浅析工业建筑工程的电气设计

【摘 要】工业建筑与民用建筑相比有其特殊性，本文就工业建筑电气设计中相对于民用建筑电气设计特殊的地方进行简单的阐述。

【关键词】工业建筑；电气设计

中图分类号：F407文献标识码： A

前言：

工业建筑的电气设计与民用建筑不同，工业建筑一般单层层高较高，单间面积大，动力负荷多，会接触到高压气体放电灯照明、明敷设线路、工艺设备配电等等方面的设计。

一、工业建筑电气设计的概念

1、设计的概念

设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。

2、服务的对象

设计是为甲方(业主)的功能需要服务的，也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言，妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情，在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。部分工程（特别是规模较小的工程）不按建设程序办事，私雇资质等级不符合要求的设计人员及施工单位（或个体户）设计或承包工程。由于设计和施工人员技术水平有限，致使一些安装工程达不到规定指标的要求。工程设计是基本建设的龙头，设计文件是工程建设的主要依据，设计质量是决定工程质量的首要环节。我国工程质量事故统计资料显示，由设计原因导致的工程质量事故占40.1％；工程施工原因引起的占29.3％；其它原因(如设备材料质量问题等)引起的占30.6％。可见对工程质量实施三控的关键在于设计质量控制。电气工程也不例外。

二、设计前的准备工作

1、 设计前首先要对设计对象有深入的了解。比如对该工业建筑的建筑分类、建筑规模、消防等级、室外消防水量、工艺流程等等一系列问题要有个清楚的认识，这些问题清楚后才会知道怎么设计才能满足规范和工艺方面的要求。

2、与工业建筑有关的部分重要规范。（1）《建筑设计防火规范》GB50016-2006。（2）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92。这是相对于民用建筑电气设计来说工业建筑电气设计中应用更为广泛的两本规范，所以设计中要更加重视。

3、照明

a)照明灯具的选择。工业厂房的照明灯具根据厂房的单层层高不同可采用荧光灯光带(槽式灯)或气体放电灯具。照明灯具的安装高度在 4 米左右时，可以选择荧光灯；安装高度在 5 米左右及以上时，一般选择适用的高压气体放电灯。高压气体放电灯主要有高压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯。高压钠灯光效高，金属卤化物灯显色性好，高压汞灯显色性差。光效高的灯具一般用于室外场地，显色性好的灯具一般用于显色性要求高的场所。

b) 应急照明。应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。疏散照明分为疏散应急照明，用来确保疏散照度，以及疏散指示标志（分为灯光疏散指示标志和蓄光疏散指示标志）。目前很多工业建筑的设计中厂房内部大开间的疏散线路都设置灯光疏散指示标志，应该酌情而定，中小规模的工厂内部工人经常在这个环境工作，对内部环境已经较为熟悉，在疏散时只要有一定照度，很容易找到出口，因此在一般情况下对于内部并不复杂的工业厂房只要设置一些在事故断电时能保证安全的照明就可以了，以避免内部工艺设备造成的人员危险；备用照明是用于确保正常活动继续进行的照明，它的设置要看工业厂房生产工艺上有没有这方面的要求。至于消防用的应急照明《建筑设计防火规范》只针对疏散走道有所规定。但要注意安全出口灯还是要设置的，这点条文有规定。

c) 配电设备的选用。工业的特殊场所如多尘场所采用密闭式防尘设备，潮湿场所采用防潮设备，有腐蚀性气体场所采用防腐设备，火灾危险场所采用防燃设备，有爆炸危险场所采用防爆设备。

d)接地装置。接地装置的做法、接地电阻的大小与民用建筑相同。与民用建筑不同的是有些工艺设备、工艺管道需要单独接地，这样我们就要在其对应的设备房间内设接地干线，接地干线做法可以参考图集《接地装置安装》03D501-4。接地干线（可采用-40X4 镀锌扁钢或其它导电材质）沿墙明敷设，在经过门处转为暗敷设，其它位置埋地敷设或者在电缆沟内明敷设。

e）动力配电。动力配电包括工艺设备、给排水设备、暖通空调设备及消防等设备的配电。一般情况下干线系统采用放射式与树干式相结合系统，由配电箱引至各用电设备的支线则采用放射式系统。

f）火灾自动报警系统。应根据《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》并结合厂房的生产类别或堆放物品的性质确定是否设置火灾自动报警系统并确定保护等级。火灾自动报警的设备选择应根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92判断是否选用防爆、本安型的设备。对小面积二级保护对象可以采用区域报警系统，报警主机设置在有人值班的值班室或管理室就可以了，大面积的厂房可以视情况采用集中报警系统，这时要设置专用消防控制室。

g) 线路敷设。现代的工业厂房以钢结构厂房为主，电气线路无法暗敷设，以明敷设为主。线路较少的直接穿钢管明敷设，线路集中且多的地方可以采用金属线槽、金属桥架或在电缆沟内敷设。金属线槽主要用来敷设电线，金属桥架主要用来敷设电线电缆。要注意采用金属线槽或金属桥架敷设线路金属线槽或金属桥架及其支架都必须接地，且金属线槽桥架接地点不能少于两处，每隔一定距离还要考虑重复接地。

h）电缆防火 。电缆防火必须以防为主。（1）要注意因电缆内部绝缘的缺陷、老化、受潮、损伤等引起电缆短路，短路电弧引燃电缆而着火。而一旦电缆绝缘不良，要能及时发现并退出运行。（2）要保证电缆沟、电缆隧道排水畅通、通风良好。不能让热力系统的废气、废水流入电缆沟和电缆隧道。那些将电缆防火门长期处于关闭状态、把电缆防火板封闭起来、把电缆沟盖板的缝隙统统填充封闭起来，影响电缆通风和散热的做法都是不妥当的，都会加速电缆绝缘的老化和损伤。（3）电缆在使用前和检修中所做的电缆预防性试验必须严格按《电力设备预防性试验规程》的要求进行。

三、影响工程质量的几个建筑电气设计问题

合格的建筑设计应满足七个质量特性规定的要求，即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性(包括可用性、可靠性、维修性等)及可实施性的缺失或偏离。以下就几个最常见的方面进行探讨。

1、 设计违背或偏离设计规范的规定，安全性、可信性方面不执行设计规范的现象相当普遍。

2、 设计深度不够

目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍，主要是设计文件可实施性方面的缺陷，将直接导致施工安装困难或错误。也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注、也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现，将影响项目建成的使用功能。

例如：按深度规定电力及照明系统图及相应设备材料表中应详细标明选用的电气设备及材料的型号、名称、规格参数及数量。改革开改以来，我国电工产品市场异彩纷呈，国内外各种型号规格的产品琳琅满目，国家不可能对各类电气设备及材料规定统一的型号。设计标明各种设备材料的型号规格参数便显得尤为重要，这是业主或施工单位进行设备订货及采购的依据。然而近年来电气设计文件中普遍习惯于只在系统图的设备符号旁标注该设备的型号或厂家产品编号，使设备订货无所适从，并往往造成错误。比如某项目电气照明设计，设计者在系统图断路器符号旁仅标注了"A063M 20A"，设备表中亦然，而未注明名称及详细参数，施工单位理解为20A普通断路器，因找不到该编号的产品而另行采购了另一种断路器。后在设备材料报验时经监理人员查对，原"A063M"乃是海格公司的一种电磁式漏电断路器的产品编号，额定电流20A，额定漏电动作电流值30mA。可见原设计中这些回路是应设漏电保护的。但因设计标注不清而引起订货错误。只得重新采购更换。

结束语：

设计文件是工程施工与监理的最主要根据，设计能否认真执行国家规定、设计文件的深度及相关专业的密切配合问题等等都直接影响工程质量。近年来设计质量滑坡现象已成为不争的事实，究其原因可能是多方面的，诸如设计市场恶性压价竞争，迫使设计单位减少投入以降低成本等等，本文不拟探讨。设计人员认真学习相关设计规范，加强设计过程管理、重视设计会签与评审，便可以基本根治。

参考文献：

[1]张华，建筑工业电气设备安装接地应注意的几点问题分析[J]，建材与装饰，2012(8)：842-843

[2]罗杨娟，秦晓霞，霍晋，工业建筑设计中电气节能的探讨[J]，山西建筑，2009(16)：635-636