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序論:在您撰寫民用建筑電氣設計規范時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:節能減排;民用建筑;電氣;節能設計;節能施工;
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A
1 概述
民用建筑作為建設領域最主要的組成部分,它的節能與我們每個人的工作和生活息息相關。而建筑節能的實現除了在使用過程中提倡節約能源外,最主要的方法還是在建筑的設計和施工階段嚴格按照節能規范和標準實施。按照民用建筑的組成結構和系統,對民用建筑節能設計和施工主要從建筑、給排水、暖通、電氣四個專業分別加以控制。電氣系統作為民用建筑的主要功能系統之一,它的節能設計和施工,對建筑使用過程中對電力資源的節約起著決定性的作用。筆者根據多年的電氣設計和施工經驗,結合近兩年以專家組成員身份參加住房和城鄉建設部組織的“建設領域節能減排監督檢查工作”經歷,對電氣節能設計規范和施工規范的要求和應用談一下自己的體會。
2. 電氣節能設計規范的探討
民用建筑的節能運行,設計是前提和關鍵。電氣節能設計的目的是在保證建筑設備系統正常運行和照明要求(如:綠色照明)的情況下,根據國家節能設計相關標準、規范要求,在電氣設計過程中采用高效節能產品、對設備采取節能高效運行方式、對照明采取節能控制方式和限定不同功能區域照明功率密度等方式來限定建筑的電力能耗指標,以達到節能設計的目的。如何合理應用規范進行建筑的電氣節能設計。首先,應該明確民用建筑的不同功用,按民用建筑的使用功能可以分為居住建筑和公共建筑兩大類型;其次,明確現行電氣節能設計主要規范、標準,以及主要的要求和應用;最后,總結當前電氣節能設計存在的一些主要問題。下面將分別加以探討。
2.1 現行設計規范對電氣節能設計的要求和應用
為加強對新建建筑和既有建筑節能改造設計的控制,國家近年來出臺了一系列關于電氣節能設計的規范、標準,下面就以最常見的民用建筑電氣節能設計的規范、標準及相關要求和應用作簡要介紹。
2.1.1 現行民用建筑電氣節能設計的主要規范、標準
根據國家實施的設計標準,當前民用建筑電氣節能設計涉及的主要規范、標準如下:
《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》JGJ 26-95
《住宅設計規范(2003年版)》GB 50096-1999
《建筑照明設計標準》GB 50034-2004
《住宅建筑規范》GB 50368-2005
《公共建筑節能設計標準》GB 50189-2005
《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008
其他相關規范、標準。
2.1.2 民用建筑中公共建筑電氣節能設計相關要求和應用
綜合分析國家相關設計、標準規范要求,民用建筑中公共建筑電氣節能設計控制重點在建筑照明的節能設計方面,從照明光源選擇、照明燈具及其附屬裝置選擇、照明功率密度限值要求等方面對電氣節能設計提出明確要求。
照明光源選擇
1)選擇光源時應在滿足顯色性、啟動時間等要求條件下,根據光源、燈具及鎮流器等的效率、壽命和價格在進行綜合技術經濟分析比較后確定。
2)照明設計時可按下列條件選擇光源:
(1)高度較低房間,如辦公室、教室、會議室及儀表、電子等生產車間宜采用細管徑(≤26mm)直管形熒光燈。
(2)商店營業廳宜采用細管徑直管形熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈。
(3)高度較高的場所,應按照使用要求,采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈,亦可采用大功率細管徑熒光燈。
(4)一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈,不應采用自鎮流熒光高壓汞燈。
(5)一般情況下,室外照明不應采用普通照明白熾燈;在特殊情況下需采用時,其額定功率不應超過100W。
3)下列工作場所可采用白熾燈:
(1)要求瞬時啟動和連續調光的場所,使用其他光源技術經濟不合理時。
(2)對防止電磁干擾要求嚴格的場所。
(3)開關燈頻繁的場所。
(4)照度要求不高,且照明時間較短的場所。
(5)對裝飾有特殊要求的場所。由此可見,規范對照明光源的選擇進行嚴格的規定。在選擇光源時,不單是比較光源價格,更應進行全壽命期的綜合經濟分析比較。同時規定了選擇光源的一般原則,因此在設計過程中應特別注意光源的種類。對白熾燈的使用場所也做出了特別規定。照明燈具及其附屬裝置選擇
1)選擇高效燈具燈具的效率最低值要求:
(1)熒光燈燈具的效率不應低于表1的規定。
表1 熒光燈燈具的效率
(2)高強度氣體放電燈燈具的效率不應低于表2的
規定。
表2 高強度氣體放電燈燈具的效率
2)照明設計時按下列原則選擇鎮流器:
(1)自鎮流熒光燈應配用電子鎮流器。
(2)直管熒光燈應配用電子鎮流器或節能型電感鎮流器。
(3)高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器;在電壓偏差較大的場所,宜配用恒功率鎮流器;功率較小者可配用電子鎮流器。
(4)采用的鎮流器應符合該產品的國家能效標準。熒光燈和其它氣體是目前應用最普遍的節能燈具,規范對設計燈具的效率作了明確規定,同時對整流器的選擇也做了嚴格要求。
照明功率密度限值要求.
GB50034-2004對辦公建筑、商業建筑、旅館建筑、醫院建筑、學校建筑等公共建筑內各個不同的功能區域的照明功率密度值作了嚴格的限值規定。同時也為我們在設計過程中對照明用電功率的核算提供了強制性的依據。
2.2 當前電氣節能設計存在的一些主要問題
筆者根據以往設計經驗和對其他設計檢查的體會,當前電氣節能設計還存在以下一些主要問題。
1)建筑節能設計專項說明不夠規范,對技術措施的圖紙表達不夠嚴密、節能設計深度不夠,建筑節能設計專篇內容不齊全。
2)節能設計要求的深度不夠,如:不同種類節能燈具選型的明確;公共建筑照明功率密度的設計核算;需二次裝修設計區域的照明功率密度限值要求等。
3)公共建筑項目設計施工圖和節能設計報審表中個別電氣節能指標不一致。
4)節能專篇、節能設計審查備案登記表中無電氣節能相關內容。
以上對國家于電氣節能設計的規范、標準的一些主要要求和應用作了一些簡單的探討,當然電氣節能設計還有很多方面的潛力可發掘,如:供電設備的合理選型,供電線路材質、截面積、長度和供電功率的合理搭配、自然采光的利用,燈具的合理布置與控制(包括采用先進的智能燈控系統)等方面,這需要規范的不斷完善、新產品和新技術的不斷開發以及在設計過程中的不斷應用來發揮出更多電氣節能設計的潛力。
3.1 電氣節能設備材料要求
3.1.1 照明光源、燈具及其附屬裝置的選擇必須符合設計要求,進場組織驗收。根據燈具、進場提供的資料(技術資料和性能檢測報告等),重點應檢查燈具的效率允許值、鎮流器能效限值、照明設備協波含量的限值是否符合要求。
3.1.2 低壓配電系統選擇的電纜、電線截面不得低于設計值,進場時應對其截面和每芯導體電阻進行見證取樣送檢。該內容為強條要求,但目前大部分地區還未成立具有見證取樣送檢資質的第三方檢測機構。
3.2 低壓配電系統調試
工程安裝完成后應對低壓配電系統進行調試,調試合格后應對低壓配電電源質量進行檢測,檢測的主要內容有:供電電壓允許偏差、公共電網諧波電壓限值、諧波電流允許值、三相電壓不平衡度允許值等參數,可使用三相電能質量分析儀等測量儀器進行測試。
3.3 系統性能檢測
采暖、通風與空調、配電與照明工程安裝完成后,應進行系統節能性能的檢測,且應由建設單位委托具有相應檢測資質的檢測機構檢測并出具報告。但目前有資質的相應檢測機構尚不健全。
關鍵詞:規范(JGJ16-2008); 負荷計算; 幾點商榷
《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)于2008年8月1日施行,它是在《民用建筑電氣設計規范》(JGJ/T16-92)基礎上進行修編的,本文結合筆者多年的電氣圖審實際工作經驗,就負荷計算條文作一商榷。
1.規范異點
1.1 負荷計算方法
規范(JGJ/T16-92)為:
⑴在方案設計階段可采用單位指標法;在初步設計及施工圖設計階段,宜采用需要系數法。
對于住宅,在設計的各個階段均可采用需要系數法。
⑵用電設備臺數較多,各臺設備容量相差不懸殊時,宜采用需要系數法,一般用于干線、配變電所的負荷計算。
⑶用電設備臺數較少,各臺設備容量相差懸殊時,宜采用二項式法,一般用于支干線和配電屏(箱)的負荷計算。
規范(JGJ16-2008)為:方案設計階段可采用單位指標法;初步設計及施工圖設計階段,宜采用需要系數法。
1.2 計算設備功率
規范(JGJ/T16-92)為:
⑴ 對于不同工作制的用電設備的額定功率應換算為統一的設備功率。
① 連續工作制電動機的設備功率等于額定功率。
② 斷續或短時工作制電動機的設備功率,當采用需要系數法或二項式法計算時,是將額定功率統一換算到負載持續率為25%時的有功功率。
③電焊機的設備功率是將額定功率換算到負載持續率為100%時的有功功率。
⑵照明用電設備的設備功率為:
①白熾燈、高壓鹵鎢燈是指燈泡標出的額定功率。
②低壓鹵鎢燈除燈泡功率外,還應考慮變壓器的功率損耗。
③氣體放電燈、金屬鹵化物燈除燈泡的功率外,還應考慮鎮流器的功率損耗。
⑶鎮流器的設備功率是指額定交流輸入功率。
⑷成組用電設備的設備功率,不應包括備用設備。
規范(JGJ16-2008)無此項內容。
1.3 等效三相負荷計算
規范(JGJ/T16-92)為:⑴ 只有相負荷時,等效三相負荷取最大相負荷的3倍。
⑵ 只有線間負荷時,等效三相負荷為:單臺時取線間負荷的√3倍;多臺時取最大線間負荷的√3倍加上次大線間負荷的(3√3)倍。
⑶ 既有線間負荷又有相負荷時,應先將線間負荷換算為相負荷,然后各相負荷分別相加,選取最大相負荷乘3倍作為等效三相負荷。
規范(JGJ16-2008)無此項內容。
1.4 需要系數法計算負荷
規范(JGJ/T16-92)為:當采用需要系數法計算負荷時,應將配電干線范圍內的用電設備按類型統一劃組。配電干線的計算負荷為各用電設備組的計算負荷之和再乘以同時系數。變電所或配電所的計算負荷,為各配電干線計算負荷之和再乘以同時系數。計算變電所高壓側負荷時,應加上變壓器的功率損耗。
規范(JGJ16-2008)無此項內容。
2.對比分析
2.1 負荷計算方法
規范(JGJ16-2008)只保留了第1點內容,刪除了第2、3點內容。后面二點在民用建筑設計中很少碰到,筆者認為可以刪除,對設計影響不大。
2.2 計算設備功率
規范(JGJ/T16-92)對此項內容進行了具體規定,方便設計人員針對各種不同情況計算設備功率。而規范(JGJ16-2008)刪除了該項內容,筆者認為不妥,使設計人員設備功率選取沒有依據。
2.3 等效三相負荷計算
規范(JGJ/T16-92)對計算等效三相負荷三種情況分別作了規定。而規范(JGJ16-2008)刪除了等效三相負荷計算規定。從筆者電氣圖審情況來看,因規范無規定,電氣設計人員計算設備容量時,常常不按等效三相負荷計算,而只簡單地將所有分回路設備容量相加,這樣勢必造成所取設備容量偏小,留下安全隱患。
2.4 需要系數法計算負荷
規范(JGJ/T16-92)對此項計算方法作了詳細規定,也和《工業與民用配電設計手冊》所述內容一致。而規范(JGJ16-2008)刪除了此項條文。筆者在圖審中,發現電氣設計人員采用需要系數法計算負荷時,配電干線的計算負荷直接將各用電設備組的設備容量相加再乘以同時系數,造成負荷計算容量偏大,選取線徑和斷路器容量相應偏大,不經濟和起不到保護作用。
【關鍵詞】民用建筑;結構設計;防震;剛度
隨著居民收入的增加,生活質量的提高,民用房屋建筑款式也越來越多樣,房屋建筑結構設計水平的要求也在不斷的提高,因此建筑結構設計人員,不僅要充分了解高層建筑結構設計特點及其結構體系更要了解到業主具有個性化的思維方法和審美意識,不同時期住戶對建筑空間的不同要求。這樣不僅能使結構設計達到技術先進,經濟合理、安全適用質量安全,而且也能令業主信賴有加、愉悅滿意。
1.結構設計
結構設計主要可以按照時間順序分為三個階段:第一階段為結構方案階段。在此期間,要根據要設計建筑的重要性、類別、建筑高度和層數,建筑所在地的抗震設防烈度,來確定建筑的結構形式;第二階段為結構計算階段。在此期間,要根據建筑的結構及其抗震防火參數要計算梁、板的計算跨度、鋼筋搭接長度等。第三階段為施工圖設計階段。要根據建筑的結構體系和設計特點確定其結構平面圖、屋頂(面)結構圖。
2.結構設計的方法
結構設計的方法主要有五個方面。結構平面圖的繪制、屋頂(面)結構圖、大樣詳圖、樓梯和基礎建材。結構平面圖繪制時要注意一個問題:結構軟件建模。因為用結構軟件建??梢岳密浖磉M行荷載計算。這樣可以檢驗設計的安全性。當建筑地抗震設防裂度為7及以上時,必須要用軟件建模;屋頂(面)結構圖要注意建筑的類型差別。因為對于建筑的板跨度較大時要用梁板式,而對于板跨度不大時用折板式處理。正確繪圖和設計的關鍵是設計者必須要具備一定的空間概念,能夠正確理解建筑圖紙和意圖;大樣詳圖在繪制時一定要確保建筑詳圖準確無誤,并且能在保持建筑外形的情況下使結構受力合理和施工方便;樓梯梯板要注意繞度的控制,樓梁下的凈高度要滿足建筑的要求,而且為了保證上下樓層的位置統一要注意樓梁的位置?;A建材要注意能夠符合建筑結構耐久性的要求。比如混凝土、鋼筋等,不能不顧安全偷工減料。條基交接部位的鋼筋設置要按照標準圖來做,其基地面積不能重復利用,應注意調整基礎寬度。
3.結構設計的原則
3.1“以人為本”原則。不論是民用建筑還是公用建筑設施都是為人服務的。因此,設計人們心里想要的建筑是設計師最基本的原則。隨著經濟的發展,人們的生活水平得到不斷提高。兒更多的人由去城里居住的思想觀念向回歸自然轉變。因此,對于設計師來講,在尊重設計地段內土地和環境的前提下,滿足人們的生態型建筑要求。
3.2綠色環保設計原則。環境的污染、氣候的變壞都在無時無刻的提醒我們要綠色、低碳。所以在建筑設計時也要注重生態、環保,追求人與自然的可持續發展。在設計時要充分考慮當地的自然環境,維護當地的自然地貌特征和原有的植被條件,盡可能的協調綠地、水體和建筑物的關系。
3.3剛柔相濟原則。由于要保持建筑的穩定性和強度,所以對于結構的剛度有比較高的要求。但是剛度過大時,其適應能力就變差了,當有強大的破壞力瞬間來襲時,其結構不能釋壓、傳遞外力,局部受損后會導致全部毀壞;而剛度過柔的結構容易造成變形太大而使整個建筑傾覆。因此,衡量這個度,是建筑設計時設計師需要揣摩的重要因素。
3.4多層設防設計原則。在建筑實際應用的過程中,靜定結構由于受到地震和風害的影響,整個建筑所有的結構都在抵抗外力的作用,如果局部構件設計時出現缺陷,那么這個瑕疵一旦產生裂縫,就會導致局部受損,進而會使整個建筑損毀。這樣的悲劇不論再911事件還是汶川地震時都發生過。因此超靜定結構體系的應用越來越重要。設計時要學會發現結構設計的隱患,對建筑的結構要進行反復推敲。
3.5圈出節點設計原則。由于結構體系中,各構件交接之處非常多,錯綜復雜,所以要非常明確每個節點的所在,因為節點也就是結構體系的弱點,對節點的設計一定要嚴謹,科學。只有這樣,在災難來臨時,節點才能合理的傳遞外力,維持結構體系的穩定與安全。
4.建筑結構存在的問題
4.1抗震設計方面存在的問題。汶川地震的發生,又一次為建筑抗震設計敲響了警鐘。因此,在建筑結構設計時,要實現小鎮不壞,中震可修,大震不倒的三個基本要求。建筑物是否具有抗震性由承載力和變形能力兩者來判斷。當地震發生時,可以利用結構材料鋼筋混凝土的變形來吸收能量,增加架構的韌性,不僅能減弱地震產生的能量,還能抵抗強烈地震。因此在設計中,要做到這些基本要求。強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強錨固以及強結構底部。但是,不是為了抗震,什么都要變強。結構的剛度要適應地震作用下的動力要求并均勻連續分布。過強必脆,這樣反而成為了結構的一個弱點。
4.2防火設計方面存在的問題。每年都會發生一些大型火災事故,造成的傷亡和財產損失都非常嚴重,這些事故責任追究下來必然會存在建筑設計中防火的問題。許多設計人員對防火規范和規定不熟悉,這就導致一些重點防火的材料在設計時被忽視。
4.3高層建筑基礎的選型問題。由于空間的限制,在一些大型的人口密集型城市高峰建筑如雨后春筍般出現。而高層建筑的設計和低層又有很大的區別。對于高層建筑,要選用整體性能好、能滿足地基承載力和建筑物允許變形要求以及能調節不均勻沉降的基礎形式。對于不同要求和地理位置的建筑其基礎形式又不同。根據層數、荷載、結構類型、以及承載力的不同有筏板基礎、箱型基礎和條型交叉梁基礎。
4.4部分結構設計不合理的問題。部分設計師由于種種原因,為了追求更多的空間,會把抗震墻設計的很少,上部切體抗震墻大部分不能與底部的框架梁對不齊,造車結構體系的不合理,傳力不明確;有些設計中荷載取值沒有按規范要求來確定,存在計算錯誤等現象;有些結構設計的強度遠低于計算結果,存在嚴重的安全隱患。
4.5設計深度方面存在的問題。許多設計人員由于自身能力的原因或其他原因設計粗糙,制作圖紙“偷工減料”,過于簡單,導致施工過程中應有的重要圖紙不能真實準確的反應真正要設計的建筑。
總 結
總之,建筑工程的投資大,周期長,影響巨大,其工程設計的質量不僅關系到工程的投資效益,更直接關系到人民群眾的生命財產安全,因此也是一個良心工程。從工程的設計出發,設計師要充分的考慮建筑設計中存在的安全隱患,把建筑的安全使用和人民的生命財產安全放在首位,做好設計。設計單位內部也要加強管理,杜絕粗糙、具有重大安全隱患的設計出現,確保設計質量,是結構設計工作做到更安全、更合理。
參考文獻
關鍵詞:規范(JGJ16-2008);應急照明;幾點商榷
《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)是電氣設計人員設計民用建筑的重要依據之一,但在使用中,筆者認為在應急照明方面,規范(JGJ16-2008)與規范(JGJ/T16-92)相比,一些條文值得商榷。
1.規范相異點
1.1 備用照明供電方式
規范(JGJ/T16-92)為:11.8.7 備用照明應由兩路電源或兩回線路供電:
11.8.7.1 當采用兩路高壓電源供電時,備用照明的供電干線應接自不同的變壓器。
11.8.7.2 當設有自備發電機組時,備用照明的一路電源應接自發電機作為專用回路供電,另一路可接自正常照明電源(如為兩臺以上變壓器供電時,應接自不同的母干線上)。在重要場所,尚應設置帶有蓄電池的應急照明燈或用蓄電池組供電的備用照明,作為發電機組投運前的過渡期間使用。
11.8.7.3 當采用兩路低壓供電時,備用照明的供電應從兩段低壓配電干線分別接引。
11.8.7.4 當供電條件不具備兩個電源或兩回線路時,備用電源宜采用蓄電池組或帶有蓄電池的應急照明燈。
規范(JGJ16-2008)為:10.7.5備用照明應由兩路電源或兩回線路供電。
1.2 疏散照明供電方式
規范(JGJ/T16-92)為:11.8.9疏散照明采用帶有蓄電池的應急照明燈時,正常供電電源可接自本層(或本區)的分配電盤的專用回路上,或接自本層(或本區)的防災專用配電盤。
規范(JGJ16-2008)無此項條文。
1.3 應急照明設置
規范(JGJ/T16-92)為:24.7.2下列部位須設置火災事故時的備用照明:
(1)疏散樓梯(包括防煙樓梯間前室)、消防電梯及其前室;
(2)消防控制室、自備電源室(包括發電機房、UPS室和蓄電池室)、配電室、消防水泵房、防排煙機房等;
(3)觀眾廳、宴會廳、重要的多功能廳及每層建筑面積超過1500m2的展覽廳、營業廳等;
(4)建筑面積超過200m2的演播室、人員密集建筑面積超過300m2的地下室;
(5)通信機房、大中型電子計算機房、BAS中央控制室等重要技術用房;
(6)每層人員密集的公共活動場所等;
(7)公共建筑內的疏散走道和居住建筑內長度超過20m的內走道。
24.7.3 建筑物(二類建筑的住宅除外)的疏散走道和公共出口處,應設疏散照明。
24.7.4 凡在火災時因正常電源突然中斷將導致人員傷亡的潛在危險場所(如醫院內的重要手術室、急救室等),應設安全照明。
規范(JGJ16-2008)為:13.8.2公共建筑的下列部位應設置備用照明:
(1)消防控制室、自備電源室、配電室、消防水泵房、防煙及排煙機房、電話總機房以及在火災時仍需要堅持工作的其他場所;
(2)通訊機房、大中型電子計算機房、BAS中央控制站、安全防范控制中心等重要技術用房;
(3)建筑高度超過100m的高層民用建筑的避難層及屋頂直升機停機坪。
13.8.3公共建筑、居住建筑的下列部位,應設置疏散照明:
(1)公共建筑的疏散樓梯間、防煙樓梯間前室、疏散通道、消防電梯間及其前室、合用前室;
(2)高層公共建筑中的觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、宴會廳、會議廳、候車(機)廳、營業廳、辦公大廳和避難層(間)等場所;
(3)建筑面積超過1500m2的展廳、營業廳及歌舞娛樂、放映游藝廳等場所;
(4)人員密集且面積超過300m2的地下建筑和面積超過200m2的演播廳等;
(5)高層居住建筑疏散樓梯間、長度超過20 m的內走道、消防電梯間及其前室、合用前室;
(6)對于1~5款所述場所,除應設置疏散走道照明外,并應在各安全出口處和疏散走道,分別設置安全出口標志和疏散走道指示標志;但二類高層居住建筑的疏散樓梯間可不設疏散指示標志。
1.4 應急照明電源設定
規范(JGJ/T16-92)為:24.9.1火災應急照明,一類建筑應按現行國家電力設計規范規定的一級負荷要求供電;二類建筑的上述消防用電,應按二級負荷的兩回線路要求供電。
24.9.9對于火災應急照明,若采用分散供電時,在各層(或最多不超過3~4層)應設置專用消防配電屏(箱)。
規范(JGJ16-2008)為:13.9.12應急照明電源應符合下列規定:
(1)當建筑物消防用電負荷為一級,且采用交流電源供電時,宜由主電源和應急電源提供雙電源,并以樹干式或放射式供電。應按防火分區設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱,提供該分區內的備用照明和疏散照明電源。
當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,宜由雙電源中的應急電源提供專用回路采用樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。
(2)當消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時,宜采用雙回線路樹干式供電,并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,可由單回線路樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。
(3)高層建筑樓梯間的應急照明,宜由應急電源提供專用回路,采用樹干式供電。宜根據工程具體情況,設置應急照明配電箱。
(4)備用照明和疏散照明,不應由同一分支回路供電,嚴禁在應急照明電源輸出回路中連接插座。
2.分析比較
2.1 備用照明供電方式
規范(JGJ/T16-92)針對四種不同情況作了具體規定,而規范(JGJ16-2008)刪除了此四點規定。筆者認為不妥,如在重要場所備用照明是否設置帶蓄電池的應急照明燈不明確;當供電條件不具備兩個電源或兩回線路時,備用照明供電就找不到設計依據。
2.2 疏散照明供電方式
規范(JGJ/T16-92)作了具體規定,而規范(JGJ16-2008)刪除了此項條文。筆者在圖紙審查中發現,由于無依據,電氣設計人員設計時,常常將疏散照明和普通照明接自同一回路,這樣勢必不利疏散照明的單獨維護管理,易引發安全事故。
2.3 應急照明設置
規范(JGJ16-2008)增設了建筑高度超過100m的高層民用建筑的避難層及屋頂直升機停機坪條文,筆者認為很有必要;建筑面積超過1500m2的展廳、營業廳及歌舞娛樂、放映游藝廳等場所條文比規范(JGJ/T16-92)每層建筑面積超過1500m2的展覽廳、營業廳等條文,描述更加合理、科學。
但規范(JGJ16-2008)刪除了規范(JGJ/T16-92)24.7.4條,筆者認為此條不應刪除。如醫院的重要手術室、急救室等潛在危險場所,如一旦斷電,將造成人員傷亡等重大事故。規范(JGJ16-2008)13.8.3第2點只針對高層公共建筑,范圍比規范(JGJ/T16-92)24.7.2第3點窄,也與《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)11.3.1條第3點不一致,建議去掉“高層公共建筑中的”字眼。
2.4 應急照明電源設定
規范(JGJ16-2008)比規范(JGJ/T16-92)描述更具體完整,但13.9.12第4點規定“備用照明和疏散照明,不應由同一分支回路供電”,備用照明和疏散照明都屬于應急照明,重要性相同,筆者認為可以由同一分支回路供電。此點改為“應急照明和普通照明,不應由同一分支回路供電”更加合理。
關鍵詞:民用建筑電氣設計措施
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
目前,民用建筑電氣安裝較混亂,設計不滿足規范,很多住宅的電氣設計未考慮電器快速發展的趨勢,這不僅制約居民使用家用電器,減少社會效益,也存在不安全的因素。隨著家用電器的普及,規范住宅的電氣設計成為炙手可熱的問題。
1 民用建筑電氣設計的原則和目標
1.1 民用建筑電氣設計原則
1.1.1 滿足民用建筑的使用功能
建筑的電氣設計原則需要滿足如下幾點:
1) 滿足照明的色溫、照度、顯色指數;
2) 滿足舒適性空調的新風量及溫度;
3) 滿足其上下、左右運輸通道的暢通無阻;
4) 滿足特殊的工藝要求,如:娛樂場所的部分電氣設施用電、展廳工藝照明和電力用電等。
1.1.2 考慮經濟效益
節能應該按照國情考慮經濟效益,應該使增加的一些投資,在幾年或者較短的時間里用節能減少的運行費用來進行回收。而不能由于節能,過高消耗投資,增加其運行費用。
1.1.3 無謂消耗能量的節省
無謂消耗能量的節省是節能的關鍵。首先找出能量消耗與建筑物發揮功能無關的地方,進而考慮采取的節能措施。例如變壓器功率損耗、傳輸電能線路的有功損耗均為無用能量損耗,對于量大面廣照明容量來說,宜通過先進技術降低其能耗。
1.2 民用建筑電氣設計目標
1) 民用建筑電氣設計設備的選型應該滿足居民在居住期內(30~50 年) 的用電增長,把居民遠期的負荷發展作為依據,居民的生活用電到達中等的電氣化水平作為目標。
2) 根據居民的生活情況,使民用建筑每戶的供電在 4~ 10kW 水平,同時保證在居住期內,不再進行改造。
3) 電能質量合格,家用電器正常工作。
4) 為新建的民用建筑電氣設計作參考,使電氣的安裝一次滿足要求,不做重復建設。
2 民用建筑電氣設計中的常見問題
近幾年來,發現很多建筑的電氣設計者對一些規范條文理解的差異,導致設計上不盡合理,導致過于浪費,過高消耗投資,還有一些會帶來居民在電氣上不安全及使用不方便等問題。本人設計在以下的幾個主要方面遇到:
1) 根據 《10KV及以下變電所設計規范》 GB50053- 94 第 2.0.1條七:變配電房不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下房,且不宜與上述場所貼鄰。在純住宅樓設計時往往考慮設在一層,樓上衛生間位置局部設置夾層,但是往往屏蔽、降噪等措施做的不到位,導致樓上住戶頻頻投訴。根據最新實施的 《住宅建筑電氣設計規范》J GJ 242- 2011,4.2.2 條:當配變電所設在住宅建筑內時,配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側,不宜設在住宅建筑地下的最底層;已比較明確要求住宅樓住戶樓下不能設置變配電房,故純住宅樓變配電房還是室外獨立設置或貼鄰底層架空比較好。
2) 根據 《民用建筑電氣設計規范》 J GJ 16- 2008 第 13.9.12 條 2:當消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時,宜采用雙回路樹干式供電,并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,可由單回線路樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。由于理解的差異,現在遇到有些審查和校對人員都要求住宅樓消防電梯前室一兩個應急燈也要求單獨設置雙電源切換箱,這樣感覺顯得有點浪費。根據最新實施的 《住宅建筑電氣設計規范》J GJ 242- 2011,9.3.1 條后面的條文解釋:住宅建筑一般按樓層劃分防火分區,扣除居住面積,住宅建筑每層公共交通面積不是很大,如果每層每個防火分區來設置應急照明配電箱,顯然不是很合理??紤]到住宅建筑的特殊性及火災應急時疏散的重要性,建議住宅建筑每4 層~6 層設置一個應急照明箱,每層或每個防火分區的應急照明應采用一個從應急照明配電箱引來的專用回路供電,應急照明配電箱應由消防專用回路供電;故本人覺得還是分層設置比較合理;除非前室面積比較大同時樓層又比較高,才采用預分支電纜每層設置應急照明箱。
3) 一些舊住宅配電改造的設計中,直敷布線或穿防蠟管,當導線遇垂直敷設時,不經過任何保護便進入明裝照明開關,均不符規范要求。
4) 當暗敷線路按照最近路線來敷設時,由于民用住宅的面層較薄,線路管線的交叉不容易處理;此外,照明線路常用頂棚燈接線盒來進線分線,居民鋪木地板時,常打斷地坪內敷設的管線,引起電氣不安全及使用不方便。暗敷線路沿著板孔、墻縫,與地面垂直或平行敷設,便可避免以上問題的發生,因為管線的交叉可在墻縫里解決,照明線路在墻拐彎處用接線盒分線,而不是頂棚燈接線盒,因此居民可根據《住宅使用說明書》的配電平面圖,熟悉進入燈具線路具體的位置及方向,進而避免鋪設木地板過程中將管線打斷。
5) 由于忽視浴室電氣安全的措施,施工時往往漏設局部等電位端子箱或做假局部等電位端子箱,故在浴室中發生電擊的危險機率很大。人體潮濕時接觸電阻一般非常小,因此接觸電壓很小時仍會造成嚴重的電擊甚至死亡事故。
3 民用建筑電氣設計中的注意事項
3.1 室外部分的主要事項
一般的出線回路按普通插座、照明、廚房插座、電熱水器插座、空調插座等回路設計。另外一種方式,除廚房及電熱水器插座回路以外,其余插座按房間的分片區設回路,這種方法設計的線路敷設方便,并且交叉的地方少。
按規范要求,對每棟樓的進線斷路器設置漏電保護,其斷路器極數和漏電動作電流等的選擇尤為重要。據《低壓配電設計規范》規定“當裝設漏電電流動作的保護電氣時,應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。”住宅設計多數為單相負荷或者單相負荷和三相負荷共同在,這樣N線就不可能維持地電位,故應采用三相四極漏電斷路器。設置漏電保護是為了防止電氣成災,按照相關規范規定,使其額定動作電流不超過0.5A。
3.2 室內部分的主要事項
住宅居室內,主要注意電熱水器、浴霸、廚房燃氣報警器插座配置,出售的浴霸為兩燈頭、三燈頭和四燈頭的,均配備單相三極插頭及配套開關;電熱水器也配備三極插頭,在設計時應根據衛生間布置來預留單相三極防濺插座。家用壁裝式的可燃氣體報警器是單相兩極插頭,故可以和抽油煙機共同使用插座(單相二加三極的插座)。此外,對于洗衣機等所用插座用帶開關型的比較好。
4 結語
電氣設計作為民用建筑工程的重要內容之一,未引起專業人員對其標準的足夠重視,住宅電器安裝較混亂,設計不規范,很多住宅的電氣設計未考慮電器快速發展的趨勢。新技術、新產品在民用建筑電氣設計中的不斷涌現,伴隨著問題不斷暴露和解決的過程,不斷探討研究、總結經驗,民用建筑電氣設計將日趨成熟并健全發展。
參考文獻
[關鍵詞]民用建筑;電氣設計;節能措施
中圖分類號:F765 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)36-0112-01
1. 民用建筑電氣設計的原則和目標
1.1 民用建筑電氣設計原則
1.1.1 滿足民用建筑的使用功能
建筑的電氣設計原則需要滿足如下幾點:
①滿足照明的色溫、照度、顯色指數:
②滿足舒適性空調的新風量及溫度:
③滿足其上下、左右運輸通道的暢通無阻:
④滿足特殊的工藝要求,如:娛樂場所的部分電氣設施用電、展廳工藝照明和電力用電等。
1.1.2 考慮經濟效益
節能應該按照國情考慮經濟效益,應該使增加的一些投資,在幾年或者較短的時間里用節能減少的運行費用來進行回收。而不能由于節能,過高消耗投資,增加其運行費用。
1.2 民用建筑電氣設計目標
①民用建筑電氣設計設備的選型應該滿足居民在居住期內(30-50年)的用電增長,把居民遠期的負荷發展作為依據,居民的生活用電到達中等的電氣化水平作為目標。
②根據居民的生活情況,使民用建筑每戶的供電在4-10KW水平,同時保證在居住期內,不再進行改造。
③電能質量合格,家用電器正常工作。
④為新建的民用建筑電氣設計作參考,使電氣的安裝一次滿足要求,不做重復建設。
2 民用建筑電氣設計中的常見問題
近幾年來,發現很多建筑的電氣設計者對一些規范條文理解的差異,導致設計上不盡合理,過于浪費,過高消耗投資,還有一些會帶來居民在電氣上不安全及使用不方便等問題:
①根據《10KW及以下變電所設計規范》GB50053-94第2.0.1條七:變配電房不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下房,且不宜與上述場所貼鄰。在純住宅樓設計時往往考慮設在一層,樓上衛生間位置局部設置夾層,但是往往屏蔽、降噪等措施做的不到位,導致樓上住戶頻頻投訴。根據最新實施的《住宅建筑電氣設計規范》JGJ242-2011,4.2.2條:當配變電所設在住宅建筑內時,配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側,不宜設在住宅建筑地下的最底層:已比較明確要求住宅樓住戶樓下不能設置變配電房,故純住宅樓變配電房還是室外獨立設置或貼鄰底層架空比較好。
②根據 《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第13.9.12條2:當消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時,宜采用雙回路樹干式供電,并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,可由單回線路樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。由于理解的差異,現在遇到有些審查和校對人員都要求住宅樓消防電梯前室一兩個應急燈也要求單獨設置雙電源切換箱,這樣感覺顯得有點浪費。
③一些舊住宅配電改造的設計中,直敷布線或穿防蠟管,當導線遇垂直敷設時,不經過任何保護便進入明裝照明開關,均不符規范要求。
④當暗敷線路按照最近路線來敷設時,由于民用住宅的面層較薄,線路管線的交叉不容易處理;此外,照明線路常用頂棚燈接線盒來進線分線,居民鋪木地板時,常打斷地坪內敷設的管線,引起電氣不安全及使用不方便。暗敷線路沿著板孔、墻縫,與地面垂直或平行敷設,便可避免以上問題的發生,因為管線的交叉可在墻縫里解決,照明線路在墻拐彎處用接線盒分線,而不是頂棚燈接線盒,因此居民可根據《住宅使用說明書》的配電平面圖,熟悉進入燈具線路具體的位置及方向,進而避免鋪設木地板過程中將管線打斷。
3 民用建筑電氣設計中的注意事項
3.1 室外部分的主要事項
3.1.1 配電系統
按照《住宅設計規范》的規定,住宅的供電應選用TN-S、TT、TN-C-S三種方式接地。對高層電梯住宅附有配電所時選用TN-S系統,在設計中由城市公用的低壓線路來供電的民用建筑常常選用TT系統,居民小區的每幢建筑由小區變配電站來配電時選用TN-C-S系統。
3.1.2 入戶電源進線
大多數民用建筑,一般每戶均采用單相電源進線。隨社會發展及生活水平提高,高級民用建筑冬季采暖和夏季降溫已經不完全采用原來的分體式空調完成,而由家庭小型的中央空調系統取代。該系統多由風機盤管及空調主機構成,風機盤管仍為220V的電源,空調的主機為380V電源。此時住宅的電源應選擇三相電源進線,同時出線回路也應設置一路三相斷路器作為空調主機電源。據規范的相關規定,每套民用建筑的進線斷路器需采用同時斷開相線及中性線開關電器,故對單相電源進線選用雙極開關,對三相電源進線選用四極開關。
3.1.3 每戶配電箱出線回路設計
一般的出線回路按普通插座、照明、廚房插座、電熱水器插座、空調插座等回路設計。另外一種方式,除廚房及電熱水器插座回路以外,其余插座按房間的分片區設回路,這種方法設計的線路敷設方便,并且交叉的地方少。
3.1.4 每戶電源進線不小于10mm2
目前,住宅小區存在大戶型及小戶型這兩種設計的情況。小戶型常為30-40m2,其裝設功率多為4-5KW戶,若這種情況也按照每戶電源進線不小于10mm2這個規定,既沒有必要,又不經濟。小戶型多數為電梯公寓,其套數多,每戶的電源進線若均采用10mm2,對工程造價將產生一定的影響,特別是當房地產商對設計的要求既質量高同時又節省工程造價的情況。故對于類似的小戶型名用建筑,應將每戶電源的進線減少至6mm2。
3.1.5 電能表選型及表箱設置
住宅大的照明計量表箱設置方式在規范中中有相應的詳細規定,但是對集中式的計量表箱內電表數量沒作規定,多層民用建筑一般設于首層嵌墻暗裝,這就對建筑的墻體造成了較大影響。而高層民用建筑設在管道井內,由于表箱太大,這就對管道井尺寸有了更高要求。
3.1.6 漏電斷路器極數及漏電動作電流的選擇
按規范要求,對每棟樓的進線斷路器設置漏電保護,其斷路器極數和漏電動作電流等的選擇尤為重要。據《低壓配電設計規范》規定“當裝設漏電電流動作的保護電氣時,應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開”。住宅設計多數為單相負荷或者單相負荷和三相負荷共同存在,這樣N線就不可能維持地電位,故應采用三相四極漏電斷路器。
3.2 室內部分的主要事項
住宅居室內,主要注意電熱水器、浴霸、廚房燃氣報警器插座配置,出售的浴霸為兩燈頭、三燈頭和四燈頭的,均配備單相三極插頭及配套開關;電熱水器也配備三極插頭,在設計時應根據衛生間布置來預留單相三極防濺插座。家用壁裝式的可燃氣體報警器是單相兩極插頭,故可以和抽油煙機共同使用插座(單相二加三極的插座)。此外,對于洗衣機等所用插座用帶開關型的比較好。
4 結語
電氣設計作為民用建筑工程的重要內容之一,未引起專業人員對其標準的足夠重視,住宅電器安裝較混亂,設計不規范,很多住宅的電氣設計未考慮電器快速發展的趨勢。新技術、新產品在民用建筑電氣設計中的不斷涌現,伴隨著問題不斷暴露和解決的過程,不斷探討研究、總結經驗,民用建筑電氣設計將日趨成熟并健全發展。
參考文獻
[1] 魏霞.住宅電氣設計問題探究[J].科技信息.2009.
[2] 低壓配電設計規范.GB50054-2011.
[3] 住宅建筑電氣設計規范.JGJ242-2011.
關鍵詞 接地保護系統;N極型式;重復接地;聯接
中圖分類號TM92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)83-0064-02
0引言
接地涉及到電氣工程的方方面面,從高壓到低壓、弱電系統。但對于接地型式的理解、重復接地的要求及做法、等電位聯結的實質等,很多圖紙上說明模糊,甚至交代的做法有誤,對規范的理解不透徹。本文通過對幾個案例的分析,加深對民用建筑接地的理解。
1 TN-C-S系統和TN-S系統的區分
案例:某一建筑物A的電源由建筑物B(設有變壓器)的備用回路引來,采用三相四線(~220/380V)制引入。A建筑物電源進線處做重復接地,重復接地后N線與PE線嚴格分開。那么對于建筑A來說,它的接地保護系統屬于TN-S還是TN-C-S接地系統?
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第109頁12.2.2條文說明中的闡述,“建筑物采用TN-C-S系統時,在建筑物的進線處設置重復接地,將系統變成TN-S系統以后才能設置進線隔離開關,這就大大提高了PE線的可靠性”。這句話從側面反映出TN-C-S系統經重復接地后可形成一個局部的TN-S系統。
一般民用建筑內部接地系統都是一個局部TN-S系統。但在設計說明中闡述其接地系統型式還應確定其上級配電系統,即其接地型式應“追根溯源”,從其電源點(變壓器)看起。以本案例為例,A建筑物電源進線以三相四線制引入,其PEN線在電源進線處做重復接地,這是一個典型的TN-C-S系統,其設計說明中應明確交代該建筑物接地系統采用TN-C-S系統。
2民用建筑的重復接地和進線開關N極的型式
案例:某一建筑物A的電源由建筑物B總配電柜(進線開關帶漏電保護)的備用回路引來。
1)建筑物A的電源為三相四線引入,進線處是否做重復接地?
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第171頁12.4.9條的闡述,“在裝有剩余電流動作保護器后的PEN導線不允許設重復接地?!憋@然,如果重復接地,很有可能將會使建筑物B的進線開關跳閘。
建筑物A接地要想滿足規范要求,必須采用三相五線制引入,進線處PE線作重復接地。也就是說我們許多情況下取電源時,如果在上級電源情況不明的情況下,采用三相五線進線是絕對安全可靠的。
2)建筑物A的進線開關選用三極還是四極,如果選用四極,N極的型式選用哪種?
A型:N極不安裝過電流脫扣元件,且N極始終接通,不與其它三極一起合分;
B型:N極不安裝過電流脫扣元件,且N極與其它三極一起合分;(N極先合后分)
C型:N極安裝過電流脫扣元件,且N極與其它三極一起合分;(N極先合后分)
D型:N極安裝過電流脫扣元件,且N極始終接通,不與其它三極一起合分。
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第72頁7.6.8每4條的闡述,“在TT或TN-S系統中,當N導體截面與相導體相同,或雖小于相導體,但能被相導體上的保護電器所保護時,N導體上可不裝設保護。當N導體不能被相導體保護電器所保護時,應另在N導體上裝設保護電器保護,并應將相導體電路斷開,可不必斷開N導體。”從這一條看,普通民用建筑如充分考慮三相分配均勻,N線電流一般不會大于相線電流,可選擇A型。另外,在有可控硅調光系統的情況下,諧波電流在中性線上產生了疊加,中性線電流大于相線電流的情況出現的機率大大增加,此時,選擇C型或者D型更加合理。
N極是否安裝過電流脫扣元件,主要取決于N線電流大于相線電流的機率。N極是否需要始終接通則取決于N線所帶電位造成的危害。一般民用建筑根據規范要求都要做等電位聯結,N線所帶電位與建筑物處在一個等電位面上,造成安全威脅的可能性很小。論安全性,C型安全性最好,最可靠。論實用性,A型可滿足一般情況下的使用要求。(注:規范殊要求的地方以規范要求為準。)
3重復接地的距離要求
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)條文說明中第109頁12.2.2條的闡述,“條文中沒有對多處接地的做法以明確的規定。例如,兩重復接地之間的最大距離,原因是每個地域的環境不一樣,千差萬別,統一規定有困難。設計中保護導體,水平敷設時可按50m,垂直敷設時可按20m。當然在長干線的終端處,PE導體應作接地”。由些可見,設計過程中可以電源進線處的重復接地可以50m作為重復接地的參考距離。建筑物內重直方向以20m作為重復接地的極限距離也不難理解。建筑高度超過24m即為高層建筑,每20m內與樓板內鋼筋或柱內主筋相連,增加了接地干線的可靠性,同時也起到一種等電位聯結的作用,使建筑物變成一個近似的法拉第籠,有利于電磁屏蔽和防止雷電電磁脈沖的引入。
4輔助(局部)等電位聯接
《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第176頁12.6.6第2條規定:“在一個裝置或裝置的一部分內,當作用于自動切斷供電的間接接觸保護不能滿足本規范第7.7節規定的條件時,應設置輔助等電位聯結?!痹O置等電位聯結的核心作用是降低接觸電壓,當接地故障保護不能滿足要求時,就要采取輔助等電位聯結的方式來降低接觸電壓,使人體處在一個局部等電位面上。
《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第181頁12.9.2第2條明確規定浴室要做局部等電位聯結。浴室內0區的安全電壓為12V,一旦發生漏電危險,總等電位聯結很難保證人體的接觸電壓不超過12V,故而要求浴室要做局部等電位聯結。
輔助等電位連接的設置,關鍵是要看接地故障保護能否滿足安全電壓和故障切斷時間的要求。越是安全電壓要求低的場所(如潮濕場所)和故障切斷時間要求短的設備(如手持設備和移動設備)就越有必要做輔助等電位聯結。要確定其有效性,可根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16-2008)中第77頁式7.7.4(R≤50/Ia)來驗證。
以上通過幾個案例的分析,從不同的角度分析了關于接地的若干問題,希望對大家在接地問題的理解上有所幫助。
參考文獻
[1]供配電系統設計規范GB 50052-2009.