建筑電氣設計的可靠性研究

贠芳芳

摘 要：可靠性與經濟性是民用建筑電氣設計的二大指標，實際工作中經常會遇到電氣設計人員一方面對設計規范斷章取義，另一方面對設計規范中的指標仍嫌不足，往往還要加幾級保險系數，其結果是配電設備大量輕負荷運行，說明了一些電氣設計人員追求高可靠性，而往往忽視了經濟性。因此，必需合理設計建筑供配電各個系統和運用先進的電氣設備，這對滿足民用建筑功能要求及節約建筑建造成本是極為重要的，而經濟性就是要求電氣設備的初期投資與運行費用達到經濟合理。

關鍵詞：電氣設備；投資；運行經濟

1 前言

合理設計建筑電氣的各個系統和運用先進的電氣設備對滿足建筑功能要求及節約基建投資是極為重要的。經濟和可靠是關系到建筑電氣乃至建筑物本身的最關鍵的兩個因素，為此，本文對建筑電氣設計中電氣設備的初期投資與運行費用如何達到經濟合理，進行了討論，并提出了建議。

2 建筑電氣設計的可靠性與經濟性之間關系

民用建筑供配電設計主要包括：高壓供配電系統、低壓配電系統、動力照明干線系統、配電箱系統、電纜導線的敷設、電氣設備器材的選型和安裝等，這一部分設計的基本要求是可靠性、簡潔性、安全性和選擇性。

2.1 可靠性

根據用電負荷的等級，要求在各種運行方式下提高供電的連續性，保證可靠供電。

2.2 簡潔性

主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備；投入或切除某些設備或線路的操作方便，分合閘直觀。這樣既可避免誤操作，又能提高系統運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速。簡潔性還表現在具有適應發展的可能性。

2.3 安全性

保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。電氣設備均在額定電壓、電流情況下工作，事故時能安全切斷事故部分的供電。

3 建筑電氣設計合理性與經濟性的保證措施

3.1 強電部分

強電部分的設計主要包括高壓配電系統、低壓配電系統、動力照明干線系統、配電箱系統和導線電纜的敷設等，這一部分設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。

可靠性——根據用電負荷的等級，保證在各種運行方式下提高供電的連續性，力求可靠供電。

靈活性——主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備；投入或切除某些設備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作，又能提高運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速。靈活性還表現在具有適應發展的可能性。

安全性——保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。

高壓配電系統是一個工程配電的源頭，因此這一部分的經濟性主要體現在不出現故障，造成整個工程斷電，選用合格可靠的產品。低壓配電系統這一部分是一般民用建筑電氣設計的核心部分。低壓配電系統一般是由樹干式配電與放射式配電相結合而構成的，同樣一棟建筑采用同一層次的產品，由于設計系統的不同，會產生很大的價格差，直接影響到基建的初期投資，這里包括系統的構成與設計時計算系數的選用。怎樣才能使系統既經濟又安全可靠呢？我們試舉一例，假設某一棟高層公共建筑采用二路高壓進線，采用二臺變壓器，并且在本建筑內含有水泵房、冷凍機房，我們通常做法是高壓采用單母線分段運行手動聯絡（自動聯絡或不聯絡）；低壓為母線分段運行，聯絡開關設自投自復、自投不自復、手動轉換開關，自投時應自動斷開非保證負荷，以保證變壓器正常工作，主進開關與聯絡開關設電氣聯鎖，任何情況下只能合其中的兩個開關，并且為避免動力負荷的啟動干擾照明負荷，通常一臺變壓器的低壓出線主要供給照明負荷，而另一臺變壓器的低壓出線主要供給動力、空調負荷。如何設計能降低電氣設備的成本呢？可以從兩個方面解決，第一減少低壓柜的出線回路，第二在設計的過程中選擇好需要系數、同時系數以及功率因數。

3.2 弱電部分

隨著建筑智能化水平的提高，弱電部分的系統增加很多，弱電設備占基建投資的比率也越來越高，因此設計好弱電的各個子系統，對節約投資提高智能化水平是有重要意義的。

弱電部分的各個系統中，樓宇自控系統是由設計院按甲方及規范要求提出進入BAS監控或監視的點，并且在設計中預留BAS控制器之間的管線。控制器至各種傳感器、變送器、閥門等的控制線、控制器的電源，均由承包商進行深化設計；其他的各弱電子系統如有線電視及衛星電視系統、保安監視系統、門禁系統、停車場管理系統均與BAS系統類似，目前設計中較深化的是火災自動報警及消防聯動系統與綜合布線系統兩部分，下面就分別從這兩個方面分析如何降低初期投資提高使用功能。

火災自動報警及消防聯動系統的成本主要與探測器和模塊的數量有關，因此在設計中減少探測器和模塊的數量就可以降低火災自動報警設備的投資。在《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16.92中24.5.3.2條中規定“在梁突出頂棚的高度小于200mm的頂棚上設置感煙、感溫探測器時，可不考慮梁對探測器保護面積的影響。當梁突出頂棚的高度在200-600mm時，按附錄L.2 及L.3 確定梁的影響和一只探測器能夠保護的梁間區域的個數。當梁突出頂棚的高度超過600mm時，被梁隔斷的每個梁間區域應至少設置一只探測器——”以及在24.5.1.9 的第6點中規定“汽車庫等宜選用感溫探測器。”我們在設計中經常遇見這樣的地下車庫，柱網間距為8.1m，柱網間為“十”字梁，梁高500mm，若按上述規范每一柱網內應布4個感溫探測器，如果地下車庫面積在一萬平米以上（這種情況是經常遇到的），那么僅此車庫就會設置上千個溫感，這樣做有沒有必要呢？若采用煙感探測器就會減少3/4 的探測器的數量，而且當前隨著環保要求的提高，汽車的尾氣排放標準也越來越高，在地下車庫采用煙感是可行的，這樣可以節省很多投資，同時一般大型地下車庫均設置噴灑系統，因此可減少探測器的設置甚至不設置，當然這還需要消防部門的批準。

綜合布線系統是將語言信號、數字信號的配線，經過統一的規范設計，綜合在一套標準的配線系統上，綜合布線系統成本的節約也主要體現在減少信息點上，在《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/T50311-2000中第3.03及5.0.1條中規定一個工作區按5～10平米估算及每個工作區信息插座的數量配置方法。在設計中一定要根據實際情況合理地設計信息點，這樣才能節約投資成本。

4 結束語

綜合上所述，一個設計的好壞直接影響電氣設備的成本，上面還只是討論了較大系統方面的影響，而在實際的細部設計中還有許多值得探討的關于節約成本的問題，只有經過仔細的研究，根據實際情況，即為將來發展留出裕量又節省投資，這樣才是一個好的設計。