電(diàn)氣設計 | 建築電(diàn)氣四大系統有(yǒu)哪些應用(yòng)和功能(néng)？

       現代建築趨于多(duō)元化的風格，高度大、面積大、功能(néng)複雜，電(diàn)氣設計内容也日趨複雜，項目繁多(duō)。建築電(diàn)氣設計從狹義上僅指民(mín)用(yòng)建築中(zhōng)的電(diàn)氣設計，從廣義上講應該包括工(gōng)業建築、構築物(wù)和道路、廣場等戶外工(gōng)程。

       傳統建築電(diàn)氣設計隻包括供電(diàn)和照明，而今天一般将其設計的内容形容為(wèi)強電(diàn)和弱電(diàn)。将供電(diàn)、照明、防雷歸類在強電(diàn)，而其餘部分(fēn)，如電(diàn)話、電(diàn)視、消防和樓宇自控等内容統統歸于弱電(diàn)。這種分(fēn)類以電(diàn)壓的高低為(wèi)依據，強調了電(diàn)氣設計中(zhōng)所增加的消防、電(diàn)訊和自控内容與傳統電(diàn)氣設計内容完全不同，容易理(lǐ)解，所以很(hěn)快被人們所接受。

下面将進一步叙述建築電(diàn)氣子專業的具(jù)體(tǐ)設計内容

供電(diàn)系統

建築供電(diàn)主要是解決建築物(wù)内用(yòng)電(diàn)設備的電(diàn)源問題。包括變配電(diàn)所的設置，線(xiàn)路計算，設備選擇等。

供電(diàn)電(diàn)源及電(diàn)壓的選擇

　　供電(diàn)設計：包括供電(diàn)電(diàn)源的電(diàn)壓、來源、距離和可(kě)靠程度，如今供電(diàn)系統和遠(yuǎn)景發展情況；用(yòng)電(diàn)負荷的性質(zhì)、總設備容量和計算負荷；變配電(diàn)所的數量、容量、位置和主接線(xiàn)；無功功率的補償容量和補償前後的功率因數；備用(yòng)容量和備用(yòng)電(diàn)源供電(diàn)的方式；繼電(diàn)保護的配置、整定和計量儀表的配置。

　　為(wèi)了保證供電(diàn)可(kě)靠性，現代高層建築至少應有(yǒu)兩個獨立電(diàn)源。具(jù)體(tǐ)數量應視當地電(diàn)網條件而定。兩路獨立電(diàn)源運行方式，原則上是兩路同時使用(yòng)，互為(wèi)備用(yòng)。此外，還必須裝(zhuāng)設應急柴油發電(diàn)機組，并要求在15s内走道恢複供電(diàn)，保證應急照明、消防設備、電(diàn)腦電(diàn)源等用(yòng)電(diàn)。國(guó)内高層建築大都采用(yòng)10kV等級，對用(yòng)電(diàn)量大而且有(yǒu)條件的，建議采用(yòng)35kV深入負荷中(zhōng)心供電(diàn)。

電(diàn)力負荷的計算

　　電(diàn)力負荷是供電(diàn)設計的依據參數。計算準确與否，對合理(lǐ)選擇設備、安(ān)全可(kě)靠與經濟運行，均起着決定性的作(zuò)用(yòng)。負荷計算的基本方法有(yǒu)：利用(yòng)系數法、單位負荷法等。

短路電(diàn)流計算

　　計算各種故障情況，以确定各類開關電(diàn)器的整定值、延時時間。

高壓接線(xiàn)

　　現代高層建築一般要求采用(yòng)兩路獨立電(diàn)源同時供電(diàn)，高壓采用(yòng)單母線(xiàn)分(fēn)段、自動切換、互為(wèi)備用(yòng)。母線(xiàn)分(fēn)段數目，應與電(diàn)源進線(xiàn)回路數相适應。隻有(yǒu)供電(diàn)電(diàn)源為(wèi)一主一備時，才考慮采用(yòng)單母線(xiàn)不分(fēn)段的型式。若出線(xiàn)回路較多(duō)時，通常考慮分(fēn)段。電(diàn)源進線(xiàn)方式多(duō)采用(yòng)電(diàn)纜埋地或架空引入。

　　高壓配電(diàn)系統及低壓幹線(xiàn)配電(diàn)方式常采用(yòng)放射式，樓層配電(diàn)則為(wèi)混合式。現代高層建築的豎井多(duō)采用(yòng)插接母線(xiàn)槽。水平幹線(xiàn)因走線(xiàn)困難，多(duō)采用(yòng)動力與豎井母線(xiàn)通過插接箱連接。每層樓豎井設層配電(diàn)小(xiǎo)間，經過插接箱從豎井母線(xiàn)取得電(diàn)源。當層數較多(duō)或負荷巨大時，可(kě)按樓層分(fēn)區(qū)供電(diàn)或将變壓器分(fēn)散布置，但要進行經濟分(fēn)析。

低壓配電(diàn)線(xiàn)路設計

　　首先确定進戶線(xiàn)的方位，然後确定各區(qū)域總配電(diàn)箱、分(fēn)箱的位置，根據線(xiàn)路允許電(diàn)壓降等因素确定幹線(xiàn)的走向，管材型号和規格，導線(xiàn)截面等，繪制平面圖。

低壓配電(diàn)系統的各級開關，一般采用(yòng)低壓斷路器。設計時注意選擇性，保護等級不宜超過三級。重要負荷要求兩路供電(diàn)、末端切換，如消防電(diàn)梯，要求在電(diàn)梯機房設置切換裝(zhuāng)置、互為(wèi)備用(yòng)。配電(diàn)設計包括配電(diàn)系統的接線(xiàn)、主要設備選擇、導線(xiàn)及敷設方式的選擇、低壓系統接地方式選擇等。

電(diàn)氣設備選擇

　　現代建築要求電(diàn)氣設備防火、防潮、防爆、防污染、節能(néng)及小(xiǎo)型化。電(diàn)氣工(gōng)程師所要選擇的産(chǎn)品包含在每個設計子項之中(zhōng)，主要有(yǒu)電(diàn)源設備、高低壓開關櫃、電(diàn)力變壓器、電(diàn)纜電(diàn)線(xiàn)、母線(xiàn)槽、開關電(diàn)器、照明燈具(jù)、電(diàn)訊産(chǎn)品、消防安(ān)防産(chǎn)品、樓宇自控産(chǎn)品等。

繼電(diàn)控制與保護

　　沒有(yǒu)十全十美的系統，沒有(yǒu)可(kě)靠的設備，對于各種突發的意外情況，對關鍵點進行保護，是電(diàn)力系統工(gōng)程師的職責之一。

電(diàn)力管理(lǐ)

　　功率因數要求補償到0.9～0.95，可(kě)采用(yòng)集中(zhōng)補償或分(fēn)散補償方式。為(wèi)降低變壓器容量，集中(zhōng)補償裝(zhuāng)置通常采用(yòng)幹式移相電(diàn)容器，設置在低壓配電(diàn)櫃一起。

變配電(diàn)所設計

　　根據建築特點，确定變電(diàn)所設計是建築供電(diàn)的重點，其設計的内容主要有(yǒu)：變配電(diàn)所的負荷計算；無功功率補償計算；變配電(diàn)室的位置選擇；确定電(diàn)力變壓器的台數和額定容量的計算；選擇主接線(xiàn)方案；開關容量的選擇和短路電(diàn)流的計算；二次回路方案的确定和繼電(diàn)保護的選擇與整定；防雷保護及接地裝(zhuāng)置的設計；變配電(diàn)所内的照明設計；編制供電(diàn)設計說明書；編寫電(diàn)氣設備和材料清單；繪制配電(diàn)室供電(diàn)平面圖；二次回路圖及其他(tā)施工(gōng)圖。

電(diàn)梯

　　電(diàn)梯按使用(yòng)功能(néng)分(fēn)類有(yǒu)：客梯、普通客梯、觀景梯、服務(wù)梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等；按速度劃分(fēn)有(yǒu)：低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯；按電(diàn)流分(fēn)為(wèi)直流和交流梯。設計人員的任務(wù)是确定電(diàn)梯台數和決定電(diàn)梯功能(néng)。電(diàn)梯的配置和選型，往往是建築師根據建築需要作(zuò)出決定，電(diàn)氣設計人員與建築師共同研究确定。為(wèi)縮短候梯時間、提高運輸能(néng)力，采用(yòng)高速電(diàn)梯、分(fēn)區(qū)控制和電(diàn)腦群控已經是常見的。

照明系統

　　電(diàn)氣照明設計包括設計說明、光源選擇、照度計算、燈具(jù)造型、燈具(jù)布置、安(ān)裝(zhuāng)方式、眩光控制、調光控制、線(xiàn)路截面、敷設方法和設備材料表等。照明設計和建築裝(zhuāng)修有(yǒu)着非常密切的關系，應與建築師密切配合，以期達到使用(yòng)功能(néng)和建築效果的統一。綠色照明是指在設計中(zhōng)廣泛采用(yòng)新(xīn)的材料、技(jì )術、方法，達到節能(néng)、高效及環保的要求。

電(diàn)光源

　　選擇人工(gōng)光源是照明設計的步。從愛迪明白熾燈以來，電(diàn)光源也幾經改朝換代。了解各類電(diàn)光源的特點是我們電(diàn)氣設計工(gōng)程師的職責。

照明計算

　　照度計算是設計的理(lǐ)論根據，一絲不苟地進行照度計算、三相平衡計算、燈具(jù)配光曲線(xiàn)選擇，是照明設計的基本功。有(yǒu)人認為(wèi)，照明設計是比較容易的一部分(fēn)，那是僅僅看到照明設計人員在一個又(yòu)一個畫燈泡的現象，而不了解照明設計所涉及的複雜理(lǐ)論和在實際選型中(zhōng)所涉及的多(duō)種因素。

燈具(jù)選型

　　根據不同的場合選擇不同的燈具(jù)，以達到預期的效果，往往需要電(diàn)氣工(gōng)程師與建築師協商(shāng)。電(diàn)氣工(gōng)程師需要更多(duō)的考慮技(jì )術規格方面的因素，如燈具(jù)效率、照度值、功率消耗等，而某些涉及美學(xué)的問題，屬于仁者見仁、智者見智，建築師和業主往往有(yǒu)不同的見解。實際工(gōng)作(zuò)中(zhōng)，電(diàn)氣工(gōng)程師有(yǒu)責任對建築物(wù)的基本照明做出安(ān)排，對燈具(jù)進行選型。

應急照明

的電(diàn)源遲早會出現中(zhōng)斷的情況，出于生理(lǐ)和心理(lǐ)的安(ān)全需要，設置應急照明是必須的。

環保和節能(néng)

環保：環境保護的重要性不言而喻，我們隻有(yǒu)一個地球，破壞環境無異于殺雞取卵。增強電(diàn)氣工(gōng)程師在設計中(zhōng)的環保意識，是我們應盡的責任。

節電(diàn)：節省能(néng)源是我國(guó)經濟建設中(zhōng)的一項重大政策，節約用(yòng)電(diàn)是節約能(néng)源中(zhōng)的一個重要方面，它直接關系到建築物(wù)的運行效率和其中(zhōng)人們的生活、工(gōng)作(zuò)。節電(diàn)方案的設計應根據技(jì )術先進、安(ān)全适用(yòng)、經濟合理(lǐ)、節約能(néng)源和保護環境的原則确定。采用(yòng)合理(lǐ)的配電(diàn)方式，采用(yòng)高效電(diàn)氣設備，采用(yòng)無功功率補償和電(diàn)腦優化控制等措施，節約用(yòng)電(diàn)。

電(diàn)氣減災系統

電(diàn)氣減災系

安(ān)全用(yòng)電(diàn)

　　人的生命安(ān)全是我們在運行電(diàn)力系統中(zhōng)所必須首先考慮的問題。電(diàn)是雙刃劍，安(ān)全使用(yòng)才能(néng)帶來方便和效益，我們應該牢記：安(ān)全。

防雷

　　雷擊是一個概率事件，設置接閃器等防雷裝(zhuāng)置增大了落雷的概率，但可(kě)以有(yǒu)效地控制雷擊災害。傳統的防雷方法是采用(yòng)避雷針、避雷帶等，近年來用(yòng)過的有(yǒu)消雷器和放射式避雷針，但在國(guó)内理(lǐ)論界基本是否定的。而提前放電(diàn)和抗雷器等避雷方法理(lǐ)論界還在争論之中(zhōng)。本書22章有(yǒu)簡練的綜述。

防火

　　随着建築物(wù)的日趨複雜化，功能(néng)的多(duō)樣化，防火問題變得越來越重要。由于電(diàn)氣原因引起的火災也在不斷上升之中(zhōng)。建築防火設計包括所有(yǒu)的設備專業，水要有(yǒu)噴淋、消防泵，暖通要有(yǒu)防排煙，電(diàn)氣的火災探測器、通信和聯動控制系統更是必不可(kě)少的。

防盜

　　現代社會科(kē)技(jì )的發展使我們擁有(yǒu)了更多(duō)的手段來保證自身和設備的安(ān)全。防盜設計包括：閉路監視系統、巡更系統、傳呼系統、車(chē)庫管理(lǐ)系統等。

防空和防爆

　　戰争和意外爆炸也是設計建築物(wù)要考慮的問題。作(zuò)為(wèi)電(diàn)氣設計工(gōng)程師，在作(zuò)設計繪圖中(zhōng)要根據需要研究和落實保安(ān)措施。

　　建築供電(diàn)設計是建築工(gōng)程設計的一部分(fēn)，在不同的設計階段有(yǒu)不同的深度要求。那種超越設計階段的做法不是錦上添花(huā)，而是畫蛇添足。

信息系統

電(diàn)視

　　為(wèi)了使用(yòng)戶收看好電(diàn)視節目，公(gōng)共建築一般都設置共用(yòng)天線(xiàn)電(diàn)視接收系統CATV和有(yǒu)線(xiàn)電(diàn)視系統CCTV。它們都是有(yǒu)線(xiàn)分(fēn)配網絡，除收看電(diàn)視節目外，還可(kě)以在前端配合一定的設備，如攝像機、錄像機、調制器，自己制作(zuò)節目形成閉路電(diàn)視系統進線(xiàn)節目的播放。

　　進行分(fēn)配系統設計時，應對電(diàn)視機輸入端的電(diàn)平範圍進行合理(lǐ)計算。視頻同軸電(diàn)纜、高頻插接件、線(xiàn)路放大器、分(fēn)配器、分(fēn)支器的選擇，應注意系統的匹配及産(chǎn)品的質(zhì)量。天線(xiàn)的位置十分(fēn)重要的，應該選擇在沒有(yǒu)遮擋、沒有(yǒu)幹擾、安(ān)裝(zhuāng)方便的地方。

電(diàn)話

　　電(diàn)話設計包括電(diàn)話設備的容量、站址的選定、供電(diàn)方式、線(xiàn)路敷設方式、分(fēn)配方式、主要設備的選擇、接地要求等。

廣播

　　旅遊建築的音響廣播設計包括公(gōng)衆廣播、客房音響、宴會廳的獨立音響、舞廳音響等。公(gōng)衆音響平時播放背景音樂，發生火災時，兼作(zuò)應急廣播用(yòng)。客房音響的設置目的是為(wèi)客人提供的音樂享受，建立舒适的休息環境。宴會廳多(duō)是多(duō)功能(néng)的，必須設置專用(yòng)的音響室，配備組合音響設施，以适應各種不同會議要求。餐廳、多(duō)功能(néng)廳、酒吧間為(wèi)滿足各類晚會的需要，宜配置可(kě)移動的音響設備。飯店(diàn)前廳一般要設計音樂噴泉。

網絡

　　網絡設備的出現是随着信息工(gōng)業的發展而出現在建築物(wù)中(zhōng)的新(xīn)事物(wù)。信息時代的到來，使我們的生存成了比特的組合。

電(diàn)腦管理(lǐ)系統

　　電(diàn)腦管理(lǐ)系統是指對建築物(wù)中(zhōng)人流、物(wù)流進行現代化的電(diàn)腦管理(lǐ)，如車(chē)庫管理(lǐ)、飯店(diàn)管理(lǐ)等子系統。

樓宇自控

　　自動控制與調節：包括根據工(gōng)藝要求而采用(yòng)的自動、手動、遠(yuǎn)程控制、連鎖等要求；集中(zhōng)控制或分(fēn)散控制的原則；信号裝(zhuāng)置、各類儀表和控制設備的選擇等。樓宇自控是智能(néng)建築的基本要求，也是建築物(wù)功能(néng)發展的時代産(chǎn)物(wù)。

有(yǒu)一點忠告：無論是規範、圖集、手冊、教材和參考書，都不是隻讀一遍就能(néng)掌握的，沒有(yǒu)真正的工(gōng)程經驗，對很(hěn)多(duō)知識的認識很(hěn)難做到深刻，所以，千萬不要覺得自己已經讀過，就完成任務(wù)。要堅持學(xué)習，常讀常新(xīn)，才能(néng)不懈進步。