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【摘 要】随着建筑功能的逐渐繁琐,室内电气设备也逐渐的增多,电气设计是以照明为主向多功能的方向延伸,使配电设备、电气线路设计逐渐复杂。电气设计一般是以电压的高低为依据分为强电设计和弱电设计,强电包括供电及照明,弱电包括电话及消防等。电气设计要以预防事故或是故障的发生为前提,特别是要避免由于电气设计结构装置有缺陷,不能满足安全要求而导致触电的事故发生。,本文对建筑电气的涵义和电气设计的原则进行概括,分析建筑电气设计技术的应用方法。
【关键词】建筑电气;设计技术;应用方法
建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段,利用电工、电子技术维持与改善室内空间的电、光、热、声环境的一门科学。随着近代物理学理论、电工电子技术和计算机技术的迅速发展,建筑电气已发展成为一门综合性的技术科学,建筑电气技术是从事建筑设计、电气工程施工和管理专业人员的必备技术。
一、建筑电气设计的涵义
建筑电气设计是一个过程设计,要按照建筑的规模和功能定位及使用的要求来确定工程设置电气系统;其次,要明确变、配电系统容量及要求;最后要确定是否要设置应急电源系统及备用电源,应急电源型式,并对照明、防雷及智能建筑设计的相关系统构成进行说明。设计设计的错综复杂的创意,需要与书本知识进行结合、设计经验及建筑的实际情况进行综合的分析及构思。所以,在设计过程中要找出问题、分析研究并对问题进行解决等几步关键的步骤,这一过程就是所谓的发展过程,也是创意逐渐成熟的过程,是思维的表达。
二、建筑电气设计中的原则
1.电气设计要满足建筑物的使用需求。也就是要满足建筑物的照明、色温和显色指数;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
2.设计要考虑经济效益。在设计中,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用,节能应按国情考虑实际经济效益,节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。
3.性能化规范与性能化设计方法。性能化规范中,一般只确定能达到规范要求的可接受的方法,对建筑物内的要求通过政策性的总目标、功能目标和性能要求来表叙。性能化设计是选用以性能为基础的替代办法,即描述能够达到某种规定性能水平的设计过程的术语,其设计方法是设计中的一种工程方法。如果性能化设计方法同性能化规范一起使用,就必需有一套规范中要求的固定的总目标、功能目标和性能要求。
三、建筑电气设计中发现的问题
1.设计违背了设计的规范,或者偏离了设计规定和安全性,但是就目前的状况来说,不执行设计规范的现象在建筑设计中相当普遍。其中主要是设计文件可实施性方面的缺陷,直接导致施工安装困难或错误,所以,目前施工图设计达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍。
2.建筑电气设计的规定深度不够。在电气设计中,因为不按规定的深度进行必要的计算与标注,这样,在设计文件本身出现原则错误的时候,我们却而难于及时发现,将影响项目建成的使用功能。
3.建筑电气设计文件衔接不清问题没有引起重视,这样就容易导致不按规定协调配合的问题出现,目前此类问题普遍存在。工程施工与监理的最主要根据是设计文件,设计能否认真执行国家规定、设计文件的深度及相关专业的密切配合问题等等,这些都会直接影响工程质量。
四、建筑电气设计技术的应用方法
1.電气线路布线
(1)建筑物室内布线应该用高质量铜芯塑料线。在现实的生活中,较多建筑工程为了将成本降到最低,选用了安全隐患较大的铝芯塑料线。铝材质导线要比铜芯塑料线机械强度较低、电阻较大,最为主要的是相同规格的铝线寿命远远小于铜导线,铝线长时间使用后老化速度较快,容易引发火灾的事故。
(2)对于住宅建筑物的来说,室内线路的直径要按照实际的用途尽量的选大一些。因为家庭里通常会使用微波炉等会增加线路非线性符合的电器,这些电气在使用的过程中会造成线路产生谐波,住宅导线的选择通常是按照机械的强度及电压损失等因素考虑,经常会忽略电压质量和这些谐波的影响。所以,进户线要选用16mm2的铜芯塑料线,以满足室内用电的需求。此外,在设计中还要考虑较多回路并列暗敷设时相互发热造成载流量下降。特别是在高层建筑中,截面过小的导线容易引起回路阻抗增大,使导线发热较快,加快导线的老化进程,容易导致导线发生线间短路及接地的故障。电气设备的管线设计要结合建筑构件的实际情况采用不同级别的防火措施。另外,电气设计特别要与室内吊顶设计的特点进行结合。
2.照明系统的设计。加强对自然光的重视与利用;一方面,利用自然光不会对人体造成任何损害,也不会产生环境污染问题;另一方面,自然光几乎没有成本,实现节能目标。因此在建筑电气设计时,应该将人工照明与自然光相结合,可减少人工照明所需的电耗;但是也要保障单位面积内足够的照明功率;在保障室内照明需求的前提下,选择高效发光型的节能灯或者紧凑型的荧光灯作为照明工具;在大型厂房、展览场馆等,则可采取高效气体放电光源作为照明灯具。对于电子镇流器、电子变压器以及节能镇流器等光源,应选择能耗低、性能良好的用电附件;荧光灯具备无功补偿功能,可以在展览馆或者公共建筑等实现内部照明需求;而紧凑型荧光灯应考虑采取电子镇流器作为附件,气体放电灯则考虑采取电子触发器作为附件。另外,控制灯具的方式也要做出改变,开关应尽量具备节能效果,可更好地实现节能作用;通过灵活、可靠的控制方法,实现节能设计目标。
3.功率因数的节能设计。适当提高电气运行的功率因数,可有效控制线路损耗及变压器的损耗。对于线路传输过程的功率来说,可划分为无功功率与有功功率两大部分,其中有功功率是满足建筑用电需求的基本功能,是不能调整或者变化的,但是无功功率则可优化调节,具体措施分析如下: (1)通过增强设备运行的自然功率因数,可减少对超前无功功率的大量需求;一般情况下,选择同步电动机应尽量提高功率因数;采用荧光灯照明系统,电子镇流器的高次谐波系数应在15%以下。
(2)产生感抗过程中,就会出现相对滞后的无功功率,此时可利用电容器进行补偿;在电容器中产生了超前无功功率,二者实现抵消作用;另外,应用电感镇流器的气体放电灯,在安装电容器时可以适当增强功率因数,以此保障电源输送的能力水平。
(3)在选择用电设备型号、数量以及确定调速控制方案过程中,如果自然功率因素与运行要求不相符,就需要采用无功功率补偿方法;如果供电点相对较远而设备的无功功率比较大,就需要采取就地补偿方式,避免线路中的无功损耗过大,以此实现节能降耗目标;在用电设备较为集中的区域,则可采取成组补偿方法。
4.在防雷设计当中部分设计人员还在采用传统的设计方法,直接将防雷装置安装在建筑物上,目前运用这种方法是及其不科学的。防雷装置设备的安装要首先考虑安全问题,所以在建筑过程中建筑物的金属导体可以加以利用来作为防雷装置。这样对建筑物中的人和物就能起到更有效的保护作用。另外地下水位很高的时候,建筑物内的钢筋与大地基本是绝缘的,这是因为钢筋外面的一些包裹素材都是防水水材料形成绝缘体,有塑料,橡胶等。因此需要特别注意这一问题,解决办法就需要在建筑物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。另外,在防雷措施当中,设计人员更要注意防止电波侵入这一重要环节。在实际设计当中设计人员只重视防止击雷,忽视防雷电波侵入的措施。因此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。
建筑工程涉及较多设计施工环节,其中电气设计时比较重要的环节之一。很多设计人员往往不能按照建筑电气设计的标准执行,在安装的过程中比较混乱,造成较多建筑物的电气工程没有达到一定的标准,所以会埋下一定的安全隐患。为了使电气设计比较合理化,降低电路的能耗,使电路长时间的安全运行,节约电气设备的资本投入,电气设计人员要对自身的技术水平加以提升,增强责任感,不断的从设计的过程中总结一定的经验,为建筑电气设计的安全进步做出较大的贡献。
参考文献:
[1]曹华清.论现代建筑电气设计节能的若干因素[J].中国城市经济,2011(14).
[2]邱慧萍,仇洋.浅谈建筑电气设计中的节能措施[J].经营管理者,2011(02).
[3]孫文宇.建筑工程电气设计规范要求及设计要点的探讨[J].建筑工程设计与施工,2012.
【关键词】建筑电气;设计技术;应用方法
建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段,利用电工、电子技术维持与改善室内空间的电、光、热、声环境的一门科学。随着近代物理学理论、电工电子技术和计算机技术的迅速发展,建筑电气已发展成为一门综合性的技术科学,建筑电气技术是从事建筑设计、电气工程施工和管理专业人员的必备技术。
一、建筑电气设计的涵义
建筑电气设计是一个过程设计,要按照建筑的规模和功能定位及使用的要求来确定工程设置电气系统;其次,要明确变、配电系统容量及要求;最后要确定是否要设置应急电源系统及备用电源,应急电源型式,并对照明、防雷及智能建筑设计的相关系统构成进行说明。设计设计的错综复杂的创意,需要与书本知识进行结合、设计经验及建筑的实际情况进行综合的分析及构思。所以,在设计过程中要找出问题、分析研究并对问题进行解决等几步关键的步骤,这一过程就是所谓的发展过程,也是创意逐渐成熟的过程,是思维的表达。
二、建筑电气设计中的原则
1.电气设计要满足建筑物的使用需求。也就是要满足建筑物的照明、色温和显色指数;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
2.设计要考虑经济效益。在设计中,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用,节能应按国情考虑实际经济效益,节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。
3.性能化规范与性能化设计方法。性能化规范中,一般只确定能达到规范要求的可接受的方法,对建筑物内的要求通过政策性的总目标、功能目标和性能要求来表叙。性能化设计是选用以性能为基础的替代办法,即描述能够达到某种规定性能水平的设计过程的术语,其设计方法是设计中的一种工程方法。如果性能化设计方法同性能化规范一起使用,就必需有一套规范中要求的固定的总目标、功能目标和性能要求。
三、建筑电气设计中发现的问题
1.设计违背了设计的规范,或者偏离了设计规定和安全性,但是就目前的状况来说,不执行设计规范的现象在建筑设计中相当普遍。其中主要是设计文件可实施性方面的缺陷,直接导致施工安装困难或错误,所以,目前施工图设计达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍。
2.建筑电气设计的规定深度不够。在电气设计中,因为不按规定的深度进行必要的计算与标注,这样,在设计文件本身出现原则错误的时候,我们却而难于及时发现,将影响项目建成的使用功能。
3.建筑电气设计文件衔接不清问题没有引起重视,这样就容易导致不按规定协调配合的问题出现,目前此类问题普遍存在。工程施工与监理的最主要根据是设计文件,设计能否认真执行国家规定、设计文件的深度及相关专业的密切配合问题等等,这些都会直接影响工程质量。
四、建筑电气设计技术的应用方法
1.電气线路布线
(1)建筑物室内布线应该用高质量铜芯塑料线。在现实的生活中,较多建筑工程为了将成本降到最低,选用了安全隐患较大的铝芯塑料线。铝材质导线要比铜芯塑料线机械强度较低、电阻较大,最为主要的是相同规格的铝线寿命远远小于铜导线,铝线长时间使用后老化速度较快,容易引发火灾的事故。
(2)对于住宅建筑物的来说,室内线路的直径要按照实际的用途尽量的选大一些。因为家庭里通常会使用微波炉等会增加线路非线性符合的电器,这些电气在使用的过程中会造成线路产生谐波,住宅导线的选择通常是按照机械的强度及电压损失等因素考虑,经常会忽略电压质量和这些谐波的影响。所以,进户线要选用16mm2的铜芯塑料线,以满足室内用电的需求。此外,在设计中还要考虑较多回路并列暗敷设时相互发热造成载流量下降。特别是在高层建筑中,截面过小的导线容易引起回路阻抗增大,使导线发热较快,加快导线的老化进程,容易导致导线发生线间短路及接地的故障。电气设备的管线设计要结合建筑构件的实际情况采用不同级别的防火措施。另外,电气设计特别要与室内吊顶设计的特点进行结合。
2.照明系统的设计。加强对自然光的重视与利用;一方面,利用自然光不会对人体造成任何损害,也不会产生环境污染问题;另一方面,自然光几乎没有成本,实现节能目标。因此在建筑电气设计时,应该将人工照明与自然光相结合,可减少人工照明所需的电耗;但是也要保障单位面积内足够的照明功率;在保障室内照明需求的前提下,选择高效发光型的节能灯或者紧凑型的荧光灯作为照明工具;在大型厂房、展览场馆等,则可采取高效气体放电光源作为照明灯具。对于电子镇流器、电子变压器以及节能镇流器等光源,应选择能耗低、性能良好的用电附件;荧光灯具备无功补偿功能,可以在展览馆或者公共建筑等实现内部照明需求;而紧凑型荧光灯应考虑采取电子镇流器作为附件,气体放电灯则考虑采取电子触发器作为附件。另外,控制灯具的方式也要做出改变,开关应尽量具备节能效果,可更好地实现节能作用;通过灵活、可靠的控制方法,实现节能设计目标。
3.功率因数的节能设计。适当提高电气运行的功率因数,可有效控制线路损耗及变压器的损耗。对于线路传输过程的功率来说,可划分为无功功率与有功功率两大部分,其中有功功率是满足建筑用电需求的基本功能,是不能调整或者变化的,但是无功功率则可优化调节,具体措施分析如下: (1)通过增强设备运行的自然功率因数,可减少对超前无功功率的大量需求;一般情况下,选择同步电动机应尽量提高功率因数;采用荧光灯照明系统,电子镇流器的高次谐波系数应在15%以下。
(2)产生感抗过程中,就会出现相对滞后的无功功率,此时可利用电容器进行补偿;在电容器中产生了超前无功功率,二者实现抵消作用;另外,应用电感镇流器的气体放电灯,在安装电容器时可以适当增强功率因数,以此保障电源输送的能力水平。
(3)在选择用电设备型号、数量以及确定调速控制方案过程中,如果自然功率因素与运行要求不相符,就需要采用无功功率补偿方法;如果供电点相对较远而设备的无功功率比较大,就需要采取就地补偿方式,避免线路中的无功损耗过大,以此实现节能降耗目标;在用电设备较为集中的区域,则可采取成组补偿方法。
4.在防雷设计当中部分设计人员还在采用传统的设计方法,直接将防雷装置安装在建筑物上,目前运用这种方法是及其不科学的。防雷装置设备的安装要首先考虑安全问题,所以在建筑过程中建筑物的金属导体可以加以利用来作为防雷装置。这样对建筑物中的人和物就能起到更有效的保护作用。另外地下水位很高的时候,建筑物内的钢筋与大地基本是绝缘的,这是因为钢筋外面的一些包裹素材都是防水水材料形成绝缘体,有塑料,橡胶等。因此需要特别注意这一问题,解决办法就需要在建筑物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。另外,在防雷措施当中,设计人员更要注意防止电波侵入这一重要环节。在实际设计当中设计人员只重视防止击雷,忽视防雷电波侵入的措施。因此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。
建筑工程涉及较多设计施工环节,其中电气设计时比较重要的环节之一。很多设计人员往往不能按照建筑电气设计的标准执行,在安装的过程中比较混乱,造成较多建筑物的电气工程没有达到一定的标准,所以会埋下一定的安全隐患。为了使电气设计比较合理化,降低电路的能耗,使电路长时间的安全运行,节约电气设备的资本投入,电气设计人员要对自身的技术水平加以提升,增强责任感,不断的从设计的过程中总结一定的经验,为建筑电气设计的安全进步做出较大的贡献。
参考文献:
[1]曹华清.论现代建筑电气设计节能的若干因素[J].中国城市经济,2011(14).
[2]邱慧萍,仇洋.浅谈建筑电气设计中的节能措施[J].经营管理者,2011(02).
[3]孫文宇.建筑工程电气设计规范要求及设计要点的探讨[J].建筑工程设计与施工,2012.