摘要：隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴大，建筑越來越多，由于建筑面積大，層數(shù)多、功能復(fù)雜，因此其對電氣的依賴性很強。電氣設(shè)計的好壞直接影響到建筑的使用質(zhì)量，筆者結(jié)合建筑的特點和電氣設(shè)計要求提出了完善建筑電氣設(shè)計的有效途徑。

　　關(guān)鍵詞：建筑,電氣設(shè)計,配電

　　1 建筑電氣設(shè)計原則要求

　　1.1、滿足建筑物的使用功能。

　　建筑電氣設(shè)計的原則應(yīng)滿足以下幾點：照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量;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(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

　　1.2、考慮實際經(jīng)濟效益。

　　節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用，而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。

　　1.3、節(jié)省無謂消耗的能量。

　　節(jié)能的著眼點，應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)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(shù)使其能耗降低。

　　1.4、住宅面積分為三類：小型住宅60㎡以下，中型住宅60～100㎡，大型住宅100㎡以上。一般小型住宅照明用電負荷500W，娛樂用電(包括電視機、音響、電腦等)負荷950W，廚房用電(包括電飯煲、電熱開水器等)負荷3500W，衛(wèi)生間用電(洗衣機、排氣扇)負荷1170W，空調(diào)用電負荷2250W，綜合上述各類用電負荷共8370W，中型住宅乘1.3系數(shù)10881W，大型住宅乘2.6系數(shù)21762W.根據(jù)統(tǒng)計調(diào)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(diào)，共有住宅用電負荷的40%，查設(shè)計手冊得需要系數(shù)0.4～0.6，所以根據(jù)實際情況，我們設(shè)計時取0.4系數(shù)便可以，則小型住宅負荷計算取3.5kW，中型住宅負荷計算取4.5kW，大型住宅負荷計算取8.5kW即可。

　　2.住宅的電源與配電系統(tǒng)

　　2.1 一般住宅供電由小區(qū)變配電所引入，應(yīng)采用三相四線(TN-C系統(tǒng))，經(jīng)重復(fù)接地后進入單元總電表開關(guān)箱，改成三相五線制(TN-S系統(tǒng))后再放射到各用戶，配電箱中應(yīng)有短路、過載、漏電保護，斷路器應(yīng)選用能同時切斷相線--中性線的斷路器。住宅用電負荷計量應(yīng)采用一戶一表制，建議將單元總開關(guān)及分戶電能表集中設(shè)置以便管理。戶內(nèi)配電系統(tǒng)：每戶住宅室內(nèi)配電回路不能過少，由于配電回路少，每回路所帶的負荷就增大，實際等于減少了導(dǎo)線截面。從配電箱出來的分支回路主要有空調(diào)電源插座、電源插座、照明、廚房電源插座、衛(wèi)生間電源插座等。而目前在住宅中，起居室、臥室都會有空調(diào)，根據(jù)空調(diào)器負荷大小，空調(diào)回路應(yīng)有2 個，回路數(shù)量一般不少于5 個，分支回路導(dǎo)線截面不應(yīng)小于2.5m㎡ 銅芯絕緣導(dǎo)線，導(dǎo)線基本上都采用銅芯絕緣線穿管或電纜暗敷設(shè)方式，穿線管采用符合阻燃性能要求的PVC 管，嚴禁導(dǎo)線直埋墻敷設(shè)。此外考慮到家庭辦公和信息化的發(fā)展，還應(yīng)增加一條專用回路。

　　除了從配電箱出來的回路外，還有電話、有線電視線路，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(shè)在地面墊層內(nèi)，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(shè)地板時，往往將敷設(shè)在地坪內(nèi)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(shè)，就可以避免上述問題的發(fā)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(jù)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(shè)地板時將管線打斷。

　　2.2 住宅室內(nèi)導(dǎo)線截面應(yīng)選擇大一些，如進戶線至少應(yīng)選用10 m㎡銅芯塑料線，最好選用16 m㎡銅芯塑料線，空調(diào)回路應(yīng)不小于4m㎡銅芯塑料線， 普通插座及照明回路導(dǎo)線選用2.5 mm銅芯塑料線。因為家用電器(如微波爐、氣體放電燈和鎮(zhèn)流器等) 產(chǎn)生的非線性負荷日益增多，使線路產(chǎn)生諧波，而住宅導(dǎo)線的選擇通常是按機械強度、發(fā)熱條件、經(jīng)濟電流密度和電壓損失等因素考慮， 往往忽略電壓質(zhì)量和這些諧波的影響，另外我國迄今沒有載流量標準，設(shè)計手冊等資料所提供的載流量都是制造商(生產(chǎn)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(shè)計中又多未考慮多回路并列暗敷設(shè)時相互發(fā)熱而導(dǎo)致載流量的下降。導(dǎo)線截面過小，將引起回路阻抗增大，電壓質(zhì)量受到一定的影響，這一點在高層建筑中尤為突出。另外導(dǎo)線截面過小還會使導(dǎo)線發(fā)熱加劇，絕緣老化加速，易使導(dǎo)線發(fā)生線間短路和接地故障，引起電氣火災(zāi)和人身電擊事故。

　　3 電纜線路的合理設(shè)計。

　　3.1 在一個工程中，線路左右上下縱橫交錯，小工程線路全長不下萬米，大工程更是不計其數(shù)，所以線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的，減少線路上的能耗必須引起設(shè)計重視。在建筑中，低壓配電室應(yīng)靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象，另外，還可利用某些季節(jié)性負荷的線路，這些用戶不用時，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。

　　3.2 低壓配電系統(tǒng)中導(dǎo)線(電纜)載流量與斷路器整定電流不匹配問題。

　　電線(電纜)的載流量需與低壓短路器的整定電流配合選擇，供線路受到短路器的保護，是每個工程都要遇到的問題，是設(shè)計人員必須掌握的基本功，看起來很簡單，但實際的施工圖中問題很多，這類問題主要表現(xiàn)在導(dǎo)線允許持續(xù)載流量小于保護該導(dǎo)線的斷路器脫扣器的整定電流。正確的做法應(yīng)是先按負荷的計算電流確定保護短路器的整定電流，再按其選擇導(dǎo)線，使導(dǎo)線受到短路器的有效保護。

　　3.3 電器設(shè)備的選擇

　　電器設(shè)備主要指電源配電箱、電表、控制開關(guān)、漏電保護開關(guān)及電源插座等。電器設(shè)備的選擇合理與否直接影響工程的質(zhì)量。選用時應(yīng)根據(jù)住宅的負荷情況、安裝要求、使用環(huán)境、設(shè)備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設(shè)備的型號規(guī)格，注意設(shè)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(chǔ)上選大一級即可。為確保其質(zhì)量，應(yīng)選用符合國際電工委員會IEC標準和國內(nèi)GB、JB有關(guān)行業(yè)標準，并具有產(chǎn)品質(zhì)量認可證書的電器產(chǎn)品?？傊娖髟O(shè)備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟合理。

　　4 防雷與接地

　　4.1 防雷內(nèi)容與措施

　　防雷內(nèi)容一般可分為：防直擊雷，防感應(yīng)雷及防高電位入侵三個內(nèi)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避雷針、帶、網(wǎng)應(yīng)全部可靠連接。目前一般利用屋面板鋼筋作為避雷網(wǎng)，柱主鋼筋作為引下線，基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置，這是較為實用經(jīng)濟的作法。為了防止感應(yīng)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。此外要強調(diào)進行等電位聯(lián)結(jié)，也就是在設(shè)計施工中要把建筑物內(nèi)、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(nèi)部和附近不同金屬部件間的電位差，從而避免內(nèi)部的設(shè)備被高電位反擊和人被雷擊的事故。

　　4.2 安全接地的形式與要求

　　在住宅電氣設(shè)計建設(shè)中為確保電器設(shè)備和人身安全務(wù)必做好用電系統(tǒng)的安全接地。目前我國的住宅配電系統(tǒng)方式一般有三種：TT、TN-C-S和TN-S系統(tǒng)，在進行設(shè)計施工時可根據(jù)實際情況選擇接地系統(tǒng)。以下著重談?wù)勛≌潆娤到y(tǒng)中的保護接地。在中性點不接地的低壓供電系統(tǒng)中，電氣設(shè)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(tǒng)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(tǒng)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(fù)接地。重復(fù)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(fā)生;設(shè)置重復(fù)接地后可降低漏電設(shè)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(guī)定必須做到以下幾點：(1)重復(fù)接地的接地電阻必須小于10Ω;(2)保護接中性線的其電導(dǎo)不得小于線路中相線電導(dǎo)的一半;(3)在任何情況下，同一供電系統(tǒng)中不可一部分電氣設(shè)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(guān)或熔斷器。 此外，隨著家用電器的增多及智能化的發(fā)展，應(yīng)作好防靜電接地和屏蔽接地工作。

　　5 消防系統(tǒng)

　　大型現(xiàn)代住宅中由于電氣設(shè)備越多就越容易發(fā)生火災(zāi)，因此應(yīng)安裝完善的消防系統(tǒng)。大型現(xiàn)代住宅在電氣消防方面應(yīng)做到以下幾點：

　　5.1、供電電源應(yīng)采用兩路方式，一路為市電電源，另一路為應(yīng)急電源;

　　5.2、有應(yīng)急照明系統(tǒng);

　　5.3、應(yīng)用手動響鳴火警警報系統(tǒng)，如可能，可加裝火災(zāi)自動報警系統(tǒng);

　　5.4、開關(guān)和導(dǎo)線應(yīng)選用符合防火規(guī)范的開關(guān)和阻燃型的電線電纜。

　　6 智能化發(fā)展

　　在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，隨著微機自動檢測及控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，樓宇智能化的實現(xiàn)已成為可能。未來的住宅樓應(yīng)有一個由檢測單元、執(zhí)行單元、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和微機組成的智能監(jiān)控系統(tǒng)，由該系統(tǒng)對樓宇內(nèi)的設(shè)備運行、電氣故障、火災(zāi)、盜情等進行集中監(jiān)控。再設(shè)置綜合布線系統(tǒng)，將一定區(qū)域內(nèi)的樓宇按星型拓樸結(jié)構(gòu)建成小區(qū)局域網(wǎng)，進而所有局域網(wǎng)連接，同時與公安、消防、電訊、廣播住宅管理等部門連網(wǎng)從而建成城市住宅管理信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)住宅的全天候、全方位監(jiān)控和管理。

　　7 結(jié)語

　　電氣設(shè)計是建筑工程重要的內(nèi)容之一，然而目前，有關(guān)建筑電氣設(shè)計的標準，沒有引起專業(yè)人員的足夠重視，家庭住宅的電氣安裝比較混亂，電氣設(shè)計不夠規(guī)范，許多住宅的電氣安裝沒有考慮家用電器普及和快速發(fā)展的態(tài)勢，埋下了安全隱患。相關(guān)工作人員應(yīng)從安全性、可靠性、經(jīng)濟性及節(jié)能性等方面進行綜合分析，不斷的研究探討、總結(jié)經(jīng)驗，為建筑電氣設(shè)計的安全與進步做出貢獻。

　　參考文獻：

　　[1]民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 JGJ16- 2008.

　　[2]供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB50052- 95.

　　[3]住宅設(shè)計規(guī)范 GB50096- 1999 (2003年版)。