趋复杂,项目繁多。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计,从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计只包括供电和照明,而今天一般将其设计的内容形容为强电和智能化。将供电、照明、防雷归类在强电,而其余部分,如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据,强调了电气设计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同,容易理解,所以很快被人们所接受。
2建筑电气设计常见的问题及对策
(1)防雷设计的问题。一是防雷装置设备问题。许多设计人员在进行防雷装置设备选择上,仍采用传统设计方法,在建筑物上专设防雷装置进行防雷,这种方法是不科学的。建筑物应尽可能利用建筑物金属导体作为防雷装置,这样可以更好地平衡室内的电位,起到很好的均压效果,更有效地保护建筑物内的设备和人身安全;但是要注意的问题是在地下水位很高的时候,建筑物内的钢筋外常包裹有塑料、橡胶等防水材料或沥青质防水层,这时钢筋与大地已经是基本绝缘的。因此,应在建筑外面四周敷设闭合状的水平接地体作为建筑物的接地装置,这样才能满足接地电阻值的要求。二是防止雷电波侵入问题。防止雷电波侵入是防雷措施的重要一环,但是设计人员往往重视防直击雷,而对防雷电波侵入的措施重视不够。为了防止雷电波侵入,设计人员对电缆进出线,在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连;应在进出处装设避雷器并与绝缘子铁脚连在一起接到电气设备的接地装置上。
(2)等电位联结重视不够的问题。在设计中,设计人员往往对等电位联结的重视不够,其实等电位联结是非常必要的。建筑中的等电位联结,是将建筑物中各电气装置和其它装置外露的金属及可导电部分与人工或自然接地体同导体连接起来,以起到减少电位差的作用。等电位联结可防止TN系统电源线路中的PE和PEN线传导引入故障电压导致电击事故,同时可减少电位差、电弧、电火花发生的机率,避免接地故障引起的电气火灾事故和人身电击事故;同时也是防雷安全所必需。因此,等电位联结是非常必要的。
(3)消防设备的配电保护措施设置不妥。通常,设计人员在作消防泵、排烟风机等消防设备的配电设计时,大多数都设防置了过负荷保护,并且有动作与切断电源。众所周知,在发生火灾时首先要考虑的问题是尽快扑灭火灾,尽量减少火灾造成的人身伤亡、财产损失。上述设备只要还能运转,就应该继续运转下去,直至将火灾完全扑灭。至于这些设备是否会因过负荷而烧毁,则完全不必考虑。将上述设备设置过负荷保护后,无疑将降低消防设备工作的可靠性,直接影响到消防作业的正常进行。
(4)电缆敷设的问题。电缆采用在电缆桥架中敷设时,电缆在桥架中可无间距敷设,但是,电力电缆在桥架中敷设时,应考虑不同类型的桥架对电缆允许载流量的影响。根据电缆在电缆桥架中的层数,电缆的允许载流量应乘以校正系数:梯形电缆桥架为0.55~0.8;托盘式电缆桥架为0.5~0.7;槽盒式电缆桥架应根据电缆根数,乘以0.4~0.8的校正系数。由此看来,槽盒式电缆桥架对电缆允许载流量的影响最大,梯形电缆桥架对电缆允许载流量的影响最小。因此,选用电缆桥架时,应优先采用梯形电缆桥架或带孔的托盘式电缆桥架,慎用槽盒式电缆桥架。有人在作消防设备的配电设计时,采用普通电缆在耐火电缆桥架中敷设,而又不考虑桥架对电缆允许载流量的影响,轻者会极大的缩短电缆寿命,重者会使电缆过热,电缆绝缘层损坏,造成电缆损坏,造成电缆短路,这是非常危险的。耐火电缆桥架属于槽盒式电缆桥架,校正系数很小,若要考虑电缆桥架对电缆允许载流量的影响,在设备容量较大的情况下,电缆截面必定很大,这在技术上和经济上都是极不合理的。若采用耐火电缆在梯形电缆桥架中敷设便可解决上述问题。
(5)低压断路器设置不当问题。很多设计要求“所有低压断路器均设置过载长延时、短路短延时、短路瞬时脱扣器三段保护”,这是不合理的。正确的做法应是区别对待,对低压主进、联络断路器设过载长延时、短路短延时保护脱扣器(不设短路瞬时功能,以保证前后级开关之间的选择性,减少故障面);对其他低压断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器(不设短路短延时,以实现短路瞬时切断);部分回路设分励或失压脱扣器,这些回路既可以在自动互投时卸载部分负荷,防止变压器过载,又可以在火灾时,切断火灾场所相关非消防设备电源。
为确保低压供电系统的安全可靠性,开关联锁关系应做如下明确交待:当低压系统为单母线分段运行时,联络开关设自投自复/自投不自复/手动转换开关。自投时应自动断开非保证负荷,以保证变压器正常工作。低压主进开关与联络开关之间设电气联锁,任何情况下只能合其中的两个开关。
3 住宅建筑电气设计中应注意的问题
(1)配电系统注意事项。《住宅设计规范》以下简称《住规》)第8.7.2条第1点规定住宅供电应采用TT、T-C-S、TN-S三种接地方式。在设计时由城市公用低压线路供电的住宅楼一般采用TT系统;住宅小区的每幢住宅楼采用由小区变配电站配电时采用TN-C-S系统;对附设有配电所的高层电梯住宅采用TN-S系统.
(2)每户配电箱出线回路的设计问题。一般出线回路按照明、普通插座、空调插座、厨房插座、电热水器插座等回路设计。另一种方式,除了厨房和电热水器插座回路外,其余插座完全可以按房间分片区设置回路,且线路敷设方便,交叉少。
另外,近年来出现了电热地板辐射采暖技术,这种系统以电力产生热源,通过敷设于地板表层下的柔性加热电缆以及传感探头,由电子温控器自动控制向房间供热采暖。根据不同地区系统功率指标(约50~150W/㎡)于每户配电箱按房间面积分回路并带漏电保护预留容量。
4 结语
随着我国社会经济的发展,人们对电气设计的要求越来越高,现代建筑电气设计也呈现复杂化。因此,设计人员应遵从国家相关规范,从技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的设计原则出发,使建筑电气设计更加合理,满足功能完备、适用安全的目的。
参考文献:
[1] 李晓东,程柱.对建筑电气设计常见问题的探析.低温建筑技术,2010(01)
[2] 许小云,建筑电气设计中的常见问题
[3] 李蔚,建筑电气设计易错问题评析.建筑电气,2009,28(64-11)