民用建筑电气设计规范范文

导语：如何才能写好一篇民用建筑电气设计规范，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：规范（JGJ16-2008）； 负荷计算； 几点商榷

《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）于2008年8月1日施行，它是在《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）基础上进行修编的，本文结合笔者多年的电气图审实际工作经验，就负荷计算条文作一商榷。

1.规范异点

1.1 负荷计算方法

规范（JGJ/T16-92）为：

⑴在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。

对于住宅，在设计的各个阶段均可采用需要系数法。

⑵用电设备台数较多，各台设备容量相差不悬殊时，宜采用需要系数法，一般用于干线、配变电所的负荷计算。

⑶用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法，一般用于支干线和配电屏（箱）的负荷计算。

规范（JGJ16-2008）为：方案设计阶段可采用单位指标法；初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法。

1.2 计算设备功率

规范（JGJ/T16-92）为：

⑴ 对于不同工作制的用电设备的额定功率应换算为统一的设备功率。

① 连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。

② 断续或短时工作制电动机的设备功率，当采用需要系数法或二项式法计算时，是将额定功率统一换算到负载持续率为25%时的有功功率。

③电焊机的设备功率是将额定功率换算到负载持续率为100%时的有功功率。

⑵照明用电设备的设备功率为：

①白炽灯、高压卤钨灯是指灯泡标出的额定功率。

②低压卤钨灯除灯泡功率外，还应考虑变压器的功率损耗。

③气体放电灯、金属卤化物灯除灯泡的功率外，还应考虑镇流器的功率损耗。

⑶镇流器的设备功率是指额定交流输入功率。

⑷成组用电设备的设备功率，不应包括备用设备。

规范（JGJ16-2008）无此项内容。

1.3 等效三相负荷计算

规范（JGJ/T16-92）为：⑴ 只有相负荷时，等效三相负荷取最大相负荷的3倍。

⑵ 只有线间负荷时，等效三相负荷为：单台时取线间负荷的√3倍；多台时取最大线间负荷的√3倍加上次大线间负荷的（3√3）倍。

⑶ 既有线间负荷又有相负荷时，应先将线间负荷换算为相负荷，然后各相负荷分别相加，选取最大相负荷乘3倍作为等效三相负荷。

规范（JGJ16-2008）无此项内容。

1.4 需要系数法计算负荷

规范（JGJ/T16-92）为：当采用需要系数法计算负荷时，应将配电干线范围内的用电设备按类型统一划组。配电干线的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数。变电所或配电所的计算负荷，为各配电干线计算负荷之和再乘以同时系数。计算变电所高压侧负荷时，应加上变压器的功率损耗。

规范（JGJ16-2008）无此项内容。

2.对比分析

2.1 负荷计算方法

规范（JGJ16-2008）只保留了第1点内容，删除了第2、3点内容。后面二点在民用建筑设计中很少碰到，笔者认为可以删除，对设计影响不大。

2.2 计算设备功率

规范（JGJ/T16-92）对此项内容进行了具体规定，方便设计人员针对各种不同情况计算设备功率。而规范（JGJ16-2008）删除了该项内容，笔者认为不妥，使设计人员设备功率选取没有依据。

2.3 等效三相负荷计算

规范（JGJ/T16-92）对计算等效三相负荷三种情况分别作了规定。而规范（JGJ16-2008）删除了等效三相负荷计算规定。从笔者电气图审情况来看，因规范无规定，电气设计人员计算设备容量时，常常不按等效三相负荷计算，而只简单地将所有分回路设备容量相加，这样势必造成所取设备容量偏小，留下安全隐患。

2.4 需要系数法计算负荷

规范（JGJ/T16-92）对此项计算方法作了详细规定，也和《工业与民用配电设计手册》所述内容一致。而规范（JGJ16-2008）删除了此项条文。笔者在图审中，发现电气设计人员采用需要系数法计算负荷时，配电干线的计算负荷直接将各用电设备组的设备容量相加再乘以同时系数，造成负荷计算容量偏大，选取线径和断路器容量相应偏大，不经济和起不到保护作用。

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随着国家经济建设高速发展,现代化高层建筑如雨后春笋拔地而起,改变着城市的面貌。

高层民用建筑与其它民用建筑或工业建筑相比，既有不少相似之处，又有其本身的特点:1、人员密集。高层建筑高度高，建筑面积大，建筑物内居住大批人员.2、具有多种功能。现代高层民用建筑集办公、娱乐、商业等功能于一身，具有多元化功能。3、配套设备多。由于这类建筑具有多种功能，因此与消防、空调、给排水等专业以及与现代化管理手段相配套的设备相当多。4、内部装饰复杂。这类建筑往往要营造出舒适的生活环境，因此建筑装修标准高、装饰复杂。5、强调“消防”。这类建筑人员密集、设备繁多、业务活动频繁、火灾隐患多，因此必须符合消防要求。

满足这些要求是供配电设计者首先要考虑的问题,所以我认为选这个题目作为分析是非常有意义的.

关键词：高层建筑 供电设计负荷统计 方法

中图分类号： TU97 文献标识码： A

1、高层建筑电气设计的组成

建筑电气设计是现代高层建筑的重要组成部分，一般来讲，建筑电气设计大致分为强电部分和弱电部分。

强电部分的设计包括低压配电系统，动力照明干线系统，配电箱系统和导线电缆的敷设。强电部分是建筑电气设计的基础和主干部分，建筑电气的重要性和可靠性都取决于强电部分设计的好坏。而弱电部分包括有线电视及卫星电视系统，通信系统，广播扩声系统，火灾自动报警与消防联动系统还有综合布线系统，目前设计中比较深化的是火灾报警及消防联动系统与综合布线系统两部分。

2、 配电系统的原则

配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。配电系统以三级保护为宜。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减小导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应有不同支路的线路供电。

在配电系统中的配电屏、箱应留有适当的备用回路。选择导线截面也应适当留有余量。

对高层建筑、综合性大楼的要求：

1、当高层建筑的建筑高度超过250米时，应提交国家主管部门组织专题研究、论证。

2、高层建筑应根据其供电方式预留配电室和装设电能表的位置，配电室和电能表可集中或分层集中布置，配电设备应无油化、智能化，配电室设计应充分考虑消防要求，并配备火灾报警装置。

3、高层建筑住宅及商、住、办综合大楼

（1） 应采用10kV双电源供电，设两台及以上干式配电变压器。

（2） 居民客户实行一户一表，集中装表的供电原则，其它用电负荷在满足供电半径的前题下宜采用设分配电室装设总表供电，对消防设施、应急照明、过道灯、水泵和电梯等重要负荷还应设置应急电源。应急电源按末端切换设置。

3、负荷统计计算

3.1 负荷计算的方法

1、需要系数法。用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。

2、利用系数法。采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论依据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数实测与统计较难，在民用建筑电气中一般不用。

3、单位面积功率法、单位指标法。

一般情况下，在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法；对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法。

因此具体工程的负荷计算中，一般先用根据单位面积功率法大致估算本工程的计算负荷，然后再用需要系数法进行进一步计算。

⑴设备容量的计算

在计算用户的设备容量时，应先对单台用电设备或用电设备组进行下列处理再相加：

①单台设备的设备容量一般取其名牌上的额定容量或额定功率。

②连续工作的电动机的设备容量即名牌上的额定功率，是轴输出有功功率，未计入电动机本身的损耗。

③短时工作电机，需考虑使用系数。

④照明设备的设备容量采用光源的额定功率加上附属设备的功率。如荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、高压汞灯，均为灯泡的额定功率加上镇流器的损耗。低压卤钨灯、低压钠灯为灯泡额定功率加上变压器的功耗。

⑤成组用电设备的设备容量不包括备用设备。

⑥消防设备与火灾时必然切除的设备取其大者计入总设备容量。

⑵计算容量的计算

a、居民住宅用电标准：居民户供电容量按表1.1估算。为避免重复改造，达到方便客户和提高用电水平的目的，适应城镇居民对电力的需求，不断提高供电服务质量，新建住宅原则上应实施一户一表供电。

表1.1

3.2 高层负荷计算及功率补偿以及变压器的选择实例

对某高层建筑的电气设计，工程概况：综合办公楼，地下一层,地上十六层，地下层作为配电室，一到五层作为商场，六到十六层作为民用，按“高规”划分，属一类高层建筑，消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机、应急照明等消防设备及普通电梯、消防电梯、生活水泵按二级负荷，采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组），并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。其它动力设备、照明用电为三级负荷。

照明负荷计算：采用单位面积功率法

每层配电箱有功（2.1）

计算电流:（2.2）

用电设备组计算负荷： （2.3）

（2.4）

（2.5）

配电干线计算负荷 （2.6）

（2.7）

（2.8）

（2.9）

式中W------------------单位面积功率（W/m2）

S------------------ 供电面积（）

------------------同时系数

------------------需要系数

Q-------------------用电设备组无功功率（KVA）

P--------------------用电设备组有功功率（W）

表2-1

补偿:

QC=Pc×( tanarcCOS0.8- tanarcCOS0.92)

=1168.97×(0.75-0.43)

=374 (kvar)

S*c=

= 1278kVA

根据SN>= S*c

故选择变压器型号为：SC13-1600/10型变压器。

参考文献

[1] 王晓东主编电气照明技术北京：机械工业出版社，2003

[2] 李英姿主编住宅电气系统设计教程北京：机械工业出版社

[3] 胡乃定主编现代民用建筑电气工程设计与施工北京：中国电力出版社

[4] 朱银根主编21世纪建筑电气设计手册中国建筑工业出版

[5]建筑物防雷设计规范(2000版)(GB50057-94)

[6] 建筑照明设计规范(DBJ133-90)

[7] 建筑设计防火规范(2001版)(GBJ 16-87)

[8] 低压配电设计规范(GB50054-95)

[9] 民用建筑电气设计规范 (JGJ/T 16-92)

[10] 林福光主编民用建筑电气设计与安装图集 中国水利水电出版社

[11]10KV及以下变电所设计规范 GB50053-94

[12]供配电系统设计规范 GB50052-92

[13]工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65-83

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【关键词】建筑，电气设计，应用

1 前言

在民用建筑的电气设计中，一般操作步骤如下：第一步是方案设计阶段，主要根据民用建筑的性能、空间大小来确定设计内容，包括计算电源负荷，对防雷智能系统、配置系统、照明系统等建筑设计形式的说明，等等；第二步是初步设计阶段，主要在第一阶段的基础上与相关方（业主、设备方、建筑方）沟通实施设计方案，包括变配电系统型式的确定，照明系统的考虑，消防系统的设计等；第三步是绘制电气施工图阶段，此阶段是在第二阶段的各系统方案基础上操作的，也就是对初步设计方案的各系统方案的提高。虽然操作步骤简单、易于实施，但实际操作中由于涉及多方，从而导致民用建筑电气设计问题多发，下面主要例举几种常见的问题，并给出相关的解决方法。

2 现代建筑电气设计的完善

2.1 全面消除电气安全隐患

随着时代的发展，建筑的安全性得到越来越多社会重视。一个好的建筑电气设计应有极高的安全性，能够全面的消除安全隐患。在早年的建筑物中，经常会有由于设计不到位而出现的电气方面的安全漏洞。现代的建筑，要从设计这一环开始，在根本上杜绝这一现象的发生。电路方面，要设计合理的过载保护系统，以防电路短路或漏电误伤用户。所有的电线都要采用优质的全绝缘材料，确保在建筑物的使用周期内都不会漏电。另外，专为人体防触电而设的接地线路要达标，这个线路不仅能保护人体安全，还可以有效避免用电器金属外壳上的电火花的产生。

2.2 建筑电气设计要基于用户需求

用户的需求就是设计的出发点，建筑电气设计要在满足用户需求的基础上创造更高的经济价值，不能本末倒置。如果在实际的使用中出现电压不足、停气停电的现象，则该电气系统的设计就是失败的。一个好的电气工程师会综合的考虑到种种影响因素，对用户用电量的增减做出准确的评估，并留出一定的富余，以此为线路的负载量，设计出科学合理的电气系统。在投建的前期设计出能够满足用户需求的电气系统，不仅给用户以舒适的使用体验，还可以降低电气安全事故的发生率，更是节约了后期投资和运行维护的费用。实际生产中，会有承包商在设计电气系统时追求建设费用最低，最终选用的设计图不能够满足住户的使用功能。这需要政府的相关部门加强对现代建筑电气设计的审核力度，提高建筑建设的审批标准，以减少这样的情况出现。

2.3 加强建筑中消防系统的建设

一个好的建筑电气设计应尽可能的完善消防系统，以提高建筑物的安全系数，保障住户的生命和财产安全。现代的建筑消防系统大都可以实现火警扑灭一体化，这就要求建筑物中建有火灾探测系统、报警控制系统和自动喷水扑灭系统。这些系统的供电线路要另外单独设置，以保证火灾发生时电线可以正常输电。作为保障建筑安全的最重要的环节，消防系统的电路也是最难铺设、智能化水平最高的。要全面地建设好建筑的消防系统，完整的电路支持不能少。电气工程师在设计电路时，应设计出一个功能完备的消防系统供电线路，以发挥消防系统的功能。消防系统的电路设置要投入很多资金，所以往往被施工商简略。加上我国民用建筑的消防体系的验收不严格，我国已建成的居民区大都没有完善的消防系统，这增加了发生火灾时的伤亡人数。设计师面对这一现状应发挥出主观能动性，为我国的社会稳定发展出一份力。

2.4 设计经济环保、环境友好的电气系统

我国是个能源消耗大国，处处可见能源浪费的现象，为建成资源节约型社会，现代建筑电气设计应顺应国情，在不降低建筑质量标准的前提下，尽可能做到节约能源。在设计上，将变电所设置在供电范围的中心附近，可以大大减少线路上消耗的功率；选用电阻率小、横截面积大的导线，也能减少电路中的损耗。另外，使用低能耗的电路组件、将走廊和楼梯的照明灯控制方式改进为声控、装备高效率的电动机等都是节约环保的设计。一般来讲，要实现节能环保的设计，就要相应地增加系统的投资。电气工程师要在这两者之间平衡好，不能一味的追求工程施工利益，设计出高能耗的电气系统；也不能过分强调节能理念过度的增加建设总投资。一个拥有成功的电气设计的建筑，在使用周期内节省下来的能耗费用要远远地大于投建时为实现节能而额外增加的投资。

3 设计合理性意识不佳 造成诸多问题

民用建筑电气设计除设计和实施过程中的一些硬性问题外，“人”也应该是个考虑的因素，“人”也是造成一些常见问题重要因素。虽然现在，我国各大中小地区都在提倡“节能减排”，但真正有意识到节能减排的人还未占总人口的多数。尤其在偏远山区及农村，民用建筑电气设计往往不是专门的电气设计师来操作的，有时在安装电路、照明设备之前也未有设计的过程。而业主由于不懂也缺乏相关意识，便造成电路布线不合理、长期负荷运行超载、配电系统漏电、光源采集不合理等诸多问题。针对这个因素：

首先相关部门加强相关规范，也要让相关人员依据已出台的相关规范进行操作。比如：《民用建筑设计规范》（电气部分）中规定配电箱与浴室不应公用一个墙体。因为配电箱所在墙的另一面，往往是浴室的 0、1 和 2 区，住户在洗澡时，水分会渗透墙体而进入配电箱内，从而造成电气事故，等等。

其次，政府部门应积极加强民用建筑电气设计师的专业培训，让他们充分认识到电气设计过程中的问题，尤其是在偏远山区及农村。最后，要像普法一样的对市民进行电路、电气等的相关知识及规范的普及，让公众意识到这些问题，从而及时解决。而不是让公众盲目的去接受装修人员的指示，而不考虑电气设计及装修过程中的种种是否合理的问题。

总的来讲，民用建筑电气设计是一个大项目，它有不同的分类，不同分类也会遇到不同问题。本文只针对平时常出的一些问题进行探析并例举了相关解决办法，更多的细节问题还值得学者或公众去探讨和解决。

4 结语

我国的现代建筑电气设计正在飞速发展中，受电气自动化和智能化的影响，建筑的电气设计逐步趋向复杂化，难度也愈来愈大。电气工程师设计电气系统时，要同时满足设计合理、符合国家标准、经济节约等诸多条件，实是不易。本研究列举了我国现代建筑电气设计中的问题以及这些问题的解决办法，有助于工程师设计出既安全又舒适的电气系统，为建筑功能的全面发挥提供理论支持。

参考文献

[1] 吴贺君.当前民用建筑电气设计中几个问题的探讨 [J].吉林省经济管理干部学院学报 2009 年 05 期

[2] 赵学俊，瞿玉芬.浅谈民用建筑电气设计中的节能措施 [J].林业建设，2008 年 06 期

[3] 付裕 . 建筑电气设计体会 [J]. 林业科技情报 ，2011，13（2）：17-18.

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关键词：民用建筑；电气设计；安全

中图分类号： TU24文献标识码： A

1、民用建筑电气设计特点

随着经济的提高，民用建筑用电设备种类增多、供电负荷多且可靠性要求高，使得民用建筑电气设计变得复杂。特别是对于供电系统而言，为保证一级负荷供电的可靠性、安全性。民用建筑用电设备种类较多，必须具备比较完善的能够满足各种功能要求的设施，如空调系统、给排水系统、提升系统等，使其具有良好的硬件服务环境。这些设备用电量大，如空调负荷大，负荷密度高。

2、民用建筑电气设计主要内容

电气设计中一定要注意设备选型，要综合考虑各种情况，严格把控设备选择，保证主要设备质量达到相应标准。考虑到民用建筑安全隐患较多，因要考虑到建筑内人员安全。建筑电气设计中要做好金属管线接地工作，电气设备保护接地、工作接地以及防雷接地都是相互

结合的，接地电阻一般都在4Ω以下，在均衡电位基础上提高建筑安全性。消防系统设计包括自动报警灭火系统、火灾探测器、消防报警控制器，民用建筑电气消防用电设计问题众多，需要电气设计人员进行精心设计。

3、民用建筑电气设计的安全保障措施

3.1导线的敷设保护及灯座的选择

根据我国《低压配电设计规范》GB50054-95 的第5.2.1 条第3款的规定，当导线，垂直敷设至地面低于1.8m 时，应穿管保护。现在进行的许多旧房改造项目的设计都存在不符合规范的问题，有的旧房改造的电气设计采用直敷布线的方式，这种做法使导线没有采取任何保护措施就进入距地1.4m 的明装照明开关。暗敷线路按最近路线敷设时，面临着房屋的面层不够厚实，在处理线路管线交叉时有一定的难度；而照明系统的布线一般通过顶棚灯处装一个接线盒进线分线，很多民用建筑的住户在装修时铺木质地板，在铺设过程中容易造成地坪内的管线断裂，这样做不但有安全问题，也会造成使用不便。

如何解决这一问题，可以采用暗敷线路，顺着板孔、墙缝垂直或者平行地面的方式敷设，把交叉的管线在墙缝中处理，同时将照明线在墙体的拐弯处安装线盒处理。

民用建筑的住户入住前都会装修，装修中布置灯座时只在灯位处，这样是出于节约的考量，而为了更加节能环保，装修中选用紧凑型荧光灯成为新的趋势。紧凑型荧光灯还能解决另一问题，原来卡口灯座在换电源时，容易电着人，但紧凑型荧光灯是螺形灯口，这样安全问题就有了保障。

3.2模数化配电箱的正确选用

民用建筑电气设计中普遍都选用模数化配电箱，且在型号选择上也都趋向于使用P230，但是理论上来讲P230是不能在民用建筑中应用的。首先对P230和P220要有一个认识上的区分，这两组配电箱是针对不同的使用场所分别设计的，P230是按照专业人员的要求设计的，如在工厂等生产场所；P220是按照普通非专业人员的使用设计的，如民用住宅和相关场所。对于非专业的人员使用的模数化终端组合电气标准中，更强调安全保护，比如主开关为隔离开关并设置端子外罩。此外，在电器之间的各种线路连接上，设置障板，来防止人们不小心的接触等。在电气间隙爬电距离足够的情况下，大多数的三相系统P220能够代替P230，所以在民用建筑中尽量不要使用P230。

3.3消防设计

（1）双电末端自切问题

根据《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》的规定，消防用电设备的电源应专用，且为双电源末端自动切换。但在实际的工程中，特别是楼层面积大，功能较多，消防用电设备往往是数量多，分布广，单机容量较小。若在每台设备就地设置双电源自切

配电箱，并由二路专线供电，则将造成变电所出线仓位紧张，配电通道拥挤，较难满足规范的要求。为满足规范要求，上述双电源自切配电箱应相对集中设置，在消防用电设备就地设置按钮盒，接触器及热继电器均设于配电箱内，或在就地设置磁力起动器，配电箱内仅设置

断路器。双电源自切配电箱的供电半径宜控制在30米内。对该类配电箱可采用链式供电，即由变电所引来一组双电源带若干台双电源自切配电箱，所链接的双电源自切配电箱不宜超过3台，总容量宜控制在50KW以内。这样设计，既减轻了变电所出线仓位及配电通道的压力，又满足了规范的要求。

（2）照明

第一，根据建筑消防的有关规定，一旦确认发生火灾之后，必须切断非消防性质的电源。因此，在一般的电气设计中，将普通照明也作为非消防性质的电源进行切除处理。但是，从实际火灾情况来看，确保在火灾发生时具有足够的照明亮度，是在危急情况下安抚人心，保持人的思情稳定、沉着、冷静的重要因素。从火灾应急照明的亮度来看，远远不及普通照明的亮度，如果在火灾发生之时，突然将普通照明进行切除，仅仅依靠应急照明，很有可能让人们因为亮度的突然降低而出现惊慌失措的场面。在确认火灾发生之后，可以立即切除普通照明的电源，但是，必须确保消防应急照明的亮度，为防止照明的亮度不够，必须增加照明的数量，从而尽可能地以足够的亮度来确保人群的心里稳定，提高安全感，避免因为亮度不足而造成混乱等威胁人身安全的恶性安全事故发生。

4、民用建筑中电气安全特殊场所安装的注意事项

民用建筑电气设计应该对浴室的安全高度重视，浴室中水汽较重容易引起危险事故的发生，不经意间的接触电压就会导致极其严重的电击事故，引起致人死亡的危险。因此，点起的安全设计对浴室这一特殊构造空间要格外注意，但是对于这样的特殊结构场所的电气设

计我国目前还没有相应的标准可循，只在《民用建筑电气设计规范）》（JG ∥ T16-92）（以下简称《民规》中有部分电气安全的规定。首先配电箱不能和浴室共用一个墙体。原因是配电箱所在墙的另一面，往往是浴室的0、1、2区，浴室使用过程中，水汽大，水分会渗透可能进到配电箱，极易引起恶性事故。此外在国际电工标准中也有对此的相关规定，”区域0、l和2除了为区域1和2中的同定安装电器敷设深入墙内不超过5cm的导线外，不得在墙灰底部和墙灰巾以及护墙板的后面敷设导线。”根据这一规定，在0、l、2区不能敷设导线，那更为重要的配电箱自然更加不能在此布置了。如果浴室与配电箱用的墙体是同一的，那其他线路要想连接懂啊配电箱就必须经过0、1、2区的墙体，这样就不符合我国《民规》14.8.2.8条的规定”在O、1及2区内，不允许非本区的配电线路通过；也不允许在该区内装设接线盒，”。其次，《民规》14.8.2.9 条规“o、l 和2 区内，严禁装设开关设备及辅助设备。”但目前还是存在民用建筑电气设计中将防水插座安装在浴室的区域内，这样仍然是不符合规定的，存在着安全方面的隐患。

5、设计时应考虑负荷长期发展的需要

负荷水平应当在设计时计算准确，如果超负荷运行时间过长就会加速线路的绝缘衰减，最后导致事故发生。如何在设计中解决该问题，就要用发展的眼光来选取符合负荷条件的电缆，对开关的选取可以按照近期的需要负荷强度选用整定电流，双方面考虑负荷的使用和发展要求。此外还应当对回路分配在设计中注意要符合有关规定，因为回路分配对线路负荷也有一定的影响，在设计中必须严加注意。考虑负荷的长期发展要求还要选用新型的阻燃和耐火电线电缆。对阻燃和耐火电线电缆我国有相应的国家标准，在选用时要遵守规定。这种新型的电线电缆能够有效的阻止火焰蔓延，对事故发生时减轻火灾程度、延缓火势蔓延、减小损失有不可忽视的作用

结束语:

我们应该站在对人们生命财产负责的高度加强电力设计的优化，切实做好民用建筑电气设计中工作，不断提高建筑电气设计的安全性、科学性和可靠性。

参考文献：

[1] 王怡涛，王怡芳，陈丽萍，等.现代普及型城市居民住宅电气设计浅探，[J] 河南冶金，2000（3）

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关键词：电气设备投资 运行经济

中图分类号： F407 文献标识码： A

可靠性与经济性是民用建筑电气设计的二大指标，实际工作中经常会遇到电气设计人员一方面对设计规范断章取义，另一方面对设计规范中的指标仍嫌不足，往往还要加几级保险系数，其结果是配电设备大量轻负荷运行，说明了一些电气设计人员追求高可靠性，而往往忽视了经济性。因此，必需合理设计建筑供配电各个系统和运用先进的电气设备，这对满足民用建筑功能要求及节约建筑建造成本是极为重要的，而经济性就是要求电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。

一、建筑电气设计的可靠性与经济性之间关系

民用建筑供配电设计主要包括：高压供配电系统、低压配电系统、动力照明干线系统、配电箱系统、电缆导线的敷设、电气设备器材的选型和安装等，这一部分设计的基本要求是可靠性、简洁性、安全性和选择性。

（1）可靠性：根据用电负荷的等级，要求在各种运行方式下提高供电的连续性，保证可靠供电；

（2）简洁性：主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备；投入或切除某些设备或线路的操作方便，分合闸直观。这样既可避免误操作，又能提高系统运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。简洁性还表现在具有适应发展的可能性；

（3）安全性：保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。电气设备均在额定电压、电流情况下工作，事故时能安全切断事故部分的供电；

（4）选择性：从不扩大事故范围的角度考虑，电气设备的选择性也是设计应考虑的问题，选择性一般从不同整定电流的配合及断路器脱扣时间配合加以设计，但选择性提高势必使经济性降低，所以一般建议在重要回路考虑选择性。

二、建筑电气设计合理性与经济性的保证措施

1、强电部分

强电部分的设计主要包括高压配电系统、低压配电系统、动力照明干线系统、配电箱系统和导线电缆的敷设等，这一部分设计的基本要求是可靠性、灵活性、安全性。

可靠性―根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。

灵活性―主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备；投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。

安全性―保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。

高压配电系统是一个工程配电的源头，因此这一部分的经济性主要体现在不出现故障，造成整个工程断电，选用合格可靠的产品。低压配电系统这一部分是一般民用建筑电气设计的核心部分。低压配电系统一般是由树干式配电与放射式配电相结合而构成的，同样一栋建筑采用同一层次的产品，由于设计系统的不同，会产生很大的价格差，直接影响到基建的初期投资，这里包括系统的构成与设计时计算系数的选用。怎样才能使系统既经济又安全可靠呢？我们试举一例，假设某一栋高层公共建筑采用二路高压进线，采用二台变压器，并且在本建筑内含有水泵房、冷冻机房，我们通常做法是高压采用单母线分段运行手动联络（自动联络或不联络）；低压为母线分段运行，联络开关设自投自复、自投不自复、手动转换开关，自投时应自动断开非保证负荷，以保证变压器正常工作，主进开关与联络开关设电气联锁，任何情况下只能合其中的两个开关，并且为避免动力负荷的启动干扰照明负荷，通常一台变压器的低压出线主要供给照明负荷，而另一台变压器的低压出线主要供给动力、空调负荷。如何设计能降低电气设备的成本呢？可以从两个方面解决，第一减少低压柜的出线回路，第二在设计的过程中选择好需要系数、同时系数以及功率因数。

2、弱电部分

随着建筑智能化水平的提高，弱电部分的系统增加很多，弱电设备占基建投资的比率也越来越高，因此设计好弱电的各个子系统，对节约投资提高智能化水平是有重要意义的。

弱电部分的各个系统中，楼宇自控系统是由设计院按甲方及规范要求提出进入BAS监控或监视的点，并且在设计中预留BAS控制器之间的管线。控制器至各种传感器、变送器、阀门等的控制线、控制器的电源，均由承包商进行深化设计；其他的各弱电子系统如有线电视及卫星电视系统、保安监视系统、门禁系统、停车场管理系统均与BAS系统类似，目前设计中较深化的是火灾自动报警及消防联动系统与综合布线系统两部分，下面就分别从这两个方面分析如何降低初期投资提高使用功能。

火灾自动报警及消防联动系统的成本主要与探测器和模块的数量有关，因此在设计中减少探测器和模块的数量就可以降低火灾自动报警设备的投资。在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16.92中24.5.3.2 条中规定“在梁突出顶棚的高度小于200mm的顶棚上设置感烟、感温探测器时，可不考虑梁对探测器保护面积的影响。当梁突出顶棚的高度在200－600mm时，按附录L.2 及L.3 确定梁的影响和一只探测器能够保护的梁间区域的个数。当梁突出顶棚的高度超过600mm时，被梁隔断的每个梁间区域应至少设置一只探测器－”以及在24.5.1.9 的第6点中规定“汽车库等宜选用感温探测器。”我们在设计中经常遇见这样的地下车库，柱网间距为8.1m，柱网间为“十”字梁，梁高500mm，若按上述规范每一柱网内应布4个感温探测器，如果地下车库面积在一万平米以上（这种情况是经常遇到的），那么仅此车库就会设置上千个温感，这样做有没有必要呢？

若采用烟感探测器就会减少3/4 的探测器的数量，而且当前随着环保要求的提高，汽车的尾气排放标准也越来越高，在地下车库采用烟感是可行的，这样可以节省很多投资，同时一般大型地下车库均设置喷洒系统，因此可减少探测器的设置甚至不设置，当然这还需要消防部门的批准。

综合布线系统是将语言信号、数字信号的配线，经过统一的规范设计，综合在一套标准的配线系统上，综合布线系统成本的节约也主要体现在减少信息点上，在《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311－2000中第3.03及5.0.1 条中规定一个工作区按5～10平米估算及每个工作区信息插座的数量配置方法。在设计中一定要根据实际情况合理地设计信息点，这样才能节约投资成本。

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【关键词】民用建筑；电气安装；防火对策

随着建筑行业的不断发展，建筑结构越来越复杂，其功能也逐渐完善，民用建筑主要用于居民居住、工作等，为了满足建筑的不同用途以及建筑内人员的用电需求，在民用建筑施工过程中必须安装大量的电气设备。随着建筑内部电气系统不断复杂化，电气系统的火灾安全隐患也越来越大，据统计分析，当前建筑火灾的主要来源是电气线路和用电设备问题，比如人们在生产生活中超负荷使用各种大功率电气设备，电气线路设计不合理等。由于民用建筑内部结构复杂、可燃物较多，因此建筑内一旦发生火灾，火势蔓延十分迅速，很容易造成严重的人员伤亡和财产损失。对此，建筑施工过程中，必须要积极加强对电气线路设计以及设备安装技术控制、加强对电气元件的质量控制，减少电气火灾的发生率。

1民用建筑电气火灾现状

近年来，建筑火灾是我国建筑行业发展过程中的一个重要安全隐患，随着人们对电气设备的需求逐渐增加，我国建筑项目的电气系统设计越来越完善，电气线路越来越复杂。民用建筑的电气设备数量较多，例如空调设备、照明设备、冰箱电视等，有的家庭安装了地暖设备、地暖设备对电能的需求较大，同时由于管道破裂而导致的安全事故也时有发生。电气安装工艺不规范、电气设备管理不当、使用不当，都可能会引发火灾事故，同时，民用建筑内结构复杂，人员较多，因此出现火灾的时候疏散难度较大。因此，电气火灾已经成为建筑的主要威。在建筑设计过程中，加强民用建筑的电气设计，对电气线路进行合理规划、对电气设备进行规范化安装，对电气设备进行科学管理，是减少高层建筑火灾事故发生率的有效途径。

2民用建筑电气火灾隐患控制策略

2.1对常见的电气安装隐患进行排除

第一，对线路开关安装中火灾隐患进行排除。在电气安装过程中，如果安装时选择低压开关，则低压开关的额定电流应该要控制在建筑能够承受的线路电流之上，防止线路电流运行时遭受阻碍。如果低压开关的额定电流大于开关能够承受的负荷电流，则必须要让电路在一定时间内保持闭合状态，避免电气线路故障。第二，对照明设备安装时的火火灾隐患进行排除。照明设备带来的安全隐患也比较大，在安装照明灯具时首先应该要对灯具质量进行检测，确保灯具质量满足要求。同要选择发光效率高，但表面温度低的照明设备，可以有效减少由于高温带来的火灾事故。另外，要对照明设备进行防火隔热处理，然后再按照相应的规范和标准进行安装。第三，对接地线配置时的火灾隐患进行排除。接地线的配置不合理，也是引起火灾事故的主要原因，在施工过程中应该要将零线和底线分开，采用一系统三相五线制，该方法能够实现对地及对电气设备外壳绝缘，从而对接地线进行保护，防止火灾事故。

2.2规范建筑电气安装设计方案

在对民用建筑电气设计时，电气设计人员应该要对民用建筑的用电负荷进行全面计算，多次计算，进行充分论证之后才能得出电气标准，避免选择偏小的电缆截面及过小的断路开关，在设计时要采用最新的设计规范，杜绝建筑电气火灾隐患。在电气设计过程中，可以从以下几个方面着手，做好电气防火设计。例如在民用建筑中，各种的电气设备的用电负荷较大，如大功率空调设备、冷冻机、风机等，会产生较大的用电负荷，因此必须要为这些民用建筑建设单独的变配电所。

2.3加强火灾自动报警系统的安装

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关键词：变电所设置、供电可靠性、供电灵活性

中图分类号：TM411文献标识码： A 文章编号：

一、引言

随着国内房地产行业的不断深入发展，大型综合性商业项目、综合体项目大量涌现，此种类型的项目建筑面积巨大，业态复杂，对建筑电气的要求较高。

二、工程概况

深圳海岸城广场位于深圳市南山区，总建筑面积设计阶段约为12万平方米，建成后有一定增加。地下共二层，地下一层为商业和车库，地下二层为车库。地上共五层为纯商业，涵盖餐饮、日用百货、家用电气、专卖店、电影院、溜冰场等多种业态，属于大型综合商业建筑。

三、供电方案

根据《民用建筑电气设计规范》(旧版本JGJ/T16-923.1.1条，新版本为JGJ16-20083.2.1条)，将本项目负荷等级进行如下划分:

电子计算机系统电源为一级负荷别重要负荷，

营业厅、门厅照明为一级负荷，

自动扶梯、客梯电力为二级负荷。

一级负荷需要两个独立电源供电才能满足要求，根据城市的供电状况，拟采用以下两种供电方案：

方案一：采用三个独立的10KV电源供电，每个电源均提供50%的负荷用电，其中两路为主供电源，另一路为备用电源。该备用电源可分别为两路主用电源做备用。同时设置柴油发电机作为特别重要负荷、消防负荷及相关重要负荷的应急电源。

方案二：采用两个独立的10KV电源供电，每个电源均能提供75%的负荷用电。同时设置柴油发电机作为特别重要负荷、消防负荷及相关重要负荷的应急电源。

对于供电方案的确定我们从以下两方面进行考虑：

1)供电可靠性：大型商业项目一般位于省会以及各大城市，供电电源比较可靠，临时停电的情况较少，限电的情况在用电紧张时期偶尔会发生，一般会避开大型商业，因此不需另外设置独立于电网的自备电源供普通的常规负荷。

2)供电质量：目前大型城市的供电质量均比较良好，对于电压波动、偏差、闪变、频率偏差、谐波和三相电压不平衡都能有效的控制。

经过核算并综合考量，两套方案均能满足规范要求和使用要求，其中方案一的可靠性较高，方案二较实用。根据供电的实际情况，采用方案二。

四、变电所总容量的确定

方案阶段根据建筑物的用电指标进行估算，建筑物的通电指标参考如下：《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》（2003版）推荐的用电指标：大中型商业60~120W/平方米。《民用建筑电气设计手册》（第二版）推荐的负荷指标：大中型商业70~130W/平方米。（注：《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》（2009版）推荐的用电指标：大中型商业60~120W/平方米，变压器容量指标90~180VA/平方米）考虑到项目是一个超大型的商业，而且定位较高，同时根据其他已建成的项目的如金光华广场、华润万家、益田假日广场的设计容量，相关业态的确定如下，其中普通商业120W/平方米，特殊商业200W/平方米，餐饮300~500W/平方米（根据餐饮面积的大小确定）。电影院、溜冰场的容量约为250KW，以最后专业公司提供的容量为准，地库15W/平方米，超市150W/平方米。由于餐饮所占比例较大，接近30%的比例，初步确定为130~140VA/平方米。施工图完成后确定采用9台2000KVA的变压器，变压器容量指标约为135VA/平方米。

由于本项目的良好的地段和业主的优惠政策，商业的出租率基本上是100%。经过一年的正常运营后，业主召开总结会，进行了实地考察，最热月满负荷时变压器的负荷率是69%，运营效果基本良好。同时69%的负荷率对变压器来讲是一个比较经济节能的运行点。

五、变电所位置的确定

根据民用建筑电气设计规范和相关设计手册，变电所位置的选择原则如下：

1）深入或接近负荷中心

2）接近电源侧

3）进出线方便

4）设备吊装运输方便

5）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临。如果贴临，相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理。

6）不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所。

考虑到本项目体量较大，在变电所的设置上我们进行了认真研究和探讨，供电半径的界定是设置变电所的关键，我们主要从以下几个方面考虑：

1)原则上的界定：《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》（2009年版）：3.1.3.2低压线路的供电半径应根据具体供电条件，干线一般不超过250m，当供电容量超过500KW（计算容量），供电距离超过250m时，宜考虑增设变电所。在本次设计中我们将供电半径设置在标准的范围之内。

2）当供电半径超过相关标准要求而需要准确核算，可以先从电压损失角度考虑：根据三项平衡负荷线路的电压损失计算公式：计算电压损失百分数。

根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-20083．4．4用电单位受电端供电电压的偏差允许值，应符合下列要求：

220V单相供电电压允许偏差应为标称系统电压的+7％、-10％；

线路的电压损失一般考虑小于4%，利用上述公式经计算后可以确定。变压器的电压损失一般小于2.7%，因此小于+7%，满足规范要求。由于计算电流一般情况下选用的为额定值并考虑了一定的预量，因此实际的电流一般会小于计算电流，电压损失会更小，在实际运行中，能小于5%，也能满足规范《民用建筑电气设计规范》JGJ16-20083．4．5条款的要求。

3）在考虑电压损失的同时，还应从短路容量考虑：从系统容量、变压器、母线以及低压线路几个方面统一考虑。

a）归算到变压器低压侧的高压系统的阻抗根据下式计算：

:归算到变压器低压侧的高压系统阻抗，；

：变压器低压侧的标称电压，0.38；

:电压系数，计算三相短路电流时取1.05；

b）变压器阻抗根据下式计算：

当电阻值允许忽略不计时，

c）线路的零序阻抗根据下式计算：

：低压配电线路的零序阻抗；

：相线的零序阻抗；

：保护线的零序阻抗；

、：相线的零序电阻和电抗；

、：保护线的零序电阻和电抗；

d）线路的相保阻抗计算根据下式计算：

：线路的相保阻抗；

：相保电阻；

：相保电抗；

通过上述公式a)~d)可计算三相短路电流和单相接地短路电流，从而确保供电半径内的设备供电满足要求。

关于海岸城广场变电所的设置我们将从两方面进行考虑。一方面从技术规范角度，根据前面提到的《民用建筑电气设计手册以及全国民用建筑工程设计技术措施》中的要求，一般容量（200KW以下）的负荷干线供电300米左右基本上均能满足要求。海岸城广场长218米，宽176米，地上部分宽138米。其中地上一层中部为市政道路，二层以上连通。结合项目的实际情况，一个变电所在技术上是可行的。

另一方面，从占地面积、物业管理的运营维护的角度来考虑，根据供电部门的相关要求，以及工程的实际情况，变电所设于地下一层，而地下一层多为商业的黄金地带，变电所数量越少面积越省，供商业使用的空间相应增多。同时，变电所越少，运营管理越简单方便，运营维护成本也更低。海岸城广场东西向较长，约为218米，如设两个变电所，用电设备的配电及安装较为方便，但综合技术要求及性价比两方面来考虑我们认为设置一个变电所在增加商业空间以及建成后的运营维护管理方面都有较大的优势，且一个变电所足以满足本工程的供电需求，因此我们确定建立一个变电所。

图1：集中设置一个变电所，见图中阴影部分

六、结束语

通过以上对海岸城大型商业项目供配电的介绍可知，在大型商业的电气设计中，经济性，可靠性是关键。并且，一般大型商业项目的业态会随着经营状况而不断变化调整的，只有灵活机动的配电方案才能以不变应万变，确保商业项目可持续性发展的供电需求。

参考文献

[1]中国航空工业规划设计研究院.第三版.工业与民用配电设计手册［S］.北京：中国电力出版社，2005

[2]湖南省建筑电气情报网.第二版.民用建筑电气设计手册［S］.北京：中国建筑工业出版社，1999

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关键词：高层建筑　电气设计　内容　节能原则

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(GB50116-98以下简称“报警规范)、「民用建筑电气设计规范J(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窖

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按地板。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，节约二次能源一一电能，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。

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关键词：高层建筑 消防减灾 电气设计

1 引言

高层建筑的消防设计是一项多专业相互配合的复杂工程。高层建筑建筑面积大、人员密度高、各种电气线路系统布局日趋复杂，因设计、安装和使用不当所造成的火灾逐年增多。当高层建筑发生火灾时，火势的蔓延速度非常快，由于扑救难度大，人员疏散较为困难，往往会造成较大的人员伤亡。因此高层建筑的火灾早期报警和消防极为重要，它不仅可将火灾消灭在萌芽状态，还可为安全撤离和人员的救援赢得宝贵的时间。所以，高层建筑消防电气设计作为高层建筑工程综合设计的重要组成部分，已越来越多地得到专家和学者的关注。

2 高层建筑电气设计应遵循的规范和主要内容

2.1 规范

高层建筑消防减灾电气设计应严格执行国家相关法律法规以及GB 50045-2005《高层民用建筑防火设计规范》、GB 50116-2008《火灾自动报警系统设计规范》以及JGJ／T 16-2008 《民用建筑电气设计规范》等设计规范。

2.2 主要内容

2.2.1用电负荷的计算

电力负荷参数是整个高层建筑供电设计的重要依据，通常采用负荷密度法和需要系数法进行计算，计算结果的准确与否，对设备种类、型号的经济合理的选取与高层建筑的安全可靠运行，起着决定性的作用。

2.2.2 供电电源的选择

为保证供电的可靠性，要求高层建筑应按照负荷大小及当地电网条件，具备两个或两个以上独立电源。两路独立电源采用同时供电，互为备用的运行方式。另外，应配备应急备用柴油发电机组，要求停电时，15s内可自动恢复供电，保证、电脑、消防、电梯等设备的用电。

2.2.3 高低压配电系统的设计

高层建筑高压配电系统，通常采用两路独立的l0kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，且互为备用。高压系统及低压干线采用放射式系统的配电方式；楼层配电则选择混合式系统。

2.2.4 主要设备的选型

高压开关柜。高层建筑的变配电室通常设在主楼的地下层，不宜采用用于高压的油断路器，而应根据高层建筑地下室的标准，选用具有防止带负荷拉、插主回路隔触及防止误分、误合断路器等“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜；

电力变压器。根据防火设计规范要求，高层建筑的主楼不允许装设大容量的油浸电力变压器；

低压配电屏。国外低压配电屏的结构设计大都采用抽屉式，对于大容量的出线，则设计成手车式。做应急备用电源使用的应急备用发电机组，传统设计中多采用柴油发电机组，近年国外高层建筑已开始采用体积小、重量轻、反应速度快、故障率低的燃汽轮发电机；

电气照明设计。包括光源选择、照度计算、灯具造型与布置和照明配电线路敷设等。照明设计应与建筑装饰相互配合，在使用功能及艺术意境方面力求完美和统一。

此外，变电所位置的确定、防雷与接地、电梯等设备的选型也是高层建筑电气设计的主要内容。

3 火灾自动报警系统

3.1 探测器

探测器是高层建筑消防自动报警的眼睛，它可将火灾信号快速传递到报警控制器，并发出警报信号。设计时应依据《火灾自动报警系统设计规范》的规定、根据房间高度、相对湿度等进行探测器的选型和布设。

报警探测器与控制器应选用同一个生产厂家的产品；

以独立的房间划分火灾探测区域，要求每个房间应至少设置一只探测器；

在敞开或封闭的楼梯间、走道、管道井、夹层等场所均应设置探测器；

探测器总数的确定：

高层建筑通常采用感烟和感温探测器，一个探测区域所需设置的探测器，其数量计算公式如下：

…………………………………… ….(1)

式中：N一探测器数量(只)，取整数；

S一该探测区域的面积(m2)；

A一探测器的保护面积(m2)；

K一修正系数。见表1。

表1 探测器数量计算公式修正系数表

修正系数 特级保护对象 一级保护对象 二级保护对象

K 0．7～0．8 0．8～0．9 0．9～1．0

全部探测区域的探测器的总和即为该高层建筑所需配置的探测器总数量。

3.2 报警控制器。

消防报警控制器是消防自动报警系统的中枢。火灾发生时，它可立即发出火警信号并启动相应的消防设备。

报警区域的划分按照建筑物的保护等级、耐火等级等进行合理正确的划分；

火灾报警控制器的配置，应满足整个高层建筑火灾自动报警系统的工作要求。包括处理报警信息、故障信息，并能根据火警信息，及时启动消防联动设备。

4 联动控制系统

GB 50045-2005《高层民用建筑防火设计规范》明确要求，建筑物应具备消防联动控制系统，现对电气设计主要联动控制设备分别加以介绍。

4.1 防排烟控制系统

防、排烟设计是高层建筑防灾的必要组成部分，防、排烟控制系统的作用是防止烟气侵入或扩散到安全疏散通道，它由正压送风机、排烟风机等组成。发生火灾时，感烟探测器发出报警信号，通过火灾自动报警系统开启防排烟控制系统，使通风、空调机自动停止。

4.2 消火栓控制系统

消火栓控制系统的控制电源电压等级为直流24 V，设计中多采用独立电源。消火栓按钮有向消防控制室报警并申请启动消防水泵的作用。它可直接启动消防水泵，当火灾发生时，按动任一消火栓按钮均可动作启动消防水泵，这时该防火分区内所有消火栓上的指示灯均开启，告诉消防人员该区消防水泵已启动。

4.3自动水喷淋系统

高层建筑应分别设置自动喷水系统。发生火灾时，当温度达到喷淋头表面破碎温度时，喷淋管网中的压力水即自动喷出，并通过自动报警系统的联动模块，向消防控制室报警并申请启动喷淋水泵。设计中应注意不可仅以水流指示器的动作信号作为启动喷淋水泵的命令，而应采用报警阀压力开关与水流指示器同时动作才能启动喷淋水泵的设计方式。

4.4 火灾事故广播系统

高层建筑应配有专用的广播扩音机、音频传输网络及扬声器等独立的火灾事故广播系统。避难层内需另外配置一套与消防控制室相连的、独立的火灾事故广播系统。

4.5 电梯控制系统

高层建筑应特别注重电梯控制系统的设计。当发生火灾时，通过火灾自动报警系统联动模块所发出的指令，可将电梯全部降到首层，自动切断电源，并将信号反馈至消防控制室，供消防人员使用。

此外，防火卷帘、防火门控制系统、消防电源和疏散照明系统、消防专用电话系统、非消防电源的联动断电等也是高层建筑消防减灾电气设计的重要内容。

5 结论

综上所述，高层建筑电气设计应严格遵循标准规范和设计要求，不断提高消防电气的设计水平，确保高层建筑火灾来临时，消防设备的可靠运行，最大限度地保护人民的生命和财产安全。

参考文献：

[1] GB 50045-2005，高层民用建筑防火设计规范[S].北京：中国计划出版社，2005.

[2] GB 50116-2008，火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国电力出版社，2008.

篇10

关键词：分支电缆、结构、性能、设计要求、规范

一、分支电缆的结构与性能

1、产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。由于现代文明的发展，都市的高层建筑越来越普及，在高层建筑配电系统电气设计中，供电可*性、工程经济性和施工便利性越来越重要，采用普通电力电缆供电，三者的矛盾总难完全统一，只能根据不同工程而有所侧重。按传统方法，在楼层配电设计中，通常采用的办法有三种：

（1）放射式，由地下配电间分别对各个楼层引电缆直接供电，却需要大量的电缆、桥架和较大的电缆井，造价高，经济性最差。

（2）链接法，由配电间引出电缆至底层配电箱，再由底层逐层向上链接供电，此法经济性最佳，但由于层数越多，安全系数越低（安全系数是逐级相乘）。

（3）分区树干式，把一座高层建筑划分成n个单元区，每个单元采用电缆接从配电室供电，然后再分配至单元区内各个楼层。经济性都比较好，经常被采用。

（4）干线电缆分支法，从配电室引出一根（或数根）主干电缆，每个楼层在干线电缆上供头分支，此法经济性最好，但施工却是最麻烦的，更麻烦的是在主电缆上做楼层分支头时，受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响，接头质量参差不齐，但这种方法却促使人们想到把接头与电缆一同制造，由此诞生了新一代的建筑配电电缆——分支电缆。

分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆，根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣，预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第（4）种方法中现场施工和管理的工作由专业制造厂完成，而且工艺一致性也带来了质量一致。

分支电缆较早出现于英国和日本，在技术标准方面，1980年，日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS376（1980），随着技术的发展与进步，在1992年对该标准进行了修订，放宽了对产品结构材料方面的要求，提高了成品技术指标，目前，国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。

2、结构分支电缆在结构上，分为单芯型和多芯绞合型两种，每根单芯分支电缆又可分为三部分：

（1）主干电缆；（2）支线电缆；（3）分支连接体。

目前，因单芯型分支电缆结构简单，便于生产和施工，已获得大量应用。按照日本标准的规定，多芯型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体，而不是传统概念多芯电缆的结构，多芯型分支电缆的每项导体外面都有单独的绝缘和护套，每根线芯有独立的分支连接体。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能，国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力，目前也已在推广应用中。

3、性能分支电缆是一种新型的电力配送电缆，其关键性能有两项：首先，一根具备良好品质的分支电缆，必须是性能优良的电力电缆，对于国内产品，其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB12706-91标准——电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。

第二，分支连接体的性能至关重要，这是分支电缆的关键性能。分支连接体把干线电缆与支线电缆的导体连为一体，并作绝缘防潮处理。从外观上看，无法知道内部接头质量，有两项重要的试验能够检测接头性能，即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言，分支连接体（含干线与支线导体）的拉断力应保持在连接前的80%以上，对电热循环试验而言，在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后，分支连接体的温度不得大于电缆表面温度的8℃。决定分支连接体的机械与电气性能的关键在于分支连接体的材料和工艺。对广大用户而言，应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。

我们讲，分支电缆更适合于现代建筑的配电系统，为什么？要分析这个问题，我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。

二、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求

1、建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有：

（1）GB50052-1995 供配电系统设计规范

（2）GB50054-1995 低压配电设计规范

（3）JGJ/T16-92 民用建筑电气设计规范

（4）GBJ16-87 建筑设计防火规范（1997年版本）

（5）GB50045-1995 高层民用建筑设计防火规范其中：《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范，主要内容参照采用了IEC标准。民用建筑电气设计规范》中供电系统和低压配电部分与其规定基本一致，但由于这是一个建筑行业的专业标准，建筑相关的部分规定更具体，如供电系统的负荷简等级，除规定分级原则外，更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。

由于上述规范在颁布实施时，分支电缆产品在国内还没有应用先例，因此在规范中并未提及分支电缆，但在众多条款中体现了设计指导方向，总的说来，有三种观点：

1、关于配电级数——越少越好；

2、关于配电方式，从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式；

3、关于安装敷设方式，应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。

（一）、关于配电级数：对配电级数而言，GB50052-95第3.07条规定：供电系统应简单可*，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级，JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定：“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级，但对非重要负荷供电时，可超过三级。”上述规范体现了一个要领，那就是配电级数越少越好，越少可*性越高，技术越先进。转贴于

（二）、关于配电方式，GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出：“在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，但无特殊要求时，宜采用树干式配电”，“当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电”，“当部分用电设备离供电点较远，而彼此相距很近、容量很少的用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不超过5台，其总容量不宜超过10kW”：“在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电，但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电”。

（三）、JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为详细的规定，如：“8.2.15居住小区的高层建筑，宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑，对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电；对于向多层配电间或配电箱配电，宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电，宜采用放射式与树干式结合的方式”，“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷，宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：

（1）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或首层至顶层垂直干线的方式。

（2）工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。

（3）工作电源采用分区树干式，多用电源取自应急照明等电源干线。

上述规定，是限于制定规范时，分支电缆尚未在国内推广应用，供电线路主要依赖普通电力电缆和母线。笔者认为，在应用分支电缆配电后，上述规定应该可以简化。放射式高于树干式，又高于链接式的观点。

（四）、关于电缆和母线安装敷设方式。

GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都规定“封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所。”

GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5规定“竖井垂直布线时应考虑下列因素：……。垂直干线与分支线的连接方法。”

GB50054-94中5.7.3竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆大容量线线作干线时，应满足下列条件：

1、载流量要留有一定的裕度；2、安装及维修方便和经济。

GBJ16-87《建筑设计防火规范》中10.1.4规定：“消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷时应敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于3cm，明敷时必须穿金属管，并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延续燃性材料的电缆时，可不采取穿金属管保护，但应敷设在电缆井沟内。

GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》中对消防电源及其配电，9.1.4条也规定了相同内容。

上述规范说明：电缆配电比母线具有更好的环境适应性，安装敷设更便利。

在熟悉电气规范的相关规定后，让我们来分析分支电缆配电方法与规范的符合性与技术先进性．

三、分支电缆配电的技术先进性

1、分支电缆的配电方式分支电缆配电系统一般如图所示，在一个n层的大楼中，垂直竖井干线和各楼层供电由一根整预制的分支电缆完成，PG是总配电柜，PX是楼层配电箱，ZJX是转接箱，当PG与ZJX之间距离不远时，（满足载流量与起动运行压降要求）一般不予选用，这样可减少一个连接点，节约投资。

2、 分支电缆配电的技术先进性从上述配电系统的分析中，可以知道分支电缆可以使楼层配电简化成二级配电，每个楼层都可以达到最简单的二级配电，符合规范中配电级数越少越好的原则，这是先进性之一。

分支电缆配电系统的实质是一种放射式配电系统，适用于各种重要场合甚至是特别重要场合的配电，这是先进性之二。

分支电缆是一种经过预制的电力电缆，其外形和结构特征仍然具备电缆特性，而且接头经过密封绝缘处理，在出厂时经受过水中耐压和绝缘电阻试验，因此对环境要求低，能适用于潮湿、盐雾酸碱等环境，而母线在规范中明确不能应用于这些环境，比母线适用范围广。而且，其安装方式简便，施工工期短，工费低，符合规范中设计应注重经济性的观点，这是其技术先进性之三。

四、分支电缆配电设计的注意点