時間:2023-06-06 09:33:39
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】醫院;電氣設計;電氣安全;供電負荷
1 醫院的分類及規模
根據我國醫院建設的規模,按病床數量可分為200、300、400、500、600、700、800等。依據醫院的綜合水平,我國的醫院可分為三級十等,即:一、二級醫院分別分為甲、乙、丙三等;三級醫院分為特、甲、乙、丙四等。目前經常涉及的一般為二級以上的醫院。醫院按照功能劃分,一般分為門診部、住院部、手術部、輔助醫療、行政辦公及服務性用房等部分。
2 醫院負荷分級:
按《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008規定二級以上醫院:
2.1 一級負荷別重要負荷包括:
重要手術室、重癥等涉及患者生命安全的設備(如呼吸機)及照明用電
2.2 一級負荷:急診部、監護病房、手術部、分娩室、嬰兒室、血液病房的凈化室、血液透析室、病理切片分析、磁共振、介入治療用CT及X光機掃描室、血庫、高壓養倉、加速機房、治療室及配電室的電力照明用電,培養箱、冰箱、恒溫箱用電,走道照明用電,百級潔凈手術室空調系統用電、重癥呼吸感染區的通風系統用電。
2.3 二級負荷:除上欄以外的其他手術空調系統用電,電子顯微鏡、一般診斷用CT及X光機用電,客梯用電,高級病房、肢體傷殘康復病房照明用電。
2.4 除上述醫院場所及醫療設備的負荷分級,還得考慮按建筑功能負荷分級,如果醫院為一類高層建筑那么一級負荷還包括走道照明、值班照明、警衛照明、障礙照明用電,主要業務和計算機系統用電,安防系統用電,電子信息設備機房用電,客梯用電,排污泵、生活泵用電,消防控制室、火災自動報警及聯動控制裝置、應急照明及疏散指示標志燈、防排煙設施、自動滅火系統、消防水泵、消防電梯及排水泵、電動的防火卷簾及門窗以及閥門等消防用電為一級負荷。
另外掛號處、劃價處、藥房、各護士站等對醫院影響較大,停電將導致醫院工作癱瘓的部門也應按一級負荷供電。
3 供電系統
確定了醫院的負荷性質就可以確定醫院供電系統,
電源一般采用兩路10kV供電。根據醫院的規模可分為如下幾類系統形式;
3.1 采用兩路10kV電纜專線供電、自備柴油發電機,重要設備末端采用UPS或EPS供電。此類系統適用于特級及三級醫院。
3.2 采用兩路10kV電纜專線供電,重要設備末端采用UPS或EPS供電。此類系統適用于三級醫院。
3.3 采用兩路10kV電纜供電或一路10kV電纜專線供電,一路低壓供電,此類系統適用于二級醫院。
3.4 一路10kV供電,重要設備末端采用UPS或EPS供電,僅用于一級醫院。
3.5 收治重癥傳染性疾病患者的醫院保證雙路10KV電源供電,兩路均能為100%負荷供電,且一路檢修或故障時另一路不斷電。
4 低壓配電系統:
醫院用電負荷一般分成照明系統、醫療動力,插座系統、空調系統新風機、空調機、風機盤管,應急照明系統等
根據醫療建筑用電負荷低壓系統建議采用如下形式:
4.1 空調用電量大,且屬于季節性負荷,大型醫院可考慮空調采用專用變壓器,冬季可停掉變壓器,減少電能損耗。
4.2 電壓波動小的照明及一般醫療用電插座負荷為一個低壓系統;
4.3 電壓要求高且自身壓降大,醫用數字檢影成像系統設備,單獨采用一臺變壓器。對于電網電壓變化較大的系統,建議采用有載調壓變壓器。
4.4 大型、重要型設備由變配電室放射式供電,一類負荷為雙路供電,末端自投。
冷水機組、真空吸引、X光機、CT機、MRI機、DSA機、ECT機等設備主機、燒傷病房、血透中心、中心手術部的電力及照明、CT機、MRI機、DSA機、ECT機的空調電源、電梯及屋頂排風機、洗衣房及營養部的動力也分別由變電所低壓屏放射式供電。
應急照明配電箱由雙路電源供電并自動切換,供各應急照明燈及防火卷簾門,排煙風機的用電。醫技檢驗科、血液透析室等處的儀器對電源要求較高,部分電源通過穩壓器后備UPS供電。
5 手術部、ICU、血透等場所的配電系統
中心手術部是醫院的核心,手術部的配電采用雙路電源末端切換。這包括手術室內配電及手術室潔凈空調系統的配電。電源由變電所專線供電。每一間手術室應單獨設置配電箱,并裝漏電檢測裝置,但不應設漏電保護器。按照新的《醫院潔凈手術部建設標準》中的規定,容量不能小于8kVA。手術室是醫院的心臟部位,不得中斷供電,在兩路10kV同時供電的情況下,還須設應急自備柴油發電機組,還應在低壓配電室設應急母線段。手術室必須雙電源供電,并在末端實現自動切換,其中一路電源應接自應急母線。每間手術室的電源進線是否采用三相進線。主要根據布局及醫院的具體要求進行。目前部分手術室內設置的高低溫冷柜等三相設備,電源三相引起的情況越來越多。作為與病人接觸的電源部分,應盡量考慮單相供電。
《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008 12.8.6.1條規定,在2類場所內,用于維持生命、外科手術和其他位于“患者區域”內的醫用電氣設備和系統的供電回路均應采用醫療IT系統,+醫療IT系統主要是在手術室內的病人環境(離手術臺周邊1.5m的水平范圍、高度為2.5m的垂直范圍)中的醫療設備采用IT系統供電,這樣可最大限度的保證病人的電氣安全,目前國內心臟手術室、ICU、心血管造影、搶救室、血液透析等采用局部IT系統。IEC標準強烈要求IT系統不配出N線,目前病人接觸的用電設備均為單相設備,通過隔離變壓器配出的IT系統均為單相。
6 照明設計
目前完成的各醫院工程的照度水平在我國現行標準的基礎均有所提高,如一般環境為150Lx、診室等為200Lx、醫技科室300~500Lx、病房100Lx。實施后效果良好,體現了現代化醫院的良好形象。設計中應注意醫療功能性用房照明的特殊要求。
診室、病房、急診觀察室、治療室等處采用高顯色熒光燈,以便于觀察并正確判斷病人的膚色外觀,利于診斷。色溫在3500K左右,病房、急診觀察室、治療室等處的頂燈采用漫反射型燈具,以減少眩光。在病房以及護理通道燈的設置應避免對臥床患者產生眩光。病房的一般照明主要用于滿足正常看護和巡查的需要,一般設置在病房活動區域,而不設在床位的上方。病房綜合醫療設備帶上一般設置床頭壁燈以及控制開關等,供醫生檢查和患者使用并減少對其他患者的影響。病房及護理單元走道應設置夜間照明。護理單元走道燈的設置位置宜避開病房門口。潔凈手術室內照明燈具應為嵌入式密閉燈帶。手術室、一些大型醫療設備室門外應設置紅色信號燈,說明手術、檢查治療正在進行中,以防誤入。手術室、手術部清潔走廊、傳染科、污物、污洗等處與業主結合確定是否設置紫外線燈。
對特殊場所的照明采取了不同方式:磁共振掃描室、理療室、腦血流圖室等需要電磁屏蔽的地方,燈具采用了直流電源;測聽室的照明采用白熾燈;眼科暗室采用可調光的白熾燈。
以上是筆者在醫院電氣設計及學習中對醫院電氣設計方面的一些體會,不足之處敬請指教。
參考文獻:
[1]王厚余 低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗 中國電力出版社 2003
[2]IEC60364-7-710:2002-11(第一版)建筑物電氣裝置第7-710部分:特殊裝置或場所的要求―醫療場所 蔣麥占譯 建筑電氣設計通訊 2004,1
[3]《醫院潔凈手術部建筑技術規范》 GB 50333-2002
關鍵詞:電氣火災 電氣設計
一.引言
根據消防部門的統計,在全國的火災事故中,電氣火災約占1/3。而電氣系統分布廣泛、長期持續運行,電氣線路通常敷設在隱蔽處,火災初期時不易被發現;電氣火災主要發生在建筑物內,建筑物內人員密切、疏散困難、排煙不暢,極容易造成群死群傷的重大事故。電氣火災危害重大,電氣設計時就要注意電氣火災的預防。
二.電氣火災的起因
電氣火災的火源主要有兩種形式,一種是電火花與電弧,另一種是電氣設備或線路上產生的危險高溫。
常見的具體起因為:
⑴接觸不良,當工作電流通過時,在接觸電阻上產生較大的熱量,使連接處溫度升高,高溫又使氧化進一步加劇,使接觸電阻進一步加大,形成惡性循環,產生很高的溫度,可達千度以上,使附近的絕緣軟化造成短路而引發火災,也可能直接烤燃附近的可燃物而引發火災。
⑵過電流,原因包括過載和短路。過電流產生的熱效應是電氣火災的直接或間接原因。
⑶異常電壓升高,是電力系統在運行過程中,因故障原因而導致的工頻電壓升高,用電設備的發熱與電壓的二次方成正比而引發火災。原因有:中心點位移、負荷嚴重不平衡有三次諧波、變壓器高壓側發生碰殼接地故障、不穩定的短路或接地故障、電氣設備誤操作、設計選型或施工安裝錯誤等。
⑷雷擊,雷電是一種自然現象。雷電放電、反擊引發、感應過電壓都可能引發的火災。
三.電氣設計的角度杜絕火災隱患
1.合理選擇線纜及敷設方式
(1)、負荷計算與導線截面選擇
電線電纜由于其敷設方式的不同,其散熱條件均不一樣,應根據電線電纜敷設環境溫度具體情況的不同,考慮熱阻的變化并修正電纜的實際載流量,按敷設方式及環境條件確定的導體載流量,不應小于計算電流。選擇低壓配電線路時應考慮用電量不斷增加的可能性,留有一定的裕度。
(2)線路敷設
由于電線電纜的廣布性、電纜的易燃性、電纜著火的串延性、電纜著火后果的嚴重性,使電纜的防火工作日益重要。保持良好運行環境,避免電纜絕緣加速老化和損傷電纜。這就要求電纜的敷設溝、電纜隧道要有良好的排水設施,如設置排水淺溝、集水井,并能有效排水,必要時設置自動啟、停抽水裝置,防止積水、腐蝕性氣體或液體及可燃性液體或氣體進入,保持內部干燥。
《民用建筑電氣設計規范》中對多種敷設方式的電纜的防火做出了明確規定,建議線路盡量采用暗敷。如因需要采用明敷時,應特別注意電線電纜的選用和敷設方式,以保證防火分區及免遭破壞。封閉式母線、電纜橋架以及金屬線槽在穿樓板處須采用防火隔板和防火材料隔離;穿越防火墻時,應采取防火隔離措施;另外,樓層間預埋鋼管在布線后兩端管口應做密封隔離。
但是,應避免將電纜防火門處于常閉狀態、用防火隔板將電纜完全封閉、將電纜溝蓋板的縫隙統統填充封閉等影響電纜通風和散熱的做法。而且,將電纜完全封閉起來,也使對電纜的正常巡視成為不可能,不能及時發現電纜故障。另外,要有完善的防生物設施,防止鼠、蛇類等小動物破壞電纜絕緣引發事故。
(3)電線電纜的選型
從電纜材質角度考慮,應盡可能的采用銅芯電纜避免使用鋁線芯。當電流通過導線或電纜時,阻抗的存在會造成電能的損耗,使導線或電纜發熱,溫度升高,使導線或電纜的絕緣加速老化,造成絕緣性能下降損壞或擊穿,會使接頭連接處氧化速度加劇,增大接觸電阻使其進一步發熱氧化,增大接觸電阻使其進一步發熱氧化,從而引起漏電、斷線等,甚至引發火災。由于電阻率低,同截面的銅芯電纜的發熱量比鋁芯電纜小得多,使得運行更安全。而且銅芯電纜得連接頭性能穩定,不會由于氧化而發生事故。因此,在電纜供電中,特別時地下電纜供電領域,具有突出的優勢。地下使用銅芯電纜供電具有事故率低、耐腐蝕、可靠性高、施工維護方便等特點。這正是國內目前在地下電纜供電中主要采用銅電纜的原因所在。
根據電氣線路防火要求的程度的要求,選擇使用無鹵低煙阻燃型、耐火型、礦物絕緣型的電線、電纜或分支電纜。這樣不僅從電氣線路方面更好地防止火災發生,而且能更好地確保火災發生時消防用電的可靠性和安全性。但電氣線路阻燃防火仍有一定限度。
2.合理設置系統保護
(1)過載保護的設置一定要在被保護元件被損壞以前動作,才能可靠進行保護。短路保護設置存在的問題,從防范電氣火災的角度來看:1)單相短路的保護靈敏度通常不夠,線路的零序阻抗仍較大,對于較長的線路,其末端單相短路電流很小,常不能使保護可靠動作。2)保護的整定都是按金屬性短路計算的,當發生非金屬性短路如弧光短路時,由于電弧阻抗較大,使短路電流遠小于計算值,保護不能可靠動作,還需配合其它措施來加以完善。
(2)剩余電流保護器除了用于電擊防護外,在發達國家還廣泛用于電氣火災的防范,剩余電流保護器主要用于對因絕緣損壞產生的泄漏電流和單相接地故障電流引起的火災進行保護。對泄露電流和電弧性接地故障,過電流保護裝置一般是不能確實保護的,而電氣短路火災又以電弧性接地故障火災居多,剩余電流保護器的設置正好彌補了這一缺陷。
建筑物進線處應合理裝設帶漏電保護功能的三相四線斷路器,漏電動作電流可選300mA或500mA,帶0.15-0.3秒延時。帶漏電保護功能的斷路器其延時功能可與第二級30mA的剩余電流保護器配合,實現選擇性保護,而且500mA以下電弧能量尚不足以引燃起火,可有效地消除接地電弧產生的隱患,大幅度降低單相接地短路引發的火災。
3.防止高次諧波引起的火災隱患
目前諧波對住宅用戶的影響比公共建筑小的多,現在只能采取增大線路截面,特別是增大中性線截面的辦法,以減小回路阻抗,這樣減少高次諧波電流在回路阻抗上產生的諧波電壓,可相應減少線路的諧波含量。對于公用建筑來說,防止諧波危害,除了采取減少線路阻抗的措施外,還可以裝設有源(或無源)諧波濾波器、諧波抵消器來濾除或抵消諧波分量。
4.剩余電流式電氣火災監控裝置
《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95)(2005 年版)的局部修訂條文,新增加了漏電火災報警系統設計,規定“高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統”。將電氣火災防范的重要性提升到一個新的高度。
剩余電流式電氣火災監控裝置安裝在低壓配電系統中,用于檢測系統中的剩余電流、溫度等有關電氣火災隱患產生的電氣參數,當被保護線路中監控裝置參數超過報警設定值時,能發生報警和控制信號,及早發現火災源頭,在火災蔓延前及時采取措施,將損失降至最小。
科技的進步加快了社會發展的步伐,極大地提高了人們的生活水平。然而與此同時,城市化進程的加快直接促進了我國建筑行業的發展,電氣設備在建筑設計中的地位越來越重要。眾所周知,只有保證合理的建筑電氣設計,才能促進經濟的整體發展和整個市場運營的正常運行。對電氣設備進行改進和管制是很有必要的,一方面有利于經濟結構的完善和轉型,另一方面有利于人們生活水平的提高。因此,將建筑電氣的設計進行規劃并且增強其效用性顯得尤為重要,同時要結合實際,嚴格遵守原則,充分發揮建筑電氣系統的功能極大地滿足人們各方面的需要,為人們的日常生活帶來便捷。
2建筑電氣設計的特點
2.1建筑的簡單概述
建筑物一般是以高度和寬度來計算的,它的范圍大,國內外的建筑物很大部分都是大面積的,高度各有不同。限于地皮的價格,建筑物的延伸空間大多都是隨著高度增加的,所以我們平時所見到的建筑物都很高,有的多達幾百米,更有甚至還延伸向了地下。
2.2電氣專業的特征
電氣設備種類繁多,占據整個工程設計的主要地位。我們通常見到照明設備、安全和疏散通道;電梯設備等不管怎么說它們的耗電量總體很大。在設計中要特別注意消防設備和跟人們生活密切相關的方面,在進行掉漆設計時要高度重視,某建筑電氣設計部分截面圖,在進行照明系統的設計時要特別注意每一個環節的科學規劃,要注意不同節點的計算和各個環節的配電供電系統的裝置,根據具體工程設計是否需要接地。
3當前建筑電氣設計中的主要問題
3.1設計文件存在缺陷,可行性差
不按照原先設計好的線路進行精確的計算和測量,這也會帶來設計文件自身出現問題,一旦出現了問題而沒有被及時發現必然會影響整個項目。拿掉漆照明來講,電氣照明的設計如果過嚴格遵守了涉及的要求,確保每一個房間及場所的格局配置合理,就不會偏離預期的結果。當前的事實是,居民建筑的電氣設計并不規范,很多都偏離了國家規定的正常值,這會使得電氣功能得不到充分的發揮。
3.2沒有嚴格按照準則和條文操作,影響施工質量
在進行管道配置時使得線路相互交叉,這些問題多是因為在電氣安裝時違規操作,更沒有嚴格遵守建筑設計和裝修的條例執行,嚴重浪費了資源。
3.3設計者的不當操作
電氣設計易受其他因素的影響,設計者的不當操作會帶來一定的安全隱患。比如有的黑心業主在選擇配電位置時沒有充分考慮設備裝置和照明系統等方面的問題,這就增加了維修的難度,同時也會帶來安全隱患。因此,在進行規劃和施工時必須嚴格遵守相應的規范和準則把好質量關,避免應前期的工作不足而造成后期的一系列不便。
4建筑電氣設計的對策
4.1電氣線路的布局路線和方式要科學合理安全
電纜的型號務必要講求規范性,堅決不能隨便搭配。但根據相關調查筆者了解到有很多的施工人員不重視滅火裝置的功能,更不會考慮到它在發生火災時能否正常運轉,基本上都采用了低碳耐火的電纜。這種做法是非常危險的,一方面會帶來嚴重的物資浪費,另一方面也嚴重違背了社會的低碳環保理念。應該這樣做:先了解相關情況,根據實際選用恰當的纜線,就房屋裝修而言室內的粗線必須根據生活的用途來選擇它的最高或者最低范圍。空調和冰箱的線路是完全不同的,如果違背了這一原則,在使用時肯定會出現事故。但我們可以看到,在房屋裝修時,室內線路涉及的線路比較普通,沒有考慮到增加設備對電壓品質的作用以及一些其它的作業因素。
4.2配電線路的設計要跟照明與動力負荷的線槽分開
室內裝修講求安全性和統一性,在進行橋架配電時要注意線槽的差異性,不管怎樣選擇,線槽的中間必須帶有隔板,照明系統和動了配電系統的分開方式有多種,一個重要的方面是動力配電必須要采用放射式配電方案,不然會影響整個動力系統和供電系統的運轉。
4.3房子的裝修要求高質量
高質量的房屋裝修一方面滿足了居住者的需要,另一方面給城市的安全減少了很多不必要的麻煩。這就要求在進行裝修時,必須注意相應的細節:①裝修人員要嚴格制作上平線和隔墻線,這與房屋裝修期間的管道和管線的位置都有很大的關系。②裝修人員要認真核實原始墻面的墻面線和水平線之間的關系,看是否合乎規范。③要檢查所有的隱形管路,將其打通、光線穿好,嚴把每一道關卡。從各個方面落實狠抓房屋裝修的質量,確保每一個地方都嚴格按照裝修的要求,這在很大程度上對電氣系統的良好運轉起著重要的作用。
4.4電氣系統的設計不能違背建筑電氣設計的原則
建筑電氣設計的前提條件是設計人員要了解相關的資料,設計目標之前要進行有針對性的調查。這樣一方面能保證滿足相關的需要,另一方面要切實考慮建筑電氣的未來發展潛能。這樣不僅能保證相關工作的進展在滿足了人們日常生活的需要同時,還能避免不必要的浪費。因此,電氣系統的設計必須嚴格遵循建筑電氣設計的原則。
5結語
Abstract: Residents’ housing decorations are different, and so is the configuration of home appliances, but the basic principles of electrical design are same. This paper briefly describes the principles of residential electrical design and considerations.
關鍵詞: 居民住宅;電氣設計;原則
Key words: housing;electrical design;principle
中圖分類號:TM715 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)08-0203-02
0引言
由于居民住宅沒有技術安全部門負責電氣線路的維護管理,加之住戶大多對電氣知識知之甚少,所以住宅是電氣事故和電氣火災多發場所。因此作為設計人員,對住宅電氣設計應引起足夠的重視,盡量使電氣設計做到安全、可靠、合理、方便,以減少和避免住宅電氣事故和電氣火災的發生。
1家庭照明系統設計原則
1.1 照明、插座回路分開當插座回路出現故障時,只需要將回路電源切斷,不影響照明回路的正常工作,便于對故障回路進行進行檢修;若照明回路出現故障,可利用插座回路的電源,接上臨時照明燈具。
1.2 照明應分成幾個回路家中的照明可按不同的房間搭配分成幾個回路,一旦某一回路的照明出現故障,就不會影響到其他回路的照明。在設計布線時,如果能把主要房間的照明接到不同的回路上,如客廳的一部分燈接入主臥室回路,另一部分燈接入次臥室回路,這樣不論哪一條回路出現故障,每間房屋都有照明。
1.3 照明開關的位置要合適考慮人們的生活習慣,室內照明開關一般設置在房間門口內側其距地面約140CM左右。
1.4 電光源的選擇照明應滿足起居室、廚房、衛生間等設施功能的要求,保證光源的顯色性適度、亮度分布合理、眩光少、視覺舒適,并最好節能。一般應遵循如下原則:
①照明應以使室內光線實用和舒適為原則,臥室、餐廳宜采用低色溫的光源,光源的顏色一般為暖色,臥室、客廳相關色溫K=3300,顯色指數R應大于80;②當使用一種光源不能滿足光色要求時,可采用兩種或兩種以上光源的混光來照明。
1.5 燈具的選擇燈具應根據使用環境、房間用途、光強分布、限制眩光等因素進行選擇。在滿足上述技術條件下,應選用效率高、維護檢修方便的燈具。
1.5.1 按使用環境選擇:在正常的環境中,宜選用開啟式燈具,例如客廳;在潮濕的環境中,宜選用具有防水燈頭的燈具,例如廁所、洗漱間;在煙氣較多的環境中,宜選用防塵密閉式燈具,例如廚房;樓梯照明應采用聲光定時開關控制的燈具;
1.5.2 按光強分布特性選擇燈具:燈具安裝高度在6m及6m以下時,宜采用寬配光特性的廣照型燈具;安裝高度在6~15m時,宜采用集中配光的直射型燈具,如窄配光深照型燈具。
2動力線路設計原則
2.1 對空調、電熱水器、微波爐、電磁爐等大容量電路設備,宜一臺設備設置一個回路。如果合用一個回路,當它們同時使用時,導線易發熱,即使不超過導線允許的工作溫度,長期使用也會降低導線的絕緣性能。此外大容量用電回路的導線截面應適當加大,加大導線的截面可大大降低電能在導線上的損耗。
2.2 室內插座宜選用帶開關按鈕的插座,在家用電器停用時斷開其插座開關以節約用電,保護家用電器和保證用電安全。
2.3 插座及浴室燈具回路必須采取接地保護措施浴室和廚房的環境潮濕,而其內插座則必須用防濺三極插座。浴室燈具的金屬外殼必須接地。
2.4 線路的敷設 現在室內配線線路的敷設方式主要是用鋼管或硬塑料管穿絕緣導線的明敷或暗敷布線。室內配線除一般要求安全可靠、布線整齊合理、安裝牢固外,在技術上還要求:①配線時應盡量避免導線有接頭,若有中間接頭必須采用壓接或焊接;穿在管內的導線,不允許有接頭;接頭應放在接線盒或燈頭盒內;導線的連接或分支處不應受到機械力的作用;②明配線路要保持橫平豎直,水平敷設時導線距地面2.5m以上,垂直敷設時導線距地面2m以上,否則應將導線穿在鋼管內予以保護;③當導線穿過樓板、墻壁時,要加裝保護套管;④當導線相互交叉時,應在每根導線上套以絕緣管并固定;⑤為保護用電安全,室內配電管線與其他管道、設備之間的最小距離應有一定的要求。
3正確的安全接地
3.1 不能用自來水管作為接地線。新建住宅樓都配置了可靠的接地線。而對于老式住宅,不少人就以自來水管作為接地線,這是不可靠的危險作法。
3.2 浴室應采用等電位聯結。浴室環境潮濕,人即使觸及50V以下的安全電壓,也有遭電擊的可能。等電位聯結,就是把浴室內所有金屬物體(包括金屬毛巾架、鑄鐵浴缸、自來水管等)用接地線連成一體,并且可靠接地。
3.3 接地制式應與電源系統相符。電氣設計前,必須先了解住宅電源來自何處,以及該電源的接地制式。接地保護措施應與電源系統一致。
3.4 有些人認為:接地線中的電流很小,幾個回路合用一根接地線可節約費用。這是錯誤的。因為在正常工作時,接地線中的電流的確很小,但在發生短路故障時,接地線中流過的電流大大超過相線正常工作時的電流。另外,從可靠性考慮,一個回路一根接地線更可靠。
3.5 有了良好的接地裝置,仍應配置漏電開關。當發生電氣設備外殼帶電時,接地裝置的接地電阻再小,在故障未解除前,設備外殼對地電位是存在的,仍有電擊可能。若采用漏電開關只要漏電電流大于30mA,在0.1s時間內就可使電路斷開。插座要有漏電保護,因為插座所接的電氣設備,隨時可能接觸人體,因此要絕對安全。
3.6 有了漏電保護,也應有接地保護。任何一種電器產品,都有出現故障的可能,漏電開關也有出現故障的可能。有了接地保護,當漏電開關出現故障時,接地保護仍能起到保護作用。但漏電開關的輸出中性線不能碰地,否則,漏電開關無法合閘。
4注意事項
4.1 每戶用電容量要與設計能力相符,不要盲目裝接大功率電氣設備每戶居民在電氣設計和施工前,應當向小區物業管理部門了解住宅建筑時的室內電負荷總容量,不得超過該戶的設計負荷。
4.2 每個家庭中的家用電氣設備總有好幾件,天天要接觸。家中既有不懂事的小孩,也有略懂電氣知識而不懂電氣安全知識的大人。為了確保用電安全,電氣安全設計必須作為重點。對小孩能觸及的插座,應選擇帶保護板的插座,避免小孩把金屬物體塞進插座內而造成電擊。
4.3 家庭住宅電氣設計與防火一般不被人們所重視,筆者認為要從根本上減少甚至杜絕住宅電氣火災,首先應該深刻認識家庭電氣火災的嚴重性和危害性,把預防家庭電氣火災作為防火工作中的一個重點;其次是住宅電氣設計既要考慮當前的實際情況,也要著眼于未來,要能跟上時展的需要,還要與建筑壽命相配套,避免造成不必要的浪費或重復建設。
4.4 有線電視線、電話線、寬帶線也要根據實際需要預設布置。不要選用“三無”和假冒領偽劣產品,尤其是插座、電線、開關。目前這些產品充斥市場,應注意鑒別,這是電氣故障的最主要原因之一,所以要選用可靠的電器產品。
參考文獻:
[1]慕光設.淺談高層住宅電氣安裝的監理方法和要點[J].廣西城鎮建設,2007,(11).
[2]于洪偉.淺談住宅電氣設計[J].中國新技術新產品,2008,(18) .
[3]渠基磊,牛美英.住宅電氣設計探討[J].邢臺職業技術學院學報,2007,(03).
[4]袁康忠.淺析在住宅電氣設計中如何配置電源插座[J].經營管理者,2008,(13).
[5]于晶.照明在室內設計中的應用[J].美術大觀,2009,(11):118-119.
關鍵字:住宅;電氣;設計
0 引言
隨著我國經濟的迅速發展和全面建設小康社會步伐的加快,人們的生活水平不斷提高,住房條件日益得到改善,并逐漸追求更安全、舒適和優美的居住環境。近年來,高層商住樓是現代住宅建設項目中常見的一種建筑型式,地面以上為高層塔樓加裙樓,塔樓作為住宅,裙樓作為商鋪或其他公共用途,地面以下為地下室(或半地下室)作為配套的停車庫、設備用房以及人防區(平戰結合)。在這種情況下,小區電氣設計如何做到既安全又實用,是建筑電氣設計人員需要解決的問題。
1 用電負荷等級確定及劃分
1.1 用電負荷等級確定
一級負荷:建筑高度為50m-100m且十九層至三十四層的一類高層住宅建筑的消防用電負荷、應急照明、走道照明、值班照明、安防系統、客梯、排污泵、生活泵;
二級負荷:十層至十八層的二類高層建筑的消防用電負荷、應急照明、走道照明、值班照明、安防系統、客梯、排污泵、生活泵;
三級負荷:不屬于一級和二級的其他負荷。
根據規范,一級負荷的供電除由雙重電源供電(實現自動切換)外,應增設用戶自備應急電源,并采取措施確保一級負荷供電。對于一、二級負荷要求雙電源供電,消防配電須雙電源且末端切換。當增加的應急電源(Emergency Power Supply,EPS) 柴油發電機作為一、二級負荷的備用電源時,要求市電停電后15秒內完成自啟動,市電恢復后延時停機。
1.2 用電負荷劃分
由于商業用電與住宅用電的計費標準不同,因此將用電負荷劃分為商業用電和住宅用電,并且配電房一般分別設置商業變配電房與住宅變配電房。商業用電包括:商鋪用電、地下室照明、動力用電及其他商業用途的負荷,其供電由商業變配電房提供。住宅用電包括:住宅相關的照明、動力等的用電,其供電由住宅變配電房提供。
《住宅建筑電氣設計規范》(以下簡稱“住電規范”)及《住宅設計規范》(以下簡稱“新住規范”)中取消了《住宅設計規范》GB50096-1999(2003 年版)(以下簡稱“原住規范”)的住宅分類。“住電規范”中的容量規定,明確了容量超12kW,應采用三相進戶。目前設計中,大面積的豪宅也很常見,規范中明確了三相進線的具體容量界線,為設計提供了依據。
2 變配電房的選址
高層建筑變配電用房、備用發電機房條件許可情況下,應盡量設置在地面一層或一層以上,應做好防水、排水及防潮措施,集水坑應配置潛污泵,并考慮一用一備,配電房梁下凈高宜達到3.9m;低壓線路的供電半徑一般不宜超過200m等等。綜合考慮各方面因素,變配電房位置的選擇要求深入或接近負荷中心,進出線方便,接近電源側,設備吊裝運輸方便,不設在有劇烈震動或有爆炸危險介質的場所,不宜設在最底層,不在經常積水場所的正下方及貼臨。
3 導線及電器設備的選擇
室內外導線及電器設備的選擇合理與否,直接關系到住宅用電的安全及經濟效益,因而必須在工程設計中合理選用電器設備和導線。
3.1 電器設備選擇
電器設備的選擇是否符合標準,直接影響到的是住宅用電的安全;電器設備的選擇合理與否直接影響工程的質量。在對電器設備選擇的過程中,需要根據住宅的負荷情況、安裝要求、使用環境、設備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設備的型號規格,注意設備的容量等級寧大勿小,但又要避免選得過大造成浪費,一般來說在計算工作電流的基礎上選大一級即可。為了確保其設備的質量能夠達到標準,應選用符合國際電工委員會IEC標準和國內GB、JB有關行業的標準,并具有產品質量認可證書的電器產品。總之,電器設備的選擇盡可能做到安全可靠和經濟合理。
3.2 導線的選擇
導線的選擇主要是確定導線的型號和規格,其原則是既能保證配電的質量與安全又能節省材料,做到既經濟又合理。其中導線型號應按使用工作電壓及敷設環境來選擇;導線的規格(導線截面)可按下列要求進行選擇:
1)保證配電導線具有很強的機械強度,進而有效的減少斷線事故的發生;
2)對導線的安全性進行考慮,選擇導線時應保證其安全電流大于長期最大負載電流;
3)確保電壓質量,對于住宅建筑來說,電源引入端至負荷末端的線路電壓損失不應大于2.5%,在線路電壓損失值大于規定電壓損失允許值時,就需要通過增加導線截面的方式來對線路中的電議提供保證。
總之,在選擇導線時要考慮實際使用及未來發展需要,適當留有余量,減少電壓損失,保證導線使用的安全可靠和經濟有效。
4 安全接地的形式與要求
在住宅電氣設計建設中為確保電器設備和人身安全務必做好用電系統的安全接地。《住宅設計規范》(以下簡稱《住規》)第6.5.2 條第 1 點規定,住宅供電應采用 TT、TN- C- S、TN- S 三種接地方式。在設計時由城市公用低壓線路供電的住宅樓一般采用TT 系統:住宅小區的每幢住宅樓采用由小區變配電站配電時采用 TN- C- S 系統;對附設有配電所的高層電梯住宅采用 TN- S 系統,在進行設計施工時可根據實際情況選擇接地系統。
5 工程安裝施工方面
在配備專業人員,做到知識化、專業化的同時,還應從過去的目測檢查深化到科學檢查;在保留過去對操作工藝檢查的同時,還應要求施工人員對圖紙的質量進行檢查,檢查圖紙的設計數據有無錯誤和隱患,并檢查電氣設備的產品質量,制定設備進場的保管條例,杜絕電氣事故的發生。管內穿線應當符合要求,不同電壓的導線不能穿在同一穿線管內,不同一個回路導線(除規范有規定者外)不應穿在同一個穿線管內;導線穿線時要注意穿線管的空閑面積,一般導線截面積(邊外皮計算在內)不應超過穿線管孔內面積的40%。
6 結語
高層住宅電氣設計直接關系到工程現場施工,而且與將來的使用與維護密切相關。我國建筑設計規范逐步與國際標準接軌,隨著科學技術的進步和人民生活水平的提高,必然對電氣設計有許多新的要求。設計質量是決定工程質量的首要環節。遵循經濟性、可靠性、靈活性、安全性的電氣設計原則,以實現高水平的電氣配置給家居生活減少隱患,更多考慮節能、環保、實用、易操作等要求,為住戶提供更實用、更貼切、更安全的居住條件。
參考文獻:
[1]JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規范 [S],2008.
[2]JGJ242-2011 住宅建筑電氣設計規范,2011.
[3]DB35/T 1036-2013 10kV 及以下電力用戶業擴工程技術規范,2013.
[4]蘇毅敏 高層住宅電氣設計實例 2012(2),40卷,3-6.
[5]毛仁達 方煜杰 住宅建筑的電氣設計研究,工程技術,2013,204.
關鍵詞:現代住宅;電氣設計
中圖分類號: TU96+3 文獻標識碼: A 文章編號:
一、確定用電負荷
居民住宅的用電負荷是建設居民小區供電網的基本依據。預測住宅用電負荷的難點在于居民投入家電的種類數量的不確定性,用電設備投入時間的不確定性。結合目前我國住宅建設水平及人們生活水平的提高,為便于計算,設計人員一般按照《住宅設計規范》和《民用建筑電氣設計規范》中的規定取上限值計算。
一般小型住宅照明用電負荷520W,娛樂用電(包括電視機、音響、電腦等)負荷950W,廚房用電(包括電飯煲、電熱開水器等)負荷3500W,衛生間用電(洗衣機、排氣扇)負荷1170W,空調用電負荷2250W,綜合上述各類用電負荷共8390W,中型住宅乘1.3系數10907W,大型住宅乘2.6系數21814W。
根據統計調查,一般現代住宅用電負荷的高峰期是夏天晚飯后的時間,這時用電負荷有電視、電腦、空調、電冰箱、消毒碗柜、電熱水器等等,共有住宅用電負荷的40%,查設計手冊得需要系數0.4~0.6,根據實際情況設計時取0.4系數即可,小型住宅負荷計算取3.5kW,中型住宅負荷計算取4.5kW,大型住宅負荷計算取5.5kW。
二、劃分住宅線路
住宅電氣線路沒有專業電工維護,而居民又不太懂電氣維修安全知識,很容易發生電氣事故。居民對電的需求越來越高,高檔大功率電氣逐漸步入普通百姓家庭,住宅電氣線路的設計應由過去的溫飽型過渡到現在的小康型。因此,住宅電氣線路的設計應吸取過去的經驗教訓,在重視電氣線路安全性、可適應發展性的基礎上,具有超前意識,為遠期負荷的增長預留充分的裕量。因為智能住宅的暗配電氣線路是難以更換或增加的,盡量一步到位,滿足遠期負荷需要。在住宅小區設計中,針對以往住宅電氣設計標準中存在的問題和《住宅設計規范》中的規定,根據戶型面積大小,每戶進戶線選擇截面10~25mm2的銅芯導線,分支回路采用2.5~4mm2的銅芯導線。
目前,設計的住宅中的電氣管線有照明、插座、空調、電視、電話,廚房、衛生間的插座單設管線,這七路管線中除照明是在頂板敷設外,其余管線均敷設在地面墊層內,并且有的管線往往是長距離敷設。住宅內的支路管線按功能區設置,并且每一支路均裝設漏電保護器,同一功能區內的所有電器均接于該功能區內的支路上。按功能區劃分支路的優點是每一支路的所有電器均在漏電保護范圍之內,用電安全;可采用頂板布線,避免地面墊層敷設中的管路交叉;方便住戶以后改造裝修;可減少管線用量,避免浪費。設計不僅要保證住戶的用電安全,更應為住戶提供方便,按功能區劃分支路將二者有機結合起來,面積若增大可適當考慮增加分支回路。
三、選擇配電系統
以前,我國住宅內照明和插座的分支回路數過小,有的甚至照明和插座共用一個回路。由于分支回路少,每個回路所帶的負荷增大,實際等于減少了線路的截面,從而導致電氣線路長期過載,導線絕緣下降,線路溫升增加,電氣線路事故增多。增加分支回路數量相當于減少回路阻抗,有利于降低諧波電壓、減少諧波危害。當一路線進行檢修或因故障跳閘時,停電范圍小,對家庭生活造成的不便也減到最低。
現在通用的做法是在戶表箱內只放置電度表、燃氣和冷熱水的室外計量表,將每戶的分支回路開關置于戶內配電箱,戶內配電箱安裝于室內易操作的地方,且按照照明、插座、空調等分回路設置,其中照明、空調回路用小型空氣開關,插座、浴霸回路用漏電短路器。這樣做的好處首先是可將集中于樓梯間的管線分散來布置;其次是可簡化入戶管線,其余管線則完全布置在室內;再次是為住戶的操作帶來方便。在設計中還可考慮在冷熱水表和煤氣表對應位置的墻上預留86型接線盒,然后再預埋管線至室外戶表箱,用戶只需要安裝接上線即可使用。
四、防雷及等電位聯結
1、防雷
多層住宅(樓層小于7層,高度小于24m)的屋頂女兒墻及凸出物體上明設避雷帶,利用構造柱主筋做為防雷引下線,每根主筋必須可靠焊接,下與基礎鋼筋網焊接,所有凸出屋面的金屬體欄桿與避雷帶焊接,所有防雷裝置鐵件均做鍍鋅處理。多層住宅(樓層小于7層,高度小于24m)按照三類防雷考慮,屋頂采用鍍鋅圓鋼作避雷帶,避雷帶連接成不大于20×20m或24×16m的網格,利用柱子或剪力墻內兩根以上主筋通長焊接作為引下線,引下線間距不大于25m,引下線上端與避雷帶焊接,下端與基礎內上下兩層主筋焊接。凡凸出屋面的衛星天線基座主筋、金屬通風管、屋頂風機等所有金屬構件均應與避雷帶可靠焊接,所用金屬件均鍍鋅。
2、等電位聯結
2.1建筑物的總等電位聯結
《住宅設計規范》規定:“采用接地故障保護時,在建筑物內應將下列導電體作總等電位聯結:PE、PEN干線;電氣裝置接地極的接地干線;建筑物內的水管、煤氣管、采暖和空調管道等金屬管道;條件許可的建筑物金屬構件等導電體。上述導電體宜在進入建筑物處接向總等電位聯結端子。等電位聯結中金屬管道連接處應可靠地連通導電。”
在TN和TT系統中這樣做能夠顯著降低建筑物內發生接地故障時的接觸電壓,消除從建筑物外沿PE或PEN線竄入的危險故障電壓(TN系統),減少建筑物雷擊的危險,減少保護電器動作不可靠帶來的危險。
2.2局部的輔助等電位聯結
在衛生間等非常潮濕的場所內,人體皮膚完全濕透,人體阻抗大幅度下降,金屬管道、結構等種種原因傳導來的十幾伏不高的電壓就足使人體通過大于心室纖維性顫抖電流闔值而電擊致死。這種電氣事故是不能靠裝有漏電保護器、隔離變壓器等保護電器來防范的,因為這種使人致死的電壓是沿非電的金屬管道傳導的。唯一防范措施是在電擊危險大的局部場所作局部輔助等電位聯結。這樣無論從哪一金屬管道、結構或PE線導入了不正常電壓,由于等電位聯結的作用,該場所內所有導電部分的電位都同時升高到同一電位水平,不出現電位差,電擊事故自然無由發生。
五、設計電氣外線
確定變壓器容量。在建筑電氣設計中,變壓器容量根據小區的規模確定。變壓器總容量=居民總用量(按50VA/m2計)+較大型公建(按60~70VA/m2計)+小區內廣場、噴泉、娛樂設施、院區照明(按實際用電計)。居民總用量包括居民戶用電量、居住建筑中的公共照明及建筑物內各類輔助動力容量及居民生活所必須的小型配套建筑用電量。
確定變壓器臺數、供電半徑。根據小區的總體布局確定小區內變壓器臺數,綜合考慮變電所的形式是設箱變還是站點等諸多因素。確定小區內低壓配電半徑有兩個意義,一是確定變電所位置,二是確定線路能否得到安全保護,按常規觀念,低壓供電半徑約在250m。低壓配電采用放射式供電。
六、結語
隨著社會的進步和人類生活水平的提高,住宅的作用越來越重要,并且隨著我國住房制度的改革,住房將全部作為商品推向市場。住宅的質量及其布局是否合理將直接影響住戶的使用和開發商的利益,因此,住宅的電氣設計也就更應該引起設計人員的注意。
參考文獻:
[1]馮偉:《淺談現代住宅電氣設計》[J]景德鎮高專學報,2008(04)
關鍵詞 電氣設計;配電;防雷;接地
中圖分類號TM92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)80-0097-02
住宅是人居住、生活、享受家庭溫馨的場所,特別是近年來住宅已進入商品化、貨幣化,房屋開發迅猛發展,人們的生活水平不斷提高,對電氣的設計要求越來越高,而合理的電氣設計能使住宅更加舒適、實用、完美。因此,“以人為本”的理念應是設計者構建每一環節必須遵循的原則。在電氣的設計階段就應充分考慮到設備的安裝、運行時對人提供的功能,應當包括人在多方面的需求,是否易于操作,直截了當。這也包括在緊急情況下不致出現誤操作,以及考慮到對待特殊人群的特殊要求。下面從用電負荷、配電系統、防雷保護、接地與安全等幾方面談談“以人為本”的設計思想。
1用電負荷
正確評估、計算用電負荷是電氣設計的重要內容,也是電氣設計的主要依據。現在住宅大都為兩室一廳、兩室兩廳、三室一廳、三室兩廳,面積為100m2~160m2,用電負荷大致包括照明負荷、家用電器負荷和安保系統的用電負荷,還應結合當前家用電器的普及情況,以及未來家用電器的發展情況來進行綜合分析、計算。
根據歷史資料,一年中最大需用電力一般出現在夏季的7、8、9月份,再依據人們的生活習慣,每戶家庭的照明及家用電器只會選用其中的一部分,并且不可能同時使用,因此實際負荷Pf是一個隨時間、季節及電器運行狀態的變化而變化的物理量,而導線及設備的選擇卻需要一個相對穩定的負荷,故存在一個同時需要的系數Kx=0.4~0.7,住宅用電平均功率因數cosΦ=0.85。
計算方法如下:
實際用電負荷:Pf=Kx*Pn(電氣設備安裝容量)
住宅電氣線路電流:I=P/(U*cosΦ)
用電負荷設計過小會引起供電線路發熱,增加了不必要的線路損耗,甚至引起火災事故的發生。反之若用電負荷設計過大,會導致變壓器容量過剩、供電線路截面選擇過大等問題,從而增加費用,造成不必要的資金浪費。因此一般用戶可按4kW~6kW考慮,對面積稍大或使用電炊具可按6kW~10kW考慮。
2配電系統
2.1進戶電源
對于380/220V低壓配電系統,我國廣泛采用中性點直接接地的系統運行方式,而且引出中性線N和保護線PE,即“TN”系統接地方式。小區變配電所引出的三相四線(TN-C系統)經重復接地后進入單元總電表開關箱,改成三相五線制系統(TN-S系統)進入層配電箱,從層配電箱到各用戶采用放射式單相三線制供電方式。單相三線制供電方式的安全可靠性比單相二線制供電方式的安全可靠性高,接在單相三線制供電方式上的設備不會受到電磁的干擾。
2.2導線及低壓電器設備的選擇
導線的選擇主要是確定導線的型號和規格,應考慮環境條件、運行電壓、敷設方式和經濟、可靠性等方面的要求。住宅內的配電導線選擇宜選用S≥2.5mm2銅導線。從發展方面,用電量逐年遞增,銅導線具有較高的過載余量;從安全用電方面,銅導線具有絕對的優勢;從經濟方面,銅導線比其它導線的投資較高,但其多投資的部分只占總投資的一小部分,換來的卻是用電的安全。
住宅低壓電器設備主要指電源配電表、控制開關、電源插座、保護設備等。電表的選擇應根據電壓及前面計算出線路上電流來選擇;控制開關的選擇應根據不同線路的用途選擇,照明線路可選擇單極開關,插座線路可選擇雙極或三極的開關;電源插座的選擇應根據用途選擇雙孔、三孔或混合的安全型插座;保護設備宜選用含有相應保護類型的單極、雙極或三極自動開關。
2.3分路控制
線路上的控制開關根據不同的種類和用途,安裝的位置和控制的方式也應有所不同。從供電安全可靠性方面說,控制方式應采用分路控制。單極的控制開關應裝設在相應分支回路的相線上,雙極的開關應裝設在相應分支回路的相線和中性線N上,三極的開關應裝設在相應分支回路的相線、中性線N和PE保護線上,中性線N和保護線PE上嚴禁裝設能單獨切斷中性線N或保護線PE的任何單極開關。
2.4燈具、開關、插座設置
燈具和開關的布置:主燈具及其開關基本上按照通常的布置方法即可,其他輔助燈具應根據住宅的結構進行布置,例如在走廊等地方應設置夜燈等;由于客廳的燈具相對較為華麗復雜,選擇的開關要能和燈具匹配。
插座的布置:插座在住宅中的作用不言而喻,而在設計時通常參照建筑專業的家具布置圖進行布置,但是絕大部分業主不會按照前者方案來布置家具,因此很多插座設計是合理的,但其位置往往并不在需要的地方。筆者認為單以建筑專業家具布置圖紙來安排插座是不夠的,而是應該盡量的多布置一些插座,或者參照一些典型的裝修方案,現在插座的價格比較便宜,并不會增加太多造價。住宅內的插座應全部為安全型插座,在衛生間等比較潮濕的地方還應該附加防潮蓋。
3 防雷保護、接地與安全
住宅一般屬于第二類或第三類防雷建筑,但還應根據所在地的雷電程度來設置防雷措施。一般在住宅外部裝設避雷帶、接閃器來防直擊雷,在住宅內配電箱內安裝浪涌保護器進行二次防護。
由于衛生間的潮濕特性,人在其中的觸電風險是最大的,為了充分保障人身安全,局部等電位聯結是必要措施。目前衛生間局部等電位聯結的方法主要有兩種:一種是將墻內鋼筋等與衛生間各種金屬物體直接連通;另一種是利用局部等電位聯結端子板將各種金屬物件聯接,具體方法可見相關文獻,此處不再詳述。
4結論
在我們處理人與技術這一對關系的時候,應該牢牢記住所有技術都是為人服務的,要充分考慮到使用的技術功能與付出的價值是否相匹配、物有所值,也包括使用者所能承擔的經濟能力。在考慮多方面的因素時,更應當以人的安全放在第一位。我們只有緊緊圍繞“以人為本”思想才能使我們的電氣設計不至于落伍,才能使我們的技術得到充分的體現發展,才能設計出更為完美的住宅。
參考文獻
[1]朱慶元,高文詒編.建筑電氣設計基礎知識[M].中國建筑工業出版社.
[2]建筑工程常用數據系列手冊編寫組編.建筑電氣常用數據手冊[M].中國建筑工業出版社.
關鍵詞:住宅電氣;設計;需求
Abstract: since China's accession to the WTO, economic today which changes with each new day, the people's life quality also had large ascension, to all sorts of household appliances demand is more and more big, residential area every family has a number of large high-power electric appliances, so residents electricity the security and stability of the residential district for these large became the first question of distribution program system. In this, the author will comply with the design requirements of residential district electric made specific interpretation.
Keywords: residential electrical; Design; demand
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國經濟的發展與建設,家用大型電器的增多與普及,還有高級大型的住宅區的修建與遍及,已經越來越不能夠適應時代的發展需求,功能舒適強大、安全環保節能是住宅區現今電氣設計要求的,如此一來,在電氣設計于住宅小區的具體的實施工程里面,就更加應該注意理念與實際相結合,以期達到相應的成效。
一、對住宅小區配變電所和供電電源進行設計
按照地方的供電部門出臺的供電方案的條例,及其負荷屬性、環境、節能和電容量等因素考慮在住宅小區中進行供電電源的設計,與此同時,我們還可以設置兩條電源來供電,來保證供電的安全與穩定。
在小區的底層建立變配電所時,可以根據各地區不同的要求對其安裝不同形式的接地系統,因為在低壓的電配變系統工作接觸地面的時候無法與保護接觸地面的系統做到相互不產生影響且不可以相互分離。而面積是十幾或幾萬平方米的小區,常常會設置一到幾個變配電所,而且一般會把它設置在小區的一層或負一層,以此來節約面積。而且對于不會設置獨立變配電所的建筑,最好使用TN-C-S的系統來進行低壓的變配系統的配置。
二、對住宅小區的電的負荷量進行具體的預測
住宅的建筑面積等于或小于90m2,配置容量基本是每家每戶6kW;而建筑面積大于90m2小于144m2的住宅,配置的容量基本是每家每戶8kW;對于建筑面積大于144m2的住宅,它的配置容量的基本是每家每戶10kW。一般來說,500W可以用來對小型住宅進行照明, 1000W在小型的住宅里面可以用來看電視、聽音響還有玩電腦等,而用來做飯的電飯煲和電熱水器所需要的負荷是3600W上下,而1200W上下可以為衛生間提供用電,2300W則是空調的負荷量,結合上面的住宅里的各種家電的用電負荷,我們統計出一共是9000W上下,再乘以1.3和2.6的系數,以此類推,不難看出大型住宅與中型住宅所需要承擔的負荷。調查統計的結果表明,夏天傍晚飯后是用電的最高峰:這時人們往往會用到許多的大功率的大型電器。
三、選擇合適的電氣設備和導線在住宅小區中使用
有非常強勁的機械強度、可以保證電流在導線中可以運行安全、電壓在通過導線的時候不會過多的損失這是導線選擇的必然要求,并且要按照住宅安裝的要求、負荷的情況、工作的電壓設備、電流以及使用的環境來對電器設備的規格和型號進行選擇和設計。電力系統中對變壓器、發電機、斷路器、電力線路等設備的統稱就是所謂的電器設備。
四、對主要的線管進行埋入地下的敷設
可以把住宅區的大量主要線管都埋入地下進行鋪設,這樣既能讓小區的環境看起來更加的美麗又可以避免因大量的線管在外而引發安全問題。配電所把主要的線管進行埋入地下的敷設,運用像炮彈一樣發射的方式對住宅區的每家每戶進行供電。電纜的敷設要有一定的技巧,所有的纜線要進行排列,使它們平行,盡量不要使纜線出現相互交叉,埋進距離地面0.8米的地底。如果不可避免的出現了交叉,那么設備管線要處于電氣管線的下方。強電管線要位于弱電管線的下方,另外不能忽視的是,不是消防用電的管線與消防用電的管線要在它們的中間進行隔開。
五、住宅小區要對預防雷電和接觸地面進行設計
預防高壓電,預防直接的雷擊和預防接觸傳導感應的雷擊是防雷的三個內容。預防接觸傳導感應的雷擊和預防高壓電的預防方法就是在電管進出房間的地方將是絕緣體的支架鐵腳放在地面上,同時安置上電壓的保護機器或者是避雷針,以此來躲避雷擊,另外不要忘記連接的等電位,來避免接觸傳導感應的雷擊和預防高壓電的傷人傷物事件。而預防直接的雷擊,我們可以在房子里面容易被雷擊中的地方裝置電壓過大保護器、接閃器、電話的保安器等電氣設備來逃避雷擊,為了預防瞬間出現的電壓對家里面的大型電器造成不可彌補的損傷,我們可以在每家每戶配置的電源電箱輸入口或者是總的配置電箱里安裝電壓保護設備。
與此同時,為了自身的安全和小區內的電器設備,我們在進行小區電氣設計的構建中必須要好好對安全的用電系統進行接地。
六、對室內的配電回路進行設計
具有發展性原則、安全性原則、經濟性原則、適用性原則是住宅區的用戶們對設計的配電系統最基本的要求,為大功能的家用電器使用的特定的插座回路的多少和它用電的標準決定了用戶們配電回路的多少。房屋照明的回電與插座的回電設計時應當使它們分開,房屋里面除去基本的插座回路和照明回路之外,不應該缺少的還有家用電器和廚房等特定的插座回路。把回路進行更細致的劃分,可以減低危險,使纜線的壽命得到延長并避免發生火災。
七、對房間的弱電纜線線路進行設計
我們常常使用的電話、數據寬帶網、報警減災防盜、電視等許許多多的電氣系統都是屬于弱電系統的。
當前在各大中小型的鄉鎮城市中已經普及了共享天線電視和固定通訊電話。所以以此類推,我們可以聯想到未來社會的發展方向,不要忘記在衛生間和用餐的地方也安置有線電視的端口,對其進行完善,以此來應對以后科技發展的應用要求。用有線電話作為數據寬帶,來滿足客戶進行多媒體的通訊需求。
八、對小區里防火系統進行設計
隨著小區里面電氣設備越來越多的緣故,火險火災的發生也日漸的頻繁,因此在小區里面安置防火的消防系統就成了必不可少的環節。而在安裝消防系統時,應當做到:1、在險情發生時有應急的照明措施。2、有手動或者自動的火警報警系統的安裝。3、在電源的供電方面,應該有兩種供電的方式,市區的電源供電和應急的電源供電。
九、對小區里面的安全系統進行設計安裝
我們在安全系統安裝設計上要大大的提高利用新的產品,新的技術的水平,來對小區里面的安全系統進行設計安裝爭取建設成為功能多、敞開式、全方位的小區安全系統。
對講可視系統可以作為家庭里面的安全防范的主要設置系統主。例如可以在每單元的樓梯口安裝主機訪客進行對講外加攝像頭,在客戶屋里面我們可以安裝設置對講分機外帶監控功能,每當有客人來訪時可以在室外進行操作后,攝像頭就能將來訪客人的頭像拍攝放映在了室內對講可視系統的小屏幕上面,屋主就可以與來訪的客人進行對講來開鎖,同時這個系統還附帶有安全語言報警的按鈕。在將來的小區系統就可利用小區里面的信息通話的主線與屋主與物業管理的中心或安保科之間建立語言對講,經過信息網絡和物業的管理中心取得聯系。
與此同時,在居民小區最主要出口及其入口包括公共建設的重要單位安置攝像頭來進行一定范圍的監視控制,物業管理人員可以對所有監視控制的范圍實行一天24小時的錄像攝影。在住宅小區內裝置電子眼,保全人員要按照既定的路線進行巡邏值班。還有在小區車輛的出口入口實行IC卡的計費和管理,以此來實現對車輛存放和出入的時間進行記查詢記載以及小區里面車輛的管理存放等。
參考文獻:
關鍵詞:多層住宅 電氣設計
近年來我國住宅建設高速增長,其中大量以成片開發的住宅小區為主,尤其是以多層住宅組團分布并配以會所、游泳池、網球場、小廣場、小型商鋪等完善的配套設施。隨著人民生活水平的提高,業主不僅對建筑的環境、戶型等傳統方面愈來愈更加重視,同時也對住宅內的設備配置水平、功能以及物業管理的水平提出了更高的要求,近年來筆者有幸參與了多項大中型住宅小區的電氣設計工作,本文將闡述對住宅小區電氣設計的一些體會,供同行參考。
一、小區供電
1、負荷等級
按我國現有的有關規范規定,凡多層住宅用電均應按三級負荷供電(不論規模的大小或文件次高低),而小區的配套設施如面積較大或帶有空氣調節系統的會所、商鋪及地下停車庫等則應根據《建筑防火設計規范》(GBJ16-87)、《火災自動報警系統設計規范》(GB50116-98)、《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》(GB50057-97)設置相應的消防設施。且上述消防設備應按二級負荷供電。為小區服務的保安系統、遠程集中收費系統、電視、信息網絡系統的負荷等級不應低于二級,即宜由二回線供電或地區供電條件困難時,二級負荷可由一路專用10kV架空線路或電纜供電。當采用架空線時,可為一回路架空線供電。當采用電纜線路時應采用二根電纜組成的線路供電,其每根電纜應能承受百分之百的二級負荷。對末端消防設備應采用單獨的供電回路,并當發生火災切斷生活用電時,應仍能保證消防用電,其配電設備應有明顯標志。
2、變配電所的設置
變配電所宜靠近用電負荷中心設置。
從小區物業管理方面考慮,小區變配電所應設置在小區會所或專用管理用房內。
從小區的建筑特點方面考慮,即住宅群、樓棟之間間距較大,分布分散。可在小區中心會所設高壓總配電房,分區、分片設低壓配電房。當條件不允許時亦可設置戶外箱式變電站,但應注意對小區整體環境的影響和電力變壓器噪聲對小區住戶的影響。
3、高壓供電型式
居住小區宜采用環形供電技術和環網開關柜,以下是二種較典型的結線方式。(a)型方式時為死循環方式運行,這種方式可減少線路敷設走廊,并能較簡單地對用戶提供兩個供電電源。而采用(b)型方式時為開環運行方式,這種方式可簡化供電網絡、減少開關設備投資,但線路敷設增加,且可靠性較差。
4、電能計量
根據相關國家法規和各地供電部門的規定,住宅小區電能計量一般有三種電價,即住宅用電(居民用電)電價,小區配套設施用電(非居民用電)電價和附屬商業用電電價。住宅用電一般按一戶一表逐戶收取,而小區配套設施用電及附屬商業用電電量則應根據各地實際情況和工程特點而定。在有條件時宜將住宅用電和其它用電分別獨立設置供電變壓器,并采取高壓總計量,這樣可減少供電部門電費收取的工作量。
二、住宅用電負荷的確定
每套住宅的用電負荷標準按《住宅設計規范》(GB50096-1999)。
筆者根據工程實踐及本地已建竣工住宅工程的反饋情況認為上表中的用電標準僅能滿足基本的用電要求,考慮到人民收入的迅速增加和家用電器的日新月異,上表所列標準顯得太低而且以套型類別作為劃分用電負荷大小的依據也顯的過于籠統缺乏實際意義,而根據套型和面積來劃分用電負荷是一種更能滿足工程實際需要的方法。
而對于聯排別墅和獨立別墅,還應根據小區定位和業主要求增加用電負荷水平。總之住宅每戶用電標準的確定應首先從當地經濟發展和居民收入水平出發并考慮到未來經濟發展狀況,住宅開發的定位和投資預算也是設計師必需考慮的問題。
三、單元配電形式
每幢住宅樓應有單獨的低壓電纜進線,且每路電源進線所轄單元數不宜超過3個。樓棟照明總配電箱與其它單元分配電箱之間采用放射式供電,考慮到單元檢修方便應在單元分配電箱內設總斷路器或隔離開關。
四、戶內配電方案
按《住宅設計規范》(GB50096-1999):每套住宅的空調電源插座、電源插座與照明,應分路設計;廚房電源插座和衛生間電源插座宜設置獨立回路,除空調電源外,其它插座回路應設置漏電保護裝置。典型戶內配電方案適用于經濟條件所限或標準不高的住宅,高檔增加了事故的選擇性,減少了事故影響范圍是一種比較理想的戶內配電方案。
五、單元配電干線的敷設
住宅電氣線路的敷設幾乎百分之百要求暗敷。多層住宅小區一般以單元式、一梯二戶設計且多為磚混結構,而現代住宅中電氣系統多、線路復雜,如照明線路、有線電視線路、綜合布線線路、電話線路、安防系統線路等等。而且有些地區建設方要求電話和綜合布線系統線路按二套獨立線路設計就更增加了線路的復雜性。因此在進行干線設計時應充分利用樓梯間的有效空間,且強、弱電纜路宜在樓梯間兩側分開設置,并與建筑、結構專業密切配合。必要時還可采取一定的土建技術措施如局部墻體增厚抹灰層或局部梁、柱采取加固措施。
六、住宅室內線路
目前國內大多數住宅是以毛胚房作為交房標準的,但是照明、插座、電話、電視線路依舊按施工圖敷設到位,而業主入住后又幾乎全部進行二次裝修,除保留少部分照明線路外,其余全部重新敷設,勢必造成巨大的浪費。有鑒于此,某直轄市建設主管理部門對設計院有如下要求:即戶內照明電氣線路只作到戶內開關箱為止,在戶內開關箱內予留相應的照明、空調及插座回路。而對弱電系統則在戶內設多媒體箱和相應接口,除緊急求助按鈕及防盜、可燃氣體探測器線路敷設到位外,其余線路均暫不敷設。這樣住戶可根據自身喜好及裝修風格自行決定電器設備的位置。上述辦法在一定程度上減少了工程浪費,但應得到當地質檢和工程驗收部門的認可,同時也對二次裝修中電氣線路敷設對土建的影響提出了更高的要求。
七、接地及安全
1、住宅供電應采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式。TN系統在有些情況下,如線路較長、導線截面較小的情況下,接地故障電流也隨之減小,過電流保護電器常常不能滿足切斷故障回路的時間要求,因此必需采用漏電保護器和專用PE線作接地故障保護。TT接地系統的電源端中性點直接接地,用電設備金屬外殼用保護接地線(PE線)接至與電源接地點無關的接地極。TT系統正常運行時,用電設備金屬外殼電位為零。但與TN系統相比,TT系統故障回路阻抗大,故障電流小,過電流保護更難以滿足動作靈敏度的要求。因此《住宅設計規范》(GB50096-1999)中明確規定每幢住宅的總電源進線斷路器和除空調外的電源插座回路均應具有漏電保護功能。在TT系統內每棟住宅樓有其各自分開的接地線和PE線,所以外部危險故障電壓不會沿著PE線進入建筑引起電擊事故,筆者認為TT系統應優先選用。
2、住宅樓應采用二級等電位保護,一是整棟住宅樓的總等電位聯結,即在建筑物內應將下列導電體作總等電位聯結:
一、
PE、PEN干線;
二、
電氣裝置接地極的接地干線;
三、
建筑物內的水管、煤氣管、采暖和空調管道等金屬管道;
四、
建筑物金屬構件等導電體。并接至進入建筑物處的總等電位端子箱。二是設洗浴設備的衛生間作局部等電位元聯結。但在工程實踐中由于缺乏與之相配套的洗浴設備和缺乏對總等電位元和局部等電位元聯結重要性的認識,使得電氣施工不能完善,影響了這一要求的實施。
3、按《住宅設計規范》(GB50096-1999),“每幢住宅的總電源進線斷路器和電源插座回路應具有漏電保護功能。”,根據《低壓配電設計規范》(GB50054-95)“在TT或TN-S系統中,當裝設漏電電流動作的保護電器時,應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。在TN系統中,當能可靠地保持N線為地電位時,N線可不需斷開。”筆者認為對漏電保護器極數的確定應視采用的接地系統類別和接地情況而定。
TT系統的中性線與地絕緣,它因通過工作電流產生壓降而對地帶電位,因此在TT系統建筑物內,必須在總電源進線處和末端插座回路配電時采用“4P”或“2P”的漏電保護斷路器,但在TN系統內卻不存在這種危險。這是因為在TN系統中中性線和PE線互相導通二電位相等,而PE線又納入等電位聯結內,這使整個建筑物處于同一電位。因此其漏電保護器的N線可不設極,可以采用“3P”或“1P”的漏電保護斷路器。而且根據IEC有關規定,對四極開關要求分斷時必須先斷相線,后斷開N線,接通時選接通N線,后接通相線。這一要求很難做到。此外對N極的電流整定問題也存在一些爭論。因此對四極開關的使用應慎重。
關鍵詞:負荷等級;應急負荷;電氣圖;
Abstract: This paper summarizes the electrical design scheme of residential area, and combined with the author's experience from daily work to analyze the problems, for reference only.
Keywords: load level; emergency load; electrical diagram;
中圖分類號:TG502.34文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
隨著我國現代化建設的飛速發展,一幢幢高層小區建設拔地而起,隨之帶來的住宅小區電氣設計問題也日益增多,同時給電氣施工人員帶來的壓力也逐步增加,尤其作為初學者。初學者在面對一些專業設計問題時未免會有些手無足措。本文簡述了住宅小區的電氣設計方案,希望可以給同行提供參考。
確定負荷等級。
在住宅小區中負荷等級的確定是整個供配電系統中的關鍵所在,所以必須嚴格按照規范的規定來科學合理的確定負荷等級。確定負荷等級后,應確定供電系統形式,是高壓還是低壓供電,這一步應結合當地供電部門的要求,按常理用電負荷超過250KW以上的應該高壓供電,接下來合理選擇高低壓變配電室的位置,應盡量靠近負荷中心,而且進出線方便。下面列舉一個住宅小區,包含七棟十七層住宅樓、一個地下立體車庫、一棟三層幼兒園,一棟兩層社區文化中心服務用房工程,此住宅小區規劃階段電氣專業需注意的問題:
第一步,確定供電條件,確定能否提供雙路電源及進線方向如何(如不能提供雙路電源,建議最好采用柴油發電機供電以滿足第二電源供電需求),第二步,確定室外變配電設備,根據當地供電部門提供的供電條件,小區室外采用分散的箱變,至各單體住宅樓再進行低壓配電。第三步,初步計算用電負荷:
住戶用電量: 715(居住總戶數)*6KVA(每戶預留電量)*0.35(需用系數)=1502KVA;
地下車庫用電量:12100(車庫面積)*30VA(立體車庫用電指標)=363KVA;
地下儲藏間用電量:9680(儲藏間面積)*10V(用電指標)=97KVA;
地上獨立車庫用電量:1185(車庫面積)*20(用電指標)=27KVA;
幼兒園用電量:2640(建筑面積)*25(用電指標)=66KVA;
社區文化中心及服務用房用電量:1115(建筑面積)*100(用電指標)=112KVA;
商業用電量:1850(建筑面積)*140(用電指標)=259KVA;
其它項:小區配套設施用電(換熱站,變電站,門衛,室外照明等)150KW
經初步計算,總用電負荷為2576KVA,適當考慮預量外,可以按3000KVA考慮選擇變壓器容量。在接下來的初步設計及施工圖階段需要結合總圖確定單體住宅樓進線方向,而后再著手單個樓的電氣施工圖設計,這里不再累述。
二.確定強弱電豎井的位置及面積
在單體住宅樓內合理確定強弱電豎井的位置及面積是電氣設計人不可回避的問題,現普遍采用的高層住宅電氣豎井尺寸:不進人操作的強電豎井尺寸(1800X600),不進人操作的弱電豎井尺寸(1500X600),進人操作的強弱電合用豎井尺寸(1100X2000)。提供以上尺寸僅供參考,應結合工程實際情況做相應調整。
應急電源負荷的確定上,舉兩個小區案例,看看柴油發電機的功率選擇范圍究竟是多少?
實例一:某住宅小區共5棟住宅樓,其中兩棟樓地下二層,地上十八層;另兩棟樓地下二層,地上十層;其余一棟樓地下二層,地上十二層。小區總建筑面積70302m2總住戶數為452戶(每戶按5KW用電負荷考慮),消防及給排水配套設備分散于小區室內及室外附屬建筑中,經統計:
1#樓照明負荷N1~N4,Pe=4*185kw,Pj=4*111kw
1#樓動力及應急負荷N5~N8,Pe=4*51.8kw,Pj=4*51.8kw
2#樓照明負荷N1~N2,Pe=2*270kw,Pj=2*135kw
2#樓動力及應急負荷N3~N4,Pe=2*113kw,Pj=2*113kw
3#樓照明負荷N1~N2,Pe=2*155kw,Pj=2*98kw
3#樓動力及應急負荷N3~N4,Pe=2*25.2kw,Pj=2*25.2kw
4#樓照明負荷N1~N4,Pe=4*105kw,Pj=4*84kw
4#樓動力及應急負荷N5~N8,Pe=4*25.2kw,Pj=4*25.2kw
5#樓照明負荷N1~N2,Pe=2*224kw,Pj=2*123kw
5#樓動力及應急負荷N3~N6,Pe=4*47.4kw,Pj=4*47.4kw
5#樓商業負荷N7=120kw
經計算,小區總照明,動力及應急負荷如下:
照明負荷Pe=2578kw,Pj=1999kw(含商業網點照明120kw)
動力負荷387kw
應急負荷387kw
應急負荷占額定照明負荷百分比為387/2578x100%=15%
應急負荷占計算照明負荷百分比為387/1999x100%=19.4%
小區單位面積照明用電量1999/70302x100%=28.4w
實例二:某小區共四棟住宅樓,其中兩棟樓地上十七層,另外兩棟地上十一層,一二層皆為商業網點,地下一層皆為戊類儲藏室,總建筑面積為33950 m2 ,總住戶數為207戶(每戶按5KW用電負荷考慮),消防及給排水配套設備分散于小區室內及室外附屬建筑中,動力負荷考慮太陽能熱水泵功率,經統計:
1#樓照明負荷N1,Pe=182kw,Pj=108kw
1#樓動力負荷N2,Pe=162kw,Pj=130kw
1#樓應急負荷N3,Pe=32kw,Pj=32kw
1#樓商業網點負荷N4,Pe=105kw,Pj=84kw
2#樓照明負荷N1~N2,Pe=2*150kw, Pj=2*130kw
2#樓動力負荷N3~N4,Pe=2*30.2kw, Pj=2*30.2kw
2#樓應急負荷N5~N6,Pe=2*35.7kw, Pj=2*35.7kw
2#樓商業網點負荷N4,Pe=105kw,Pj=84kw
3#樓照明負荷N1~N3,Pe=3*150kw, Pj=3*130kw
3#樓動力負荷N4~N5,Pe=2*47kw,Pj=2*47kw
3#樓應急負荷N6~N7,Pe=2*53kw, Pj=2*53kw
3#樓商業網點負荷N8,Pe=105kw,Pj=84kw
4#樓照明負荷N1,Pe=272kw, Pj=136kw
4#樓動力負荷N2,Pe=195kw, Pj=117kw
4#樓應急負荷N3~N4,Pe=2*44kw,Pj=2*44kw
4#樓商業網點負荷N5,Pe=90kw,Pj=72kw
經計算,小區總照明,動力及應急負荷如下:
照明負荷額定值1609kw(含商業網點額定照明值405kw)
照明負荷計算值1218kw(含商業網點計算照明值324kw)
動力負荷535kw
應急負荷242kw
應急負荷占額定照明負荷百分比為242/1609x100%=15%
應急負荷占計算照明負荷百分比為242/1218x100%=19.8%
小區單位面積照明用電量1218/33950x100%=35.8w
以上兩個工程的統計可見一斑,應急負荷占額定照明負荷百分比皆為15%,占計算照明負荷量的19%左右,可見,我們只要按照應急負荷為10%~20%的范圍選取就能滿足應急負荷的供電要求。另外,住宅小區的總照明用電量一般按小區面積略有出入,一般可以達到每平米20~40w左右,利用這個數字可以大略的估算出整個小區的總照明用電量。
三.在設計電氣圖的過程中,還應注意以下一些常見問題:
a. 保護電器與導體不匹配。審圖中60%的問題出在這里,萬萬不可忽視。(計算電流
橋架多層配線,電纜載流量相應折減,在選擇開關時要考慮進去;電纜敷設方式,是暗敷設還是明敷設,載流量有一定區別,應按照形式準確選擇載流量。
b.自動轉換開關電器(ATSE)的選用值偏低。當采用PC級自動轉換開關電器時,應能耐受回路的預期短路電流,且ATSE的額定電流不應小于回路計算電流的125%。見JGJ16-2008第7.5.4條(應根據配電系統的要求,選擇高可靠性的ATSE電器,其特性應滿足現行國家標準《低壓開關設備和控制設備》GB/T14048.11的有關規定)
c.配電柜電流互感器變比選擇不符合要求。儀表的測量范圍和電流互感器變比的選擇,宜滿足當被測量回路以額定值的條件運行時,儀表的指示在滿量程的70%。(見JGJ16-2008第5.3.1條第7款。)
d.應急照明最少持續供電時間不符合要求。JGJ16-2008第13.8.6條。
e.信息系統電纜入戶處,應選用適配的信號線路浪涌保護器。見GB50311-2007第7.0.9條。
f.豎井內布線每層應做防火密封隔離。豎井的井壁應是耐火極限不低于1h的非燃燒體。豎井在每層樓應設維護檢修門并應開向公共走廊,其耐火等級不應低于三級。同時樓層應采用防火密封隔離,電纜和絕緣線在樓層間穿管時,兩端管口空隙應作密封隔離。見GB50054-95第5.7.5條。
g.變配電室應急照明照度應為100%。消防控制室、消防水泵房、自備發電機房、配電室、防煙與排煙機房以及發生火災時仍需正常工作的其他房間的消防應急照明,應保證正常照明的照度。見GB50016-2006第11.3.2條4款。
h.消防配電設備應設有明顯標志,采用專用的供電回路。見GB50045-2005第9.1.3條。
i.所有消防用電回路的斷路器過載保護皆應動作于信號,不應動作于跳閘,設計時,消防設備回路應注明斷路器的脫扣器代號,根據目前斷路器的情況,應采用“200”單電磁型脫扣器,如有只報警不脫扣的過載保護元件,應優先選用。
j.衛生間插座安裝高度必須遵照0、1、2區的要求,在0、1、2區內不允許非本區的配電線路通過,也不允許在該區內裝設接線盒。見JGJ/T16-92第14.8.2.8條要求。
k.多層公共建筑及住宅的低壓配電系統應符合JGJ16-2008第7.2.1條規定。(照明、電力、消防及其他防災用電負荷,應分別自成配電系統;電源可采用電纜埋地或架空進線,進線處應設置電源箱,箱內應設置總開關電器;電源箱宜設在室內,當設在室外時,應選用室外型箱體;當用電負荷容量較大或用電負荷較重要時,應設置低壓配電室,對容量較大和較重要的用電負荷宜從低壓配電室以放射式配電;由低壓配電室至各層配電箱或分配電箱,宜采用樹干式或放射與樹干相結合的混合式配電)
結語
在電氣設計中,針對初學者一定要在電氣施工圖設計階段時刻要牢記:縱觀全局,考慮整體。對于有廣場及立面泛光照明要求的小區,還應做好容量預留及管線預留工作。施工中會經常出現水電管路交叉碰幢等問題,如,暖氣片與插座位置重疊、配電箱與消火栓箱位置重疊,電纜橋架與設備管線打架等等,這些都是應該注意,甚至是設計中應避免發生的問題,只有專業之間減少錯漏碰缺現象,才能使電氣專業更好的為整體服務。
參考文獻:
[1]代正鳴;;工業裝置負荷計算中需要系數取值探討[J];四川建筑科學研究;2010年01期
[2]阮小平,佘春梅;小康住宅用電負荷的計算與確定淺析[J];安徽機電學院學報(自然科學版);1999年03期
[3]金春花;蔣燕;;民用低壓配電線纜諧波過載問題分析[J];重慶電力高等專科學校學報;2011年03期
Abstract: The paper introduces the electrical design of elderly apartment. It expounds the load calculation, the determination of load level, lighting design, the design of distribution system and the design of the grounding system. Weak current system includes automatic fire alarm system, bed head call and emergency system, video monitoring system, integrated wiring system and cable television system.
關鍵詞: 老年公寓;負荷等級;配電系統;火災自動報警系統;床頭呼叫與緊急求助系統
Key words: elderly apartment;load level;distribution system;automatic fire alarm system;bed head call and emergency system
中圖分類號:TU85 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)16-0154-02
0 引言
為了適應社會人口結構老齡化的需要,我國建設了很多老年人建筑,其作為一種專供老年人使用和居住的公共建筑,必須符合老年人的特征,相應的,老年公寓作為專供老年人居住的公寓式住宅,也必須符合老年人的心態特征。設計的老年公寓必須讓老人能夠安全的使用照明燈具、空調、風扇以及網絡和床頭呼叫等電氣設備,從而保證老年人能夠舒適的安度晚年,對此,筆者談了一下自己關于設計方面的看法。
1 老年公寓的建筑概述
老年公寓的數量隨著社會人口的老齡化變得越來越多,建筑面積一般在三千到八千平方米,建筑形式多為條形和走廊組合。公寓均由起居室和臥室組成并設獨立衛生間,居住人數為1-2人,面積在30平方米左右。老年公寓根據《老年人建筑設計規范》JGJ122-1999規定,建筑層數宜為三層以下,四層以上的均應當設置電梯。筆者以一棟地上六層8030平方米的老年公寓談一下設計心得。
2 老年公寓的配電設計
2.1 負荷計算 公寓內部用電情況詳見表1。
加上護士站、餐廳、公共活動室以及辦公室和洗衣房等,該建筑的用電安裝功率和計算功率分別為800kW和480kW。
2.2 負荷等級 該公寓的消防設備、應急照明以及電梯等設備均為二級,其余用電設備為三級。
2.3 照明設計 對于老年公寓的照度設計,目前建筑配電和照明設計規范均沒有相關的規定。筆者在設計過程中,主要參照了《建筑照明設計標準》GB50034-2004的5.1.1,起居室的一般活動區和臥室的照度為75-100 lx,公共活動室、治療室以及辦公室和護士站均為300 lx,走廊和樓梯間以及其他不中的均為100 lx,應急照明照度應當符合疏散走道的地面最低水平照度,即不低于0.5 lx,樓梯間的地面最低水平不低于5 lx,消防控制室以及配電室內的消防應急照明均應當按照100%的照度進行設計。
照明燈具采用高效節能的熒光燈T8燈管和緊湊型節能燈,采用電子鎮流器,應急照明自帶蓄電池。在老年人床頭設置床頭照明燈,在老年人的起居室夜間通向衛生間的走廊、上下樓梯平臺以及踏步聯結部位,將燈光照明設置在離地面高出0.4m的墻上,并采用感應式開關進行照明控制。公寓內的照明開關距離地面為1.0-1.2m,為了防止照明回路漏電而引發事故,均采用寬板放漏電式照明開關。
2.4 配電系統 根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008第4.2條規定:當用電設備總容量超過250kW或變壓器容量超過160kVA時宜采用10(6)kV供電;當小于以上容量時可采用低壓供電。當建筑物負荷大于250kW的時候,應當采用高壓進線方式,此老年公寓的建筑物負荷為480kW,但是高壓進線方式需要在建筑物內部設置變電室,由于變電室具有加強的輻射性和噪音,因此不適應在老年公寓采用。因此,在公寓樓附近設置變電室,在樓內設置低壓配電室,采用多路低壓引入方式對室內供電。
在老年公寓每個房間設置配電箱并進行漏電保護,從而在滿足老年公寓房間負荷大以及特殊性要求的同時,還有利于對用電進行安全管理。據《老年人居住建筑設計標準》GB/T50340-2003第5.3.7條規定,起居室和臥室除了均應采用安全電源插座外,插座必須離地面高度為0.6-0.8m,為了防止廚房和衛生間的水濺入插座內,除了采用防濺水型插座外,還應當高出地面2.1m,壁掛式空調的插座應距離地面2.1m。由于老年公寓每層都設有集中電表箱進行計量,為了統計和管理老年公寓的用電情況,可以通過總線將數據傳送到計算機后臺,為了達到節約用電的目標,均采用聲光開關對樓梯間和走廊的照明進行控制。
3 老年公寓的弱電設計
3.1 綜合布線系統、有線電視系統 在公寓內臥室和起居室內分別設置一個電話終端出線口,距地0.3m安裝,并將電話機放置在方便老年人使用的位置。臥室和起居室內均應設置有線電視終端插座及網絡終端插座,以豐富老年人的文化生活。
3.2 視頻監控系統 為了保證老年人的安全,應當對老年人進行及時的監控,可以將攝像機設置在走廊和門廳等公共空間。將監控主機設置在消防控制室內,采用全矩陣系統的中心主機系統以及數字硬盤錄像機系統的錄像機,能夠達到所有攝像點同時錄像的同時做出實時切換。
3.3 床頭呼叫與緊急求救系統 老年人居住的建筑根據《老年人建筑設計規范》的5.0.10和5.0.11規定除了每戶設置電話外,還應當將緊急呼救按鈕設置在居室和衛生間廁所內。此外,將呼叫對講系統設置在老年人床頭,每層護士站設置呼叫系統主機,并在床頭設置呼叫分機,對講系統為總線制并接手持呼叫器。為了便于老人使用,將緊急求救按鈕設置在床頭和衛生間,安裝的呼叫分機應當高出地面1.0m,緊急求救按鈕距地0.6m。
4 老年公寓的火災自動報警系統設計
根據《建筑設計防火規范》GB50016-2006第11.4條規定,在老年人的建筑中應當設置火災自動報警系統。在老年公寓的設計中,筆者采用了二級火災自動報警系統。在建筑物的一層,按照集中包機系統進行設計并設置消防控制室,將感煙探測器設置在樓內房間和走廊中,在適當位置設置手動報警按鈕和消防對講電話,還要將消防電話設置在配電室、消防控制室以及電梯機房內,此外,還應當將應急廣播揚聲器安裝在走廊以及電梯廳等公共場所。通過設置這些設備設施,不僅能夠及時發現火災、通報火災,還能夠及時疏散人群并進行滅火,除了有效預防和減少人員傷亡外,對火災造成的損失也進行了有效控制。
5 防雷及接地系統
筆者在設計的老年公寓避雷等級為三級,屋頂的避雷帶采用直徑10mm的熱鍍鋅圓鋼,避雷帶網格不大于24×16m,將建筑物鋼筋混凝土柱子內的兩根不小于16的主筋進行通長焊接后作為引下線。所有的外墻引下線,在室外地面下1m處引出一根40×4的熱鍍鋅扁鋼,伸出室外的扁鋼距離外墻皮不得小于1m,引下線上端焊接避雷帶,下端焊接接地極。在室外地面上0.5m處,建筑物四角外墻引下線要設置200×300×160的測試箱或86的測試盒。只要是突出屋面的所有金屬構件、金屬屋面以及金屬物價等均要與避雷帶進行可靠的焊接,在室外的接地焊接處涂刷瀝青進行防腐。
防雷接地和電氣設備保護接地不僅要共用統一的接地極,還要保證接地電阻不大于1歐姆,實際測量不滿足要求時需要增設人工接地極。對于正常不帶電,但是絕緣遭受破壞后開能帶電的金屬電氣設備外殼要進行可靠接地。本工程采用TN-C-S系統作為接地,電源除了在進戶處做重復接地外,還要與防雷接地共用接地極。公寓內衛生間做局部等電位(LEB)端子箱,將衛生間內所有金屬管道、構件聯結,建筑物并采用總等電位聯結,所有進出該建筑物的金屬管線及構件均與環形接地帶連接并引至總等電位箱。
6 結束語
隨著我國經濟社會的發展和人們生活觀念的改變,會有更多老年人去老年公寓安度晚年,老年公寓的需求在未來會非常巨大,這就需要我們設計者不斷的總結經驗,使老年公寓的設計更加成熟、完善。
參考文獻:
[1]JGJ 16-2008,民用建筑電氣設計規范[S].
關鍵詞: 配電系統;照明;電視
中圖分類號: U224.3+1 文獻標識碼:A文章編號:
引言
隨著科學技術的發展和人民生活水平的不斷提高,人們對有關供配電、照明、消防、防雷接地、通信、網絡等系統的要求越來越高,使得建筑開始走向高品質、多功能領域,并進一步向多功能的縱深方向和綜合應用方向發展。
1、工程概況
本工程為某住宅小區住宅樓,共兩個單元,地下一層,主要為儲藏室,一到六層均為住宅。
2、設計要求
設計需做到方案合理、技術先進、運行可靠、滿足相關規范的要求,還要簡捷實用、便于操作、管理和維護,減少綜合投資。
3、設計原則
本次住宅的設計突出“以人為本”和“節約電能”的設計原則,在設計中做到安全、節能、經濟、方便、美觀、適用、便于安裝與維修,還要具有適應時代的發展可拓展性。在經濟條件許可的情況下,提高設計的起點,具有一定的超前性,并積極采用經過國家認定推薦的新材料、新產品和新的技術成果,提高住宅使用的科技含量,滿足人們對住宅功能增長的需求。
4、設計內容
本設計共主要包括強電部分設計、弱電部分設計。強電部分主要內容包括:低壓配電系統、照明系統的設計,其中包括負荷計算、照度計算等。 弱電部分主要內容包括:電視系統。
5、配電系統設計
5.1負荷等級及供電要求
本工程為三類民用建筑,照明用電均為為三級負荷。
5.2設備選型
5.2.1電纜選擇原則
一是根據計算負荷電流選斷路器整定值; 二是根據斷路器整定值選電纜; 三是導線及斷路器選擇時要前后級之間相互配合,前一級斷路器整定值至少比下一級斷路器整定值高一級;四是動力設備考慮自啟動影響,斷路器整定時要選高一級數值。
5.2.2選擇結果斷路器的選擇根據以上負荷計算設備選型
(1)用戶配電箱內斷路器的選擇,照明回路斷路器選BMN-32/1P-C16。普通插座回路斷路器選BMN-32L/1P+N-C16 30mA/t≤0.1s。廚房插座回路斷路器選BMN-32L/1P+N-C20 30mA/t≤0.1s。衛生間插座回路斷路器選BMN-32L/1P+N-C20 30mA/t≤0.1s。空調插座回路斷路器選BMN-32/1P-C20。 住戶配電箱進線處斷路器選BM-63/2P-C32+MV+MN。 單元配電箱內斷路器選BM-63/2P-C40。單元進線總電纜處斷路器選SBL-200C/430-150A 300mA/t≤0.4S。地下室進線處斷路器選BMN-32/1P-C10。
(2)線纜的選擇,室內導線:照明BV-2×2.5-PVC16,插座BV-3×4.0-PVC20。單元配電箱到終端箱導線選BV-3×10.0-SC25。進線電纜選YJV22-4×50-RC100。
(3)配電箱的選擇,住戶強電配電箱選800*800*200。單元樓配電箱選300*200*150。局部等電位端子箱選200*120*60。
5.3配電方式
對配電間的配電宜采用下列方式之一。一是工作電源采用分區放射式,備用電源也采用分區放射式。二是工作電源和備用電源都采用由首層到頂層垂直干線的方式。三是工作電源采用分區樹干式,備用電源取自應急照明等電源干線。 本工程配電采用分區放射式。
6、照明系統設計
6.1 總則
電氣照明設計的基本原則主要是安全、適用、經濟、美觀。環境條件對照明設施有很大影響。要使照明設計與環境空間相協調,就要正確選擇照明方式、光源種類、燈泡功率、照明器數量、形式與光色、使照明在改善空間立體感、形成環境氣氛等方面發揮積極的作用。
6.2 照明光源選擇原則
發光效率高;顯色性好,即顯色指數高;使用壽命長;啟點可靠、方便、快捷;性能價格比高。
6.3照明燈具選擇
燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量,滿足環境和作業的配光要求,并且不產生眩光和嚴重的光幕反射。選擇燈具時,除考慮環境光分布和限制眩目的要求外,還應考慮燈具的效率,選擇高光效燈具。 在各類燈具中,熒光燈主要用于室內照明,汞燈和鈉燈用于室外照明,也可將二者裝在一起作混光照明,這樣做光效高、耗電少、光真、協調、視覺舒適。
燈具選擇一般原則,一是使用安全:防觸電和防火、防爆以及其他環境條件引起的危險;二是提高能效:選用燈具效率高、燈具配光和場所條件適應,以及光通維持率高的燈具; 三是合理考慮功能性(良好的照明效果)、裝飾性(美觀、協調)、經濟性(性價比高)和能源效益的結合;四是限制眩光。
6.4 照度和照明方式選擇
依據建筑照明設計規范選擇照度是照明設計的重要問題,照度太低會損害視力,不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。在滿足標準照度的條件下,為節約電力,應恰當地選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式,當一種光源不能滿足顯色性要求時,可采用兩種以上光源混合照明的方式,這樣既提高了光效,又改善了顯色性。
6.5 照明負荷平面布置設計原則
6.5.1每一照明單相分支回路的電流不宜超過16A,單支回路所帶燈具(插座)數量應滿足相關要求,一般最多可以帶燈具20盞,插座10只。
6.5.2每個照明開關所控光源數不宜太多,體育館、影劇院、候機廳、候車廳等公共場所應采用集中控制。
6.5.3供電半徑應滿足要求,一般不超過30米。
6.5.4插座不宜和照明燈接在同一分支回路。
6.5.5盡量使三相所帶負荷平衡。
7、電視系統
7.1干線部分設計
干線傳輸部分是把前端接收的電視信號傳輸給用戶分配系統的一系列傳輸設備。為了向各地點傳輸符合要求的信號,傳輸網絡的結構可以是星形、樹形或是星-樹形,在某些場合也可以采用網形或環形結構。自前端至各建筑物的傳輸部分為干線傳輸部分,干線傳輸電纜采用SYKV-75-9/12或SYV-75-9/12同軸電纜。若干線距離較長,為了保證末端信號有足夠高的電平,需要加入干線放大器以補償電纜的衰減。電纜對信號的衰減基本上與信號頻率的平方根成正比,故有時需要加入均衡器以補償干線部分的頻譜特性,保證干線末端的各頻道信號電平基本相同。
7.2室外線纜管道設計
管道可采用鋼管、混凝土預制管或硬質PVC管,孔徑應不小于80mm。鋼管壁厚應大于4mm,PVC管壁厚應大于4.5mm,鋼管應進行防腐處理,埋深應不小于0.8m(凍土層以下)。由于建筑物可能下沉,進出建筑物的管道應選用鋼管。與熱力管道交叉的地方,不宜采用硬質PVC管,車行道以外的地方可以使用硬質PVC管。
7.3電纜分配網絡設計
有線電視前端信號經放大器進入分配網絡,前端信號進入一層的分配器,再由分支干線(SYV-75-7視頻線)引至各樓層的分支器,再通過用戶線(SYV-75-5視頻線)到各個終端的有線電視插座。
進線口的設置,一是多層式住宅樓及板式高層住宅樓,可根據線路設計要求按一處以上進線組織暗管系統。二是樓外應設手孔,由手孔引至住宅建筑內放大箱的管道,孔徑應不小于40mm,數量應不少于2條。
7.4分配器、分支器的設計
信號主軸線的末端不得使用分配器;分支器的串聯不得超過6個;分配器到每戶的終端盒應采用單獨的暗管設置,不得與其他住戶終端盒相串接; 一戶內多終端口的設置方式可采用戶內分配方式。 分配器的輸出端不能開路,否則會造成輸入端的嚴重失配,同時還會影響到其他輸出端。在系統中當分配器有輸出端空余時,必須接75Ω負載電阻。
7.5用戶終端的設計
應同時具備TV輸出口和FM輸出口;應具有良好的電磁屏蔽性能和防潮防腐性能;應符合國標規定的安全要求;用戶終端電平要求滿足(68±4)dB;每套住宅應最少設計一個終端,高標準住宅可按實際需求對終端數進行設計安排,并應設置在每套住宅的起居室或臥室內。用戶盒暗敷距地 0.3 米。
7.6同軸電纜選擇及穿管管徑
一是用戶分配網中使用的同軸電纜均采用物理發泡電纜;二是分配放大器輸出端連接的分配器的分路電纜距離較長,宜采用-75-9、-75-7的電纜;分支器、分配器和用戶終端之間的連接宜采用-75-7的電纜;三是樓內暗管系統應全部采用鋼管;四是只敷設一條-75-9型電纜時,應采用內徑≥25mm的鋼管。
8、結束語
建筑電氣技術是以電能、電子、電器設備及電氣技術為手段來創造、維持和改善人民居住或工作生活環境中的電、光、聲、冷和暖環境的一門跨學科的綜合性的技術科學。進行民用建筑建筑電氣的設計,并滿足保障人身、設備及建筑物安全、供電可靠、電能節約、技術先進和經濟合理。
參考文獻:
[1]《低壓配電設計規范》GB50054-95
[2]《供配電系統設計規范》GB50052-95