刍议电气在当代建筑中的设计分析

一、建筑电气设计的原则

1、满足建筑物的使用功能。

建筑电气设计的原则应满足以下几点：1、照明的照度、色温、显色指数；2、满足舒适性空调的温度及新风量；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；3、满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。

2.考虑实际经济效益。

节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

3.节省无谓消耗的能量。

节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。

二、建筑电气照明节能原则

1. 供给建筑物的功能需求，不可以为了节约用电而减少建筑物应有的功能，也要正常的明亮度下完成日常的操作，就要求照明的光照度，显色指数必须达到标准要求，对于特殊建筑场合给予特殊的满足，例如大型展厅的的光照度和电气设备用电等。

2. 考虑现实情况的经济效益，节能要依照国情进行全面考虑，最基本的现实经济效益等，不可以因过度的节能而大力实行投资，提高运行的费用，就是把增大的投资，在最短的时间内让节能节省下来的费用得以回收。

3. 节省的关键不是所消耗的能量，而是找出有哪些步骤实施中能量消耗比较严重，具体的说就是找出和建筑物不相关的能量消耗，还要找出对建筑物并无益处的消耗能量，是整个操作系统中需要我们加以注意的。

三、高层住宅的供电设计

1、负荷等级

按我国现有的有关规范规定，凡高层住宅用电均应按三级负荷供电（不论规模的大小或文件次高低），而小区的配套设施如面积较大或带有空气调节系统的会所、商铺及地下停车库等则应根据《建筑防火设计规范》、《火灾自动报警系统设计规范》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》设置相应的消防设施。且上述消防设备应按二级负荷供电。为小区服务的保安系统、远程集中收费系统、电视、信息网络系统的负荷等级不应低于二级，即宜由二回线供电或地区供电条件困难时，二级负荷可由一路专用10kV架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回路架空线供电。当采用电缆线路时应采用二根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受百分之百的二级负荷。对末端消防设备应采用单独的供电回路，并当发生火灾切断生活用电时，应仍能保证消防用电，其配电设备应有明显标志。

四、小区单元配电干线的敷设

住宅电气线路的敷设几乎百分之百要求暗敷。高层住宅小区一般以单元式设计且多为砖混结构，而现代住宅中电气系统多、线路复杂，如照明线路、有线电视线路、综合布线线路、电话线路、安防系统线路等等。而且有些地区建设方要求电话和综合布线系统线路按二套独立线路设计就更增加了线路的复杂性。因此在进行干线设计时应充分利用楼梯间的有效空间，且强、弱电缆路宜在楼梯间两侧分开设置，并与建筑、结构专业密切配合。必要时还可采取一定的土建技术措施如局部墙体增厚抹灰层或局部梁、柱采取加固措施。

五、房屋室内线路

目前国内大多数住宅是以毛胚房作为交房标准的，但是照明、插座、电话、电视线路依旧按施工图敷设到位，而业主入住后又几乎全部进行二次装修，除保留少部分照明线路外，其余全部重新敷设，势必造成巨大的浪费。有鉴于此，某直辖市建设主管理部门对设计院有如下要求：即户内照明电气线路只作到户内开关箱为止，在户内开关箱内予留相应的照明、空调及插座回路。而对弱电系统则在户内设多媒体箱和相应接口，除紧急求助按钮及防盗、可燃气体探测器线路敷设到位外，其余线路均暂不敷设。这样住户可根据自身喜好及装修风格自行决定电器设备的位置。上述办法在一定程度上减少了工程浪费，但应得到当地质检和工程验收部门的认可，同时也对二次装修中电气线路敷设对土建的影响提出了更高的要求

六、高层建筑电气设计中的关键设备选取

1 高压开关柜的选用

目前的现代化高层建筑的配电室一般都在地下。应根据高层建筑的地下室的标准选用适合建筑负荷的真空高压开关柜，以保证整个供电系统的安全。

2 变压器的选择

变压器在选择中除了根据负荷需求进行选用外，还需要考虑防火要求，在主楼内不允许装设大容量的油浸电力变压器。

3 低压配电屏和发电机组

配电屏一般的形式都是采用抽屉式的结构，大容量的出线则采用车式结构。在发电机组的选择中应当采用较为先进的燃气轮机发电机组，其优势为体积小、反应快、故障率低，采用这一类型的几组可以延长机组寿命、提高备用供电的能力。

4 对变电所的位置设计

高层建筑的用电特点就是需求的电量较大，在确定变电所的位置时应当考虑负荷的中心位置，尽量使之靠近负荷中心，这主要是为了降低大负荷供电而造成的线损，也提高了供电的质量。

5 照明电器设备的选择

照明系统是高层建筑的重要基础设备，在设计和选取的过程中应注意对光源、照度、美观、位置等的合理配合，并且尽量采用可以实现智能控制的灯具，以便节能。

6 系统的防雷和接地系统

电气系统的防雷和接地是十分重要的保障措施，处理采用避雷针和避雷带等传统措施外，还可采用消雷器、放射性避雷针，这两项技术在实际的应用中得到了推广，也取得了较好的效果。目前的设计方向是将防雷、接地、电气设备接地保护、工作性接地等系统有机的结合起来，形成一个接地系统。接地电阻应当按照要求设计，保障在1Ω以下。可以采用建筑物本身的钢筋混凝土基础作为接地极，但同时也要额外的敷设接地扁钢，负责将小区内其他临近的建筑物基础连接形成一个接地网络，提高安全性能。

7 消防系统的构建

目前的高层建筑都需要配备火灾自动报警和自动灭火系统，具体包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等，以此形成自动报警、灭火的自动化。在电气设计中应当保证必要的专用线路来维持这些系统的日常伺服性能，使其在火灾中能够发挥作用。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。

七、减少线路的电能损耗

在一个工程中，线路较长且复杂交错，线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路的能耗须引起设计者足够的重视。线路的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减少线路电阻。线路电阻R=ρ×L/S（式中：ρ为电导率；L为导线长度；S为导线截面积）。因此，减少线路的损耗应从以下几方面入手：

（1）选用电导率ρ较小的材质作导线，铜芯最佳。

（2）减少导线长度L。首先线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次配电室或配电箱应位于负荷中心，减少配电导线长度L，以减少线路上的电能损失。民用建筑的主要用电为空调用电，其次为照明用电，还有所占份额不大的电梯、水泵、风机等动力用电。一般有空调的民用建筑，负荷中心往往是在空调主机附近。

（3）适当增大导线截面S，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，应再加一级导线截面，这样可以延长导线的使用寿命，减少线路的损耗，减少火灾危险。