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民用建筑电气设计规范范文1
[关键词]民用建筑;电气设计;节能措施
中图分类号:F765 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0112-01
1. 民用建筑电气设计的原则和目标
1.1 民用建筑电气设计原则
1.1.1 满足民用建筑的使用功能
建筑的电气设计原则需要满足如下几点:
①满足照明的色温、照度、显色指数:
②满足舒适性空调的新风量及温度:
③满足其上下、左右运输通道的畅通无阻:
④满足特殊的工艺要求,如:娱乐场所的部分电气设施用电、展厅工艺照明和电力用电等。
1.1.2 考虑经济效益
节能应该按照国情考虑经济效益,应该使增加的一些投资,在几年或者较短的时间里用节能减少的运行费用来进行回收。而不能由于节能,过高消耗投资,增加其运行费用。
1.2 民用建筑电气设计目标
①民用建筑电气设计设备的选型应该满足居民在居住期内(30-50年)的用电增长,把居民远期的负荷发展作为依据,居民的生活用电到达中等的电气化水平作为目标。
②根据居民的生活情况,使民用建筑每户的供电在4-10KW水平,同时保证在居住期内,不再进行改造。
③电能质量合格,家用电器正常工作。
④为新建的民用建筑电气设计作参考,使电气的安装一次满足要求,不做重复建设。
2 民用建筑电气设计中的常见问题
近几年来,发现很多建筑的电气设计者对一些规范条文理解的差异,导致设计上不尽合理,过于浪费,过高消耗投资,还有一些会带来居民在电气上不安全及使用不方便等问题:
①根据《10KW及以下变电所设计规范》GB50053-94第2.0.1条七:变配电房不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下房,且不宜与上述场所贴邻。在纯住宅楼设计时往往考虑设在一层,楼上卫生间位置局部设置夹层,但是往往屏蔽、降噪等措施做的不到位,导致楼上住户频频投诉。根据最新实施的《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011,4.2.2条:当配变电所设在住宅建筑内时,配变电所不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧,不宜设在住宅建筑地下的最底层:已比较明确要求住宅楼住户楼下不能设置变配电房,故纯住宅楼变配电房还是室外独立设置或贴邻底层架空比较好。
②根据 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第13.9.12条2:当消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时,宜采用双回路树干式供电,并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时,可由单回线路树干式供电,并按防火分区设置应急照明配电箱。由于理解的差异,现在遇到有些审查和校对人员都要求住宅楼消防电梯前室一两个应急灯也要求单独设置双电源切换箱,这样感觉显得有点浪费。
③一些旧住宅配电改造的设计中,直敷布线或穿防蜡管,当导线遇垂直敷设时,不经过任何保护便进入明装照明开关,均不符规范要求。
④当暗敷线路按照最近路线来敷设时,由于民用住宅的面层较薄,线路管线的交叉不容易处理;此外,照明线路常用顶棚灯接线盒来进线分线,居民铺木地板时,常打断地坪内敷设的管线,引起电气不安全及使用不方便。暗敷线路沿着板孔、墙缝,与地面垂直或平行敷设,便可避免以上问题的发生,因为管线的交叉可在墙缝里解决,照明线路在墙拐弯处用接线盒分线,而不是顶棚灯接线盒,因此居民可根据《住宅使用说明书》的配电平面图,熟悉进入灯具线路具体的位置及方向,进而避免铺设木地板过程中将管线打断。
3 民用建筑电气设计中的注意事项
3.1 室外部分的主要事项
3.1.1 配电系统
按照《住宅设计规范》的规定,住宅的供电应选用TN-S、TT、TN-C-S三种方式接地。对高层电梯住宅附有配电所时选用TN-S系统,在设计中由城市公用的低压线路来供电的民用建筑常常选用TT系统,居民小区的每幢建筑由小区变配电站来配电时选用TN-C-S系统。
3.1.2 入户电源进线
大多数民用建筑,一般每户均采用单相电源进线。随社会发展及生活水平提高,高级民用建筑冬季采暖和夏季降温已经不完全采用原来的分体式空调完成,而由家庭小型的中央空调系统取代。该系统多由风机盘管及空调主机构成,风机盘管仍为220V的电源,空调的主机为380V电源。此时住宅的电源应选择三相电源进线,同时出线回路也应设置一路三相断路器作为空调主机电源。据规范的相关规定,每套民用建筑的进线断路器需采用同时断开相线及中性线开关电器,故对单相电源进线选用双极开关,对三相电源进线选用四极开关。
3.1.3 每户配电箱出线回路设计
一般的出线回路按普通插座、照明、厨房插座、电热水器插座、空调插座等回路设计。另外一种方式,除厨房及电热水器插座回路以外,其余插座按房间的分片区设回路,这种方法设计的线路敷设方便,并且交叉的地方少。
3.1.4 每户电源进线不小于10mm2
目前,住宅小区存在大户型及小户型这两种设计的情况。小户型常为30-40m2,其装设功率多为4-5KW户,若这种情况也按照每户电源进线不小于10mm2这个规定,既没有必要,又不经济。小户型多数为电梯公寓,其套数多,每户的电源进线若均采用10mm2,对工程造价将产生一定的影响,特别是当房地产商对设计的要求既质量高同时又节省工程造价的情况。故对于类似的小户型名用建筑,应将每户电源的进线减少至6mm2。
3.1.5 电能表选型及表箱设置
住宅大的照明计量表箱设置方式在规范中中有相应的详细规定,但是对集中式的计量表箱内电表数量没作规定,多层民用建筑一般设于首层嵌墙暗装,这就对建筑的墙体造成了较大影响。而高层民用建筑设在管道井内,由于表箱太大,这就对管道井尺寸有了更高要求。
3.1.6 漏电断路器极数及漏电动作电流的选择
按规范要求,对每栋楼的进线断路器设置漏电保护,其断路器极数和漏电动作电流等的选择尤为重要。据《低压配电设计规范》规定“当装设漏电电流动作的保护电气时,应能将其所保护的回路所有带电导线断开”。住宅设计多数为单相负荷或者单相负荷和三相负荷共同存在,这样N线就不可能维持地电位,故应采用三相四极漏电断路器。
3.2 室内部分的主要事项
住宅居室内,主要注意电热水器、浴霸、厨房燃气报警器插座配置,出售的浴霸为两灯头、三灯头和四灯头的,均配备单相三极插头及配套开关;电热水器也配备三极插头,在设计时应根据卫生间布置来预留单相三极防溅插座。家用壁装式的可燃气体报警器是单相两极插头,故可以和抽油烟机共同使用插座(单相二加三极的插座)。此外,对于洗衣机等所用插座用带开关型的比较好。
4 结语
电气设计作为民用建筑工程的重要内容之一,未引起专业人员对其标准的足够重视,住宅电器安装较混乱,设计不规范,很多住宅的电气设计未考虑电器快速发展的趋势。新技术、新产品在民用建筑电气设计中的不断涌现,伴随着问题不断暴露和解决的过程,不断探讨研究、总结经验,民用建筑电气设计将日趋成熟并健全发展。
参考文献
[1] 魏霞.住宅电气设计问题探究[J].科技信息.2009.
[2] 低压配电设计规范.GB50054-2011.
[3] 住宅建筑电气设计规范.JGJ242-2011.
民用建筑电气设计规范范文2
关键词:一类高层;负荷分级;电源;供配电
本文作者通过近期设计的一个工程案例――清香岭居住宅小区,结合当前国家法律法规、规程规范和图集,来阐述带商业服务网点的一类高层住宅建筑的供配电设计要点,特别是负荷分级、电源的设置等方面的问题,并提出一些设计人员应注意的建议。
清香岭居住宅小区分为A、B、C三个地块,B区为别墅和多层住宅,B区总建筑面积约为4万m2,C区为一类高层住宅单体建筑,地下两层,地上27层,C区总建筑面积约为2万m2,本文均不做阐述;A区总建筑面积约为10万m2,建筑主体高度为85.2米,结构高度为108米;地下一层为人防工程和车库,地下二层为人防工程(本工程因现场地形,局部出现地下二层);地上共有6个塔楼(顺序依次为F1栋、G栋、F2栋、F3栋、F4栋、F5栋),一层、二层裙房均为商业服务网点,三至二十七层均为住宅;地下室建筑面积约为1.6万m2,人防工程共分为3个防护单元,人防类别为常6级乙类二等人员掩蔽所,人防总建筑面积为4543.2 m2。
1 负荷分级
1.1 地下车库负荷分级的确定
本工程地下车库停车数量为346辆,根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-97)3.0.1条和9.0.1.1条,地下车库的防火分类为Ⅰ类,本工程地下车库消防水泵、火灾自动报警、自动灭火、排烟设备、火灾应急照明、疏散指示标志等消防用电应按一级负荷供电;若设计有机械停车设备和升降梯的车库,机械停车设备以及采用升降梯作车辆疏散出口的升降梯用电应按一级负荷供电。
根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)10.1.1条,一类高层民用建筑的消防用电应按一级负荷要求供电,故在地下车库中一类高层民用建筑所用的消防设备用电负荷均为一级负荷。
地下车库中排污泵和生活水泵等非消防负荷等级均为一级负荷;地下车库人防区走道照明为一级负荷,普通照明为二级负荷;地下车库非人防区走道照明为一级负荷,其他普通照明为三级负荷。
1.2 地下人防工程负荷分级的确定
根据《人民防空地下室设计规范》(GB 50038-2005)7.2.4条 续表7.2.4(战时常用设备电力负荷分级)的要求:基本通信设备、音响警报接收设备、应急通信设备、柴油电站配套的附属设备、应急照明用电负荷等级为一级,重要的风机、水泵、三种通风方式装置系统、正常照明、洗消用的电加热淋浴器、区域电源的用电设备、电动防护密闭门、电动密闭门和电动密闭阀门用电负荷等级为二级,不属于一级和二级负荷的其它负荷为三级负荷。
1.3 一、二层商业负荷分级的确定
本工程一、二层各商业服务网点面积均小于200 m2,根据《商店建筑设计规范》(JGJ 48-2014)7.3.1条第3款的要求:“小型商店建筑的用电应为三级负荷”,故一、二层各商业服务网点按三级负荷供电。JGJ 48-88版规范要求“高层民用建筑附设商店的电气负荷等级应与其相应的最高负荷等级相同”,设计人员应注意新版规范对负荷分级的变化。
1.4 住宅负荷分级的确定
根据《住宅建筑电气设计规范》(JGJ 242-2011)3.2.1条,本工程为一类高层住宅建筑,消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、客梯、排污泵和生活水泵为一级负荷;住宅建筑内其他用电负荷为三级负荷。
2 配变电所及柴油发电机容量及位置选择
2.1 配变电所位置的确定
根据本工程实际情况,6栋塔楼一字排开,端到端水平距离约为400米,塔楼建筑主体高度为85.2米,根据《住宅建筑电气设计规范》(JGJ 242-2011)4.3.3条的条文说明:“供电半径一般为200m~250m ”,方案确定为设置1个10kV开关室和3个配变电所;F1栋、G栋和F2栋住宅楼由#1配变电所供电,设置于三栋塔楼地下室中间位置;F3栋、F4栋和F5栋住宅楼设置#3配变电所,设置于F4栋塔楼地下室;地下室、一层、二层裙房由#2配变电所供电,设置于地下室中间位置,均满足供电半径要求。
关于配变电所所址的选择,《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)4.2.1条第7款规定:“不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所贴邻。如果贴邻,相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理”,配变电所设置在地下一层时,应注意上方是否为一层商业服务网点的卫生间。
同时还应注意,《住宅建筑电气设计规范》(JGJ 242-2011)4.2.2条有规定:“当配变电所设在住宅建筑内时,配变电所不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧,不宜设在住宅建筑地下的最底层。”故在做纯住宅楼时应注意配变电所正上方是否为住户。
本工程局部出现地下二层,配变电所不宜设置在地下二层,《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)4.2.2条有规定:“配变电所可设置在建筑物的地下层,但不宜设置在最底层”。
配变电所设置在地下室时应有相应的防水、排水措施,《低压配电设计规范》(GB 50054-2011)4.3.4条有规定“配电室内的电缆沟,应采取防水和排水措施。配电室的地面宜高出本层地面50mm或设置防水门槛”。
2.2 配变电所内变压器容量的确定
《住宅建筑电气设计规范》(JGJ 242-2011)4.3.1 条规定:“住宅建筑应选用节能型变压器。变压器的结线宜采用D,yn11,变压器的负载率不宜大于85%”,同时根据供电部门要求,功率因数补偿应达到0.9及以上。本工程通过负荷计算:#1配变电所设置两台SCB11型1000kVA的住宅用电干式变压器,#3配变电所设置两台SCB11型1000kVA的住宅用电干式变压器,#2配变电所设置一台SCB11型630kVA商业用电干式变压器和一台SCB11型630kVA公共用电干式变压器;各配变电所的两台变压器低压侧均采用母联柜连接,保证变压器不同时停电检修时一级负荷和二级负荷的供电。各变压器负载率均在75%~85%之间,符合规范要求。
2.3 柴油发电机容量的确定
关于柴油发电机作为应急电源的容量确定,《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)中3.5.4条有规定,现摘录如下:
“3.5.4 应急发电机的负荷计算应满足下列要求:
1 当应急发电机仅为一级负荷别重要负荷供电时,应以一级负荷别重要负荷的计算容量,作为选用应急发电机容量的依据;
2 当应急发电机为消防用电设备及一级负荷供电时,应将两者计算负荷之和作为选用应急发电机容量的依据;
3 当自备发电机作为第二电源,且尚有第三电源为一级负荷别重要负荷供电时,以及当向消防负荷、非消防一级负荷及一级负荷别重要负荷供电时,应以三者的计算负荷之和作为选用自备发电机容量的依据。”
本工程将消防用电设备及一级负荷之和作为应急柴油发电机容量的依据。
同时根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014)11.0.12条规定“消防水泵控制柜应设置机械应急启泵功能,并应保证在控制柜内的控制线路发生故障时由有管理权限的人员在紧急时启动消防水泵”。当紧急时启动消防水泵,柴油发电机的母线电压将会下降,影响发电系统的稳定;设计中为消防水泵提供备用电源的柴油发电机组容量选择应考虑当最大一台消防水泵全压直接启动时的电压降,需满足规范要求值(发电机母线电压不应低于额定电压的80%)。
2.4 柴油发电机组安装位置的确定
《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)中6.1.1条第6款有规定:“发电机间、控制室及配电室不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻”。
《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)5.4.13条第2款摘录如下:
“5.4.13 布置在民用建筑内的柴油发电机房应符合下列规定:
2 不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻。”
本工程柴油发电机房设置于车库内,上方为草坪。GB 50016-2014版防火规范出来以前,设计人员往往考虑少占用或尽量不占用车位,柴油发电机房经常布置于一层商业的下方(此位置多剪力墙,不能设置停车位),现在此条列为强制性条文,设计人员应注意规范的变化。
3 人防电站的确定
《人民防空地下室设计规范》(GB 50038-2005)7.2.13条第1款条文说明:“建筑面积大于5000m2的防空地下室应设置内部电站,除供本工程供电还需兼作区域电站向邻近防空地下室一级、二级负荷供电,柴油发电机组总功率大于120kW时应设置固定电站,柴油发电机组的台数不应少于2台。对于大型人防工程也可按防护单元组合,设置若干个移动电站,分别给防护单元供电。”
本工程人防总建筑面积为4543.2 m2,同时根据其他各专业提供的电气条件,一级和二级负荷总功率小于120kW,故该人防工程未在内部设置固定电站,在人防工程中间位置设置人防配电室,战时电源由防空地下室地面附近的拖车电站、汽车电站引来。
4 低压侧供配电系统及线缆选择
4.1 低压侧供配电系统
《住宅建筑电气设计规范》(JGJ 242-2011)6.2.4条规定:“ 每栋住宅建筑的照明、电力、消防及其他防灾用电负荷,应分别配电”。在低压配电柜系统图中,按非消防照明、非消防动力、消防照明、消防动力、人防等分类设置配电柜。住宅采用树干式配电,每三层设置一个电能表箱,同一层四个家居配电箱均接于同一相;动力负荷均采用放射式供电;单相用电设备均匀地分配在三相回路中。
关于应急照明电源箱的设置,《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)13. 9.12条有规定,本工程消防用电负荷为一级,应急照明由主电源和应急电源提供双电源,均采用专用回路,由配变电所低压柜引来;各塔楼采用树干式供电,楼梯间根据工程具体情况按多个楼层设置末端双电源自动切换应急照明配电箱;地下层各防火分区采用放射式供电,按防火分区设置末端双电源自动切换应急照明配电箱,提供该分区内的备用照明和疏散照明电源。
根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)13. 9.8条的规定:“ 消防用电设备配电系统的分支线路,不应跨越防火分区,分支干线不宜跨越防火分区”。在地下室各防火分区设置消防总箱单独配电,由低压柜放射式供电至各分区消防总箱。
《人民防空地下室设计规范》(GB 50038-2005)7.2.14条第1款规定:“ 供电系统设计应符合下列要求:每个防护单元应设置人防电源配电柜(箱),自成配电系统”;故在各个人防防护单元设置人防总箱,由电力系统电源柜和外部电源柜引来,各人防总箱均设置进线总开关和内、外电源转换开关。
4.2 线缆的选择
《住宅建筑电气设计规范》(JGJ 242-2011)6.4.3条和6.4.4条,消防设施供电干线均采用无卤低烟阻燃耐火线缆,明敷的非消防供电干线采用无卤低烟阻燃线缆。
根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)10.1.10条第3款“消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内;确有困难敷设在同一电缆井、沟内时,应分别布置在电缆井、沟的两侧,且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。”我们在设计带商业服务网点的高层住宅建筑时,非消防配电线路和消防配电线路均共电缆井敷设,应注意电缆井内的消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。
火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐火铜芯电线电缆,报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆,《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-2013)11.2.2条有规定。
4.3 线缆敷设
根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-2013)11.2.1条,火灾自动报警系统的传输线路应采用金属管、可挠(金属)电气导管、B1级以上的钢性塑料管或封闭式线槽保护。
《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)10.1.10 条规定:消防配电线路明敷时(包括敷设在吊顶内),应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护,金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施;当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时,可不穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护;当采用矿物绝缘类不燃性电缆时,可直接明敷;暗敷时,应穿管并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm。
5 接地系统
本工程低压配电接地系统采用TN-S系统,各电气系统的接地采用共用接地网,接地网的接地电阻
根据《住宅建筑电气设计规范》(JGJ 242-2011)10.2.1条和10.3.4条,在配变电所做总等电位联结,装有淋浴或浴盆的卫生间做局部等电位联结,电气竖井内的接地干线,每隔3层与相近楼板钢筋做等电位联结。
6 结语
以上是笔者设计带商业服务网点的一类高层住宅建筑供配电的一些思路和做法,如有不足之处,请设计同行批评指正。
【1】 中国建筑东北设计研究院 JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范【S】 北京:中国建筑工业出版社,2008
【2】 公安部天津消防研究所,公安部四川消防研究所 GB 50016-2014 建筑设计防火规范【S】 北京:中国计划出版社,2014
【3】 中国建筑标准设计研究院 JGJ 242-2011 住宅建筑电气设计规范【S】 北京:中国建筑工业出版社,2011
【4】 上海市公安消防总队,公安部天津消防研究所 GB 50067-97 汽车库、修车库、停车场设计防火规范【S】 北京:中国计划出版社,1997
【5】 中国建筑设计研究院 GB 50038-2005 人民防空地下室设计规范【S】 北京:中国建筑标准设计研究院,2005
民用建筑电气设计规范范文3
关键词:民用建筑;供配电设计;解决对策
一、引言
民用建筑中的供配电设计是建筑电气设计中的重要组成部分,其设计质量的优劣直接影响到民用建筑电气设备的投资、运行、管理等。在设计过程中,除了要注意做到人生安全性的保障外,还必须对供电的可靠性、技术的先进性等问题进行思考。目前,随着我国社会主义市场经济的不断发展与人民生活水平的不断提高,民用建筑中居民用电量越来越高,我国目前的状况还无法与国外发达国家相比,因此,供配电设计人员应该意识到其中的差距,有责任将设计做到更加经济、合理、实用,让有限的资金充分发挥出其应有的作用。
二、民用建筑电气设计的特点
电气设备种类繁多,占据整个工程设计的主要地位。其中有电气照明设备,诸如楼道走道的照明设计、市内、楼道走道、安全和疏散诱导照明等等;电梯设备:客梯和货梯等等;给排水设备:生活水泵及消防泵;制冷设备:冷水机组等;锅炉房用设备:鼓风机和引凤机等;消防设备:排烟风机、正压风机等等。另外,耗电量大,但由很强的稳定性。在设计方案中,电气的用电量特别高,特别是在消防及日常生活方面,电量负荷极大,因此在建筑的时候,要采用两个独立的电源对其进行供电。
三、建筑电气设计基本原则
首先,经济性。在资金运营管理上,必须控制建筑电气初期的投资及实际操作中的成本费用,尽量做到经济合理。其次,安全性。无论什么,安全永远应该放在首位。建筑电气设计也是如此,在设计的时候应该将安全因素充分考虑在内。只有在安全的前提下,才能保证工作的顺利开展。在施工时候,要保证工作人员和负债人的安全和设备的安全,最大可能的减少运行中可能出现的故障,预防潜在危险的发生。此外,在平时工作中,做好安全检查工作,为安全稳定工作提供可靠保障。然后,可靠性;由于建筑电气设备一般在高电量下工作,因此必须提高电气设备的连续性和稳定性,进而保证电气设备正常运营。最后,灵活性。在进行建筑电气设计使,尽量使电气设备的操作简单化,方便工作人员的操作。
四、民用建筑供配电设计中常见的问题
近年来,由于很多很多民用建筑供配电的设计者缺乏对设计原则的理解,以及在一些规范条文理解上存在的差异,导致设计非常不合理,最终出现过分浪费、投资消耗过高、给居民带来安全隐患、使用不方便等问题。在民用建筑供配电设计中主要会遇到如下问题。
4.1、缺乏对相关规范的了解
我国《10kV及以下变电所涉及规范》中明确做出规定:变配电房不能设置在浴室、经常积水的地下室、厕所等地方,并且也不能与这些场所相毗邻。一般而言,民用建筑小区住宅楼在设计时通常将电配电房设计在一层,楼上的卫生间位置设置局部夹层。但是这种设计通常会由于屏蔽性能差、降噪处理措施不到位等原因而导致楼上住户的频繁投诉。我国于2011年最新颁布并实施的《住宅建筑电气设计规范》中明确规定:当配变电所设在住宅建筑内时,配变电所不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧,不应该设置在住宅建筑低下的最底层。这些规定都比较明确的要求住宅楼下不能设置变配电房。
4.2、供电设备的设置不符合规范
根据我国《民用建筑电气设计规范》中规定:当消防用电负荷为二级并采用交流电源供
电时,宜采用双回路树干式供电,并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集蓄电池或灯具内附电池组时,可由单回线路树干式供电,并按防火分区设置应急照明配电箱。但是,在实际设计中,由存在着在理解上的偏差,民用建筑供配电设计人员、民用建筑的审查人员、校对人员经常会要求在住宅楼消防电梯前室的一两个应急灯也要求单独设置双电源切换箱。从设计的经济性考虑,这样做很明显比较浪费。如果在民用建筑的每一层的每个防火分区都设置应急照明配电箱,那就更不合理了。
4.3、选择电缆及导体截面时考虑欠周全
在民用建筑供配电设计中,很多设计人员在对电缆及导体的截面积选择进行设计时,通常只对负荷计算出的电流满足要求即可,根本不考虑用电设备的端电压,远距离供电。例如:在高层民用建筑中的电梯、建筑屋顶的小风机等设备。由于电能在传输过程中存在线路的电压损失问题,当电能传输到用电设备端时,此时的电压已经无法满足电压的偏差与电机启动的要求。我国《供配电系统设计规范》中明确规定:对用电设备端电压的偏差允许值的要求为:电动机为±5%,一般工作场所的照明为±5%,而对于那些远离变电所的小面积一般工作场所的照明、应急照明、道路照明、警卫照明等为+5%、-10%。
五、民用建筑供配电设计中注意事项及相关问题的解决方式
5.1、入户的电源进线注意事项
随着我国社会主义市场经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,大部分民用建筑中居民用电量逐年增加,特别是近年来,随着全球变暖及其他环境问题的出现,冬季和夏季人们的采暖及纳凉基本依靠空调来实现,很多家庭中安装了大功率的中央空调、电热水器等电气设备。值得注意的是,家庭用的小型中央空调中系统是由风机盘管及空调主机共同构成的,风机盘管的电压为220V,空调的主机电压为380V。那么供配电设计人员在设计时就必须注意此时住宅的电源应选择三相电源进线,而出现的回路也应选择设置成一路三相断路器作为中央空调的主机电源。
5.2、配电系统地注意事项
按照我国出台的《住宅设计规范》中的规定,民用建筑住宅的供电应选用TN-S、TT、TN-C-S三种方式接地。对高层电梯住宅附有配电所时选用TN-S系统,在设计中由城市公用的低压线路来供电的民用建筑常常选用TT系统,居民小区的每幢建筑由小区变配电站来配电时选用TN-C-S系统。
5.3、室内部分设计的注意事项
目前,民用建筑中室内的主要供配电设计主义电热水器、浴霸、厨房的燃气报警器等的插座的配置问题。例如:一般而言,浴霸主要分为两头灯、三头等、四头灯,均需配备单相三极插头及配套的开关;再例如:电热水器也应配备三极插头,设计时一定要观察卫生间的布局来预留单相三极防漏插座。
六、结束语
在一定程度上,建筑的发展直接带动了电气设备的发展和进步,而科技的运用也为电气设备的应用带来了机遇。随着电气设计越来越精品化,新产品和新技术也不断涌现,也促进了电气设计和施工持续发展和日渐成熟。民用建筑的不断完善与发展,供配电设计作为其中的一项重要内容必须引起设计人员的高度重视,设计必须规范,考虑电气未来飞速发展的趋势,努力实现民用建筑供配电设计的经济性、稳定性、可靠性、安全性。
参考文献
[1] 徐家汇,马志杰.建筑供配电设计中应急电源EPS的应用[J].中国西部科技.2013(09)
[2] 马可可,冯志祥.浅谈住宅小区箱变供配电设计中的几个问题[J].大众科技.2014(09)
民用建筑电气设计规范范文4
论文摘要:为了提高现代高层建筑电气设计质量,结合规范和工程管理经验,详细阐述了现代高层建筑电气设计的主要内容,并提出了设计中应注意的有关问题。
高层建筑越来越多,也逐渐为人们所认可,但是高层建筑电气设计质量保证是比较复杂的一个课题,同时,高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题。目前设计者应该熟悉和掌握的与高层建筑电气有关的设计规范主要有「高层民用建筑设计防火规范(GB 50045-95以下简称“高规”)、「火灾自动报警系统设计规范(GB 50116-98以下简称“报警规范)、「民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92以下简称“民规")等。前两部是国家标准,后者是国家建设部的行业标准。
1、高层建筑电气设计的主要内容
1.1负荷的计算 电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备,安全可靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算,基本上采用负荷密度法和需要系数法。
1.2供电电源及电压的选择 为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式,原则上是两路同时供电,互为备用。另外,还须装设应急备用柴油发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压,都采用10kV标准电压等级。
1.3高低压配电系统的设计 (1)高压配电系统:现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段,自动切换,互为备用。(2)计费方式,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。(3)为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流,正常时变压器解列运行,中间设联络开关。(4)高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。
1.4主要设备的选型 (1)高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层,按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。(2)电力变压器。根据防火要求,主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。(3)低压配电屏。国外低压配电屏的结构,几乎都做成抽屉式,特别是大容量的出线,则做成手车式。(4)应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快,故障率低等优点。
1.5变电所位置的确定 现代高层建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时,应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。
1.6电气照明设计 电气照明设计,包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置,眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系,应该相互配合,在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源,可以取得节能的明显效果。
1.7防雷与接地 现代高层建筑的防雷设计,除采用避雷针和避雷带的传统做法外,近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用,但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙,与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。
现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地,都是合在一起的,组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定,通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求,仍需要装设水平的人工接地体,将主要的建筑物基础连接成接地网,这对均衡电位,提高安全性都有好处。
1.8电梯 电梯按使用功能分,有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种;按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等;按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型,不是电气设计人员单方面所能决定的,必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。
1.9消防自动报警和自动灭火系统 现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统,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四个部分,实现报警灭火自动化。
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。关于高层建筑中消防用电的设计问题,涉及到其他许多学科,而且规模越大,功能越多,控制内容越广泛,设计内容也就越复杂。
2、建筑电气设计中的节能原则
由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源——电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:
2.1满足建筑物的功能 即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;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。
2.2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。
2.3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。
因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
民用建筑的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备,以达到真正节能的目的。
参考文献
[1]李海安,黎文安.实用建筑电气技术[M].北京:水力水电出版社,1996.
[2]徐文根.工业与民用配电设计手册[M].北京:水力水电出版社,1996.
民用建筑电气设计规范范文5
关键词: 住宅电气; 电气设计; 解决办法
Abstract: the paper mainly according to the characteristics and requirements of residential design, the problems existing in the design, combined with the engineering practice puts forward the problems that should pay attention to and feasible solution.
Keywords: residential electrical; Electrical design; solution
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
随着经济的发展,人们生活水平的提高,人们的居住条件大为改观。从以前的满足有房子住到讲究居住质量,具体体现在一是以环境相协调;其次是利用各种新材料、新技术,以此来提高居住档次和生活品位。电气设计工程质量的好坏是直接影响建筑工程质量的一个重要因素,在施工前一定要制定切实可行的预防措施,把质量问题消灭在萌芽状态。这就对电气设计工程的设计施工人员提出更高的要求,把电气设计工程放在重要的位置上,抓好电气设计工程的质量管理工作,确保电气设计工程质量,保障广大人民生命财产的安全。其中最突出的表现就是电气的快速发展,相关技术及设备在生活中的应用。提出了以综合布线为代表的智能化技术的新概念。
一、配电系统总开关及分户总开关选择不合乎规范要求
当今电气开关品种繁多,可供挑选的断路器型号更是不胜枚举,针对电源总开关的选择,国家标准做了详尽的规定。国家标准《低压配电设计规范》(GB50054-95)第4.4.21条及《民用建筑电气设计规范-2008》7.6.8第5条:“为减少接地故障引起的电气火灾危险而装设的漏电保护器,其额定动作电流不应超过0.5A。”国家标准《住宅设计规范》( GB50096-1999)第8.5.2条第7款:“每幢住宅的总等电源进线断路器,应具有漏电保护的功能。”中华人民共和国行业标准《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)第8.5.21条:“多功能综合保护电器(例如具有过电流、漏电、断相、过电压、低电压等多重功能的保护器)宜有识别不同故障类型的信号指示。”
根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)的8.5.15条规定:N线上严禁安装可以单独操作的单相开关电气。在住宅配电系统中,多采用TT或TN-S系统,在国标《低压配电设计规范》(GB50054-95)的4.5.5条、4.5.6条及《民用建筑电气设计规范-2008》7.6.9第5条、第6条规定“在TT或TN-S系统中,当N线的截面与相线相同……N线上可不装保护”。“在TT或TN-S系统中, N线上可不装设电器将N线断开,当需要断开时,应装设相线和零线一起断开的保护电器。”上述设计做法也是与此规定相一致的。
二、接地故障保护的具体设计与规范要求有差异,具体操作性差
众所周知,住宅设计中的保护已由过去的单一的电源的重复接地保护、专用保护线PE线的设置的基础上增加了总等电位联结及局部的辅助等电位联结,这些措施都是接地故障保护必不可少的重要措施。
总等电位联结的作用在于使外露可导电部分、装置外可导电部分以及地面的电位趋于接近,从而降低接触电压。总等电位联结还具有另一重要作用,即消除或降低自外部窜入建筑物电气装置内的危险电压。无论采用何种接地系统,都应将下列导电体互相联结:PE、PEN干线、电气装置接地极的接地干线;建筑物内水、煤气、采暖、空调等重要管道、建筑物金属构件,将它们经等电位联结线汇集到接地母排上互相连通,即完成等电位联结。
笔者有幸接触过一些这方面的设计,感觉存在的问题还是较普遍的,突出的表现如下:
1.电源接地保护与防雷保护接地分开设置;接地体型式、做法多半简单采用外设人工接地体。
《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94、2000年版)第3.4.2条规定“……防雷接地装置宜与电气设备等接地装置共用。防雷接地装置宜与埋地金属管道相连。当不共用、不相连时,两者间在地中的距离不应小于2m。在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下,接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。”
实际工程中,在住宅周围想找一个比较好的空闲地方做人工接地体是很难的,况且也难保证与其它金属管道在地中2m以上的安全距离。如没有详细的设计施工图,虽然要求明确,施工时也是一句空话。其次人工接地体的寿命、维护也是应考虑的因素。实际情况是管理单位几乎对接地装置不做测试和维护。如果利用基础地梁、柱、板钢筋做接地体,则既能一劳永逸、免于维护;又能合乎接地体敷设成环形接地体的规范要求,真是一举多得。并且这种做法也易于实现总等电位联结,施工方便,可操作性强。
2.总等电位联结设计要求简单、不明确,施工时难以操作
现行的有些做法是设计时对总等电位做法只是在设计说明中笼统要求一下。怎么联结,用什么材料均一概未明确;或出一个做法示意图。真正施工时很难达到预期的效果。比较详细的就是在电源进户处要求设一接地母排箱,各种金属管道、金属构件等用专用联结线与母排连通。这种做法是可行的,笔者认为对于住宅来讲,采用这种方案就显得很不经济。
三、住宅电源插座设计数量、安装位置、功能型式没有完全满足现代住宅的功能使用要求
一个好的设计,尤其是插座的选型、安装数量、安装位置应该体现以人为本的思想;应与建筑美学、使用方便相一致。插座数量、安装位置的选定就要考虑装修家具的最终位置,做到美观、不冲突,不至于住户入住装修时不得不改动太多、造成二次浪费。如有的设计在设计卧室插座时,只是简单的在墙的中间位置设置一组插座。这样的考虑显然没有注意床等家具的具置摆放,实际使用不仅不方便,而且移动导线长不安全、不美观;又如空调插座设置存在的问题也不少,一是客厅不论面积大小,均设挂机插座。孰不知,20m2以上客厅用户在选购空调时恐怕柜机是首选。如果用户在装修时未注意到此细节,使用时带来的不便与美观差的问题是显而易见的。对于壁挂式空调有的建议安装高度为1.8-2.0m,笔者根据实际使用情况认为2.2m高度最适宜,能较好的与装修后实际使用效果相协调。壁挂式空调插座安装的最好位置在窗间墙与内墙交界处。
设计中在有固定用电处设置专用电源插座,如空调机、洗衣机、冰箱、抽油烟机、电热水器等处;在用电集中之处需增加电源插座的设置数量,尽量减少或避免插座板的使用,如客厅电视柜和书房书桌处,此两处用电设备多。
除增加电源插座的设置数量外,插座的选型还要做到有的放矢。国标GB50055-93中第8.0.7条规定,对于插拔插头时触电危险性大的日用电器,宜采用带开关能切断电源的插座。此规定的目的应是尽可能减少插拔插头来断电,利用插座所带开关断电,提高用电安全。
四、结束语
高层住宅建筑在电气设计上应注意用户的要求、安全性等各方面因素,电气设计工程质量的好坏是直接影响建筑工程质量的一个重要因素,因此,建筑电气设计应该得到相应的重视。
参考文献:
[1]银雪.住宅电气设计中电源插座的设置.建筑电气,2002(2):42~44.
[2]住宅设计规范. GB50096-1999、2003年版.
民用建筑电气设计规范范文6
【关键词】民用建筑;供配电;负荷计算;配电模式
由于民用建筑人口集中、楼房之间有较大的空间,存在众多曲径、多样化用电设备等。因此,民用建筑供配电工程设计具有更高的复杂性,必须根据生活用电特点设计安全、可靠的供配电方案[1]。
1 民用建筑供配电工程的总体电气设计
1.1 民用建筑电气设计的原则
民用建筑电气设计必须贯彻执行国家有关工程的政策和法令,应当符合现行的国家标准和设计规范。电气设计还应遵守有关行业、部门和地区的特殊规定和规程。在上述的前提下力求贯彻以下原则:
应当满足使用要求和保证“安全用电”;
确立技术先进、经济合理、管理方便的方案;
设计应适当留有发展的余地;
设计应符合现行的国家标准和设计规范。
1.2 电气设计的程序
民用建筑电气设计主要包括初步设计阶段与施工图纸设计阶段。其中初步设计阶段的主要工作是:了解和确定建设单位的用电要求;落实供电电源及配电方案;确定工程的设计项目;施工图纸设计阶段,根据对比与遴选出的最终设计方案,其中涉及设计方案中规定的设计目标、规范、技术细节等供配电工程设计文本,开展下一步可执行的施工程序与步骤设计,进行基础性的用电负荷计算;确定供配电设备容量与类型;编制出施工图设计文件等。
2 民用建筑用电负荷计算
民用建筑的负荷计算是为了确定建筑物的用电计算负荷,以便正确合理地选择电气设备和器材,并为进行无功补偿提供依据。
本文以照明用电负荷计算为例进行介绍。测算住户照明用电负荷的方法有两种:
(1)单位指标法
假设待计算的总用电负荷为Pjs(适用于照明及家用电负荷),则给予单位指标法的计算公式为:
Pjs=∑Pei×Ni÷1000(kW)①
①式中,Pei为单位用电指标,Ni为单位数量,如户数。
(2)单位面积法,按单位面积法计算负荷,其表达式为:
PM=Ped×S×η②
②式中,PM为实际最大负荷,单位为kW,Ped为单位面积计算负荷,单位为W/m2,S为小区总面积,单位为m2。η为同时系数。
确定用电负荷是进一步完成供配电设备容量与类型选择的基础。为了保证供配电过程的安全性与可靠性,在计算用电负荷时还需要给出一定的安全余量,具体操作根据实际工程需要决定。
3 供配电设备与模式选择
供配电设备选型需要根据用电过程的安全性、可靠性以及经济性来完成,具体操作如下。
3.1 供配电设备的选择方式
考虑到供配电过程可能处于正常工作模式、短路过流工作方式、电压不稳定工作方式等多种情况,因此需要综合多种情况可能性,给出恰当、可靠的供配电设备选型。
1)按工作电压选择电气设备
考虑电压不稳定条件下,根据一般家用电器允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1~1.15倍进行计算,这里可以将供配电设备的额定容量定为家用电器处于电压波动下的峰值即额定电压的1.15倍。
2)按工作电流选择电气设备
电气设备的额定电流IN是指在规定的环境温度下,设备的长期允许通过电流。IN不应小于该回路的最大持续工作电流。
3)按环境条件选择
按照设备的装置地点、使用条件、检修和运行等要求选择导体、电器的种类和形式。
3.2 变压器容量计算与选型
民用建筑尤其是高层建筑用电负荷大,大部分变压器长年接入电网运行,变压器的长期累计损耗相当可观。因此,研究变压器损耗与负荷率的关系,合理地决定变压器额定容量、类型对于安全、高效用电非常重要。
假设X#楼负荷计算结果为下表1:
则X#楼的箱式变压器选择为:根据负荷计算,实际运行后负荷功率为:421.3kW,负荷电流为638.61A;依据有关变压器运行规范及规程中的规定,确保变压器安全、经济、可靠运行的条件,应选择630kVA电力变压器做为#1箱式变的供电电源;此时变压器运行负荷率可达66.8%[2]。
目前应用于民用建筑供配电工程的配电变压器类型主要包括油浸式配电变压器S9系列配电变压器以及S11系列配电变压器等类型,根据民用供配电要求,综合考虑到经济型与安全可靠配电需求,这里建议选用S9系列配电变压器,结合以上变压器容量需求计算结果,X#楼选择使用S9-630kVA 10/0.4kV型配电变压器[3]。
4 供配电工程电气施工制图
电气施工图包括以下内容和图样:
1)设计说明。制定的设计说明包括拟采用的配电模式、负荷等级、线路走线、用电安全设计及施工细节比如电气安装高度、电器设备安装注意事项、施工安全规范等。
2)主要材料设备表。包括工程所需的各种设备、管材、导线等名称、型号、规格、数量等。设备材料表上所列的主要材料的数量,由于与工程量的计算方法和要求不同,不能作为工程量编制预算的依据,只能作为参考数量。
3)配电系统图。又称“电气原理图”,用来完整性、系统性的展示配电主设备以及附属设备之间的关联以及线路连接,同时也能反映各个设备部件之间的电信号走向。系统图不表示电气线路中各种设备的具体情况、安装位置和接线方式。
系统图有变、配电系统图,动力系统图,照明系统图,弱电系统图等。内容包括:整个配电系统的连接方式,从主干线至各分支回路的路数;主要变、配电设备的名称、型号、规格及数量;主干线路及主要分支线路的敷设方式、型号、规格。
4)电气平面图。表示电气线路和电气设备平面布置的图纸,也是进行电气安装的重要依据。平面图可以表示电气线路中各种设备的具体情况、安装位置和接线方式,但不表示电气设备的具体形状。内容包括:建筑物的平面布置、轴线分布、尺寸以及图纸比例;各种变配电设备的编号、名称,各种用电设备的名称、型号,以及它们在平面图上的位置;各种配电线路的起点、敷设方式、型号、规格、根数,以及在建筑物中的走向、平面和垂直位置;建筑物和电气设备防雷、接地的安装方式以及在平面图上的位置。
【参考文献】
[1]李兵,程大章.民用建筑供配电可靠性分析[J].电工技术杂志,2003,12:34-38.