探討建筑供配電設計的常遇問題

易明

（廣州電力設計院有限公司，廣東 廣州 510610）

0 引言

現代生活中，隨著人們生活水平的提升，對居住環境、生活質量的要求越來越高，因此，在科學技術的支持下，越來越多的電氣設備被廣泛應用到建筑中，成為創造、維持和改善人們生活和工作環境中的電、光、聲、冷、暖等環境的重要因素。而要想真正發揮這些電氣設備的功效，更好地為人們的工作和生活服務，就必須提高建筑供配電設備的設計，使這些電氣設備能夠保證穩定運行。因此，在當前研究建筑供配電設備的設計，提高設計工作的水平就具有十分重要的意義。

1 建筑供配電設備設計工作的重要意義

在建筑供配電系統中，從電源進戶起到用電設備的輸入端止的整個電路中，需要完成在建筑內接受電能、變換電壓、分配電能、輸送電能等任務，這些任務的完成需要一定數量的配電設備，對其功率及位置的設計工作十分重要，因為供配電系統直接面向用電設備及其使用者，因此供、用電的安全性十分重要。在實際生活中，我國的電力負荷根據供電的可靠性以及發生中斷供電后在政治上造成影響的大小程度或者是在經濟上造成損失的程度，依次分為一級、二級和三級這三個等級的負荷。而一般建筑物，特別是民用建筑，大多是三級負荷，但隨著國民生活水平的提升，大多數家庭采購很多大功率的家用電器，如冰箱、洗衣機、空調等，這些家用電器的功率較高，如果建筑供配電設備設計不合理，用電負荷達不到要求，極易導致電纜用功率過大發熱而發生火災，此外，如果建筑供配電設備設計配置過高，遠遠超出實際的使用需求，就會造成一定的資源浪費，并且導致建設成本的增加，從而影響建筑企業的經濟效益。因此，加強建筑配電設備設計工作，提高設計的水平，不僅能實現節能減排，避免火災等安全事故的發生，提高建筑項目各參與方的經濟效益，并提升項目的社會效益，同時還能滿足人們生活的用電需求，提升人們生活的滿意度和幸福感。

2 建筑供配電設備設計工作應遵循的原則

2.1 滿足使用功能

在建筑供配電設備設計工作中，設計工作者首先必須要遵循滿足建筑物及業主使用功能的原則，這也是建筑供配電設備電路設計方案必須遵循的基本原則。隨著我國國民經濟的發展，人們的生活水平越來越高，對于室內溫度、濕度、潔凈度、換氣以及噪聲等具有越來越高的要求，同時，很多大功率的家用電器逐漸成為居民日常生活中的標配，因此，在電氣負荷方面，設計人員必須保證建筑供配電設備能夠滿足業主的用電負荷。

2.2 節能降耗減排

當前，國家大力倡導節能降耗減排的綠色發展理念。在實際生活中，電氣設備的增多，會導致電力能源的消耗能量，這就對建筑供配電設備提出更高的要求，必須滿足建筑電氣設備的使用需求，且還要預留一定的富余量。因此，作為設計人員，必須結合建筑電氣設備的實際情況，選擇合適的節能降耗方法，最大限度減少能源的消耗。在具體操作中，設計人員可以根據業主的實際需求，設計合適的電氣負荷，并選擇合適的電纜截面和高低壓柜的斷路器，避免出現資源浪費的現象，最大限度實現節能降耗減排，提高建筑施工的社會效益。

2.3 保證經濟效益

在建筑供配電設備設計工作中，設計人員還要遵循保證經濟效益的原則，即：設計人員不能為滿足建筑物及業主的使用需求而增大消耗，也不能一味追求低耗能，而是必須綜合考慮建筑物及業主電氣設備的使用情況，然后借助大數據技術對統計的數據進行分析，計算最適宜的數據，從而有效控制成本造價，避免浪費現象的發生，提升項目的經濟效益。

3 影響建筑電氣供配電系統可靠性的因素

3.1 合理的負荷計算

當下建筑業態繁多，不同業態的電氣設備有著不同的運行特色，應從實際出發選擇負荷計算方式。主流的計算方法有以下幾種：①需要系數方。此方法適合大部分場景的功率計算，常用于已知負荷的精確計算中；②利用系數法。此方法運用數理統計學知識作為計算手段，常用于電機負荷計算，結果比較精確；③用電指標法。此方法運用負荷經驗密度值，根據項目規模推導負荷需求量，常用于項目方案設計階段。選擇適當的統計方法后，根據項目特點拆分負荷等級，負荷的影響程度分為一級中特別重要、一級、二級、三級負荷四種。其中一級負荷在整個系統中的影響最大，主要針對自動火災報警、自動滅火系統、消防泵等安全保護設施。此類負荷大量使用電機，計算時宜保留較多余量；而不重要負荷，對建筑不構成風險的宜從實際出發，不宜過度放大。

3.2 匹配的供電線路及其保護

在優化供配電系統時，要認真研究建筑電氣工程設計規范，充分考慮建筑物的運行特性，詳細分析供配電系統使用的實際環境，綜合各方面的意見和情況后，制訂科學合理的敷設方式。建筑物中各用電點距離系統始端長度不一，敷設環境千差萬別，選擇供電線路時需從產品載流量、電壓降、環境溫升、磁場強度等客觀條件出發選擇供電線路。線路過大將產生不必要的成本浪費，且不便施工。而線路偏小則帶來消防隱患和使用質感的下降，給項目帶來負面口碑。在選取載流導體時，應使用科學的手段，全面校核供電線路各指標，確保保護裝置能匹配線路。

3.3 適度的無功補償及濾波

隨著社會科技的發展，用電設備類別與過往有不少區別。當下建筑工程中大量使用的LED 燈具、電腦、變頻空調等設備產生多種諧波，導致正常電力波形發成畸變，嚴重危害供配電系統的安全運行及縮短其他設備的壽命。同時，建筑中大量使用的諸如電梯、消防泵、大型空調等電機類設備消耗系統大量無功，加大功角偏差，使能耗增加。供配電系統設計時，應結合成本，從負荷類別出發，合理配置一定數量的濾波裝置和無功補償裝置，確保系統電壓及波形穩定，從而提高供配電系統的穩定性和可靠性。

4 建筑配電設備設計的提高策略

4.1 嚴格進行施工圖紙的會審

在建筑工程項目施工建設之前，業主、施工企業、監理單位、設計單位應聯手對施工圖紙進行會審，提高施工設計方案的可行性。在進行圖紙會審工作時，業主、監理單位和施工企業必須派遣電氣專業人員認真進行圖紙的會審，及時發現設計工作中存在的瑕疵，徹底消除后續施工過程中可能發生的隱患問題，避免出現不必要的經濟損失。在圖紙會審工作中，參與會審的人員首先要審核建筑配電設備工程的施工圖是否齊全，然后縱觀整套施工圖，將其與圖紙目錄進行對比，并細心檢驗圖紙中不同施工環節詳細的施工技術要點，特別是建筑照明、通訊、電力及其他需要預埋套管的位置和標高設計是否合理；其次，會審人員還要系統檢驗電氣施工各種系統圖、平視圖、細節圖以及通用圖等，并細心核驗引用圖集的標準圖是否統一、動力配電和控制設計是否符合建筑的標準和要求；最后，會審人員還必須認真審核建筑結構圖中的墻、梁、柱的位置是否合理，電氣器具的布置是否對稱，以及光照度是否合理等，確保工程施工的順利進行。

4.2 科學設計并選用供配電變壓器

在設計工作中運用到的供配電變壓器，因為生產廠家在制造材料、工藝等方面存在一定的差異，導致其生產的設備在性能、市場價格也存在一定的差異。作為設計人員，必須遵循“滿足使用功能、節能降耗減排和保證經濟效益”的原則，科學、合理地設計并選擇合適的供配電變壓器。在具體的設計工作中，為了更加便于操作，設計人員可以不用考慮資金占用情況以及設備的使用年限等問題，只需要分析不同型號的設備在費用支出方面的價格差，以及各設備年耗電的電費差即可，然后根據《關于節約能源基本建設項目可行性研究的暫行規定》中對于建筑供配電變壓器計算投資回收年限的相關規定和要求進行設計。此外，設計人員在設計工作中選擇該設備的型號時，應選用在空載及負載時，電能損耗都相對較小的節能型設備。

4.3 科學設計并選擇電氣設備材料

在建筑供配電設備設計工作中，電氣設備原材料的選用工作也十分重要，直接關系后續施工的質量。因此，作為設計人員，還必須科學設計并選擇電氣設備原材料。在具體操作中，設計人員必須熟悉各種電氣設備的電氣性能，合理選用。此外，為了保證原材料采購的質量，還應采用招投標的方式來進行，選擇出具有國家認證許可的知名廠家生產的電氣設備，確保其生產的電氣設備符合建筑施工的標準和要求。

5 結語

綜上所述，電力系統作為整棟建筑中一個龐大且復雜的工程，對于整棟建筑的穩定性有著重要的影響，并且其安全性和經濟性會直接影響人們的日常生活，因此電力系統的建設應當引起足夠的重視。要保證電力系統的穩定運行，做好建筑電氣供配電系統的設計工作是前提，應當采取科學合理的設計方式，提高電氣供配電系統的安全性和可靠性，使電力系統的社會效益和經濟效益發揮到最大。