發布時間:2022-04-23 11:38:38
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇住宅建筑電氣設計論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘要:社會經濟的快速發展,使人們生活水平逐步提高,在一些家庭,家用電器不斷增多,快捷方便、干凈衛生的電力能源正在或逐步取代其它能源。尤其是高耗能的空調、電冰箱、電熱水器、電炊具、蓄熱式電熱器、電茶壺、音響設備、豪華吊燈等已非常普遍,擁有2~3個空調、彩電、電冰箱的家庭已屢見不鮮,并有大量增長的趨勢,電力能源的高消費已直面向我們撲來。所以,在對居民住宅小區的供電設計時我們將本著超前計劃的原則,為即將增添的用電設備留有一定的負荷余地。這樣,才能免使我們不間斷的更新供電設備,減少不必要的重復投資和頻繁的變更給用戶帶來用電上的不便。本文將以一個小區為例,對現代住宅小區的電氣設計進行探討。
關鍵詞:住宅小區;電氣設計
伴隨著經濟的高速發展,人們的生活水平和質量也在不斷提高,逐漸對居住環境和居住條件的改善的要求從外延到內涵都發生了很大程度上的改變。不但對現代住宅建筑的要求在不斷提高,而且對其電氣設計也提出了更高的要求,已經從簡單的照明型轉向改善住宅環境為主的舒適型。在住宅電氣設計時如果片面強調節約,勢必造成線路容量的設計偏低,不但制約居民對家用電器的使用,更談不上適應居民用電負荷增長的需要。實踐證明,住宅電氣線路設計標準偏低,易造成供電線路頻頻跳閘,給居民生活和工作造成極大的不便。
一、供配電系統
1.住戶用電量按每戶6KW設汁,電表10(40)A。
2.根據當地供電部門要求,將每單元住戶電表集中設置在底層,每戶戶內設戶內配電箱,箱內除照明、普通插座回路外,衛生間插座、廚房插座、電灶也分別設專用回路。應加以特殊說明的是因電灶電容量偏大難以滿足要求,設計中在灶具邊預留專門的電灶配電箱,內設一漏電斷路器,便于用戶安全、方便操作。
3.住戶內插座數量的預留根據提高型住宅的設置標準。
4.每棟住宅的總電源進線斷路器具有漏電保護功能。當電源總箱供電范圍內任一處發生能引燃起火的接地故障時,進線處的7-8 都能及時切斷電源,從而避免電氣火災的發生。
5.建筑物做總等電位聯結,設洗浴的衛生間做局部等電位聯結。等電位聯結的目的是將接觸電壓值降到安全值以下,以保護住戶的人身安全。
二、安全措施
1. 人身安全
住宅內的電氣人身安全保護可以采用以下幾種保護措施:漏電保護、總等電位連結、浴室輔助等電位聯結等。目前在住宅配電系統中,普遍使用漏電保護作為系統的防觸電保護,總等電位聯結和浴室輔助等電位聯結還沒有得到足夠的重視。實際上總等電位聯結是防止觸電危險的一項重要安全措施,它可以大幅度地降低接地故障情況下人所遭受的接觸電壓。漏電保護和總等電位聯結各司其職,不能替代。采取了總等電位聯結措施,即使在接地故障保護失靈的情況下(如PE線與N線接反時,漏電保護裝置不動作),也能在較大限度范圍內減少觸電傷亡事故。在浴室內,由于沐浴使人體電阻降低而增加了電擊危險,因此,浴室內采取輔助等電位聯結措施很有必要。
2. 防電氣火災
據統計,民用建筑火災的原因大多數使由于電氣方面引起的,除了短路、過負荷、接觸不良外,接地電弧也是引起電氣火災的主要原因。因此,應根據實際情況,在小區或樓梯間單元的電源進線處裝設漏電動作電流為300mA~500mA的漏電保護器,延時動作(t
3. 電氣檢修安全
為了保證電氣檢修安全,應在電路中采取電氣隔離措施,在電源總進線處(三相)采用四極電器和在戶配電箱電源進線處(單相)采用二極電器,保證在切斷相線的同時,切斷中性線,這些電器,可以是各種開關、斷路器、DPN(相線+中性線斷路器),或是漏電保護器,可根據實際需要選擇或利用。
三、漏電保護的設計
1. 住宅應裝設兩級漏電保護
凡住宅建筑,一般裝設兩級漏電保護,第一級漏電保護器在電源進線處裝設,第二級漏電保護器在每戶的插座分支回路上裝設。這是因為接地故障有兩種:電弧性接地故障和金屬性接地故障。后者的危害是當設備可導電的金屬外殼有危險的接觸電壓,其后果是可產生人身電擊事故,而用戶的電源插座回路常有帶金屬外殼的固定式、手握式及移動式家用電器,當此類家電設備發生漏電時,人體遭受電擊后往往不能脫離漏電的家用電器,從而導致被電擊者由于發生心室纖維性顫動而造成死亡事故。所以第二級漏電保護器一般采用高靈敏度、能瞬間快速動作的30mA的RCD,其目的是讓人體迅速脫離開帶電的可導電金屬外殼,可避免電擊事故的發生。
當絕緣導體發生電弧性接地故障時,故障電?。娀鸹ǎ┯捎诒旧碜杩馆^大,故障電流較小,而斷路器因為受靈敏度的限制,一般不能及時的切斷電源。電弧的局部溫度很高,達到2000多攝氏度,極易引燃附近可燃物質。所以第一級漏電保護器安裝在電源進線處,其額定動作電流約300~500mA,并帶有規定的延時。當住宅建筑任何一點發生電弧性接地故障時能夠及時動作,切斷電源,從而避免電氣火災的發生。所以,我們經常把這一級漏電保護器稱作“防火漏電斷路器”。因為它只是在塑料外殼式斷路器基礎上加裝了漏電動作附件而已,但其功能是在線路發生接地故障時經過一定的時限切斷電源,有效的防止電氣火災的發生。這里應強調的是第一級和第二級裝設漏電電流動作保護器在時限上應有選擇性配合。
2. 住宅建筑要做等電位聯結
我國《低壓配電設計規范》(GB50054-95)第4.4.4條規定,當采用接地故障保護時,建筑物內應做總等電位聯結。這是因為從漏電保護的角度而言,TN接地系統在建筑物內做總電位聯結可減少建筑物電氣裝置內出現的電位差,且比常用的保護接地有更好的減少電位差的效果,并可消除沿電源線路侵入的對地故障電壓的危害。對照IEC61200-413(間接接觸防護-自動切斷電源)標準,接觸電壓可減少約20%。 另外,計算機等電子信息設備的安全使用,建筑物防雷電的二次危害等等,也要求必須做除總等電位聯結還有局部等電位聯結、輔助等電位聯結。
3. 整定漏電保護器的額定動作電流值
第二級漏電保護器(插座回路)的額定動作電流一般整定值為30mA。第一級漏電保護器(防火漏電斷路器)的額定動作電流的整定,《低壓配電設計規范》(GB50054-95)第4.4.21條規定:“為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的漏電電流動作保護器,其額定動作電流不應超過0.5A?!币话銇碚f,當建筑物總的計算電流不超過300A,一路三相四線電源進線時,防火漏電斷路器的額定動作電流可整定為300mA;當總的計算電流不超過500A,一路三相四線電源進線時,防火漏電斷路器的額定動作電流可整定為500mA;當總的計算電流超過500A時或者建筑物的面積過大,長度過長,采用多路三相四線電源進線時,使每一路進線電流不超過500A,每一路防火漏電斷路器的額定動作電流可參照上面兩條整定。
結束語
由于生活用電負荷的不斷發展,住宅智能化要求的不斷提高,現在要將住宅小區的電氣設計做到十分完美是不可能的。我們只有不斷探討和總結經驗,才能為居民的用電和信息系統提供更優質的保證。
【摘要】隨著經濟的增長和人們收入水平不斷的提高,大部分人對房屋的要求也逐步在提高。而在現代住宅建筑中,人們所要的不僅僅只是居住,更多的是享受家的溫暖和對生活的享受?,F階段,節能是個非常熱門的詞。用在電氣設計上也同樣有著它的功能和優越。
【關鍵詞】住宅建筑,電氣設計,節能
針對現代住宅建筑電氣設計上,隨著設計師們各自的獨具匠心,也用著不同的形式在設計和施工中展現出來,而節能就是最主要的一種形式和做法?,F就從電氣設計的節能所注意的原則開始,對現代住宅建筑電氣設計的途徑和措施加以分析。
1現代住宅建筑電氣節能設計的原則
就目前的設計理論和實際來說,建筑電氣設計節能應堅持以下兩個原則。
1.1考慮實際經濟效益。節能應根據國情考慮實際經濟效益,不能因為注重節能而過高地消耗投資,增加運行費用。
1.2盡可能減少無謂的能量消耗。照明的照度、色溫、顯色指數;滿足舒適性空調的溫度及新風量,也就是舒適衛生;滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如,娛樂場所的一些電氣設施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。
2現代住宅建筑電氣節能設計的途徑
2.1變壓器的節能設計
(1)變壓器的損耗主要分為兩部分:a.與負載無關的空載損失。b與負載成平方比的負載損失。變壓器有載時,除了固定鐵損外,還存在由于電流通過一次、二次線圈的電阻損耗,即銅耗P在不同負載條件下,變壓器的總損耗為與P之和。
(2)變壓器的效率。變壓器的效率為輸出功率P2與輸入功率P之比,變壓器的最高效率點是由變壓器固有結構的特性、空載損耗P0、短路損耗P決定的。從經濟運行的角度考慮,對于季節性變化較大的負荷,宜裝設兩臺變壓器,當負荷長時間較低時可停用1臺,以保持經濟運行。
2.2電動機節能設計。降低電動機電能損耗的主要途徑,是提高電動機的工作效率和功率因數。在工程設計中,應根據負荷特性考慮選擇更為節電的電動機,其關鍵在于明確負荷是連續的還是斷續的。若為連續負荷,要了解電動機的輸出功率是否與各種負荷相匹配,如果是風機和泵等平方遞減負荷特性,在輕載時打開風門和閥門,采用調速電動機在低速運行可以節約電能。斷續負荷時,如果輕負荷時不能停止電動機的工作,則應考慮采用調速裝置,即在額定負荷下運行時采用常用電源,使電動機在額定轉速下運行;而需要低速運行時,考慮采用逆變器變頻裝置或其他方式調速。
2.3照明的節能設計。其中包括:1)充分利用自然光。2)要有效地控制單位面積燈具的安裝功率。在滿足照明質量的前提下,一般房間應優先采用高效發光的熒光燈及緊湊型熒光燈;對于高大車間、廠房及體育館場等的室外照明,一般宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。3)推廣使用低能耗、性能優的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等。4)改進燈具控制方式,采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點,可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點的方法。
2.4空調系統的節能措施:1)變風量、變流量控制。2)采用全熱式交換器。3)采用循環式供熱水設備。4)熱電聯供節能(愛能島)系統能源綜合利用是提高能源利用率的主要途徑。
2.5風機水泵的節能要點。風機水泵的節能要點分別是:其一、采用高效風機水泵。其二、設計時注意選型和配套。其三、調速控制流量,減少節流損失。其四、合理設計管網,降低管道阻力。其五、在管網或葉輪上涂敷復合材料。其六、選用節能的計量儀表。最后就是減小葉輪直徑和調節入口導向葉片。
3現代住宅建筑電氣節能設計措施
3.1采用建筑智能化技術中的建筑設備監控系統。利用智能控制技術進行節能主要體現在對空調和給排水專業建筑設備的監控。對照明設計及控制方面建筑設備監控系統的功能包括:實現受控機組和設備的啟、??刂坪捅匾倪B鎖操作。實時監測和存儲設備運行的工作狀態及故障報警信號,實時監測和采集系統的主要參數,如溫度、濕度、壓力、流量、監測變配電系統的主要開關狀態、電源電壓、電流和功率因數等。按預定的控制程序對系統的被控參數進行最佳自動調節,使其運行在相關專業系統設計工藝所要求的設定范圍。實現機組的臺數控制和優化運行。采用綜合措施實現節能運行。在實現自動控制功能的同時,提供遠程操作和就地操作的功能。自動形成系統運行報告、設備故障報警報告及設備維修報告。提供的系統運行狀態、故障報警的實時數據和歷史數據記錄等均可以圖形化界面顯示建筑設備監控系統的內容按系統和設備的功能可分成以下子系統進行監控:制冷系統、熱源和熱交換系統、空詞系統、通風系統、給排水系統、供配電系統、公共照明系統、電梯系統。如在長春滑冰場館中制冷機組、空調的工作狀態的監控,采用一整套完善的控制技術,可以根據不同的環境狀況及使用要求,自動調節設備運行臺數及參數,降低能耗,同時保證冰面質量。
3.2采用高效低能耗的設備,提高能源的利用效率,從而進一步降低能耗。在電力系統設計中,應首先考慮選用高效節能的產品,以期降低系統自身的能耗。供配電系統的節能設計:根據負荷容量,供電距離及分布,用電設備特點等因素合理設計供配電系統,做到系統盡量簡單可靠,操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心,以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的容.量和臺數,以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器,實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。提高系統的功率因數,減少無功在線路上傳輸,以達到節能的目的。
3.3采用新技術、新產品,合理開發和利用新能源。為了達到節能節水和節電,空調和給排水專業的工程技術人員均在考慮如何采用新技術,在滿足建筑功能和專業工藝要求的前提下達到節能、節水和節電的效果。
隨著變頻設備技術的完善和價格的降低,變頻器已在給水系統中廣泛使用。鍋爐房給水系統能耗較大,經過與工藝專業溝通以及深入實際的調查,設計中采用變頻器控制給水泵的工作狀態,取得了較好的效果。
摘要:本文闡述了電氣節能設計的基本內容以及在電氣住宅設計中的相關條文規定,分析了現代電氣住宅設計需要注意的問題。
關鍵詞:電氣設計;住宅;節能;原則
1電氣節能設計應遵循的原則
電氣節能是建筑節能的重要組成部分,電氣設計人員在設計過程中,應從適用性、安全性、可靠性及經濟性多方面綜合考慮,通過合理的設計及運行方案減少不必要的能源損耗。
2電氣節能設計包括以下幾方面內容:
2.1合理設計供配電系統。根據用戶的重要性、負荷性質、用電容量、工程特點、系統規模,合理設計供配電系統,使系統在最佳狀態下運行。根據用電負荷的容量及分布,使變、配電所靠近負荷中心,以縮短低壓供電半徑,降低線路損耗,減少電壓損失,滿足供電質量要求。供配電線路長度不宜超過250m。
2.2供配電系統應簡單可靠,配電級數不宜過多。同一用戶內,高壓配電級數不宜多于兩級;變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過三級,盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統,宜采用兩路電源同時運行的方式,以減少正常運行時的線路損耗。
2.3合理選擇供電電壓。同等情況下,電壓越高,損耗越小。供電電壓等級的確定應考慮技術經濟合理性及電力公司的相關規定等因素。當用電設備總容量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時,宜以10(6)kV供電。對大型建筑的空調冷水機組,考慮節能因素,經方案比較盡量采用10(6)kV冷水機組,但應考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響。
2.4合理選擇變壓器。電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節能環保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85,在選擇變壓器容量和臺數時,應靈活根據負荷變化情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,以實現其經濟運行,減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。此外,降低變壓器的環境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式、季節性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
2.5減少線路能量損耗。在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩定等技術指標前提下,應按經濟電流密度合理校驗、選擇導線截面,從而達到降低電能損耗、減少投資和節約有色金屬的目的。
3 關于相關規范的條文
在住宅電氣設計過程中往往會用到其它規范的有關條文,其中較重要的條文應注意。
3.1 《供配電系統設計規范》GB50052-95第6.0.10條“由建筑物外引入的配電線路,應在室內靠近進線點便于操作維護的地方裝設隔離電器。”所以電源進線除設漏電斷路器外還應設隔離,隔離電器先用三極且符合《低規》GB50054-95第2.1.6條規定的電器。
3.4 住宅一般都沒有CATV系統,根據《民用建筑電氣設計規范》第15.8.1條規定“CATV系統采用單相220V、50Hz交流電源,一般由靠近前端的照明配電箱以專用回路方式供給”,另外像配線架及對講門鈴系統筆者建議也采用單獨回路配電,而不與走廊照明回路共用電源,以保證檢修時相互無影響。但它們均為公共用電,用一只電表計量即可。
3.3《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92第14.8.2.9條規定了裝有澡盆和淋浴盆的場所設置開關和插座的規定,設計住宅衛生間內的插座位置時應注意允許安裝的區域范圍,以滿足規范要求。
4現代住宅建筑電氣設計中應注意的問題
4.1 每套住宅的用電負荷確定及電度表規格
隨著廣大居民生活水平的提高和電器設備的增多,居民生活用電量急劇增加,每套住宅的設計用電負荷應適當留有余量,考慮未來年居民用電負荷的增加。《住宅設計規范》GB50096- 1999 規定了一、二、三、四類型住宅的用電負荷和電度表規格,這些規定僅是用電基礎要求,目前大面積戶型的住宅越來越多,其建筑面積也遠遠超過了規范中的規定的面積,對于這種大面積戶型的住宅,宜按規范確定設計用電負荷。
4.2 配電箱的布置
在配電箱設計中,除要標明配電箱每部電氣元件如斷路器、隔離開關等型號,還要明確配電箱本身的型式,所選的配電箱應適合用于住宅樓內,配電箱相對體積較大,內裝電氣元件,又有不少管線敷出,設計時對其位置的確定更要考慮周全。一方面要對照水專業圖,協調好配電箱的安裝位置,防止兩個專業都看中了同一面墻,配電箱與消火栓箱位置重疊。
在建筑電氣的設計中,通常是將兩戶(普通多層住戶)的戶表箱置于樓梯間,而隨著每戶配電線的增加,必須造成樓梯間管線增多,給施工帶來麻煩,因此我們可以考慮在戶表箱內放置電度表、燃氣和冷熱水的室外計量表,將每戶的分支回路開關置于戶內配電箱,戶內配電箱應裝于室內易操作的地方,這樣做首先是要以將集中于樓梯間的管線分散來布置,其次是可以使入戶的管線簡單,其余的管線則完全在室內布置,再次是為住戶的操作帶來方便。在設計中可以考慮在冷熱水表和燃氣對應位置的墻上留86 型接線。然后在預埋線至室外戶表箱,如果用戶需要安裝只要接上線就可以了。
4.3住宅分支回路
從配電箱出來的分支回路主要有空調電源插座、電源插座、照明、廚房電源插座、衛生間電源插座等。而目前在住宅中,起居室、臥室都會有空調,根據空調器負荷大小,空調回路應有2 個,回路數量一般不少于5 個,分支回路導線截面不應小于2.5mO 銅芯絕緣導線,導線基本上都采用銅芯絕緣線穿管或電纜暗敷設方式,穿線管采用符合阻燃性能要求的PVC 管,嚴禁導線直埋墻敷設。
除了從配電箱出來的回路外,還有有線電視、電話線路,至少有七路管線進入居室,其中這七路管線中除照明是在頂板輻射外,其余管線均敷設在地面墊層內,彼此交叉是不可避免的。暗敷線路按最近線路輻射時,由于住宅的墊層比較薄,線路管線交叉不易處理;另外照明線路通常利用頂棚燈的接線盒進行分線,在住戶鋪設地板時,往往將敷設在地坪內的管線打斷,造成電氣不安全和使用的不方便。暗敷線路沿板孔、墻縫垂直或平行地面敷設,就可以避免上述問題的發生,因為管線交叉可以在墻縫中解決,而照明線路則在墻的拐彎處利用接線盒進行分線,而非頂棚燈的接線盒,住戶可根據配電平面圖,了解進入分支回路的具體方向和位置,從而避免在鋪設地板時將管線打斷。
4.4電視、電話出線口的設置
伴隨電視技術的發展和光纖的使用,其進入家庭已經非常普遍,并且現在一臺電視已經不能滿足要求,有的家庭有涼臺或三臺電視,而且圖文電視、購物電視大爺已經開始進入家庭,因此在起居室及每個臥室均應設置電視出線口。
電話已經成為人們生活中不可缺少的一部分,現在一般的家庭需要1- 2 部電話,并且每個房間均要設置電話,因為住宅電話為同一個號,住戶一般需要自己關機,因此設計中應將電話線引入居室后,再分引至各個房間的電話出線口,由用戶自己來完成內部電話的連接。同時在工程設計中每戶預留兩對電話線。
4.5 室內燈具、插座及開關的布置
燈具的布置要與建筑專業相結合,在做燈具布置前,首先向建筑專業了解建筑是否做吊頂,建筑的高度等。燈具應靠中間布置,避免燈具的布置靠近結構架。燈具的基本功能是提供照度要注意熒光燈比白熾燈光較高,直接照明比間接照明燈具效率高,吸頂安裝比嵌入安裝燈具效率高,還有注意燈具遮光材料的透射率及老化問題,應選擇光效高、壽命長,功率因數高的光源、高效率的燈具和合理的安裝方法以保證照度并節約用電。要注意保持各部分亮度平衡,營造舒適的氣氛,住宅僅有均勻照明會顯得呆板,要根據室內裝修確定照明的中心,合理利用吊裝花燈、壁燈、筒燈、射燈以及不同光源的光色創造居住環境。
5結語:
總之,做好住宅電氣設計在使用《住宅設計規范》的同時還應加強對其他電氣設計規范的學習,才能使設計圖達到“盡善盡美”。同時要做好本專業的設計,也要適當了解和掌握其他相關專業的規范和知識,才能共同設計出精品工程。
摘要:本文對高層住宅自行車庫應急照明燈具及控制形式的選擇,漏電保護的設置及室內燈具及插座開關的布置等幾個方面進行初步探討,以求使設計的住宅更合理,最大限度的滿足人們的需要,滿足將來住戶自己的改造,并且使用起來更加安全、可靠。 關鍵詞: 應急照明漏電保護開關布置強電插座電視、電話插座
本人有幸參與了北京華潤新鎮置業有限責任公司開發的橡樹灣項目,此項目位于海淀區清河鎮內,原為清河毛紡廠用地,東臨安寧莊東路,南臨清河鎮南路,西臨清河鎮西路,北臨小營西路。根據“規劃意見書”內容,該區域規劃總用地面積約27.35公頃。地區總建筑面積約101萬平方米,包括住宅樓、非配套公建、幼兒園、消防設施等配套公建。根據計劃進度,此項目分兩期共六個地塊分期開發,其中一期最后一個地塊已經結構封頂。此項目可謂是清河地區領軍性住宅項目,很有代表性。在與開發商合作時,多有討論,本人頗有心得,現整理幾點與大家分享。
一、高層住宅自行車庫應急照明燈具及控制形式的選擇。
有關應急照明的設置,不同的規范間基本上沒有矛盾,但有關應急的控制,不同規范間有很大的不同?!蹲≌O計規范》及《建筑照明設計標準》中規定:“高層住宅的應急照明不需設置節能自熄滅開關?!痹凇蹲≌O計規范》的條文說明第6.5.3條中,還明確指出:“應急照明不能采用節能自熄開關?!倍蹲≌ㄖ幏丁穮s以強制性條文的形式規定:“住宅的公共部位應采用節能控制措施?!辈⒋娴囊幏堕g有這樣大的反差,是節能和觀念成為主流意識的結果。設計和審查應符合強制性標準的規定,對住宅公共部位的應急照明采用節能控制措施。
對何為“節能控制措施”,有關規范都沒有明確的規定。節能控制措施通常指對燈具節能自熄開關控制。節能自熄開關市場上常見的有:觸摸延時開關,聲光控延時開關和人體自動感應開關。已經有廠家開發出帶消防線(消防觸點),并能帶節能燈負載的節能自熄開關。但根據《住宅建筑規范》第10.1.4條的條文說明,對于有天然采光的場所,在照明系統中設置定時或光控設備也是節能控制措施。并且,根據《住宅建筑規范》第8.5.3條的規定,僅當應急照明采用節能自熄開關時才必須采取應急時自動點亮的措施;若采用其他控制措施(如在照明系統中設置定時或光控設備),則對應急照明的自動點亮不作要求。
根據上述分析,可以得出結論,高層住宅公共部分的應急照明適用的節能控制措施有兩種:一種為在燈具旁設置就地節能自熄開關,配以火災時由火災自動報警系統聯動控制將應急照明自動點亮措施。有些設計師認為采用聲光控延時開關或人體自動感應開關可以認為已具有火災疏散時自動點亮的功能,不需由火災自動報警系統聯動。但是這種作法在有關規范的技術措施中均無據可查,是否可行尚無定論。第二種為對于有天然光采光的場所,給照明系統設置定時或光控設備,這種方式的特點是:白天應急照明關閉,白天發生火災時,依靠天然采光窗作排煙和人員疏散;夜間應急照明常亮,保證火災發生在夜間時人員的安全疏散。
《全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇》中電氣部分有如下規定:“照明設計時,應盡量減少白熾燈的使用量。一般情況下,室內照明不應采用普通白熾燈,在特殊情況下需采用時,其額定功率不超過100W。一般可采用白熾燈的場所為:1、要求瞬時啟動和連續調光的場所,使用其它光源技術經濟不合理時;2、對防止電磁干擾要求嚴格的場所;3、開關燈頻繁的場所;4、照度要求不高,且照明時間較短的場所;5、裝飾有特殊要球的場所?!?
綜上所述,本項目自行車庫應急照明采用白熾燈并采用帶消防強起接線柱的聲控開關控制,這樣既滿足開發商盡量降低開發成本的要求,又滿足規范關于應急的強起控制要求,并節約能源降低物業的維護成本。
二、漏電保護的設置
凡住宅建筑,一般裝設兩級漏電保護,第一級漏電保護器在電源進線處裝設,第二級漏電保護器在每戶的插座分支回路上裝設。這是因為接地故障有兩種:電弧性接地故障和金屬性接地故障。后者的危害是當設備可導電的金屬外殼有危險的接觸電壓,其后果是可產生人身電擊事故,而用戶的電源插座回路常有帶金屬外殼的固定式、手握式及移動式家用電器,當此類家電設備發生漏電時,人體遭受電擊后往往不能脫離漏電的家用電器,從而導致被電擊者由于發生心室纖維性顫動而造成死亡事故。所以第二級漏電保護器一般采用高靈敏度、能瞬間快速動作的30mA的RCD,其目的是讓人體迅速脫離開帶電的可導電金屬外殼,可避免電擊事故的發生。
《住宅設計規范》(GB50096-1999)第6.5.2條第4款是這樣說的:“除空調電源插座外,其他電源插座電路應設置漏電保護裝置”。有人據此認為空調回路不應裝設漏電保護裝置,這樣說并未真正理解規范。首先,規范并沒有禁止空調回路使用漏電斷路器。規范僅僅給出一種起碼的、基本的要求,設計人員完全應當在條件允許的情況下做出更優化的做法。其次,規范的條文說明是強調了一定條件下的規定:“……空調機不是手握式電器,一般為絕緣外殼,且安裝位置較高,故不必設置漏電保護裝置?!憋@然,此種情況僅限于壁掛式空調機,對于柜式空調機并不適合。柜式空調機為落地式安裝,且為金屬外殼,故存在電擊事故的潛在危害。當前城鎮居民的經濟情況大為改善,并且家用空調機價格大幅下降,住宅客廳使用柜式空調機的現象已經相當普遍。顯然,居民使用哪類空調機是不確定的,那么在電氣設計上就應有比較完善的考慮。第三,在不設置封閉陽臺的地區即使是壁掛分體式空調機,筆者也看到有很多將室外機安裝在陽臺上的情況,此時,室外機在人身可觸及的范圍內,同樣也存在電擊傷人的潛在危害。由此,本項目戶內所有空調電源插座回路均設置漏電保護器。當絕緣導體發生電弧性接地故障時,故障電弧(電火花)由于本身阻抗較大,故障電流較小,而斷路器因為受靈敏度的限制,一般不能及時的切斷電源。電弧的局部溫度很高,達到2000多攝氏度,極易引燃附近可燃物質。所以第一級漏電保護器安裝在電源進線處,其額定動作電流約300~500mA,并帶有規定的延時。當住宅建筑任何一點發生電弧性接地故障時能夠及時動作,切斷電源,從而避免電氣火災的發生。所以,我們經常把這一級漏電保護器稱作“防火漏電斷路器”。因為它只是在塑料外殼式斷路器基礎上加裝了漏電動作附件而已,但其功能是在線路發生接地故障時經過一定的時限切斷電源,有效的防止電氣火災的發生。
本項目進行設計時,剛開始應甲方節約成本的要求,此級漏電保護設置在光柜進線開關處,但在與現場配合的時候,總包反映,前面已經交房并開始裝修的地塊次漏電開關經常跳閘,經了解多半都是小業主經裝修安裝燈具時,不小心短接造成的。由于一個光柜供電面積比較大,造成很多小業主誤認為供電質量有問題,降低對該樓盤的滿意度,所以筆者在后面地塊的設計中,把次漏電開關設置在光柜的出線開關處,在一定程度上能降低停電的影響面。不過,由于戶內照明回路不設置漏電保護,由于這種裝修造成的停電總不會避免,所以,筆者建議在電表箱的出線開關處設置漏電保護,這樣就可以避免出現因為一家之誤,而讓鄰居遭受停電之苦的狀況。
三、室內燈具及插座開關的布置。
燈具、開關的布置:燈具、開關基本上按傳統的布置方法,但有條件的地方應設置夜燈,起居室的開關采用雙位單控開關或采用調光開關。
摘要:隨著我國社會的進步經濟的發展,人民生活水平有了很大的提高,住宅建筑電氣節能設計工作也有了杰出成就?,F代住宅建筑中,人民關注的不僅僅是居住,更重視家的溫暖與舒適度,導致建筑電氣的節能性越來越受到廣泛的關注,人人都為節能環保貢獻自己的力量,因此,住宅建筑電氣設計的節能措施更顯得尤為重要。本研究將對住宅電氣節能設計的原則和措施等問題進行簡要的分析,提出幾點可行性建議,為今后的電氣節能設計提供更有效的理論支持和參考。
關鍵詞:住宅建筑;電氣設計;節能措施
作為能源消耗第二大國,我國政府大力提倡提高能源利用率和使用效率,為節約能源綠色環保打下基礎。電氣設計是住宅建筑設計中的重要組成部分,設計者要有適當的超前意識,充分考慮到電氣設備的安全性、功能性和節能性。建筑工程的電氣節能存在巨大的潛力,面對能源的日漸消耗,其節能設計更是刻不容緩,不僅可以保證持續的電力供應,還可以保護環境,促進經濟的發展。下文將對住宅建筑電氣節能設計的原則與具體措施進行探討。
1.住宅建筑電氣節能設計原則
住宅建筑電氣節能設計不能盲目為節能而節能,盲目增加大量投資,犧牲了建筑的實用功能就得不償失了。因此目前我國住宅建筑電氣的節能設計主要遵循以下幾個原則:首先是要保證實際的經濟效益,節能是一項長遠的任務,不能一時急功近利進行過高的投資和消耗,不符合我國國情的要求與實際的經濟效益相違背。其次是要減少直接能源消耗,節能設計不僅要進行節能技術的開發,還要從根本上減少與建筑物功能無關的消耗。比如一些過多的外立面照明的用電、電氣設備自身的節能使用方式等都是節能的著眼點,應盡最大限度減少能源的損耗。第三是電氣節能設計的適用性,需要滿足建筑物所需的必要能源與設備運行的動力,科學選用合適的電氣設備,合理優化配電設計,科學、可靠的保證電能利用率。
目前我國建筑節能設計中常見的問題
我國建筑節能設計雖然已取得了杰出的成就,但是與發達國家相比仍然存在許多問題。首先是缺少建筑電氣節能方面的規章制度,相關性的指導文件很少,導致我國許多建筑設計單位電氣設計質量上出現參差不齊的局面。其次是許多施工單位由于某些原因仍然使用國家明文規定的淘汰產品,這些禁止使用的產品不僅浪費電氣運行費用,可能還存在許多安全隱患。第三是照明的光源選擇不當,不同需求的建筑空間要選擇不同的照明光源,而我國目前多數建筑照明設計不夠合理,有些不能達到相對指標。第四就是光控等環節的設計,也是造成電能損失的重要因素。還有一點常見的問題就是電氣節能的設計人員在設計中忽略了用戶的利益和需要,造成了消費者的生活不夠便捷。
3.我國住宅建筑電氣節能設計方法
3.1提高光能利用率
目前我國住宅建筑電氣節能設計工作中存在許多進步,國家建筑主管部門致力于提升國內整體電氣節能設計水平和能力,提高光能的利用效率是節能設計主要的方法之一。談到提高光能的利用效率,首先要改善環境的反射條件,比如選用盡量光滑和淺色色彩來裝飾建筑的棚頂、地面和墻面,不僅保證美觀也能節約光能。其次要對照明系統的光源進行按需選擇,過去很長一段時間,白熾燈由于價格低廉而被廣泛運用,但是其有許多弊端,隨著新技術的開發,取締以往的白熾燈光源,代之以新型節能的高效光源(節能熒光燈、LED、無極燈等)已成為越來越多的設計師和業主的共識。在設計中對不同需求的建筑空間選擇不同的照明主題,從而達到節約電能,提高光能利用率的目的。
3.2采用新技術、開發新能源
可以通過采用新技術來達到節約水電能源的效果,這就需要專業工程技術人員謹記節約環保的理念,不斷創新、開發新技術,深刻理解節能技術工藝,為提高能源利用率、保護環境和提高經濟效益提供技術支持。落實在具體住宅項目上,主要就是對電梯、中央空調、水泵等大型動力設備做好運行管理,在設計中就要采用變頻、軟起、峰谷控制等技術手段達到節能的目的。
3.3無功補償
近年來,我國住宅大功率家用電器的使用率越來越多,無功的存在惡化了供電質量。設備運行時需要消耗一定功率來做無用功,因此要想辦法制約這些無用功率來達到節能目的,無功補償就是減少感性負荷供應的一種方式,對建筑節能工作起著重要作用,它不僅可以提高設備利用率,還可以改善電壓質量與變壓器容量,對集中大負荷的感性負荷進行就地補償,對分散的小負荷采用在配電柜內集中補償,改善功率因數,達到節能的目的。
4.住宅建筑電氣節能設計具體措施
4.1照明系統節能措施
隨著人們對生活質量的提高,人們對建筑照明也有了更高的要求,其節能設計也成為社會發展的必然趨勢。在設計中我們可以通過以下幾種方式來進行照明系統的節能設計:第一可以加強對太陽能照明的利用,太陽能是最清潔的能源,在建筑照明里可以有多種方法直接利用,而且光電轉換、光熱轉換等系統的發展應用也較為成熟,妥善利用能大量節約電能。第二是加強照明控制方式以及日常管理,采用一燈一控的連接方式,不僅可以節約電能,也可以大面積延長燈具的壽命,采用聲控和光感應控制器也是節約電能的一種有效控制方式。第三是推廣使用低能耗、性能優的電子變壓器、電子觸發器等。值得注意的是不同應用要選擇不同的照明光源,比如室外照明要選擇金鹵燈、公共走道可以選擇細管日光燈、樓梯外立面照明要選用熒光燈或者LED等燈具。
4.2供配電系統節能措施
首先是變電所位置的選擇要盡量靠近負荷中心,縮短配電半徑可以減少線路的損耗;其次是對于大型小區等供配電系統,需要合理選擇變壓器容量及臺數,隨季節性負荷變化,靈活改變運行變壓器的臺數。再次可以采用無功功率補償設備來提高用戶的功率因數達到0.9以上。第四是電動機的節能設計,需要通過提高電動機的工作效率和功率因數來降低電動機的電能損耗。首先在工程設計之初要選擇更為節能的電動機。根據設備負荷特性是連續或者斷續等要求進行考量,如果是連續負荷,需要保證電動機的輸出功率與負荷匹配,如果是斷續負荷,應考慮采用調速裝置保證輕負荷時電動機仍可以正常運行。
4.3電氣配電線路設計節能措施
配電線路的電能消耗不容小覷,線路的電阻和電能損耗有很大關系,因此在經濟條件允許的情況下,可以選用高導電率的配電線導體。同等截面下的銅芯電纜就比鋁芯電纜電導率要出色。線路長度也影響配電線路的電能消耗,在設計中要盡量選擇直線減少供電線路長度,降低能耗的同時減小線路壓降。同時可以按經濟電流選擇電線、電纜界面,不僅減少線路中的能源損耗還能帶來技術上的好處,比如改善電網的電壓,降低電纜的發熱率,從而達到節能環保的目的。
4.4其他節能措施
住宅建筑中空調的使用是很高的,其電能消耗也比較大,因此做好空調系統的電氣節能設計尤為重要??照{系統主要包括中央空調系統、分體式空調系統,前者可以利用樓宇自控系統進行管控,后者可以由用戶遙控器進行控制??照{系統的節能措施要點在于變風量、變流量的控制,以及可以采用全熱式交換機和循環式供水設備。各類公共建筑中,風機、水泵的應用非常廣泛,其能耗也較大,可以通過提高此類設備自身的效率、改進調速的方式來進行節能控制。對于風機、水泵的節能措施,要點主要是采用高效風機水泵,并注意型號和配套、合理設計管網并在其上涂覆復合材料,同時要控制風機水泵流量以減少節流損失,改進調速方式一般采用的是變頻調速、電磁調速、轉子串電阻調速等方式實現。
5.結語
近年來,我國建筑行業有著突飛猛進的發展,住宅建筑的節能設計也正受到社會各界的關注,但是與世界先進國家相比,我國住宅建筑電氣節能設計還存在許多不足,整體水平較低,因此要更加重視開發節能技術,將節能環保理念貫穿建筑工程施工始終,設計者要選用合理設備和新材料來保證節能措施順利進行,減少電能消耗,促進住宅建筑工程的生態效益和經濟效益。重視住宅建筑電氣節能設計,大力推廣節能措施對于我國建立社會主義現代化環保國家具有重要的意義,也是促進我國國民經濟持續健康發展的必要措施。
摘要:伴隨經濟的不斷發展,人們的生活質量的不斷提升,人們對居住條件也有了更高的要求,基礎設施日益完備、小區檔次不斷提高、小區功能日漸豐富,居民小區的建設正在如火如荼的進行中。小區的電氣設施是小區的基礎設施之一,做好小區的電氣設計工作,無疑是小區建設的關鍵環節。本文以深圳市某小區為例,對當前住宅小區的電氣設計進行分析探討。
關鍵詞:住宅小區 電氣設計
目前全國住宅建設如雨后春筍,在深圳市,人口密度大,用地緊張,因此高層住宅的建設占了很大比例,在高層住宅的設計中電氣設計是主要組成部分,直接關系到小區居民的生活質量和安全。所以本文主要針對以高層住宅為主的住宅小區的電氣設計進行探討,希望能對這一領域電氣設計有一定的啟發作用。
1、現代住宅小區的電氣設計
根據現代化建設的要求,建議居民住宅小區要首選小型化箱式配變,因為獨立配電室投資高,配電房與居民小區住房不相協調,影響整體美觀和建設標準的一致性,況且其建設位置因與住房爭地盤,也較難設計在負荷中心,造成供電半徑向一側伸展,供電結構不合理,電壓質量差,線損增大;桿上變壓器一般在路旁,10kV線路采用架空引入,低壓采用架空沿墻敷設或地下電纜配電,也影響了小區的環境形象,還容易出現電力事故,很不安全,供電質量難以保證,低壓線損高,桿上變壓器不能滿足負荷增長的需要。
小型化箱式配變可利用現代化的住宅小區兩房之間設有的綠化帶上進行設置,既不影響住宅小區的美觀,又能很方便地設計在負荷中心。如S12-Z13-400/10的體積為2100mm(長)×1300mm(寬)× 1720mm(高),它的體積小、占地少、安裝快,外部顏色可采用草綠色等,與綠化帶顏色相協調,比較美觀。而且,該箱變為全封閉,全絕緣結構,在公眾場所無須安全距離,能較好地保證人身安全,噪聲相對也較小。它更大的特點是小巧靈便,便于搬遷,待用電量增高到一定程度,需要調換或搬遷時,能便于快速施工,不影響用戶用電。
為了使住宅小區跟上時代的步伐,通過綜合配置住宅區內各功能子系統,以綜合布線為基礎,用計算機網絡使區內各種設備管理自動化。目前,多數小區內設置通信和管理系統,通信和管理系統包括電話(帶傳真)電視、計算機網絡、三表出戶微機管理系統,為了滿足通信發展的需要,每戶電話線路不少于兩對。一對接電話,一對接傳真或電腦,每對線路可帶主付機插座各一只,主要廳室均有通信插座,計算機通信可利用市話網絡chinanet或int ernet聯通,如今后有條件的話,可建立小區局域網與公共網聯通。住宅內主要廳室均放置了有線電視終端,充分利用城市有線電視(CATV)網節目資源豐富,覆蓋面廣,投資省的優點。住宅內采用了三表計量出戶,有條件的可改成三表出戶自動計量、計費系統,我們將在小區局域網的設計上,充分利用總線資源,將數據通信,對講、呼叫、報警信號的傳輸納人該總線,簡化小區布線,節省投資,提高效益。很多小區對安全防范要求很高,我們應該在安全防范系統設計上充分利用新技術、新產品,建成開放式、全方位、多功能的小區安全防范系統。采用對講或可視對講系統、報警按鈕、電視監控(CCTV)系統相結合的防盜報警系統,在住戶室內與單元門口建立對講系統或可視對講系統,小區可利用小區通信總線在住戶與警衛室或物業管理中心之間建立對講,住戶室內隱蔽處設置防盜按鈕,在單元門口警衛室,或物業管理中心設置可顯示住戶位置的聲光報警裝置;在小區出人口主要通道,單元門口等重要場所設置電視監控系統,以上三個系統結合,加上小區保安人員,物業管理人員及居民,將使小區具有一個較為完善的防盜體系。
2、某小區電氣設計的實踐應用
2.1 工程概況
深圳市某小區用地面積為15840m2。整個小區劃分為一、二、三期。一期包括1~7號多層住宅,二期包8~15號小高層住宅,三期包括16~25號多層住宅。該小區設有高層寫字樓,沿主干道設有商業店鋪,中心廣場附近設幼兒園、物業管理等公共建筑。鑒于該小區檔次較高,所以將該小區定位為提高型(AA)。
2.2 供配電系統
①住戶用電量按每戶6KW 設汁,電表10(40)A。
②根據當地供電部門要求,將每單元住戶電表集中設置在底層,每戶戶內設戶內配電箱,箱內除照明、普通插座回路外,衛生間插座、廚房插座、電灶也分別設專用回路。應加以特殊說明的是因電灶電容量偏大難以滿足要求,設計中在灶具邊預留專門的電灶配電箱,內設一漏電斷路器,便于用戶安全、方便操作。
③住戶內插座數量的預留根據提高型住宅的設置標準。
④每棟住宅的總電源進線斷路器具有漏電保護功能。當電源總箱供電范圍內任一處發生能引燃起火的接地故障時,進線處的斷路器 都能及時切斷電源,從而避免電氣火災的發生。
⑤建筑物做總等電位聯結,設洗浴的衛生間做局部等電位聯結。等電位聯結的目的是將接觸電壓值降到安全值以下,以保護住戶的人身安全。
2.3 照明系統
在照明設計中,考慮到大多數實際情況是開發商僅安裝最簡單的白熾燈泡,主要由用戶結合自己的室內裝修重新設計燈具布置,因而在設計中主要強調原則性問題:衛生間,廚房等潮濕環境要求采用防潮燈具、開關宜裝于浴室外或采用防潮防水型面板;燈具安裝高度低于2.4米時,增加PE 線保護;公共走道、樓梯間安裝聲光控或延時自閉開關。在提倡實施綠色照明計劃的今天,光源選擇上,盡量多選用熒光燈。節約能源,保護環境。
2.4 漏電保護的設計
2.4.1住宅應裝設兩級漏電保護
當絕緣導體發生電弧性接地故障時,故障電?。娀鸹ǎ┯捎诒旧碜杩馆^大,故障電流較小,而斷路器因為受靈敏度的限制,一般不能及時的切斷電源。電弧的局部溫度很高,達到2000多攝氏度,極易引燃附近可燃物質。所以第一級漏電保護器安裝在電源進線處,其額定動作電流約300~500mA,并帶有規定的延時。當住宅建筑任何一點發生電弧性接地故障時能夠及時動作,切斷電源,從而避免電氣火災的發生。所以,我們經常把這一級漏電保護器稱作“防火漏電斷路器”。因為它只是在塑料外殼式斷路器基礎上加裝了漏電動作附件而已,但其功能是在線路發生接地故障時經過一定的時限切斷電源,有效的防止電氣火災的發生。這里應強調的是第一級和第二級裝設漏電電流動作保護器在時限上應有選擇性配合。
2.4.2 住宅建筑要做等電位聯結
我國《低壓配電設計規范》(GB50054-95)第4.4.4 條規定,當采用接地故障保護時,建筑物內應做總等電位聯結。這是因為從漏電保
護的角度而言,TN接地系統在建筑物內做總電位聯結可減少建筑物電氣裝置內出現的電位差,且比常用的保護接地有更好的減少電位差的效果,并可消除沿電源線路侵入的對地故障電壓的危害。對照IEC61200-413(間接接觸防護-自動切斷電源)標準,接觸電壓可減少約20%。另外,計算機等電子信息設備的安全使用,建筑物防雷電的二次危害等等,也要求必須做除總等電位聯結還有局部等電位聯結、輔助等電位聯結。
2.4.3 整定漏電保護器的額定動作電流值
第二級漏電保護器(插座回路)的額定動作電流一般整定值為30mA。第一級漏電保護器(防火漏電斷路器)的額定動作電流的整定《低壓配電設計規范》(GB50054-95)第4.4.21條規定:“為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的漏電電流動作保護器,其額定動作電流不應超過0.5A?!币话銇碚f,當建筑物總的計算電流不超過300A,一路三相四線電源進線時,防火漏電斷路器的額定動作電流可整定為300mA;當總的計算電流不超過500A,一路三相四線電源進線時,防火漏電斷路器的額定動作電流可整定為500mA;當總的計算電流超過500A 時或者建筑物的面積過大,長度過長,采用多路三相四線電源進線時,使每一路進線電流不超過500A,每一路防火漏電斷路器的額定動作電流可參照上面兩條整定。以上參數從經驗公式:In(mA)≥ Imax(A)/1000可以推算出來。
隨著經濟的發展,高層建筑對于電氣設計的要求也越來越高。在工程設計中,既要符合國家規范,又要滿足建設方要求,這就使設計人員在設計中,必須做到準確、細致、周全地把握工程電氣設計的基本設計要點。
摘要:隨著我國社會的進步經濟的發展,人民生活水平有了很大的提高,住宅建筑電氣節能設計工作也有了杰出成就。現代住宅建筑中,人民關注的不僅僅是居住,更重視家的溫暖與舒適度,導致建筑電氣的節能性越來越受到廣泛的關注,人人都為節能環保貢獻自己的力量,因此,住宅建筑電氣設計的節能措施更顯得尤為重要。本研究將對住宅電氣節能設計的原則和措施等問題進行簡要的分析,提出幾點可行性建議,為今后的電氣節能設計提供更有效的理論支持和參考。
關鍵詞:住宅建筑;電氣設計;節能措施
作為能源消耗第二大國,我國政府大力提倡提高能源利用率和使用效率,為節約能源綠色環保打下基礎。電氣設計是住宅建筑設計中的重要組成部分,設計者要有適當的超前意識,充分考慮到電氣設備的安全性、功能性和節能性。建筑工程的電氣節能存在巨大的潛力,面對能源的日漸消耗,其節能設計更是刻不容緩,不僅可以保證持續的電力供應,還可以保護環境,促進經濟的發展。下文將對住宅建筑電氣節能設計的原則與具體措施進行探討。
1.住宅建筑電氣節能設計原則
住宅建筑電氣節能設計不能盲目為節能而節能,盲目增加大量投資,犧牲了建筑的實用功能就得不償失了。因此目前我國住宅建筑電氣的節能設計主要遵循以下幾個原則:首先是要保證實際的經濟效益,節能是一項長遠的任務,不能一時急功近利進行過高的投資和消耗,不符合我國國情的要求與實際的經濟效益相違背。其次是要減少直接能源消耗,節能設計不僅要進行節能技術的開發,還要從根本上減少與建筑物功能無關的消耗。比如一些過多的外立面照明的用電、電氣設備自身的節能使用方式等都是節能的著眼點,應盡最大限度減少能源的損耗。第三是電氣節能設計的適用性,需要滿足建筑物所需的必要能源與設備運行的動力,科學選用合適的電氣設備,合理優化配電設計,科學、可靠的保證電能利用率。
2.目前我國建筑節能設計中常見的問題
我國建筑節能設計雖然已取得了杰出的成就,但是與發達國家相比仍然存在許多問題。首先是缺少建筑電氣節能方面的規章制度,相關性的指導文件很少,導致我國許多建筑設計單位電氣設計質量上出現參差不齊的局面。其次是許多施工單位由于某些原因仍然使用國家明文規定的淘汰產品,這些禁止使用的產品不僅浪費電氣運行費用,可能還存在許多安全隱患。第三是照明的光源選擇不當,不同需求的建筑空間要選擇不同的照明光源,而我國目前多數建筑照明設計不夠合理,有些不能達到相對指標。第四就是光控等環節的設計,也是造成電能損失的重要因素。還有一點常見的問題就是電氣節能的設計人員在設計中忽略了用戶的利益和需要,造成了消費者的生活不夠便捷。
3.我國住宅建筑電氣節能設計方法
3.1提高光能利用率
目前我國住宅建筑電氣節能設計工作中存在許多進步,國家建筑主管部門致力于提升國內整體電氣節能設計水平和能力,提高光能的利用效率是節能設計主要的方法之一。談到提高光能的利用效率,首先要改善環境的反射條件,比如選用盡量光滑和淺色色彩來裝飾建筑的棚頂、地面和墻面,不僅保證美觀也能節約光能。其次要對照明系統的光源進行按需選擇,過去很長一段時間,白熾燈由于價格低廉而被廣泛運用,但是其有許多弊端,隨著新技術的開發,取締以往的白熾燈光源,代之以新型節能的高效光源(節能熒光燈、LED、無極燈等)已成為越來越多的設計師和業主的共識。在設計中對不同需求的建筑空間選擇不同的照明主題,從而達到節約電能,提高光能利用率的目的。
3.2采用新技術、開發新能源
可以通過采用新技術來達到節約水電能源的效果,這就需要專業工程技術人員謹記節約環保的理念,不斷創新、開發新技術,深刻理解節能技術工藝,為提高能源利用率、保護環境和提高經濟效益提供技術支持。落實在具體住宅項目上,主要就是對電梯、中央空調、水泵等大型動力設備做好運行管理,在設計中就要采用變頻、軟起、峰谷控制等技術手段達到節能的目的。
3.3無功補償
近年來,我國住宅大功率家用電器的使用率越來越多,無功的存在惡化了供電質量。設備運行時需要消耗一定功率來做無用功,因此要想辦法制約這些無用功率來達到節能目的,無功補償就是減少感性負荷供應的一種方式,對建筑節能工作起著重要作用,它不僅可以提高設備利用率,還可以改善電壓質量與變壓器容量,對集中大負荷的感性負荷進行就地補償,對分散的小負荷采用在配電柜內集中補償,改善功率因數,達到節能的目的。
4.住宅建筑電氣節能設計具體措施
4.1照明系統節能措施
隨著人們對生活質量的提高,人們對建筑照明也有了更高的要求,其節能設計也成為社會發展的必然趨勢。在設計中我們可以通過以下幾種方式來進行照明系統的節能設計:第一可以加強對太陽能照明的利用,太陽能是最清潔的能源,在建筑照明里可以有多種方法直接利用,而且光電轉換、光熱轉換等系統的發展應用也較為成熟,妥善利用能大量節約電能。第二是加強照明控制方式以及日常管理,采用一燈一控的連接方式,不僅可以節約電能,也可以大面積延長燈具的壽命,采用聲控和光感應控制器也是節約電能的一種有效控制方式。第三是推廣使用低能耗、性能優的電子變壓器、電子觸發器等。值得注意的是不同應用要選擇不同的照明光源,比如室外照明要選擇金鹵燈、公共走道可以選擇細管日光燈、樓梯外立面照明要選用熒光燈或者LED等燈具。
4.2供配電系統節能措施
首先是變電所位置的選擇要盡量靠近負荷中心,縮短配電半徑可以減少線路的損耗;其次是對于大型小區等供配電系統,需要合理選擇變壓器容量及臺數,隨季節性負荷變化,靈活改變運行變壓器的臺數。再次可以采用無功功率補償設備來提高用戶的功率因數達到0.9以上。第四是電動機的節能設計,需要通過提高電動機的工作效率和功率因數來降低電動機的電能損耗。首先在工程設計之初要選擇更為節能的電動機。根據設備負荷特性是連續或者斷續等要求進行考量,如果是連續負荷,需要保證電動機的輸出功率與負荷匹配,如果是斷續負荷,應考慮采用調速裝置保證輕負荷時電動機仍可以正常運行。
4.3電氣配電線路設計節能措施
配電線路的電能消耗不容小覷,線路的電阻和電能損耗有很大關系,因此在經濟條件允許的情況下,可以選用高導電率的配電線導體。同等截面下的銅芯電纜就比鋁芯電纜電導率要出色。線路長度也影響配電線路的電能消耗,在設計中要盡量選擇直線減少供電線路長度,降低能耗的同時減小線路壓降。同時可以按經濟電流選擇電線、電纜界面,不僅減少線路中的能源損耗還能帶來技術上的好處,比如改善電網的電壓,降低電纜的發熱率,從而達到節能環保的目的。
4.4其他節能措施
住宅建筑中空調的使用是很高的,其電能消耗也比較大,因此做好空調系統的電氣節能設計尤為重要??照{系統主要包括中央空調系統、分體式空調系統,前者可以利用樓宇自控系統進行管控,后者可以由用戶遙控器進行控制。空調系統的節能措施要點在于變風量、變流量的控制,以及可以采用全熱式交換機和循環式供水設備。各類公共建筑中,風機、水泵的應用非常廣泛,其能耗也較大,可以通過提高此類設備自身的效率、改進調速的方式來進行節能控制。對于風機、水泵的節能措施,要點主要是采用高效風機水泵,并注意型號和配套、合理設計管網并在其上涂覆復合材料,同時要控制風機水泵流量以減少節流損失,改進調速方式一般采用的是變頻調速、電磁調速、轉子串電阻調速等方式實現。
5、結語
近年來,我國建筑行業有著突飛猛進的發展,住宅建筑的節能設計也正受到社會各界的關注,但是與世界先進國家相比,我國住宅建筑電氣節能設計還存在許多不足,整體水平較低,因此要更加重視開發節能技術,將節能環保理念貫穿建筑工程施工始終,設計者要選用合理設備和新材料來保證節能措施順利進行,減少電能消耗,促進住宅建筑工程的生態效益和經濟效益。重視住宅建筑電氣節能設計,大力推廣節能措施對于我國建立社會主義現代化環保國家具有重要的意義,也是促進我國國民經濟持續健康發展的必要措施。
摘要:隨著住房制度的深化改革,電子技術的迅猛發展,人們的生產、生活方式、思維模式和生活節奏都發生了重大變化,住宅建筑也隨之變化。根據當下的社會需求,住宅電氣設計需要進行一定的革新。首先,固有的住宅電氣設計需結合客觀實際進行更改,不能一味地應用某種單純模式來進行;其次,住宅建筑電氣設計必須在安全上努力,要切實的提升安全系數,尤其是對老人、小孩的安全防護。
關鍵詞:住宅;建筑電氣;設計
引言
相對而言,住宅電氣設計在各個地區表現出了一定的差異,要想在今后的工作中取得理想的成果,需要從多個方面進行努力。第一,住宅建筑電氣設計必須設計出多個方案,根據社會的發展趨勢和各個方面的需求變化,采用多元化的方式來實現較大的提升;第二,各項工作必須要通過專業技術的進步,來提升工作的有效性,由于社會對電氣的需求量不斷提升,專業技術勢必成為今后的決定性因素。本文認為,住宅建筑的電氣設計,需根據不同地區的要求和規范來進行,不能突破大體框架上的限制。
一、 用電負荷的設計
住宅建筑電氣設計在實際的工作中,首要解決的問題就是用電負荷的設計,一般來說,家庭用電是現階段社會用電的主體,并且存在“早高峰”和“晚高峰”。例如,在清晨的時候,家庭用電主要集中在為孩子做早飯或者是一些家務當中;當夜晚來臨,家庭聚會或者是宴請賓客,再或者是洗澡、洗衣服等家務都會用到很多的電力資源。此時的用電負荷設計必須結合客觀實際來進行,一方面要保證住宅建筑電氣設計的安全,另一方面要保證負荷承載力有所提升,不會因為某一個“點”的觸發,導致整個設計系統的崩潰。表1 是現下用電負荷標準及電度表規格
二、 電源開關回路的設計及導線選擇
住宅建筑電氣設計與千家萬戶的生活和工作具有非常密切的關系,電源開關回路的設計及導線選擇,是目前的一個重點與難點。本文認為,今后的工作應該依據國家的相關規范來決定,例如,每套住宅的空調電源插座、電源插座與照明,應該按照分路設計的原則來進行;另外,廚房電源插座和衛生間電源插座應該設計獨立的回路,防止在特殊用電情況下,造成電源開關回路的問題。除了電源開關回路以外,導線的設計也是一個非常重要的方面。從主觀上來說,導線選擇會影響到住宅建筑電氣設計的成果;從客觀上來講,導線的選擇需要結合很多的因素,例如溫度、環境變化等等。本文認為,目前的地熱采暖系統要求進水溫度不超過65 ℃,導線的敷設環境溫度較高,當環境溫度為50 ℃時,會比通常情況下的25 ℃時的導線載流量減少10 A 左右,相當于導線自動降低一個等級的載流量。從以上的闡述來看,導線設計必須在長度和寬度上進行有效的設計,避免出現不良事故。
三、接地保護方式的確定
住宅建設是關系千家萬戶的大事,保證住宅電氣設計的安全極為重要,因此要選擇相對應的接地保護方式。從當下的情況來看,接地保護方式主要集中在TT、TN-C-S、TN-S3 種。首先,TT 是一種非常常用的接地保護方式,適用于廣大的普通住宅建筑電氣設計。但是,此種接地保護方式趨向于普通,在遇到特殊情況時,很有可能無法控制,甚至是造成較大的安全事故。因此,采用TT 接地保護方式時,必須設定一些輔助性的保護措施,避免在突發事件時,造成較大的安全事故[4]。其次,TN-C-S 是一種綜合性較強的接地保護方式。這種方式的最大優點在于,可以照顧到所有地區的各種情況,減少負面作用;劣勢在于沒有一個突出的接地保護措施,往往是通過各種方法來處理問題,但卻沒有徹底解決,依然存在復發的隱患。第三,TN-S 是接地保護方式當中專業性較強的。一般來說,采用這種方式的地區,都是具備一定基礎的地區。例如安全系數較高、電器運行較為穩定、住宅建筑非常優良等等。采用TN-S接地保護方式,可以創造出較大的經濟效益和社會效益,逐步的建立長效機制,促進各方面工作的發展。綜合來說,住宅建筑電氣設計當中的接地保護方式,需要根據客觀實際出發,一方面保證當地的需求和客觀上的安全要求,另一方面不斷的進行優化、更新,改變固有的問題,實現良性循環。
四、住宅建筑弱電系統的設計
(一)電話系統
住宅建筑電氣設計,除了上述的幾個方面以外,還需要在弱電系統中進行努力。首要的弱電系統就是電話系統。根據國家的相關規定,電話通訊線路應該預埋管線到住宅套內,一類住宅和二類住宅每套設置1 個電話終端出線口,三類住宅和四類住宅每套要設有2 個。相對而言,電話系統在設計的過程中,很容易受到業主的主觀意愿影響。例如某些業主想著將電話系統接入到自己想要的地方,但現實卻不允許,導致最終的電話系統被折中處理,不僅沒有達到業主的需求,甚至影響了其他用戶。本文認為,電話系統的設計,需根據客觀實際來進行,比方說,三類住宅和四類住宅在設計時,不能少于2 套電話終端出線口,電話終端盒應設在客廳、主臥室或者書房,這樣可以便于計算機上網時使用[7]。
(二)電視系統
住宅建筑電氣還需要在電視系統方面努力,一般來說,有線電視系統的線路應該預埋到住宅套內,并且滿足有線電視網的相關要求,一類住宅每套應該設置1 個終端插座,其他類別的住宅每套需設置2 個。電視系統對廣大的住戶來說,是生活當中的重要組成部分,缺少電視會對生活造成一定的影響。隨著科技的不斷發展,更加清晰的信號和電視系統,已經投入到了生產之中,電視系統需結合技術上的優勢以及當下的發展來進行設計,既要滿足住戶的需求,還要避免對其他的電氣設計造成損害。電視系統的設計可以在今后的相關工作中,從以下幾個方面出發:第一,對電視系統進行全面的統計分析,看看哪些地方的發揮空間較大,哪些地方的發揮空間較小,遵循揚長避短的原則來進行設計;第二,電視系統不能“獨占鰲頭”,必須在多個方面努力,幫助廣大的用戶實現更多的享受;第三,電視系統需要與其他的電氣設計進行全面融合,僅僅在單一方面努力,并沒有辦法取得理想的成果。
(三) 樓宇對講系統
隨著住宅建筑電氣設計的不斷發展,樓宇對講系統更加普及,很多的住宅小區都在設計更加優良的樓宇對講系統。就客觀實際情況來分析,每套住宅應該留門鈴管路,高層、中高層住宅應該設置樓宇對講系統。設置樓宇對講系統可以提供一個相對更加安全的封閉環境,以此來滿足住戶的需求。樓宇對講系統在今后的設計當中,需要達到以下幾點要求:第一,樓宇對講系統必須能夠實現24 小時無阻礙對講。住宅建筑電氣設計的目的在于,更好的服務廣大住戶;第二,樓宇對講系統在實際的工作當中,需要向廣大用戶爭取意見。無論
是住宅還是電氣,最終的服務對象都是各種各樣的住戶,每一位住戶的訴求點都不同,要在求同存異的基礎上,提升電氣設計的有效性,實現樓宇對講系統的全面實效。第三,在日后的相關工作中,樓宇對講系統必須結合整個住宅建筑設計的總體要求來進行,不能阻止其他電氣的正常運行。從以上的表述來看,住宅建筑電氣設計是一項較為復雜的工作,各個環節的工作人員需根據客觀和主觀上的要求來進行。值得注意的是,有些設計存在固定的框架和規范,不能單純憑借技術和設備來實現突破,那樣只會導致在最后的工作中,埋下較大的安全隱患,僅僅需要一兩個不良操作,就會引發重大的安全事故。
結語
本文對住宅建筑電氣設計進行了一定的討論和分析,綜合多方面的工作成果來看,住宅建筑電氣設計在今后的工作中,還需進一步努力,將設計框架進行簡化,應用不同類型的技術和設備,實現電氣設計的新提高。另外,住宅建筑電氣設計要具備長效機制,告別原有的頻繁修理、跳閘等惡性情況,降低對居民生活的影響,實現客觀上的有效提升,創造更大的經濟效益與社會效益,為我國住宅建筑的發展,提供更大的動力。
摘要:住宅建筑電氣設計作為家具裝飾的重要內容,在住宅電氣設計中,必須根據家具擺設、使用要求、裝飾風格等相關條件,對插座、燈具以及出線口位置進行確定。隨著電熱水器、空調、電取暖系統不斷進入現代家庭,在遵守相關技術規范的同時,為了保障施工安全以及質量,杜絕入住以及施工過程反復修改,電氣改造中,必須根據造價以及施工工序,進行專業維護、改造,從根本上規避電氣事故發生。
關鍵詞:住宅建筑電氣 設計 重點問題 研究
一、住宅建筑電氣設計原則以及線路勘察測試
(一)住宅建筑電氣設計原則
在住宅電氣設計中,為了滿足居民使用要求,在設計過程中,必須堅持“以人為本”的準則,根據建筑電氣設計IEC相關要求,不斷滿足居民審美要求以及使用功能,在保障人身安全的過程中,確保電氣設備、建筑物財產安全以及電氣功能正常使用效益。由于普通住宅,缺乏專門的設計部門,對相關電氣線路進行管理維護,在用戶普遍缺乏電氣知識的同時,造成線路老化、電器使用不規范、不能及時維修等現象。針對當前發生的火災以及電氣事故,作為電氣設計人員,在設計過程中,不僅要注重設計,確保用電安全可靠,更要從源頭上避免火災以及事故的發生。
隨著低碳環保發展理念的提出,低碳生活逐漸成為人類的共同目標,為了適應時展需求,電氣設計必須在不斷滿足人類安全性要求的同時,在經濟環境允許的情況下,使用國家認定的新型技術、材料成果,在節約能源的過程中,保障住宅建筑電氣設計質量。
(二)住宅建筑電氣設計線路勘察、測試
1、配電箱
目前,我國住宅建筑電能表主要有10(40)、5(20)A等,根據功率因數0.85計算可帶負載范圍,分別可以帶負載7.5、3.7KW。由于進線斷路器直接決定了用戶用電負荷,當斷路器整定值分別為40、20A時,才能滿足負荷要求。一旦負荷超過,進線斷路器就會自動跳閘,從而造成住戶電源被迫斷掉。當斷路器整定值為16A時,一旦負荷大于3KW,也會斷電跳閘。因此,在實際使用中,必須避免將大容量負荷集中到一條線路中。
另外,出線回路數目也是配電箱的又一重要因素,每套住宅的電源插座、空調電源插座以及照明,都必須分路設計,衛生間、廚房的電源插座應形成獨立回路。除壁掛式分體式空調支路外,所有插座回路均設人身保護用剩余電流動作保護器,人身保護用漏電斷路器動作電流小于30mA,動作時間小于0.1s。配電箱應裝設同時斷開相線和中性線的電源進線開關電器,供電回路應裝設短路和過負荷保護電器。
2、現狀線路測試
在住宅電氣設計中,管線一般采用暗敷的方式,避免從外觀形式直接觀看到線路走向。現狀線路測試是不可忽視的步驟,插座沒有電是由于土建施工中電線管已經被堵死或者壓扁,在電線無法通過的過程中,造成電路局部不通。在電表容量很大、插座很多時,由于沒有按照施工圖樣進行施工,將電吹風、燙斗等移動電器或者電熱水器等潮濕性電器接在沒有漏電保護的電路中,會直接造成大容量用電器一開就斷電,從而為建筑電氣使用埋下隱患。
二、住宅電氣設計常見問題
(一)住宅電氣設計的容量問題
在住宅建筑用電負荷估算中,除了必須結合品牌檔次,還必須充分考慮建筑面積以及升級等后續相關工作。例如:在住宅建筑面積每戶為120到140平方米的建筑物中,根據業主方設計要求,電氣設計人員在充分考慮用電負荷后,根據中檔住宅用電水平進行住宅設計,對日后升級留了很大的可能性。
在一般建筑物使用中,住宅建筑樓壽命設計一般為七十年,在電氣線路設計中大量使用暗敷。有些電氣線路容量設計偏小,由于老化過快,很多電氣都不能正常使用;此時就需要對相關電氣進行改造、維修,或者重新設計,在這個過程中由于人力、財力投資較大,對住宅建筑電氣設計安全、美觀以及正常生活造成了很大的影響。因此,在住宅電氣線路設計中,必須充分考慮用電負荷以及用電需求等增長性因素。
在建筑電氣設計中,通過三相負荷平衡,從經濟角度進行分析,三相負荷平衡時,通過相互抵消,不斷接近零。在實際生活中,由于用戶使用不一致的大功率空調,單相空調(220V)多,造成很多中性電流大于或者接近相線電流,引起非線性負荷現象。例如:微波爐、可控硅、電腦以及電子鎮流器,負荷電流含有大量諧波電流成分;因此,在配電系統設計中,必須充分根據住宅建筑電氣設備多樣性以及用電不平衡性,選擇恰當的中性線截面,保障用電安全。
(三)住宅建筑回路設計問題
在住宅配電系統設計中,為了保障建筑電氣經濟、適用、安全。用戶配電回路必須根據用電標準以及大功率電器進行設置,確定回路數量。在住宅電氣設計中,內部設置除了擁有插座回路、照明回路,還必須配置對應的廚房設備、空調等專用插座回路。多分支回路在電流負荷中,不僅可以延長線路壽命,還可以減少諧波發生以及線路升溫,從根本上避免電氣火災發生。
(四)建筑電氣設計接地以及用電安全問題
為了保障住宅建筑電氣設計人身安全,在供電線路中,應進行接地設計。一般采用的接地形式有TN-S和TN-C-S兩種形式。當采用TN-C-S形式時,在進入建筑物處應進行重復性接地,將PEN線分為PE線和N線,當PE線與N線分開后不應再合并,且N線不應再接地。
在實際生活中,很多建筑火災都是由電氣方面引起的,主要包括過負荷、短路、接觸不良以及接地電弧等。因此,在實際使用中,裝設動作電流一般選用300到500毫安的剩余電流動作保護器進行保護,確保上下級剩余電流動作保護器動作具有選擇性,避免由于漏電造成的火災事故。在每棟住宅的總電源進線設剩余電流動作保護或報警,照明干線回路動作電流一般為300mA,動作時間為0.4s;動力干線回路報警電流一般為500mA,時間為0.4s。
結語
隨著電氣設計要求不斷增高,為了保障住宅建筑電氣設計從根本上滿足國家標準。在充分考慮建筑電氣設計系統開放性、拓展性、可靠性的同時,應該盡量采用通用設備標準的方式,保障居民使用安全,促進經濟、社會、環境統一。
摘要:隨著經濟的迅速發展,人們對生活質量的要求也越來越高,由此也帶來了室內裝修行業的空前繁榮。室內裝飾中的建筑電氣是建筑電氣在室內裝飾中的延伸?,F代的人們對裝修的期望值很高,希望裝修過后不存在一些隱蔽性的問題,電氣及其設備作為家居生活的必要部分,在室內裝修中起到了十分重要的作用。
關鍵詞:室內裝飾;配電系統及用電容量;弱電信息化;照明設計
一、配電系統及用電容量
目前大多數住宅每戶一般都為單相電源進線。隨著社會的發展和生活水平的提高,精裝修住宅的冬季采暖與夏季降溫已不完全是采用以往的分體式空調了,而是采用家庭小型中央空調,家庭中央空調系統一般由風機盤管和空調主機組成,風機盤管為220V電源,但空調主機為380V電源,此時住宅電源應采用三相電源進線。因此,我們在作初步的電氣容量核算設計時,必須首先充分了解業主的需求。
目前應用于住宅的電能表有5(20)、5(32)、10(40)A等。進線斷路器的選擇決定了住戶可以用多大負荷,在裝有上述容量的電表時,其相應進線斷路器整定值分別為20、32和40A時,才能帶動上述負荷。當負荷超過時進線斷路器跳閘,住宅內所有電源都會斷掉,因此不能將大容量用電負荷集中裝于一條支路上。所以,進線開關的選擇和用電容量的計算,是室內電氣設計的基礎之石。
二、關于強電插座的布置
對于室內裝飾的電氣設計而言,優秀也就是裸露在外的各種插座,不僅需要滿足業主的功能需要和裝飾立面美觀,更需要注重安全隱患。我們一般的家庭住宅,配電箱一般出線回路為照明、插座和空調三個支路,但是隨著現在科學技術的進步,各種實用型電器也越來越多,因此需要增加如浴霸、電熱水器等的回路。為了方便日后的維修,在設計插座回路時,首先,要遵循設計規范,一個普通插座回路不得超過10個插座,但是在大多數住宅精裝修的插座回路中并不是這樣的,總是抱有幻想,每個回路多兩三個插座應該沒什么大礙,可是往往事故的發生就源于之前的各種妄想的判斷。其次,根據區域劃分來設計回路。廚房、衛生間必須單獨預留回路,廚房回路的線徑可適當放大,畢竟廚房的電器數量多功率又相對較大。廚房內煤氣報警器插座可與抽油煙機共用插座。目前設計中規定要按國家標準選型,但對具體用戶來說,為了避免加轉換接線板,要選擇與家用電器電流、插頭及接線盒規格相匹配的插座面板。
三、弱電信息化
在住宅室內電氣設計中,智能化的住宅主要體現在通訊自動化、家庭辦公自動化、物業管理自動化。人們可以在家里進行電子通信聯絡、傳遞電子郵件、實現智能電話、智能傳真和視頻會議等。物業管理自動化包括室內及社區內安防監控報警、火災報警、可燃氣體泄漏報警、三表(水表、煤氣表、電表)自動采集與傳輸、停車場自動管理、夜間巡更系統和出入口管理系統。安全是家居生活中首要考慮的問題,因此對于火災的發生、可燃氣體泄漏,如能盡早檢測及報警,可防止或減少人們經濟和生命財產的損失。
除了上述智能化的需求,我們日常生活中最為常用的弱電插座就是有線電視插座,電話網絡插座,在此,要特別強調有線電視插座和強電插座的間距問題,一定要滿足規范,兩個插座之間的凈距要至少500mm,這樣才不會有電磁干擾,有線信號才能正常接受。還記得在做住宅精裝修的初期時,因為此問題,和施工方發生爭執,施工方執著認為只要間距一定距離即可,不按照規范執行,但是規范就是給我們設計立規矩的,沒有規矩,哪有方圓,哪有安全保障,在設計方的一力堅持下,最終還是進行了整改。到后期驗收時,也是完全通過了驗收,也為后期精裝修工程做了個好榜樣。
四、照明設計
在人們的日常生活中,對于照明的需求是不言而喻的,各種燈光不僅能有效的加強裝飾效果,更為重要的是滿足了生活需求。針對各種功能照明場所的視覺要求以及室內環境情況來確定設計照度,使得在該室內進行的各項工作和活動能夠舒適自如地進行,并且能夠持久而無不舒適感,因而在設計過程中可采用改變光線投射方向、提供磨砂材質燈罩等手段。
首先根據室內裝飾的配色要求選擇光源和燈具。在大華頤和華城的樣板房設計中,由于裝飾部分采用了簡歐風格,因此在選擇燈飾時,色彩上以象牙白為主色調,以淺色輔助深色;光源選擇上,以白色的熒光燈為主色光;燈具上以常用的落地燈為主,壁燈為輔。而這樣的設計效果,最終也得到了業主的一致認可和好評。
其次,根據室內空間大小和業主需求以及相關照明設計規范確定照明布線方案。所選的照明方案,必須要先取得一定的照度,能夠滿足一定的生活活動要求;然后才能針對局部不同的功能要求,調整已選燈具以適應整體氛圍。這其中要注意某些燈具的布置應具有靈活性。比如:如臥室窗邊有壁燈,應避免干擾業主安裝落地式窗簾。還有,多根據業主的實際情況做合理變化。比如:家里有上了年齡的老人,眼睛視力下降且變的敏感,需要亮度更大的且更為柔和的光源,這時就要做出及時調整。
最后確定照明開關控制方式及配線。主要有以下幾個方面:
(1)照明燈具的開關控制方式,可以分為單控或者多控,和幾個回路同時控制兩種情況,后者一般在較大空間室內或室外使用。一般家庭室內裝飾的開關控制,通常是單控和多控。如果從同一燈具控制位置的情況劃分,又分為單聯單控、雙聯雙控和三聯三控。這在家庭室內電氣設計中經常用到,尤其是對于玄關、走廊、門廳衛生間、樓梯間和臥室。需要多控點控制的照明燈具可以在入口處、客廳沙發附近、臥室床頭附近設置集中控制板面來實現多點控制。既利于節能,又給使用者帶來方便。當有人敲門時,主人可以在床上打開玄關的燈;當主人想去廁所時,可以在床上打開過道和廁所的燈;主人可以在進入臥室前先打開臥室的燈,也可以在躺到床上后關掉(或打開)臥室的燈。有些燈具還配備了遙控器或采取定時開關。開燈后在預定時間內自動關燈,也能達到類似的效果。
(2)開關的安裝位置在設計時也要格外注意,一般情況下,入戶后的開關應在右手邊,這是根據人體左右習慣而定。開關位置應距門框邊距離為150-200mm,因考慮到界面,最好取最小數值150mm(小門剁除外,小門剁宜居中布置)。衛生間里位于墻剁上的開關宜居中安裝。
(3)選定導線型號和截面,保護管的材質和管徑。有些室內電氣設計人員認為照明電路的電流不大,對其配線也不夠重視,選用RVB軟線照明配電線,它在機械性能和允許電流方面都存在缺陷,使用一段時間以后,加上老化因素,勢必造成隱患。一般采用BVV雙層保護套,聚氯乙烯銅芯線,這種電線里層是絕緣層,外面再包一層保護層,雙層防護,杜絕隱患。在做照明回路配線時,低于2.4m的燈具必須加敷接地線,同時連接照明系統金屬軟管長度不得超過1.2m。
結束語
建筑電氣作為一個專業,發展到如今已包含了強電和弱電在內的多個系統,弱電信息化更是取得突飛猛進的發展。我國目前室內裝飾領域,室內裝飾電氣作為建筑電氣的細化,內容更加豐富與人性化。隨著精裝修住宅的發展日益蓬勃,室內裝飾電氣設計的比重會越來越大,室內裝飾電氣也將勢必趨于成熟和完善。
摘要:隨著我國社會經濟的發展,人民生活水平的極大提高,各類家用電器逐漸增多,特別是空調、大熒屏彩電等大功率電器進入普通家庭,使住宅設計由原來純照明向多功能的方向發展。對設計工作者來說,掌握住宅中建筑電氣的發展趨勢,了解現代化住宅內的電氣設施標準,已成為一項劉不容緩的任務。讓未來的現代化住宅中的電氣設施更完善,同時又要體現以人為本的思想,建設含有較高科技含量,并有一定超前性的建筑。規范住宅電氣設計對正在改造的舊住宅電氣安裝和新建住宅的電氣設計具有一定意義。為此,本文從現代住宅的室內、室外兩個角度探討建筑電氣設計應注意的問題。
關鍵詞:用電負荷;配電 系統;導線及設備選擇
目前,家庭住宅的電氣安裝比較混亂,電氣設計不夠規范,許多住宅的電氣安裝沒有考慮家用電器普及和快速發展的態勢。當有些家庭使用空調、電炊等用電設備容量較大的家用
電器時,由于墻內所布的導線線徑小、電壓低使家用電器不能正常工作,嚴重的還引起電氣火災。另外,舊住宅室內插座安裝數量較少,住戶住進后隨意布線,這容易使劣質的導線和插座等電器進入電網中。這些情況制約了居民家用電器的使用,也存在著不安全因素。隨著電力市場由賣方市場轉向買方市場形勢的出現,挖掘市場潛力,抓住居民生活用電這一全社會用電的增長點,規范住宅電氣設計不僅給電力企業帶來效益。同時實現的社會效益也相當顯著。
一、建筑電氣設計的概念
1、設計的概念
設計是一個構思表達、再構思表達、反復推敲、不斷深^發展和進行評價的過程?;旧峡梢愿爬椴┯[、創意、構思、表達等幾個階段。設計過程從一開始到深入下去,各階段思維的廣度、深度都不同,表達方式、工具也可能是多樣化的。表達方式和工具要適應思維的速度,推動思維發展成熟。
2、服務的對象
設計是為甲方(業主)的功能需要服務的,也是為施工單位的施工需要服務的。在滿足國家有關規定的前提下,設計人員應樹立服務意識、樹立合作觀念、樹立敬業精神。對建筑電氣專業的設計人員而言,妥善處理與各個專業之間的關系是十分重要的事情,在協調上所用的時間甚至可能超過埋頭設計的時間。
部分工程(特別是規模較小的工程)不按建設程序辦事,私雇資質等級不符合要求的設計人員及施工單位(或個體戶)設計或承包工程。由于設計和施工人員技術水平有限,致使一些安裝工程達不到規定指標的要求。
二、設計要達到的目標
1、住宅電氣設計的設備選型應能滿足居民在住宅居住期內(一般按30~50年考慮)用電的增長,以居民遠期負荷發展為依據,以居民生活用電達到中等電氣化水平為目標。
2、根據居民生活情況,使每戶住宅的供電達到4~10kW的水平,并保證在住宅居住期內不再改造。
3、具有合格的電能質量,家用電器能正常工作。
4、為新建居民住宅電氣設計提供參考,使電氣安裝一次達到要求,不搞重復建設。
三、室外部分設計時需要注意的主要事項
1、配電系統
按照《住宅設計規范》(以下簡稱《住規》)規定,住宅供電應采用'IT、TN―C―S、TN―S三種接地方式。在設計時由城市公用低壓線路供電的住宅樓一般采用1Tr系統,住宅小區的每幢住宅樓由小區變配電站配電時采用TN―C―S系統,對附設有配電所的高層電梯住宅采用TN―S系統。
2、入戶電源進線
大多數住宅,一般每戶都為單相電源進線。隨著社會的發展和生活水平的提高,高級住宅的冬季采暖與夏季降溫已不完全是采用以往的分體式空調來完成,而是由家庭小型中央空調系統取而代之。家庭中央空調系統一般由風機盤管和空調主機組成,風機盤管依然為220V電源,空調主機則為380V電源。此時住宅電源應采用三相電源進線,出線回路也需要設一路三相斷路器作空調主機電源。根據《住規》相關規定,每套住宅進線斷路器應采用同時斷開相線和中性線的開關電器,所以對于單相電源進線采用雙極開關,三相電源進線采用四極開關。
3、每戶配電箱出線回路設計
一般出線回路按照明、普通插座、空調插座、廚房插座、電熱水器插座等回路設計。另一種方式,除了廚房和電熱水器插座回路外,其余插座完全可以按房間分片區設置回路,這樣設計線路敷設起來方便,而且形成交叉的地方又少。
4、每戶的電源進線不應小于10mm2
目前的住宅小區,還存在大戶型和小戶型兩種設計情況。小戶型一般為30―40m2,裝設功率為4-5KW/戶,如果這種情況也采用每戶的電源進線不應小于10mm2的規定,一則沒有必要,二則也不經濟。小戶型多為電梯公寓,套數多,每戶電源進線均采用10mm2,這樣對工程造價會有一定的影響,尤其是房地產商對設計要求既要質量高又要節約工程造價。所以對于類似小戶型住宅,應允許將每戶電源進線減至6mm2。
5、電能表的選型和表箱的漫置
住宅照明計量表箱的設置方式在《民用建筑電氣設計規范》中有詳細規定,但對集中式計量表箱內的電表數量未作規定,筆者認為應將數量控制在20只表以內,否則電表箱體積太大,在制做、安裝及進出管線施工方面都不便,多層住宅一般設置在首層嵌墻暗裝,對建筑墻體造成較大影響。高層住宅設置在管道井內,表箱太大對管道井的尺寸就提出了更高的要求。對單相電源進線的用戶采用單相電表,對三相電源進線的用戶采用三相電表。另外,在城市電網直供用戶可享受波峰波谷電價的地區應采用分時段計量電表。
6、漏電斷路器極數及漏電動作電流的選擇
《住規》要求,每撞樓進線斷路器設漏電保護,斷路器的極數與漏電動作電流的選擇就顯得非常重要。根據《低壓配電設計規范)規定“當裝設漏電電流動作的保護電氣時,應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。”在住宅設計中多為單相負荷或單相負荷與三相負荷同時存在,N線不可能保持地電位,所以應選用三相四極漏電斷路器(末端插座回路選用兩極漏電斷路器或可斷開N線的1P+N型漏電斷路器)。設漏電保護的目的根據條文說明是為防電氣為災,按照《低壓配電設計規范》規定:“其額定動作電流不應超過0.5A”。
四、室內部分設計時的注意事項
在住宅的居室之內,主要需要注意浴霸、電熱水器及廚房燃氣報警器插座的配置,市場上出售的浴霸有兩燈頭、三燈頭及四燈頭的,都配有單相三極插頭和配套開關。電熱水器也配有三極插頭,設計時應根據衛生問的布置預留單相三極防濺插座。家用壁裝式可燃氣體報警器(例如JRB一99系列)為單相兩極插頭,可與抽油煙機共用插座(選用單相二加三極插座)。另外,對于如洗衣機等的插座應選用帶開關型的較好。
摘要:本文結合現代民用建筑的特點,根據工作者的一些實踐經驗和相關資料對現階段高層民用建筑電氣設計與節能方面進行探討,以期為同行提供一定的理論參考。
關鍵詞:住宅建筑;設計依據;電氣設計;節能環保
隨著我國社會經濟的發展,城市住宅小區建筑逐漸從多層住宅向高層住宅發展轉變,高層住宅在現代城市住宅建筑中所占的比例逐漸增大。再加上,由于人民生活水平不斷提高,家用電器越來越多,使住宅電氣設計由原來的純照明向多功能的方向發展。因此,現代住宅樓建筑電氣設計顯得尤為重要,其科學合理與否直接影響著居民電氣供應的質量,且是保證居民生產生活和學習的關鍵。本文結合近年來的一些工作實例對現代住宅建筑電氣設計的主要內容、出現的一些問題及能源節約方面作一些探討,報道如下。
1、現代住宅建筑電氣設計依據
根據GB50045-1995(2005)《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱為“高規”)第3.0.1條規定,高層住宅樓是指十層及十層以上的住宅建筑。分為超高層住宅(100米以上或35層以上住宅),一類高層住宅(十九層及以上三十四層以下或50米以上100米以下商住樓);二類高層住宅(十至十八層為二類高層住宅)。
現代住宅建筑是有著住宅性質的高層建筑。在電氣設計中首先應遵守國家的一系列規范(GB50045-2005《高層建筑防火規范》、GB50368-2005《住宅建筑規范》和GB50096-2011《住宅設計規范》、JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》和《建筑物防雷規范》等)。此外,涉及到照明方面應遵守GB50034-2004《建筑照明設計標準》,涉及到火災自動報警系統時應遵守GB50116-1998《火災自動報警系統設計規范》等。
2、現代住宅建筑電氣設計內容分析
2.1 負荷分類
高層住宅建筑中消防泵、噴淋泵、防排煙風機、消防控制室電源等消防負荷超高層或一類高層為一級負荷,二類高層為二級負荷,另外潛污泵、普通客梯、生活泵等重要負荷雖然不是消防負荷但也根據高層以住宅分類超高層或一類高層此類負荷為一級負荷,二類高層此類負荷為二級負荷,其余的住宅內普通照明、地下室一般照明(非應急和備用照明)住宅內家用電器等用電均為三級負荷。
2.2負荷的計算
電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否,對合理選擇設備及設備的安全可靠與經濟運行均起決定性作用?,F代住宅建筑由于層數較多,高度較高,因此在電力負荷計算方面對于整個建筑設備和配電方式的選擇及后期使用的安全性都是非常重要的,住宅建筑的負荷計算,方案設計階段可采用單位指標法和單位面積負荷密度法;初步設計及施工圖設計階段,采用單位指標法與需要系數法相結合的算法。其中高層住宅地下室除考慮照明用電外另預留一定動力和插座用電,地下室負荷一般按單位面積法進行計算,住宅用電60平方以下(含60平方)每戶考慮3KW,60平方至90平方(含90平方)每戶考慮4KW,90平方至150平方每戶考慮6KW,超過150平方的超出面積可按40W每平方至50W每平方計算。一棟高層住宅用電負荷按各類負荷考慮各自負荷性質的需要系數后求和,再考慮一定的同時系數后計算而得。
2.3供電電源
高層住宅的供電電源應按住宅建筑的負荷性質、用電容量、發展規劃以及當地供電條件等進行合理設計和考慮。
為了保證供電可靠性,一類高層住宅的一類負荷至少應有兩個獨立電源,當一電源發生故障時,另一電源不應同時受到損壞。二類負荷的供電系統,最好由兩回線路供電。在負荷較小或地區供電條件困難時,二級負荷可由一回6路kV及以上專用的架空線路供電,在實際設計過程中我們經常無法從市電取得兩路獨立電源,就常??紤]設置自備電源,自備電源有柴油發電組及EPS電池等方式,我們較常采用的是自備柴油發電機組做為一、二類高層建筑一類級負荷的第二電源,機組應處于常備啟動狀態。一類高層建筑及火災自動報警系統保護對象分級為一級的建筑物的發電機組,應設有自動啟動裝置,當市電中斷時,機組應立即啟動,并應在30s內供電。當采用自動啟動有困難時,二類高層建筑及二級保護對象建筑物的發電機組,可采用手動啟動裝置。
2.4高層住宅配電方式
住宅建筑低壓配電系統的設計應根據住宅建筑的類別、規模、供電負荷等級、電價計量分類、物業管理及可發展性等因素綜合確定。
對于消防泵、噴灑泵、防排煙風機等負荷采用放射式配電,兩路電源引至各消防設備末端進行切換;除消防水泵、消防電梯、防煙及排煙風機等消防設備外,各防火分區的消防用電設備,由消防電源中的雙電源或雙回線路電源供電,末端配電箱設置雙電源自動切換裝置,該箱安裝于所在防火分區內;由末端配電箱配出引至相應設備,采用放射式供電。對于作用相同、性質相同且容量較小的消防設備,可視為一組設備并采用一個分支回路供電。每個分支回路所供設備不超過5臺,總計容量不宜超過10kW。
高層住宅住戶用電采用樹干式與放射式相結合的配電方式,各層電表箱樹干式引自配電干線再放射式引至各住宅戶內。
2.5高層住宅應急照明及供電要求
高層住宅火災應急照明應包括備用照明、疏散照明兩種,供消防作業及救援人員繼續工作的場所如消防泵房、防排煙機房等處設置備用照明;供人員疏散,并為消防人員撤離火災現場的場所如樓梯間、門廳等處設置疏散指示標志燈和疏散通道照明。
高層住宅的疏散樓梯間、長度超過20m的內走道、消防電梯間及其前室、合用前室設置疏散照明,二類高層居住建筑的疏散樓梯間可不設疏散指示標志。
應急照明中的疏散照明持續供電時間不應低于30分鐘,一般疏散區域的疏散照明照度不低于0.5LX,豎向疏散及人員密集場所的疏散照明照度不低于5LX;航空疏散場所,避難疏散區域的備用照明的持續供電時間不低于60分鐘,照明不低于正常照明照度;配電房、水泵房等火災時需繼續堅持工作的場所備用照明的持續供電時間不低于180分鐘,備用照明照度不低于正常照度水平。
當建筑物消防用電負荷為一級,采用交流電源供電時,由主電源和應急電源提供雙電源,并以樹干式或放射式供電。按防火分區設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱,提供該分區內的備用照明和疏散照明電源。
當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,由雙電源中的應急電源提供專用回路采用樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時,采用雙回線路樹干式供電,并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,由單回線路樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。
2.6 電纜選擇與敷設。
超高層住宅的,其消防設備供電干線及分支干線,應采用礦物絕緣電纜;
一類高層住宅,其消防設備供電干線及分支干線,采用礦物絕緣電纜;當線路的敷設保護措施符合防火要求時,也采用有機絕緣耐火類電纜。
二類高層住宅,消防設備供電干線及分支干線,采用有機絕緣耐火類電纜。
超高層住宅及一類高層住宅采用礦物絕緣電纜時,采用明敷設或在吊頂內敷設;當采用難燃型電纜或有機絕緣耐火電纜時,在電氣豎井內或電纜溝內敷設時可不穿導管保護,但應采取與非消防用電電纜隔離措施;當采用有機絕緣耐火電纜為消防設備供電的線路,采用明敷設、吊頂內敷設或架空地板內敷設時,應穿金屬導管或封閉式金屬線槽保護;所穿金屬導管或封閉式金屬線槽應采取涂防火涂料等防火保護措施;線路暗敷設時,應穿金屬導管或難燃型剛性塑料導管保護,并應敷設在不燃燒結構內,保護層厚度不應小于30mm;
消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及應急廣播等線路暗敷設時,采用穿導管保護,并暗敷在不燃燒體結構內,其保護層厚度不小于30mm;當明敷時,穿金屬導管或封閉式金屬線槽保護,并應在金屬導管或金屬線槽上采取防火保護措施;采用絕緣和護套為難燃性材料的電纜,不穿金屬導管保護,但應敷設在電纜豎井內;
2.6火災報警系統設計
高層火災自動報警系統的設計,應根據保護對象的特點,做到安全適用、技術先進、經濟合理、管理維護方便。
高層住宅的火災報警系統尚應根據火災的撲救難度、火災的危險性分為特級、一級、二級保護等級。
建筑高度超過100米或層數超35層的高層住宅的火災報警系統應按特級保護對象考慮,一類高層住宅的火災報警系統按一級保護對象考慮,二類高層住宅的火災報警系統按二級保護對象考慮。
高層住宅中特級保護對象的火災報警系統形式應采用控制中心報警系統,一級保護對象的火災報警形式采用集中報警系統,二級保護對象的火災報警形式采用集中報警系統或區域報警系統。
高層住宅的地下停車庫選用感溫探測器,商業、電梯前室等處選擇感煙探測器,配電房、風機房等處選擇感煙探測器,柴油機房采用煙溫同感的探測器,電氣豎井,電纜隧道等處選擇線型定溫探測器。
通過合理科學的火災報警系統的設計可更早的發現火災隱患,采取合理的處理和消防滅火措施以達到防止和減少火災危害,保護人身和財產安全的目的。
2.7防雷與接地設計
高層住宅應根據建筑物高度、體型及所處區域的雷爆情況綜合計算年雷擊次數,根據年雷擊次數把高層住宅防雷等級分為二類防雷建筑物和三類防雷建筑物,年預計雷擊次數N>0.25次/a的住宅按二類防雷建筑物考慮,預計雷擊次數0.25次/a≥N≥0.05次/a的住宅按三類防雷建筑物考慮。
二類防雷建筑物外部防雷的措施,采用裝設在建筑物上的接閃網、接閃帶或接閃桿,也采用由接閃網、接閃帶或接閃桿混合組成的接閃器。接閃網、接閃帶應沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設,并在整個屋面組成不大于10m×10m或12m×8m的網格。
第三類防雷建筑物外部防雷的措施采用裝設在建筑物上的接閃網、接閃帶或接閃桿,也可采用由接閃網、接閃帶或接閃桿混合組成的接閃器。接閃網、接閃帶沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設,并在整個屋面組成不大于 20m×20m或 24m×16m的網格。
3、節能設計
現代高層住宅建筑的大發展也伴隨著能源的浪費和消耗,所以高層住宅建筑的節能顯得至關重要,它直接關系到國家的能源供應,經濟浪費和環境保護,對于高層住宅建筑的節能主要采取以下幾方面的措施:
采用能耗低的變壓器、電氣設備和用電設備。
采用設備就地補償與變配電所集中補償相結合的補償方式以達到更低的無功功率損耗。
住宅建筑的門廳、前室、公共走道、樓梯間等設人工照明及節能控制。除電梯前室外的其它公共區域設置聲光控制開關控制。
采用節能LED照明燈具及帶節能型電子鎮流設備熒光照明燈具等節能型燈具。
4、高層住宅電氣設計中尚應注意的問題
4.1雙電源末端切換應注意以下問題。
消防水泵、消防電梯、防煙及排煙風機等的兩個供電回路,應在最末一級配電箱處自動切換;除消防水泵、消防電梯、防煙及排煙風機等消防設備外,各防火分區的消防用電設備,可由消防電源中的雙電源或雙回線路電源供電,末端配電箱設置雙電源自動切換裝置,該箱安裝于所在防火分區內。
4.2火災報警系統線路選擇與敷設應注意以下問題
(1)橫向敷設的火災自動報警系統傳輸線路如采用穿導管布線時,不同防火分區的線路不應穿人同一根導管內;探測器報警線路采用總線制布設時不受此限;
(2) 火災自動報警系統用的電纜豎井,宜與電力、照明用的電纜豎井分別設置;當受條件限制必須合用時,兩類電纜宜分別布置在豎井的兩側。
(3)火災廣播線路與火災報警控制總線不應敷設在同一線槽或橋架內。
4.3樹干式配電,在樹干分支處應注意以下問題。
在樹干分支處(回路導體載流量減小處)。應加設短路保護,當短路保護設備不能設置在回路導體載流量減小的地方時,應采用下列措施:
(1)短路保護電器至回路導體載流量減小處的這一段線路長度,不應超過3m;
(2) 應采取將該段線路的短路危險減至最小的措施;
(3)該段線路不應靠近可燃物。
5.結束語
由于現代住宅建筑的特殊性,使得其電氣設計越加復雜,存在著一些爭議及問題。然而,住宅建筑電氣設計的好壞直接關系到居民的切身利益,科學合理的住宅建筑電氣設計有利于保證居民的生命和財產安全、節約能源、環境保護等。因此,相關工作者應努力探索,積極創新,提高建筑電氣設計的社會效益和經濟效益
摘要:隨著經濟和科技的不斷發展,住宅電氣設計早已不是過去的單一照明功能,而是朝著多功能方向發展。特別是當代家庭住宅中家用電器的增多,尤其是一些大功率家用電器走入千家萬戶,使得當代住宅建筑電氣化程度越來越高,這也給住宅電氣設計者提出了新的挑戰。本文通過對建筑電氣設計的原則進行分析,并對住宅建筑設計中的幾個重點問題進行闡釋,以期更好地保證住宅電氣設計。
關鍵詞:住宅建筑;電氣設計;重點問題
引言
人們生活水平的提高離不開經濟的發展,建筑行業的大力發展為人們提供越來越人性化的住宅,不斷提高人們的生活品質。居民住宅的電氣設計同樣也是一個受大眾關注的問題,現今人們對電的需求越來越大,各種電器的使用時的對住房內的電氣設計要求更高。但是家用電氣在設計時不同于企事業單位的電氣線路和配電設備,容易發生電氣事故。比如會出現配電回路偏少的現象,更嚴重的是電氣線路如果長期過載,導致導線絕緣下降,電氣事故就會不斷發生。因此,只有在電氣設計時對重點問題高度重視,才能良好的保證居民電氣使用的安全。
一、建筑電氣設計的原則
(一)滿足建筑物的適用性 ,就是滿足為建筑物良好的環境的構建提供必要的能源 ,為建筑內的用電設備提供可靠的負荷容量和必須的動力 ,要根據建筑物的特殊需求 ,滿足建筑物內電氣設施及用電系統 ,比如電氣設施較多 ,電能的需求量較大的用于生產類的建筑物和電能需求量一般的用于居住的建筑物 ,所需提供的建筑電氣設計就截然不同 ,綜合考慮建筑電氣設計滿足建筑物的適用性 ;
(二)考慮實際經濟效益 ,就是按照我國經濟運行的狀況 ,在較短時間或幾年內把通過節能節約下來的運行費用進行成本回收 ,而不是因為節能的號召 ,過高地消耗投資資金 ,或增加電氣運行費用 ,造成經濟資源的浪費 ;
(三)節約無謂能量的消耗 ,建筑電氣設計中節能的關鍵就是節約無謂的能量消耗 ,關于建筑電氣設計的這一原則 ,可以先找出與建筑物功能無關的那些能量消耗 ,然后綜合考慮看采取具體的對應措施 ,比如 ,關于在變壓器的功率損耗方面無用的能量損耗 ,就是指傳輸電能線路上的有功損耗 ,對此可以采取減小傳輸電能線路的電阻的阻值 。
二、住宅建筑電氣設計中的重點問題
(一)住宅建筑電氣設計容量的確定
當前的建筑用房發展已經成為一個新的經濟熱點,大量的房地產開發商在全國范圍內進行大規模的房產建設,但是一些住房的電氣設計仍存在著一些問題。
對居民來說,合理的電氣設計才能住的安心,住的舒適,而電氣線路和配電設備是否安全關鍵在于用電容量的確定。我國家用電器設備現狀及功率如下表所示。
我國家用電器設備現狀及功率表圖
確定每戶用電負荷的主要依據應該是居民家用電器的種類和數量,過去設計往往只根據規范40~55W /m2來計算,如果住戶面積大于100m2的住宅依此計算還可以,而一般普通兩室住宅面積為50~60m2,則用電負荷推算為2~3 kW,這樣無疑太偏低了。據了解,現在住宅無論大戶型還是小戶型家用電器基本都差不多,用電容量也相差不大。推算住宅用電負荷應以實際使用為出發點,再考慮發展的因素,預留5~10年左右的發展余量,則每戶設計用電容量為6~8 kW較比合理。
(二)電源的選擇
建筑住宅的供電由小區變配電所引入,一般采用三相四線(TN-C 系統),經重復接地后進入單元總電表開關箱,在進線電源箱處,PEN 線與接地裝置及總等電位聯結盤連接,從此之后 PE 線和 N 線嚴格分開,改成三相五線制(TN-S 系統)后再放射到各用戶。配電箱中應有短路、過載、漏電保護,斷路器應選用能同時切斷相線、中性線的斷路器。住宅用電電表箱應設于住宅戶門外的公共部位,電負荷計量可以采用一戶一表制,每棟住宅樓、每一條配電干線的三相負荷分配宜均勻、平衡,戶內配電系統。戶內配電系統應采用多回路形式,箱內除設照明回路、一般插座回路和空調回路外,電炊具及電淋浴熱水器等也應設專用插座回路。
(三)住宅電氣線路的設計
住宅電氣線路的設計包括導線的選擇和鋪設兩部分,其設計的好壞直接關系到住宅電氣的安全性和經濟性,在住宅電氣設計中占有舉足輕重的地位、在選擇導線時,要充分考慮到導線的強度要求!安全運行要求!電壓質量要求等問題,避免因導線的選擇不當而產生安全問題、在我國,住宅電氣線路常采用 BL和 BV, 兩種導線,現代性的住宅都已經采用BV導線,因為其具有更好的安全性、在導線的埋設時,則應根據住宅的內部結構選擇合理的埋設線路,盡可能的選擇直線路徑,避免線路有迂回或交叉情況、同時,為了防止線路過熱危及安全,應對導線與電器的連接點進行加固處理,防止老化情況發生、此外,對于需要穿墻的導線則需要在導線外套上套管,防止導線在穿墻過程中由于摩擦而破損、只有精心選擇好導線,并做好合理的鋪設,才能將住宅電氣線路設計做得完善,在確保質量安全的同時給住戶帶來今后的使用方便、
(四)回路的剩余電流動作保護設置
每一戶住宅用戶的分戶箱內,都需要配置有過電流保護的照明供電回路、電源插座回路、空調插座回路、電熱水器等專用電源插座回路。所有的電源插座回路都應該按照要求設置剩余電流動作保護器,壁掛式空調器的電源插座回路可以不用設置剩余電流動作保護器,其他的電炊具及衛生間電源插座和廚房電源插座不能在同一條回路上,柜式空調的電源插座回路也需要裝設剩余電流動作保護器,所以,通常情況下住宅的空調回路都要設置剩余電流動作保護。
(五)樓內配電系統應裝兩級漏電保護器
住宅樓內配電系統中漏電保護器應裝設兩級(見下圖),這兩級漏電保護器分別防范人身電擊和電氣火災事故,對住宅樓內電氣安全是非常重要的。第一級漏電保護器應該是在在每戶配電箱內插座回路上裝設,這是因為在插座回路上,經常會接一些金屬外殼的移動式電氣和手握式電氣,若這類電器導致接地故障,人如果不小心遭受到電擊,就會使人體長時間通電并死亡。所以,在插座回路上需要裝設對地故障反應靈敏,能瞬間跳閘的30mA漏電保護器,使人體在漏電時能迅速脫離;第二級漏電保護器裝設在住宅樓的電源進線處(一般是電源引入處電纜進戶箱內),其主要作用是防止接地火災故障,其動作電流約300mA,帶0. 3 s左右的延時,可以與下一級漏電保護器在動作時間上有選擇性配合。
住宅樓內配電系統應裝設兩級漏電保護器圖
結束語
隨著我國經濟的發展,人們的生活水平不斷提高,各種電器出現在人們的日常生活中,因此,對住宅建筑的電氣設計要求不斷提高,住宅建筑的電氣設計需要綜合考慮各種因素,比如配電系統、電源插座、電線線路等等一系列的因素。在電氣設計時還要本著安全可靠、經濟適用的原則進行設計,既要考慮到有關設計規范的要求,又要考慮到地方一些行業的要求,避免在設計上出現不完善和不合理現象,使其在后期的使用中出現安全隱患,危害到人們的生命和財產安全。
因此對住宅電氣設計中存在的一些問題進行探討,并在設計過程中注意,有效的保證設計的準確性。
摘要:本文是作者根據多年的工作經驗對建筑電氣設計的原則、目標和住宅建筑電氣設計中的注意事項進行了闡述?,F在的國民經濟的發展越來越快,這給建筑業的發展也帶來了勃勃生機,住宅的作用越來越重要,并且隨著我國住宅制度的改革,住房將全部作為商品面向市場。
關鍵詞:建筑電氣;住宅;設計
1建筑電氣設計原則及目標
1.1建筑電氣設計的原則
1.1.1考慮實際經濟效益
節能應按國情考慮實際經濟效益,不能因為節能而過高地消耗投資,增加運行費用,而是應該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
1.1.2節省無謂消耗的能量
節能的著眼點,應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的,再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,又如量大面廣的照明容量,宜采用先進技術使其能耗降低。
1.2設計要達到的目標
1.2.1住宅電氣設計的設備選型應能滿足居民在住宅居住期內(一般按30-50年考慮)用電的增長,以居民遠期負荷發展為依據,以居民生活用電達到中等電氣化水平為目標。
1.2.2根據居民生活情況,使每戶住宅的供電達到4-10kW的水平,兼顧今后改造的可能。
1.2.3具有合格的電能質量,家用電器能正常工作。
1.2.4為新建居民住宅電氣設計提供參考,使電氣安裝一次達到要求,不搞重復建設。
2住宅建筑設計中應注意的問題
2.1住宅分支回路問題
從配電箱出來的分支回路主要有空調電源插座、電源插座、照明、廚房電源插座、衛生間電源插座等。而目前在住宅中,起居室、臥室都會有空調,根據空調器負荷大小,空調回路應有2個,回路數量一般不少于5個,分支回路導線截面不應小于2.5mm2銅芯絕緣導線,導線基本上都采用銅芯絕緣線穿管或電纜暗敷設方式,穿線管采用金屬導管或符合阻燃性能要求的塑料導管,嚴禁導線直埋墻敷設。
除了從配電箱出來的回路外,還有有線電視、電話線路,至少有七路管線進入居室,其中這七路管線中除照明是在頂板輻射外,其余管線均敷設在地面墊層內,彼此交叉是不可避免的。暗敷線路按最近線路輻射時,由于住宅的墊層比較薄,線路管線交叉不易處理;另外照明線路通常利用頂棚燈的接線盒進行分線,在住戶鋪設地板時,往往將敷設在樓板內的管線打斷,造成電氣不安全和使用的不方便。暗敷線路沿板孔、墻縫垂直或平行地面敷設,就可以避免上述問題的發生,因為管線交叉可以在墻縫中解決,而照明線路則在墻的拐彎處利用接線盒進行分線,而非頂棚燈的接線盒,住戶可根據配電平面圖,了解進入分支回路的具體方向和位置,從而避免在鋪設地板時將管線打斷。
在電梯廳區域,由電井至用戶的強電、電信、有線電視、可視對講等分支干線出線比較集中,交叉問題嚴重,一般的結構120 mm的板厚不滿足三根20管徑的穿管要求,在設計時要提醒結構增加板厚。
2.2電氣線路導線問題
2.2.1住宅室內配線要用銅芯塑料線。而在日常工作中,有的為了節省投資,導線選用鋁芯塑料線,這樣一來就為日后用電安全埋下隱患。我們知道銅導線比鋁導線機械強度高,導電性能強,同樣截面的銅導線使用壽命比鋁線長。由于鋁線熔點低,表面極易氧化,一旦線路過負荷,鋁導線較銅導線易于起火,發生火災事故。
2.2.2住宅室內導線截面應選擇大一些,如進戶線至少應選用10mm2銅芯塑料線,最好選用16mm2銅芯塑料線,空調回路應不小于4mm2銅芯塑料線,普通插座及照明回路導線選用2.5mm銅芯塑料線。因為家用電器(如微波爐、氣體放電燈和鎮流器等)產生的非線性負荷日益增多,使線路產生諧波,而住宅導線的選擇通常是按機械強度、發熱條件、經濟電流密度和電壓損失等因素考慮,往往忽略電壓質量和這些諧波的影響,另外我國迄今沒有載流量標準,設計手冊等資料所提供的載流量都是制造商(生產廠家)提供的,較國際電工委員會標準(IEC)的載流量約大20%,而設計中又多未考慮多回路并列暗敷設時相互發熱而導致載流量的下降。導線截面過小,將引起回路阻抗增大,電壓質量受到一定的影響,這一點在高層建筑中尤為突出。另外導線截面過小還會使導線發熱加劇,絕緣老化加速,易使導線發生線間短路和接地故障,引起電氣火災和人身電擊事故。
2.3 TT系統配電線路接地故障保護問題
眾所周知,室外照明燈具安裝在室外,需要承受種種因素的影響,如風吹、日曬、雨淋等,很容易使燈具受機械損傷和絕緣下降而導致事故發生,它暴露于公共場所,又無等電位聯結,增大了電擊死亡的危險性。當采用一系統供電時,由于所有燈具的金屬外殼都是通過PE線互相連通的,當某個燈具發生接地故障時,其故障電壓沿PE線傳至其它燈具上,在戶外無等電位聯結而導致電擊危險。故室外照明常采用TT接地系統,為戶外燈具專門設置接地極,引出單獨的PE線接燈具的金屬外殼,以避免由PE線引來別處的故障電壓。許多設計者在設計時往往不進行靈敏度校驗,低壓斷路器在線路發生接地故障時拒絕動作時有發生,為了提高低壓斷路器的靈敏度系數,所以室外照明線路在采用TT配電系統的基礎上,尚應為電源線路裝設漏電保護器作接地故障保護。
2.4關于衛生間局部等電位連結的問題
洗浴時身體皮膚表面潮濕,人體阻抗大大下降,沿金屬管道導入過來的120伏電壓即足以使人發生電擊傷亡事故,因此衛生間應作等電位聯結。由于衛生間范圍小,實施等電位聯結后,可使衛生間處于同一電位,防止出現危險的接觸電壓,這樣就有效地保證了人身安全。實際實行中,往往忽略衛生間電源插座的PE線,沒有做等電位聯結。這是要注意的。
2.5關于高層住宅建筑內電纜轉接箱設置的問題
一般來講,所謂住宅建筑內的電纜轉接箱,實質為電源總配電箱。在高層住宅設計中,有些設計人員將該箱設在遠離進線點的某些樓層的配電小間內,而忽視了由建筑物外引入的配電線路,應在室內分界點便于操作維護的地方裝設隔離電器的要求(可見《供配電系統設計規范》GB50052-2009-7.0.10)。另外一旦高層住宅某一層發生火災事故,不便消防人員迅速切除相關電源,所以當供電電源從高層住宅外引入時,應在高層住宅的地下室或架空層靠近電源進線處設置電纜轉接箱(總配電箱),然后,才能將出線引至相關層配電小間內的集中電表箱。
2.6住宅力柜計量的問題
根據 發改價格 [2013]973號,調整了銷售電價分類結構,將現行銷售電價逐步歸并為居民生活用電、農業生產用電和工商業及其它用電價格三個類別。城鄉居民住宅小區公用附屬設施用電(不包括從事生產、經營活動用電),執行居民生活用電價格。其中城鄉居民住宅小區公用附屬設施用電:是指城鄉居民家庭住宅小區內的公共場所照明、電梯、電子防盜門、電子門鈴、消防、綠地、門衛、車庫等非經營性用電。
所以根據文件要求,未來住宅每臺力柜計量可以考慮按一塊動力子表設置。圖是一為以往做法,非居民照明和動力分別計量,圖示二為執行統一居民生活用電價,采用一塊動力表計量。
3結語
電氣設計是建筑工程重要的內容之一,然而目前,有關建筑電氣設計的標準,沒有引起專業人員的足夠重視,家庭住宅的電氣安裝比較混亂,電氣設計不夠規范,許多住宅的電氣安裝沒有考慮家用電器普及和快速發展的態勢,埋下了安全隱患。相關工作人員應從安全性、可靠性、經濟性及節能性等方面進行綜合分析,不斷的研究探討、總結經驗,為建筑電氣設計的安全與進步做出貢獻。
摘要:改革開放以來,我國經濟飛速發展,建筑業的發展是我國社會進步的象征。而作為建筑工程設計中不可或缺的重要組成部分――電氣設計,逐步受到人們的關注。因為,隨著人們生活水平的提高,各類家用電器及住宅智能化程度要求逐漸增多,對建筑電氣設計的要求逐步提高,使得我國建筑電氣設計呈復雜化。本文主要是對我國住宅建筑電氣設計中常見問題進行探討分析,并闡明了自己的觀點。
關鍵字:建筑工程;電氣設計;問題;策略
隨著我國社會的發展,現代建筑水平不斷提高,逐步趨于多元化的風格,使得電氣設計的內容也日趨復雜,并將面臨著新的挑戰與機遇。建筑電氣設計,不僅僅限于民用建筑中的電氣設計,還應設計到包括構筑物、工業建筑、道路以及廣場等戶外工程。在以往的建筑電氣設計中,主要是針對建筑內部的供電和照明,然而,目前的建筑設計隨著用電設備的多樣化而將面臨著新的難題,包括了強電和弱電方面的設計。其中,強電設計包括了日常照明、大功率電器、防雷接地等內容;而弱電設計則包括了電視、電話、樓宇自控以及消防等內容。本文主要是對我國住宅建筑電氣設計中常見的容易忽視的問題進行更深層次的探討,并提出相應的觀點,希望有助于人們對當今建筑電氣設計的認識。
一、建筑電氣設計中應注意的問題
1、接地系統注意事項
根據我國《住宅設計規范》GB50096-2011規定,目前住宅供電必須采用TN-C-S、TT、TN-S 三種接地方式。因此,在進行建筑電氣設計時,對于城市公用低壓線路供電的住宅樓一般采用TT 系統; 對于那些附設有配電所的高層電梯住宅,一般采用TN-S 系統;而至于那些住宅小區,應該確保每幢住宅樓采用由小區變配電站配電時采用TN-C-S 系統。同時,電氣線路應采用符合安全和防火要求的敷設方式配線,導線應采用銅線,每套住宅進戶線截面不應小于10mm2,分支回路截面不應小于2.5mm2。
2、等電位聯接
在建筑電氣設計中,等電位聯結的作用主要有以下幾方面: 1)是消除自建筑物外沿PEN 和PE 線竄入的危險故障電壓;2)減少預期的接觸電壓;3)是消除各種電磁信號的干擾;4)是減少保護作用電器動作不可靠帶來的危險性。
3、中性線(N 線)截面的選擇
關于中性線(N 線)截面的選擇,必須結合電氣設計的實際情況來進行。一般情況下,中性線(N 線)截面的選擇在《低壓配電設計規范》(GB50054-2011),部分為單相用電負荷的三相四線制配電系統中的PEN 線或N線,其截面應當與相線截面相等,應選用四芯截面線、纜。如果是可控硅調光負荷,N 線或PEN線的截面不應小于相線截面的2倍,因為三相負荷可能嚴重不平衡及諧波電流因素,容易導致中性線中電流的有效值可能接近或大大超過相電流。調查顯示,有部分設計人員對大部分為單相用電負荷的三相四線配電線路的N 線或PEN 線的截面仍按二分之一或三分之一相線截面選取,這種設計方法很不安全。此外,忽視中性線(N線)載流量,引起N線嚴重過負荷,往往選擇與相線同以截面,引起絕緣老化起火,設計時也要注意。
建筑電氣設計中常見問題及策略
壓力信號采集錯誤的問題
在實際用電中,變頻器調速輸入信號是模擬量信號,通常可以采用標準電流或電壓信號,當然也可以是電阻信號。對于壓力表的選用,應該選用遠傳式壓力表,避免使用電接點壓力表。因為,電接點壓力表其再弱電領域不夠穩定,反應也不夠靈敏,一般用在穩壓泵保證管網壓力時選用。
關于配電箱的設置問題
配電箱的設置是建筑電氣設計的重要組成部分,科學、合理的配電箱設置能夠極大地降低用電事故的發生。因此,在配電箱設置時,避免設在靠近潮濕房間的墻體上,因為,潮濕房間的水份易透過墻體而滲入配電箱內,從而容易引發安全事故。尤其是浴室,在浴室發生電擊事故的危險機遇特別大,潮濕人體的接觸電阻非常小,就算是很小的接觸電壓,也會導致電擊事故與死亡事故。所以,在配電箱的設計中,必須嚴格按照國家相關標準和根據建筑的實際條件進行合理設置。同時,還要在顯眼的地方標明配電箱每部電氣元件如隔離開關、斷路器等型號和配電箱本身的型式,設計時對其位置的確定更要考慮周全,才能確保建筑內人們的用電安全。
照明回路問題
照明回路是住宅建筑電氣設計的關鍵,在現代建筑設計中,必須每一步都要考慮到用電人的人身安全。因此,對于廚房和衛生間照明回路的設計要有別于臥室和客廳的設計,因為廚房和衛生間都比較潮濕,根據規范要求予以配接地線,應將其照明回路宜與其它照明回路分開設置,從而保證人們的用電安全。此外,對于建筑內的應急照明也應給予足夠的重視,一般由應急照明配電箱配電。傳統的應急照明設計中,急照明和疏散標志燈僅由翹板開關控制。然而,這種設計是不大合理的,即使應急燈都自帶電池,然而,一旦發生火災時,其控制開關處于斷開位置,應急燈也不會自動點亮,從而在混亂和緊急的情況下后果是難以想象的。所以,應急照明電箱配電也是照明回路設計的重點,需要相關人員給予足夠的重視。
結語
綜上所述,近年來,我國經濟飛速發展帶動了社會各方面的發展,建筑項目不斷增多,然而,住宅建筑電氣設計逐步受到人們的關注,并將面臨著新的挑戰。因為,電氣設計的可靠、合理性與整個建筑今后的使用功能和舒適度息息相關,在現代建筑設計中占有重要地位。同時,建筑電氣設計內容越來越多,已經不再局限于傳統的照明、配電、防雷接地內容,電氣和相關暖通、給排水專業相配合的內容也增多。這就需相關設計人員在電氣設計過程中,不僅僅要嚴格按照國家標準進行設計,還要根據建筑的實際情況,并采用先進的設計理念進行最優化的電氣設計,以便于更好地滿足我國現代建筑業發展的要求。
摘 要:文章主要結合筆者的工作實踐經驗,針對住宅建筑電氣設計中注意要點,主要從電氣線路的設計、電氣設備的優化選擇問題及防雷接地措施進行逐一論述與探討,提出了自己的看法,同時為建筑電氣工程設計提供有效的參考價值。
關鍵詞:住宅建筑;電氣設計
近年來,隨著住宅建筑電氣設計作為家具裝飾的重要內容,在住宅電氣設計中,必須根據家具擺設、使用要求、裝飾風格等相關條件,對插座、燈具以及出線口位置進行確定。隨著電熱水器、空調、電取暖等大功率電器的不斷普及家庭,在電氣設計方面提出更高的要求,為統一住宅建筑電氣設計,做到安全可靠、經濟合理、技術先進、整體美觀、維護方便等要求,杜絕入住后在使用過程中出現各種問題。
一、供配電系統設計
1、住宅用電負荷的選擇
一般將住宅按套型面積分為三類:建筑面積A類住宅 60m2以下,B類住宅 60~90m2,C類住宅90~150m2。一般A類住宅照明用電負荷 450W,娛樂用電(包括電視機、音響、電腦等)負荷 900W,廚房用電(包括電飯煲、電熱開水器等)負荷 3000 W,衛生間用電(洗衣機、排氣扇)負荷1100W,空調用電負荷 2500W以上,綜合上述各類用電負荷共 7950W,B類住宅乘1.3 系數得10335W,C類住宅乘2.0系數得15900W。根據統計調查,一般住宅用電負荷的高峰期是夏天晚飯后的時間,這時用電負荷有:電視、電冰箱、電熱開水器、消毒碗柜、電腦、 空調,共占住宅用電負荷的80%,所以根據實際使用情況,我們設計時取0.8系數,則A類住宅負荷計算取6kW,B類住宅負荷計算取8kW,C類住宅負荷計算取10kW。當每套住宅建筑面積大于150m2時,超出的建筑面積可按40W/m2~50W/m2計算用電負荷。規范里的分別為3KW、4KW、6KW偏小,考慮到家用電器越來越普及,所以建議按以上的6KW、8KW、10KW的標準設計更合理。
2. 供電電源及電壓的選擇
住宅建筑的高壓供電系統一般采用采用10kV的環網方式配電,對于用電量大而且有條件的,建議采用35kV深入負荷中心供電。根據住宅用電負荷的分級,分為一、二、三級。保證一、二級負荷的供電需求,高層建筑一般采用不同變電站引來的兩路電源供電。兩路同時使用,互為備用。此外,建筑高度為100m或35層以上住宅建筑的消防動力用電負荷、應急照明、航空障礙照明、生活水泵等用電,還宜裝設自備電源(如應急柴油發電機組、EPS等),并要求在15s內走道恢復供電。
3.電力負荷的計算
電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否,對合理選擇設備、安全可靠與經濟運行,均起著決定性的作用。對住宅的負荷計算:方案設計階段采用單位面積法,一般居住建筑取30W/m2即可;初步設計階段采用單位指標法與需要系數發相結合,一般住宅建筑50W/m2,需要系數根據戶數多少選擇0.3~0.8;施工圖階段采用需要系數法,需要系數根據戶數多少選擇0.3~0.8。
4.變配電所的設計
由于變配電所產生較大的磁場和噪音干擾,所以設在住宅建筑內的變配電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散口的兩側,也不宜設在地下室的最底層。設在住宅建筑外的變配電所也應滿足防火、防噪音、防輻射的要求。根據負荷的容量和分布,配電所位置應靠近負荷中心。
5.低壓配電線路設計
低壓干線配電方式中一、二負荷應采用放射式供電,三級負荷采用為樹干式供電。首先根據每層戶數數量多少確定住戶表箱的設置位置,如果每層戶數5戶以下的可以三層設計一個表箱,表箱放在中間層的電井內,多于5戶的宜在每層設計電表箱。電表箱與豎向干線采用“T”箱或預制分支電纜連接,最好不要采用穿刺的方式連接,穿刺的方式連接容易松動,容易接觸不良引起發熱,造成線路故障率高。設計時注意開關的選擇性,保護等級不宜超過三級。
二、導線及電氣設備的選擇
室內外導線及電氣設備的選擇合理與否,直接關系到住宅用電的安全及經濟效益,因而必須在工程設計中合理選用導線和有關電氣設備。
1.導線的選擇
導線的選擇主要是確定導線的型號和規格,其原則是既能保證配電的質量與安全又能節省材料,做到既經濟又合理。高層住宅的明敷電纜應采用低煙、低毒的阻燃類電纜,建筑高度為100m或35層以上的住宅建筑,用于消防用電的供電干線應采用礦物緣電纜,其它應采用阻燃耐火電纜。其中導線型號應按使用工作電壓及敷設環境來選擇;導線的規格(導線截面)可按下列要求進行選擇:
(1)有足夠的機械強度。為防止出現斷線事故,導線必須有足夠的機械強度,一般照明回路計算電流較小時(<10A),其導線都應按機械強度選擇。
(2)能確保導線安全運行。選擇導線時應保證其安全電流大于長期最大負載電流,同時應注意以下幾點:
a.在選擇進戶線及干線截面時應留有適當余量;
b.單相制中的中性線應與相線截面相同;
c.三相四線制中的中性線載流量不應小于線路中的最大不平衡負荷電流。用于接中性線保護的中性線,其電導不應小于該線路相線電導的50%,氣體放電燈的照明線路因受三次諧波電流的影響,其中性線截面應按最大-相電流選用。
(3)能確保電壓質量。對于住宅建筑來說,電源引入端至負荷末端的線路電壓損失不應大于2.5%,如線路電壓損失值大于規定電壓損失允許值,應加大導線截面以保證線路的電壓質量。
總之,在選擇導線時要考慮實際使用及未來發展需要,適當留有余量,減少電壓損失,保證導線使用的安全可靠和經濟有效。
2.電氣設備的選擇
電氣設備主要指電源配電箱、電表、控制開關、漏電保護開關及電源插座等。電氣設備的選擇合理與否直接影響工程的質量。選用時應根據住宅的負荷情況、安裝要求、使用環境、設備的工作電壓和工作電流等合理選擇電氣設備的型號規格,注意設備的容量等級寧大勿小,但又要避免選得過大造成浪費,一般來說在計算工作電流的基礎上選大一級即可。為確保其質量,住宅建筑電氣設備應采用符合國家現行有關標準的高效節能、環保、安全、性能先進的電氣產品,并具有產品質量認可證書的電氣產品,嚴禁使用已被國家淘汰的產品??傊?,電氣設備的選擇盡可能做到安全可靠和經濟合理。
三、防雷與接地設計
1.防雷內容與措施
防雷內容一般可分為:防直擊雷,防感應雷及防高電位入侵三個內容。就防直擊雷而言,一般是在屋面易受雷擊部位安裝接閃器,然后通過引下線與接地電阻很小的接地裝置可靠連接,安裝時要注意屋面突出的金屬部件與接閃針、帶、網應全部可靠連接,比如在住宅建筑上的節日彩燈、航空障礙標志燈及其他用電設備,應安裝在接閃器的保護范圍內,且外露金屬導體應與防雷接地裝置連成電氣通路。目前一般利用屋面板鋼筋作為接閃網,柱主鋼筋作為引下線,基礎鋼筋作為接地裝置,這是較為實用經濟的作法,接地網的接地電阻值應滿足其中電氣系統最小值,一般采用共用接地網的電阻小于或等于1歐。為了防止感應雷和高電位入侵的危害,可在電纜進出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地,同時安裝避雷器或其它型式的過電壓保護器,住宅屋頂設置的室外照明及用電設備的配電箱最好裝在室內,可減少雷擊的危險。此外要強調進行等電位聯結,也就是在設計施工中要把建筑物內、附近的所有金屬物用電氣的方法連接起來使整座建筑物空間成為一個良好的等電位體,這樣能有效地降低建筑物內部和附近不同金屬部件間的電位差,從而避免內部的設備被高電位反擊和人被雷擊的事故。
2.安全接地的形式與要求
在住宅電氣設計建設中為確保電器設備和人身安全務必做好用電系統的安全接地。目前我國的住宅配電系統方式一般有三種:TT、TN-C-S和TN-S系統,在進行設計施工時可根據實際情況選擇接地系統。以下著重談談住宅配電系統中的保護接地。
在中性點不接地的低壓供電系統中,電氣設備必須保護接地,接地電阻R≤4Ω。在中性點直接接地的低壓供電系統中既可采用保護接地,也可采用保護接中性線。為確保接中性線保護系統的安全可靠,必須將中性線干線或支線的終端再次接地,這稱為重復接地。重復接地有以下作用:增大流過線路保護裝置的電流使其加速動作,從而減輕或避免事故的發生;設置重復接地后可降低漏電設備的對地電壓,減少觸電的危險程度。
為確保接中性線保護的安全可靠,按規定必須做到以下幾點:①重復接地的接地電阻必須小于10Ω;②保護接中性線的其電導不得小于線路中相線電導的一半;③在任何情況下,同一供電系統中不可一部分電氣設備采用“保護接地”,另一部份采用“保護接中性線”;④用于接中性線保護的中性線不能安裝帶熔絲的開關或熔斷器。
此外,隨著家用電器的增多及智能化的發展,應作好防靜電接地和屏蔽接地工作。
3.住宅建筑內的電氣裝置的接地
家居配電箱、配線箱、控制器等的金屬外殼和線纜的金屬保護管、接線盒、固定家用電器、移動式家用電器的金屬外殼均應可靠接地。
五、結語
總之,住宅樓的電氣設計看起來并不復雜,但是設計和實際使用中仍有不少的問題存在。住宅建設是一個規模龐大的產業,設計是否合理,關系到老百姓的切身利益。因此,根據人民的生活水平的提高,我們應當不斷提高電氣設計的標準;也希望有關部門能出臺更有針對性的設計措施,更加規范化設計,并在建筑電氣設計中采用經實踐證明行之有效的新技術、新設備、新材料。在保證安全可靠、經濟實用的基礎上能夠更加節能和保護環境,使人們的生活更美好。