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1、民用建筑低压电气设计浅析 作者： 日期：8 民用建筑低压电气设计浅析罗兵 四川省内江水电建筑设计研究院(641000)2 用电设备确定及容量的估算 电气设备中对民用建筑用电负荷的计算一般采用需用电系数法。但随着用电水平的提高，特别是家用电器普及和公共场所装璜兴起导致用电设备及负荷的急剧增加，过去电气设计中的一些容量规定和需用电系数已经远远不能满足当前的要求。 现将小康住宅和一般公共民用建筑用电设备和负荷的确定原则，建议如下：2.1 小康住宅用电设备和容量的确定 这是目前在民用建筑低压电气设计中一个最为严峻的问题，应引起高度重视。由于人民生活水平的日益提高，进入家庭的家用电器越来越多且增长速度越
2、来越快，从而导致许多家庭由于设计时对用电负荷估计不足，时常发生终端电器件和线路过载而烧毁事件，甚至发生火灾事故。有些楼房刚交到用户手中，就不得不增容和电气重复二次施工，浪费大量的人力物力。鉴于现状，建议住宅用电负荷的估计应在设计标准的基础上做适当的超前。表1 小康家庭用电负荷一览表 注明：110项合计并考虑同时系数，其设计负荷约为2000W；111项合计并考虑同时系数，其设计负荷约为3000W。 影响家用电器的主要因素是家用空调器、厨房电器、热水器、音响设备等。通过以下“小康家庭用电负荷一览表”就可以看出： 小康家庭用电负荷水平达到每户2000W，再加上日益普及的家用空调器的负荷，以及有无天然
3、气的供应问题，住宅装修带来的增加负荷，原有每户装2A电能表的设计显然已不能满足要求； 大套与小套住宅的用电设备容量的差距主要在于空调数量。根据以上分析，可以得出以下结论： (1) 在有天然气供应的情况下：一室一厅、二室一厅、三室一厅(二室二厅)、三室二厅、四室二厅的用电负荷分别计算为：3kW、4kW、5kW、6kW、7kW。 (2) 在无天然气供应的情况下，以上各种情况的用电负荷还应增加1kW。2.2 一般民用公共场所的用电设备及负荷的计算 现在民用公共场所的功能不再仅仅局限于基本功能使用上，由于室内设计的普及，对于这个社会文化的窗口，公共场所被赋以更加丰富的内涵。这要求电气设计师不仅在设计上
4、须参照建筑施工图，更重要的是须懂得建筑装修图。尤其是一些不常用、特殊设备的引入，而这些设备及容量均是有关设计手册所没有的。因此设计时必须与室内装饰设计师交流，尽可能地在设计前确定用电设备及收集有关设备的容量。在设计时，应考虑封闭使用场所使用柜式空调的可能及特殊区域的特殊使用设备，如：酒吧台考虑扎啤机、电茶具等设备负荷。现将部分设备的参数提供如下，以便装修及电气设计人员参考表2 部分用电设备负荷表 在所有负荷基础数收集完后，根据目前实际，特别是商用公共场所用电同时率都很高，个人认为可按同时率100%计算(歌舞厅除外)，这种计算方法的结果可能出现估计负荷销大的情况，若将此部分容量视为一种为今后发展
5、留有余地的配置是可行的。歌舞厅装设的灯具较多、负荷较重，但使用中许多设备都经过了调压、调光及灯光控制器的控制，该部分同时率较低，一般取值70%即可。3 电费计量及终端配电系统的设计 对于电费计量及终端配电系统的设计，最具代表性的是住宅电气设计。在城市住宅楼居民用电中，计算方式大都采用一户一表制，通常将计费电能表安装在居民室内或楼梯间，这种安装方式不利于抄表及管理，因此应采用集中式表箱。 集中式表箱金属制暗装，统一计量某一单元或某一幢楼房的住宅用电情况。电源进线宜采用TN-C-S系统，电源在引入建筑物后重复接地，其接地电阻R10，输出采用树干式供电，详见图3。 每套住宅内设置暗装终端组合电器，如
6、：PZ30系列照明配电箱。在设计终端配电箱系统时，应充分考虑用电安全、可靠、操作方便，检修容量以及留有一定裕量。现以二室二厅住宅为例，说明如下，见图4。 图4采用以上的设计方式主要是基于以下原则： (1) 考虑到今后维护的方便以及施工布线的简洁，采用每一房间一条回路供电。 (2) 考虑到厨房电器数量的日益增多，为防止过负荷，将其独立。 (3) 每一个空调插座皆采用一个回路。 (4) 主开关设置漏电保安器，以保证用电安全。 一般民用建筑有关此部分设计也可基于以上思想进行设计，如：供电分区特别是同一楼层三相供电，大型或要求供电质量较高的设备单独供电，不同计费单价的负荷分开供电，并分开计量等。其余有
7、关部分参见有关电气设计手册。4 照明设计 照明设计已经从原来单纯满足能见度要求发展为现在各种功能照明，照明设计已不再仅属于电气设计范畴，现在也属装修设计的内容之一。特别是在商场照明中，光不仅满足人们能见度的要求，更重要的作用是显示商场特点，增强商品的吸引力，渲染商业气氛。照明控制则从单一的开关控制发展为现在的模块式和大面积群控。 (1) 根据人的生理特点，选择理想的光源，确定适当的内照度和光色对比度，并根据室内整体环境合理进行照明布置，以获得高质量的室内照明环境。 (2) 照度与经济。无论是从视觉还是从舒适考虑选择理想照度，最后都要受经济水平和能源供应的限制。所以实际应用的照度标准大都是折中的
8、标准。由于近年来我国能源供应和输变电设施建设较快，以及人们对照度要求水平的提高，因此在设计时建议将国家现有照度标准提高50%进行设计。 (3) 光源、照度及物品老化。 对光敏感的材料，其老化、褪色的速度与照度水平、曝光时间和光源中红、紫外线的含量这三个因素有关。对光敏感的物品应采用远红外、紫外线的光源并降低照度，对光不敏感的物品，照度没有限制。 (4) 照明的方式及布置： 照明方式根据照明的光通分配可分为直接型、半直接型、漫射型、半间接型、间接型等； 照明的布局方式可分为整体照明、局部照明、装饰照明、安全照明、综合照明。 (5) 照明的控制方式。 照明的多样性以及数量庞大，传统建筑电气控制方法
9、即一个开关控制一个灯的方法显然已经不再适应现在的需要。最近新开发和合资的各种型号的小型空气断路器的普遍使用为群控提供了物质基础。这种小型断路器与传统的DZ12，DZ10系列最大的不同之处在于可频繁地开断与合闸，其寿命可达20000次循环。其分断能力46kA，特别适合自身具有变电站的场所。5 防雷与接地设计 建筑物的接地极，尤其是现代化高层建筑物及各种功能的接地极，以往大多数倾向工作接地极、保护接地极与防雷接地极必须分开，弱电接地极与强电接地极必须分开。近年来由于建筑物功能的增加，使强、弱电配电管线、非用电设备管路也大大增加，导致管线管路纵横交错。如果要求把各种接地极(包括引线)完全分开，而且分开间距必须满足规范要求，这是难以做到的。因此现在普遍建议采用联合接地方式，即将过去的分散接地演变到联合接地。具体做法是利用建筑物的桩基钢筋，用扁钢连成一体，或把部分桩基钢筋连成一体作接地极，接地电阻从4变成1，各种功能接地分别用引线(柱头内主钢筋也可以)引到同一接地极上。 对于已建成的建筑物，由于没有采用联合接地系统，而需要进行接地，特别是在城市房屋较为密集，常规接地施工较为困难，可采用降阻剂来保证接地电阻10。
