淺談建筑電氣設計標準的嚴謹性與銜接性

文/孫彤　北京中元工程設計顧問有限公司　北京　100037孫憲　中航電科建筑規劃設計研究集團有限公司　江蘇南京　210017

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淺談建筑電氣設計標準的嚴謹性與銜接性

文/孫彤北京中元工程設計顧問有限公司北京100037
孫憲中航電科建筑規劃設計研究集團有限公司江蘇南京210017

【摘要】對于任何建筑來講，電氣設計的合理與否非常關鍵。而要電氣設計合理就需要有嚴謹的設計標準，各個標準之間擁有良好的銜接性。在文中從各種建筑的電氣設計標準出發，就建筑電氣設計標準的嚴謹性與銜接性進行分析，以期為建筑電氣設計提供更好的支持。

【關鍵詞】電氣設計標準；嚴謹性；銜接性

中國城市化建設的大發展，使建筑行業積累了越來越多的實踐經驗，也發布并實施了許多與建筑電氣設計相關的國家標準、行業標準、地方標準，為行業的健康發展提供了重要的保障。這些標準使我們的設計更安全、更適用、更先進、更經濟、更合理，規范了我們的設計行為，但標準本身的嚴謹性，以及標準間的銜接性依然有需要提升的空間。

一、關于電氣設計標準的嚴謹性。

所謂“標準”，就是大家只要從事這個行業就必須嚴格遵守的規則，這就要求“規則”本身必須嚴謹，要經得起推敲。

隨著經濟技術的發展，現實經驗的積累，建筑行業的標準也在不斷的更新，新發布的標準較之前的舊版通常更加嚴謹，更加有操作性，也更為貼合實際，但也有不足之處。

比如2015年3月30日發布的北京市地方標準《公共建筑節能設計標準》DB11/687-2015中關于變壓器負荷率的規定，該規范第6.2.4條規定：變壓器負荷率設計值宜在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。

對于為何做此規定，《公共建筑節能設計標準》DB11/687-2015中6.2.4的條文說明中給出的解釋簡單來說是這樣的：變壓器的經濟運行區間是在60%左右，而電氣設計中普遍采用的計算方法，會使計算負荷偏高，所以要取得60%左右的變壓器實際負荷率，就需要按60%～80%的負荷率計算變壓器，這樣算出來的變壓器才會在實際運行中接近60%左右的經濟運行負荷率。

也就是說2009年編制規范時發現的問題，在2015年編制規范時依然存在，沒有任何改觀。這就已經說明之前的規定沒有解決變壓器實際運行中負荷率過低的問題。但令人不解的是，2015年編制的規范依然沿用了2009年版本的內容，用已經證明無法解決問題的方案繼續解決這個問題。

2015年版新規范的條文說明中對如何更好的解決變壓器在實際運行中負荷率過低的問題給出了一些意見，簡單來說就是：對負荷計算配以電能消耗量計算，考慮負荷率時間分布情況，做法是針對具體建筑，逐月統計變壓器負荷率，然后換個合適變壓器。

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。

我公司在對某個已經投入運營多年的四星級酒店工程做后期服務時也發現了條文說明中提到的問題。該酒店建筑面積63474.55平方米；地上20層；地下2層；使用功能包括酒店、辦公、商業、餐飲、設備間、人防兼車庫等。該工程選用1600kVA變壓器4臺，除一臺為夏季空調負荷供電的變壓器在夏季尖峰負荷率可以達到50%以外，4臺變壓器的平時正常運營時的負荷率均在10%～20%之間，基本不會超過30% 。

這個工程應該算是一個比較常規的四星級酒店建筑，我們來計算一下，該工程建筑面積約為6.4萬平方米，選用4臺1600kVA變壓器，共計6400kVA，裝機密度約為100VA/平方米。

對比一下其它工程，廣州花園酒店91.40VA/平方米、北京西苑飯店126.6VA/平方米、北京香山飯店120VA/平方米、深圳亞洲大酒店96VA/平方米、岷山賓館112VA/平方米、大硯旅店121VA/平方米（以上數據引用自中國建筑工業出版社出版的《民用建筑電氣設計數據手冊》）。可見該酒店工程的裝機密度并沒有那么大得離譜，不應該是造成該酒店變壓器負荷率過低的主要因素。

那為什么投入運營后的變壓器負荷率會那么低呢？

經了解，該建筑的酒店部分長期入住率不高，辦公部分人員很少，為酒店和辦公服務的商業和餐飲部分的客源情況自然不也夠理想。這才是該工程變壓器負荷率過低的主要原因。而這個問題是設計無法解決的。

我們不能只看到今天的變壓器負荷率過低，我們還要考慮到隨著該酒店經驗狀況的好轉，入住率的增加，變壓器的負荷率會有較大提高的可能。但如果按照現有負荷率更換變壓器，雖然可以暫時解決變壓器負載率過低的問題，但在酒店入住率增加的時候就可能無法滿足酒店正常運營的用電需求了。

再看建設工程行業標準《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008中關于變壓器負載率的規定，與北京市地方標準《公共建筑節能設計標準》DB11/687的規定有所不同。《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第4.3.2條規定：“配電變壓器的長期工作負載率不宜大于85%”，較《公共建筑節能設計標準》DB11/687規定的60%～80%的范圍有所提高。雖然兩者并不矛盾，但在實際設計的取值中卻會有很大的不同。

以某北京市公共建筑為例，該建筑計算負荷容量約為4700kVA，按北京市地方標準《公共建筑節能設計標準》DB11/687的規定，負荷率設計值在60%～80%的范圍，若采用70%左右的負荷率，則需4臺1600kVA變壓器，負荷率約為73.5%比較合理。再按《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008中的規定，不大于85%，若采用80%左右的負荷率，則需2 臺1600kVA變壓器加2臺1250kVA變壓器，負荷率約為82.5%，也比較合理。但兩者變壓器的容量卻差了2x（1600kVA-1250kVA）=700kVA。也就是說，依據北京市地方標準《公共建筑節能設計標準》DB11/687的規定選的變壓器要比依據建設工程行業標準《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008選的變壓器容量更大。

北京市地方標準《公共建筑節能設計標準》DB11/687一面指出實際運營中變壓器負載率過低的問題，一面規定了比建設工程行業標準《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008更低的負載率。這“低”上加“低”的規定，真是讓人看不明白。

當然，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。

由于我國的行業標準、國家標準由不同的單位編制，不同的部門發布，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？

再看汽車庫，《建筑設計防火規范》GB50016-2014中沒有關于汽車庫設置火災自動報警系統場所的特別規定；而《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-2014第 9.0.7條與《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第13.1.3中關于汽車庫設置火災自動報警系統的場所的規定大致相同，只是用了不同的分類表達。那么既然表達的內容一致，只在一本規范上規定不就可以了么？把基本一致的內容在不同標準間以不同的格式反復出現有什么意義呢？

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。再看疏散照明的供電時間，《建筑設計防火規范》GB50016-2014第10.1.5條對不同建筑，有1.5h、1.0h、0.5h三種不同的供電時間，而《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008中的13.8.6條只有0.5h一種供電時間，兩者差異很大。

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。

再看規范更新的銜接問題，以《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008為例，《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008為了銜接編制時正在實施的98版《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98將原規范中關于火災自動報警系統保護對象的特、一、二、三級分類改為特、一、二級分類。但2013版的《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013對內容進行了重大調整，取消了火災自動報警系統保護對象的分級，這使兩部現行標準再次無法銜接。

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。

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。