時間:2022-03-05 19:07:17
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇建筑電氣論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
近年來,住宅建筑的電氣設計,已受到有關方面的關注,從政府主管部門制訂政策法規(guī),到開發(fā)單位、設計人員不懈地改進創(chuàng)新,不僅適應了大量家用電器進人家庭和多種信息消費猛增的需要,而且在用電安全方面,也相應有了許多的保護措施。但是,各類電氣事故仍然逐漸增多。針對此情況,文章對建筑電氣的安全性措施進行了探討。
一、建筑工程中常用的安全保護措施
(一)絕緣保護
材料、設備進場應進行絕緣檢查。在《建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范》GB50303-2002基本規(guī)定中對主要設備、材料、成品和半成品進場驗收作了詳細要求。比如成套燈具的絕緣電阻不小于2MΩ,內部所用導線絕緣厚度不小于0.6mm;開關、插座的不同極性帶電部件間的電氣間隙和爬電距離不小于3mm,絕緣電阻值不小于5MΩ;柜、屏、臺、箱、盤間線路的線間和線對地間絕緣電阻值饋電線路必須大于0.5MΩ,二次回路大于1MΩ;電線、電纜產品有安全認證標志,絕緣層完整無損,厚度均勻且規(guī)定了絕緣層厚度。因有異議送有資質實驗室進行抽樣檢測。對于在施工中由于工藝需要而損壞的絕緣層應采用色相帶和絕緣電膠布恢復到不低于原絕緣等級,等等。
(二)短路、過載保護
線路發(fā)生短路時,線路中的電流將增加到正常時的幾倍甚至幾十倍。在配電設備中常用熔斷器以達到短路保護功能。熔斷器不僅要標明額定電流,還應標明額定電壓。根據配電系統(tǒng)中可能出現的最大故障電流,選擇具有相應分斷能力的熔斷器。熔件的額定電流一般為用電設備額定電流的1.5倍左右。
載保護一般由自動開關(或小型斷路器)完成。根據實際需要,自動開關可配備過電流脫扣器、失壓脫扣器、分勵脫扣器。為了起到自動開關過載保護的作用,自動開關的額定電流要與負載電流相匹配,并小于導線的載流量。
(三)漏電保護
電流通過人體內部,對人體傷害的嚴重程度與通過人體電流的大小、通過人體的持續(xù)時間、通過人體的途徑、電流的頻率以及人體的狀況等多種因素有關。特別是電流的大小和通過時間之間有著十分密切的關系。目前,我國和西歐及日本一樣,對于漏電保護器取30毫安/秒作為設計依據。根據各國經驗,這樣的漏電保護器,可以滿足觸電保護的要求,具有足夠的安全性。
在建筑工程中漏電保護方式一般采用分支線保護和末端保護相結合的分級保護方式,并以末端保護為主。這樣,可盡量縮小發(fā)生人身觸電及故障時所引起的停電范圍,不影響其他設備或用戶的用電,便于查找故障,提高供電系統(tǒng)的可靠性。漏電保護器不同于其他電氣產品,由于它關系到人身安全,因此選用時必須注意以下原則:(1)必須符合國家標準GB6829—86《漏電電流動作保護器》的要求,并具有中國電工產品認證委員會(縮寫為CCEE)的認證標志;(2)應經有關專業(yè)部門檢測并試驗合格的報告證明文件;(3)應符合漏電保護方式對其額定漏電動作電流及分斷時間的要求,并滿足分級保護的級間協(xié)調原則。
(四)等電位保護
施工質量驗收規(guī)范GB50303—2002第3章、第27章對建筑物等電位連結作了具體要求。等電位分局部等電位連結和總等電位連結。
在規(guī)范3.1.7強制性條文中,要求接地(PE)或接零(PEN)支線必須單獨與接地或接零干線相連接,不得串聯連接。在建筑工程中同類插座同一回路的接地線利用插座壓緊螺栓相互翻接是不符合要求的,干線導線應可靠連接后連接到分戶箱內接地匯流排,匯流排與總等電位箱直接相連。接地線用黃綠相間線是國際上通用的,總等電位同時是重復接地點。
局部等電位在以往圖集中有兩種方案,這種方案都存在不合理的地方,新的圖集蘇D101-2003中作了修改。新圖集有兩點得到加強:一是現澆板內受力筋與等電位系統(tǒng)作了可靠的焊接;二是衛(wèi)生間的用電設備不僅要接地保護,而且還要等電位接地,增加了潮濕場所用電的安全性。
(五)接地保護
設備的某部分與土壤之間作良好的電氣連接,叫做接地。與土壤直接接觸的金屬物件,叫做接地體或接地極。當電氣設備發(fā)生接地故障時,電流就通過接地體向大地作半球形散開,這一電流叫做接地短路電流。試驗證明,在距單根接地體或接地短路點20m左右的地方,實際上流散電阻已趨近于零,也就是這里的電位己趨近于零。凡電位趨近于零的地方,即距接地體或接地短路點20m以上的地方,就叫做電氣的“地”或“大地”。接地電阻并不是一成不變的,是隨著時間的推移、地下水位的變化以及土壤導電率的變化而變化。所以規(guī)范第24章要求接地裝置必須在地面以上按設計要求位置設測試點。每單項工程不宜少于兩個測試點。
按接地作用的不同可分為工作接地、保護接地、重復接地和防雷接地、靜電接地、屏蔽接地或隔離接地等。
1.工作接地。為了保證電氣設備在正常和事故情況下可靠地工作而進行的接地,叫做工作接地,如變壓器中性點直接接地。
2.保護接地。為了保證人身安全,防止觸電事故,把在故障情況下可能呈現危險的對地電壓的金屬部分同大地緊密地連接起來,叫做保護接地。對電力系統(tǒng)來說,保護接地的方法一般只適用于中性點不接地的電網中,只有在這種電網中,凡有金屬外殼及構件的用電設備才可以采用保護接地來保證人身安全。
3.重復接地。在中性點直接接地的低壓系統(tǒng)中,為確保零線安全可靠,除在電源(如變壓器)中性點進行工作接地外,還必須在零線的其他地方進行必要的重復接地。比如電纜和架空線在引入到建筑物處,零線應重復接地,如果不進行重復接地,則在零線發(fā)生斷線并有一相碰殼時,接在斷線后面的所有設備的外殼都將呈現接近于相電壓的對地電壓,這是很危險的。4.防雷接地。為了防止雷電的危害而進行的接地,叫做防雷接地。防雷接地作用不言而喻,不接地就無法對地泄放雷電流。規(guī)范對利用建筑物基礎和主體鋼筋做接地極和引下線以及人工接地裝置、接閃器的安裝作了具體要求。設計對防雷接地阻值都給出了參數,接地體和引下線完成后要測試,接閃器完成后整個系統(tǒng)才能測試。人工接地引下線要順直,不存在死角,引下線金屬保護管要與引下線做電氣連通。避雷帶形成等電位可防靜電危害。人工接地裝置接地體間距不小于5m是為了降低接地體屏蔽作用。
二、檢查要點
1.利用建筑物基礎鋼筋作接地裝置,要按設計和規(guī)范要求焊成環(huán)網狀。檢查搭接長度、施焊質量、搭接材料的規(guī)格尺寸,人工接地的埋地深度和間距,引下線的焊接質量和測試點的設置,測試方法和阻值大小。
2.總等電位和局部等電位的施工要符合設計和規(guī)范要求。
3.總等電位箱內自動空氣開關、總漏電保護器以及分戶箱內小型斷路器、漏保器的質量、參數及級間協(xié)調,高低壓配電設備的絕緣和安全防護,導線及燈具等質量。
4.同類插座同一回路的接地線的敷設,不能利用插座端子壓緊螺栓相互翻接,用國際上通用的黃綠相間線作接地干線,接地干線應可靠連接后敷設到分戶箱內接地匯流排,匯流排與總等電位接地排連接。按設計的供電線制檢查總等電位箱內重復接地。
5.導線絕緣測試。
6.通電試運行并調試。
三、結語
以上是為了加強電氣安全性而采取的技術措施,在設計、施工、檢查、驗收和設備交接中予以高度重視
才能落到實處。監(jiān)理在施工現場要多觀察、勤檢查,狠抓重點工序,堅持上道工序未經檢查合格,不得進入下道工序。這樣,電氣的安全性就有了保證。
不論是對何種的電子裝置來講,短路都是一個危險系數非常高的問題。就算是設備的運作功率正常的話,也會使得裝置的部分區(qū)域的溫度增加,此時也會導致問題。通常來講,導致短路現象的緣由非常多,比如裝置老化或是使用的時間過久,未合理的養(yǎng)護,導致內部破損嚴重。除此之外,沒有把裝置放到特定的干燥位置之中也會使得其受潮,亦或是機械受到高溫的干擾導致絕緣層無法發(fā)揮意義,進而引發(fā)短路。結合相關的分析我們得知,就算是在非常低的電流下,一旦發(fā)生短路,裝置同樣會在短時間內生成高溫,進而導致內部線路受損,有時候還會引發(fā)火情。
1.2線路接口導致的問題。
因為設備的線路接口處的品質較差,導致通電的時候電路不能閉合生成電流,或是接觸區(qū)域太窄。由電阻的運算公式我們得知,如果接觸區(qū)域太窄的話,就會導致電阻增大,進而導致電路的個別區(qū)域形成較大的熱,此時就會導致設備的小區(qū)域形成較大的熱,進而引發(fā)很多難以想象的問題。
1.3摩擦導致的問題。
很多的電氣裝置都會設置皮帶之類的易于發(fā)生摩擦的零件。此類零件在運作的時候會因為摩擦而持續(xù)的生熱,假如設備長久的運作的話,就會形成過高的溫度,進而使得設備電路發(fā)生問題。最后,雷電導致的問題。我們都知道,雷電本身的電壓和穿透水平都是非常高的。當設備和雷電接觸的時候,電流就會在短時間內將設備摧毀。
2各種故障的檢測步驟
2.1從總體上分析問題。
就像是診斷病號似的,我們在檢查設備問題的時候先要做的就是觀察。要檢查其有沒有損傷之類的,檢查其發(fā)生問題幾率較高的位置的零件固定得是不是牢靠,螺絲有沒有緊固。同時還應該咨詢有關的工作者是不是之前將設備放到潮濕或是溫度過高的區(qū)域。只有這樣我們才能夠獲取詳細的信息,進而了解設備的運作狀態(tài),對于處理問題非常有幫助。
2.2對電氣裝置開展進一步的細化檢測分析。
當我們初步了解設備的概況以后,要對其開展深入的檢查。要結合工作者的分析大體上判斷問題的方位和成因。有時候還要借助有關的設備來檢測數據。或者也可將設備拆裝以便更好的分析。不過在拆裝的時候必須要細致嚴謹,不能隨意進行,這主要是因為在拆裝的時候處理不當會導致問題的成因無法得知。隨便的拆裝有時候還會導致問題變嚴重,所以我們必須在做好第一步工作之后才可以開展該項活動。
2.3明確問題的方位所在。
在上述兩個步驟完成之后,要結合當前已知的信息合理的推論,進而明確問題的存在方位,明確問題的類型和成因,結合電路原理之類的內容,得知問題的根源。
2.4做好維修工作。
也許問題的方位比較易于發(fā)現,但是修復并不容易。在實際的工作中一定要牢記不可隨意的拆裝設備。因為一旦不按照規(guī)定來處理就會導致問題變嚴重。因此,在維修的時候必須秉承著嚴謹細致的精神,要按照步驟開展工作。很多人在處理的時候一開始就將全部的部件拆開,很顯然這是不正確的。最好是按照步驟來拆卸,有目的先處理一部分區(qū)域,而且在維修之前的時候就要明白,先進行該部分的原因,該如何來進行。需要注意的是,在維修的時候必須注意安全,尤其是那些要通電進行的測試必須要高度注意。
2.5后續(xù)的檢測工作。
當我們完成了維修之后,不能立刻離開,正確的作法是先檢查設備是不是運行有序。假如檢測得知設備的運作還不是很順暢的話,就要再次對其研究分析找出問題所在,切不可忽略細節(jié)。
3針對故障的維修方法與策略
3.1觀測電壓
電壓是電路的基本數據。一般來說,如果電氣設備的電路沒有問題,電壓應該是處于一個正常的范圍內。測量電氣設備各部分位置電壓,還可以快速確定是否是哪個位置出現短路、斷路之類的比較常見的故障。
3.2溫度探測
讓設備在正常環(huán)境下工作一小段時間,檢測電氣設備各部分的溫度,可以快速方便地確定是否設備內部存在局部溫度過高的情況。由于任何物體都在時時刻刻向四周發(fā)射紅外線,而溫度不同的物體放射的紅外線強度也不同,根據這個特點,借助紅外探測儀,能輕松得出需要的溫度數據。
3.3參考原件
收集可能出問題的某些數據并記錄電氣設備的相關資料,將其與正常的設備數據比較。
3.4逐個試觸
如果電氣設備的電路比較復雜,一般情況下設備的外部會出現明顯的現象,比如產生火星,有橡皮燒焦的味道等。但是如果電氣設備帶有護罩的話,很難從外部直接觀測到其他明顯現象。這種情況下,可以去掉電氣設備上壞掉的熔體,用新的質量好的熔體代替,然后把電路的各部分支路嘗試著逐個從電路中斷開,做通電測試。如果熔斷器再次斷開,那么故障很可能就出在斷開的支路上。然后再次將這條支路的各條支路逐個從電路中去掉,再次更換熔斷器重復檢測,直到可以確定故障的位置為止。
3.5等效替代
如果從表面信息無法掌握產生故障的原因與位置,可以將可能是問題所在的部位零件更換,用確認性能良好的零件替代,然后讓電氣設備處于正常環(huán)境下工作,檢測設備是否正常工作來確定此零件是否是出故障的位置。雖然有時候會產生因為無法確定需要更換的零件導致不得不逐個更換零件嘗試的問題,導致檢測工作量驟增,但在現有技術無法確定問題所在時,這個方法是最好的解決辦法。
3.6手動操控嘗試
假如我們通過大體上的檢測沒有明確問題的具體方位所在,當前也沒有具體的設備可以供我們開展數據檢測工作的話,此時為了方便工作開展,我們可以通過手動模式來控制一些線路的具體方位或是將個別的線路斷開,進而結合電路的原理來分辨問題的潛在區(qū)域。
加入WTO后,外國建筑行業(yè)將進入我國,我國建筑行業(yè)也可去出國外,這都將面臨國際上的激烈競爭。筆者在一些我國駐外使館了解到我國在國外的競爭中沒有優(yōu)勢。存在兩個主要問題:一是在技術上與國際標準接軌不夠,影響標書和設計文件的質量;二是標書和設計文件由不懂技術的翻譯人員譯成外文,辭不達意,降低了標書和設計文件的水平。由于存在這些問題我國在承包工程競爭中往往不敵南韓和日本,屈居下風,因此面臨的挑戰(zhàn)是嚴峻的。
有關建筑電氣的IEC標準早在80年代初就引進我國,但多年來進境不大,造成這種被動狀況的原因是多方面的,按IEC標準的要求,建筑電氣首先應以人為本,保證人身安全,也要保證財產(指建筑物、電氣設備等)的安全以及電氣裝置功能的正常發(fā)揮。但由于歷史上的原因,我國從建國開始,無論在建筑電氣的實際工作中或學校的教材中都師宗前蘇聯電站部主編的《電氣裝置安裝規(guī)程》。詎不知電力行業(yè)標準的側重點與建筑電氣行業(yè)大相徑庭,它的側重點在電網元件的安全,例如發(fā)電機、變壓器、電容器、線路等的安全,而不在人身和財產的安全。我國電氣人員長期受前蘇聯電氣規(guī)程的影響,熟悉線路、變壓器等的保護,而對防人身電擊、防電氣火災則較陌生,積重難返,造成今日與IEC標準接軌的困難。也由于歷史上的原因,我國較年長的電氣人員不少直接閱讀外文資料比較困難,難以及時獲得國外新信息,妨礙了新舊技術觀念的轉變,這也在一定程度上增加了我國建筑電氣與IEC標準接軌的難度。
二、我國電氣規(guī)范在安全水平上的差距
所謂建筑電氣與國際標準接軌就是與國際電工委員會第64技術委員會(即《建筑物電氣裝置》技術委員會,簡稱IEC/TC64)的IEC60364標準(即《建筑物電氣裝置》標準)和其他IEC/TC64標準接軌。我國有些電氣規(guī)范因不以IEC標準為根據,往往政出多門,沒有一個統(tǒng)一的準則,所以規(guī)范之間互相矛盾。而有些規(guī)定又與電氣安全原理相悖,所以在國際上我國建筑電氣規(guī)范聲譽不很高,常不被國外承認和采用。執(zhí)行了我國電氣規(guī)范,電氣事故有時仍難避免發(fā)生,現舉數例來說明這個問題。
1、浴室內人身電氣安全無充分保證
浴室之類的特別潮濕場所被IEC標準規(guī)定為人身電擊危險大的特殊場所,需補充特殊的電氣安全措施。這是因為人體沐浴時皮膚濕透,阻抗大幅度下降,25V以下的接觸電壓即可電擊致死,這類電擊事故在我國時有所聞。為此IEC標準規(guī)定浴室內應增加局部等電位聯結以及其他一些安全保護措施以避免出現電位差引起電擊事故。但我國有的電氣規(guī)范內規(guī)定這類安全保護要求僅限于三級以上的旅(賓)館之類的高級場所,換言之一般浴室不需滿足這些要求。這類政策性的規(guī)定顯然不妥。人無高低貴*之分,都有平等的生存權利,將人對安全的要求劃分等級,顯然不符合IEC標準,也是不能充分保證人身安全的。
2、噴水池內電氣安全措施缺乏具體規(guī)定
游泳池、浴池、噴水池等都屬電擊危險大的特殊場所,但危險的性質不同,IEC標準對它們分別規(guī)定有不同的電氣安全措施。游泳池、浴池是人體需進入的場所,因此IEC規(guī)定池內如有電氣設備,其額定電壓不得大于12V.而噴水池內是裝有對地電壓為220V的水下泵、水下燈的場所,如果這類設備的絕緣失效水池內將出現電壓梯度,人如進入將可能發(fā)生電擊事故,因此已注入水的噴水池內是不允許人進入的。IEC標準規(guī)定須妥善防范池水滲入水下電氣設備或線路套管內以避免絕緣失效,并在水下設備的電源線路上安裝剩余電流動作保護器以保證在萬一絕緣失效時之即切斷電源,防止電擊事故的發(fā)生。年前我國某市曾發(fā)生一起一兒童不慎墜入噴水池內,跳入池內拯救他的人中有七人不幸電擊致死的特大電氣事故,其原因就在未按IEC標準的要求完善防電擊措施。噴水池的防電擊要求是和游泳池、浴池不同的,但在我國的有關電氣規(guī)范內未加區(qū)別,籠統(tǒng)地將它規(guī)定為參照游泳池、浴池的規(guī)定執(zhí)行,這顯然是南轅北轍。安全措施不與IEC標準接軌,自然難以避免電擊事故的發(fā)生。
3、我國的安全特低電壓難以保證人身安全
50V以下的電壓稱作特低電壓(ELV),IEC標準規(guī)定用于人身安全的特低電壓回路有SELV回路和PELV回路之分,前者的帶電導體必須與地絕緣,后者的帶電導體可與保護接地線(PE線)相連接,但必須輔以等電位聯結之類的補充安全措施,否則當ELV設備絕緣失效時設備外殼仍可能因PE線傳導來的危險故障電壓而引發(fā)電擊事故。我國有些電氣規(guī)范不與IEC標準接軌,規(guī)定ELV回路的帶電導體一概須“接地”或“接零”,引起不少電擊事故,工礦企業(yè)因此有“安全電壓電死人”的說法。事故發(fā)生的原因就在我國規(guī)范規(guī)定采用的不是SELV回路而是PELV回路,但又未按IEC標準的要求,補充安全措施,自然難免發(fā)生“安全電壓電死人”的怪事。
4、智能建筑接地不當難以正常發(fā)揮功能
我國這些年信息網絡飛速發(fā)展,智能建筑也如雨后春筍大量興建,但能正常發(fā)揮功能的并不多,其原因也在我國信息技術設備的抗干擾和接地措施未與IEC標準接軌,技術觀念比較陳舊。信息技術設備的接地和等電位聯結不同于用于電氣安全的接地和等電位聯結,它不是低頻的而是高頻的。因此IEC標準要求信息技術設備與電位參考點間的接地線和等電位聯結線應盡量短直,并增大其截面積和表面積以盡量減少其高頻阻抗,從而最大限度地降低干擾電平。IEC標準并不要求電氣裝置的接地電阻如何小,因它已在等電位聯結系統(tǒng)以外,與干擾電平無關。我國有關規(guī)范不重視等電位聯結系統(tǒng)高頻阻抗的降低,卻不必要地追求低接地電阻值,耗費了不少人力物力,結果是與事無補,仍未能使信息技術設備正常發(fā)揮功能,有時甚至因此導致巨大經濟損失,這不能不說是未與IEC標準接軌引起的不良后果。
三、建筑電氣與IEC標準接軌任重道遠
在我國,每年都會有許多因用電而發(fā)生的事故,對社會也造成了極大的影響,同時也引起了相關部門的高度重視,雖然我國頒布了一些相關法律法規(guī),但是,在日常生活中,還是有很多常見的事故發(fā)生,導致這些問題的發(fā)生原因大多數是一些設計問題,解決相關問題還要從本質上入手,對設計進行完善,減少相應的漏洞,避免事故的發(fā)生。
1.2電氣在設計上無法滿足用戶要求
在設計過程中,許多的電氣設計從理論上來講是不符合標準的,并沒有解決就開始進行施工,從而導致事故的發(fā)生。在進行施工時,最主要的是看工程師的影響,如果工程師的能力不強或存在缺陷,是無法達到設計要求的,從另一個方面來說,建設者為了追求更高更多的經濟利益,在材料上進行減材減料,在材料選擇上,選擇一些標準低而且投資量相對少的設計,當設計投資生產過后,電氣系統(tǒng)沒辦法達到客戶的需求,在使用過程中,經常出現一些故障,使用戶苦不堪言。
1.3在消防系統(tǒng)上不夠完善
在沒有發(fā)生事故之前,消防系統(tǒng)是沒有太多的用途,但是一旦發(fā)生事故時,則會發(fā)揮著重要的作用,它涉及到住戶的生命安全以及財產安全上的問題。可是我國的消防系統(tǒng)并不是非常的完善,在驗收標準上,也沒有嚴格要求,房地產商也不是很愿意做太大的投資,電氣工程師也不專心踏實去做。不完善的消防系統(tǒng)存在著大量的弊端,所以在現代建筑電氣設計中應該需要進行大量人力和物力的投放。
2建筑電氣設計的主要任務是提高安全性
建筑電氣安全性和可靠性相當重要,只有保障這兩者才能使系統(tǒng)正常運行,才能做到安全用電。在現實生活中,相關部門對其重視度越來越高,但效果并不明顯,用電事故常有發(fā)生。這就要求各個部門更加重視,并采取強有力的措施進行防范,避免發(fā)生電氣事故。
2.1對絕緣材料進行進場檢查
在電氣中一些電氣設備絕緣性不好,因此,導致了很多安全事故,所以要求相關人員必須嚴格檢測絕緣材料是否達標,并根據要求使用絕緣體材料。另外還要保證電線的質量,在現場需進行仔細確認,保證電線的完整性,一旦發(fā)現有缺損的電線應立即停止使用。
2.2對過載、短路的設計進行保護
在實際中一旦發(fā)現電氣線路出現短路或過載,應立即切斷電源,因為此時,電流倍數會呈現出快速增長模式。因此,要對其進行保護是十分必要的。在設計的過程中我們要確保過載的安全性和合理性。除此之外,還要觀察熔斷電流的合理性,注意其額定電流和熔斷器額定電壓。
2.3需對漏電進行保護設計
漏電現象是造成安全事故的主要原因,因此要引起重視,因為人一旦觸碰到就會受到電流帶來的傷害,對生命安全造成威脅。根據目前現狀和國家規(guī)定的要求來看,一般將參數都選擇在30mA.s來進行設計。根據以往設計經驗顯示,此參數較為合理,且能夠達到預期的效果。但是漏點問題不能小覷,關系著人的生命安全,因此,在進行設計保護時應注意兩點:(1)相關人員需仔細閱讀檢測部門文件報告;(2)嚴格遵照規(guī)定,達到國家標準《漏電電流動作保護器》的需求,對CCEE人員進行認證。
2.4對接地設計進行保護
對接地保進行護是在建筑安全電氣設計中最重要的實施,是針對人身安全來設計的,防止受到電擊,與此同時,能防止接地引起的火災。在電氣系統(tǒng)中,回路中有相當大的接地故障電流,導致開關自動轉動,所以應該及時切斷電源,從而起到保護措施,如果電源不能快速的切斷,也能對電位進行很好的保護,從而起到保護人身安全的作用。
3完善的現代建筑電氣設計
3.1電氣安全隱患
隨著時代科技的不斷發(fā)展,建筑的安全重視問題也得到了更多的關注。建筑電氣在設計過程中,需要有很好的安全性,才能以防事故的發(fā)生。在傳統(tǒng)建筑過程中,常有設計失誤從而導致電氣漏洞的現象。在現代建筑電氣中,需要從設計入手,從本質上避免事故的發(fā)生。在電路中,需要對建筑設計合理的保護,防止用戶受到誤傷。所有的電線都需要選取有質量保證的絕緣材料,確保在使用過程中建筑物不會產生漏電的情況。
3.2建筑電氣設計需要基于用戶提出的要求
用戶的需求,簡單的來說就是設計的用途,建筑電氣在設計過程中,需要滿足用戶的需求,同時還需創(chuàng)造更多的經濟體系。如果在使用過程中出現斷電跡象,電氣設計系統(tǒng)是失敗的。因為優(yōu)秀的電氣工程師會考慮到綜合因素,會對用戶在使用過程中做初步的評估,為負載量留出富余的空間,并設計合理的電氣系統(tǒng)。
3.3在建設中加強建筑消防系統(tǒng)
好的建筑電氣設計應該盡最大的能力來對消防系統(tǒng)進行完善,來提高在建筑設計上的安全性,對用戶的財產安全和生命安全進行保障。現代建筑消防系統(tǒng)體現在火警撲滅一體化,要求在建筑物中建有報警控制系統(tǒng)、火災探測系統(tǒng)、自動噴水撲滅系統(tǒng)。系統(tǒng)的供電線路需要進行從新設置,其目的是在發(fā)生火災時,可以進行電線輸電,保障建筑重要環(huán)節(jié),消防系統(tǒng)也是智能化水平最高的鋪設。
3.4設計環(huán)境友好的電氣系統(tǒng)
我國屬于資源大國,在消耗能源方面,到處可以看見浪費資源的跡象,如果我國想變成資源節(jié)約型國家,必須按現代建筑電氣設計發(fā)展的方向走下去,在不降低建筑質量情況下,盡量做到節(jié)約能源。在電氣設計上,將電量安置在供電邊上,盡量減少對線路消耗的功率;需要選擇面積較大的導線,因為能減輕電路中的損耗。一般來說,想要實現節(jié)能設計的環(huán)保,就需要有相對應地系統(tǒng)投資。
某機關辦公大樓,總面積21000m2,高60m,地面15層,地下1層,屬一類高層建筑。按甲方提出的要求,需做到方案合理、技術先進、運行可靠、滿足相關規(guī)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。
2.負荷計算和估算
廣州市越秀建筑設計院主要進行本工程的一次設計,二次裝修部分由專業(yè)裝飾設計公司完成。這
就要求一次設計時預留供電電源,既要符合實際情況,又要留有發(fā)展變化的余地。本大樓內部功能分為:一般辦公室、區(qū)領導辦公室、大會議室、展廳、大堂、多功能廳(禮堂)、信息中心(計算機中心)、通訊中心(電話總機)、制水中心、空調機房、水泵房等。
在一般辦公區(qū)按50~60W/m2考慮,在特殊辦公區(qū)按50~80W/m2考慮。對于上述特殊裝修場所,設計估算參數如下表所示。
電力負荷一般由各專業(yè)提供技術要求及負荷大小。總電力負荷需用系數Ks為0.75,功率因數0.8,總照明負荷需用系數Ks為0.85,功率因數0.8.
2.1三相負荷計算方法:
將三相用電設備的設備容量乘以一個需用系數Kx,得有功計算負荷,即:
Pjs=Kx•;Ps(kW)
無功計算負荷Qjs確定:
Qjs=Pis•;tgΦ(kVar)
最后,確定視在計算負荷Sjs:
Sjs=Pjs2+Qjs2(kVA)或Sjs=Pjs/cosΦ(kVA)
計算電流為:
Ijs=Pjs/3UecosΦ。(Ue三相設備的額定電壓kV)
2.2單相負荷確定:
盡量將各單相負荷逐相均勻分配,以減少不平衡。計算時,當回路中的單相負荷的總容量小于該回路三相對稱負荷的總容量的15%時,全部負荷按三相對稱負荷計算,當超過15%時,應將單相負荷換算為等效三相負荷,再同三相負荷相加,功率及電流計算公式同上。
3.10kV供電系統(tǒng)
根據《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(GB50045-95)9.1.1條規(guī)定,一類高層建筑中的消防水泵、防排煙設施、消防電梯、應急照明及消防用電按一級負荷要求供電。
按《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ/T16-92)3.1條規(guī)定,省部級辦公建筑的客梯電力、主要的辦公室、會議室照明屬二級負荷。本辦公大樓屬一級負荷供電,通過傳統(tǒng)的幾種供電方案比較,選定了下面的供電方案。
即由不同區(qū)域變電站引來兩路10kV電源,10kV系統(tǒng)設計為單母線分段,中間有聯絡柜,正常工作時,兩路電源同時供電,互為備用,一路電源故障時,另一路電源供全部負荷。這樣做既方便檢修又可達到供電要求。此方案表面上符合供電要求,但實際很難做到,因為,國內各地區(qū)的大電網都是并網的,電力網內的各種故障均可能引起全部電源進線同時失去電源。多年來的實際運行經驗表明,很多電氣故障難以限制在某一范圍內部,因此,即使設計中采用了兩路市政電源,也很難保證一級負荷的供電要求。所以,為保證一級負荷別重要的負荷,必須增設應急電源柴油發(fā)電機作為第三備用電源。
4.220/380V配電系統(tǒng)
本建筑配電電壓為交流220/380V,聯結形式采用TN-S系統(tǒng)。
結合工程實際情況,通過負荷計算,考慮到空調用電負荷占建筑物總用電量的50%,耗電量很大。因此,空調系統(tǒng)合理的配電與控制方式,很大程度上決定了整個大樓的經濟運行情況。設計時,選用一臺1250kVA變壓器供中央空調用電,照明及其它動力負荷。選用另一臺1250kVA變壓器,兩個供電系統(tǒng)之間采用分段母線聯絡,在不使用空調的季節(jié),可將空調變壓器退出,減少變壓器功耗,達到節(jié)電效果。同時,該變壓器可作為另一臺變壓器檢修時的備用設備。
4.1照明及其它動力配電系統(tǒng)。
辦公樓的配電系統(tǒng)主要由配電變壓器、低壓主開關柜、垂直干線、各樓層的配電箱和其后的分支電路組成,變壓器低壓側出線經低壓主開關柜中的母線接至垂直干線,1~15層照明負荷采用額定截流量為1250A的密集型母線槽做主干線,各樓層設母線插接箱,由插接箱引至各樓層總配電箱,由總箱引至各室末端配電箱。末端配電箱是按照辦公室的不同功能來分設的,目的是便于管理、檢修。地下室其它動力設備,如水泵、電梯、風機等由低壓配電屏單回路放射式配電,這些重要動力負荷要求在末端配電箱設雙電源自動轉化裝置,使供電更可靠、更安全。
4.2空調機組的配電及控制系統(tǒng)。
4.2.1空調機組的配電
從變電所低壓引一路電源至地下室機房控制中心配電屏,此段線路采用額定量為2000A的封閉式母線槽。主機、冷卻水泵、冷凍水泵、冷卻塔等外部設備均采用獨立回路供電,即放射式供電方式。保證了供電的可靠性。而首層以上空調機組(指風機彎管新風機)采用樹干式配電,用一根ZR-VV3×95+1×50的電力電纜,引至電纜分接盒,由此引至樓層空調配電箱。
4.2.2空調機組的控制方式
分手動和自動兩種控制方式。手動控制時,制冷機與外部設備以及外部設備之間無電氣連鎖關系,各設備均可單獨啟動和停止,此時,制冷機由內部保護電路進行保護,此種狀態(tài)主要是為了機組的調試和維修。自動控制時,各設備之間有連鎖關系,機組的啟動順序:冷卻塔風機—冷卻水泵—冷凍水泵—主機。停機時順序與啟動時相反,按照這個要求,設計空調系統(tǒng)的二次控制回路,在火災自動報警方面,空調系統(tǒng)與火警信號也要求有連鎖控制,當確定有火警發(fā)生時,消防值班室發(fā)出信號切斷空調機的總電源,并將開關動作信號反饋回消防控制中心。
5.采光與照明標準。
為了減少動力設備用電對照明線路電壓波動的影響,照明用電與動力用電線路盡量分開供給,本樓設有一般照明和應急照明。
5.1辦公室照明設計
利用天然采光與人工照明相結合的方法,在天氣允許條件下,充分依靠天然采光以節(jié)約能源,當陰雨天氣時,工作面的照度不夠,則利用人工照明,按《民用建筑電氣設計規(guī)范》規(guī)定,辦公室的一般照明照度的均勻度,按最低照度(100Lx)與平均照度之比確定,平均均勻度應在0.7以上,最低均勻度不得低于0.3.工作面上有無眩光,是衡量采光與照明質量的重要內容,按《民用建筑電氣設計規(guī)范》,辦公室工作面上可以有輕微眩光。為防止天然采光產生的眩光,按功能要求選好采光口的方向,采用減少窗亮度和提高背景亮度,這也是控制不舒適眩光指數的有效措施。而避免人工照明所產生的眩光,要選好燈具,著重處理好背景亮度。搞好燈具布置,燈具布置間距宜不大于所選燈具的最大允許距離比,選用半間接型照明燈具。本方案選用格柵高光效熒光燈,從而限制了眩光,滿足了照明的照度、色溫、顯色指數,達到了節(jié)能效果。
5.2應急照明設置
地下室車庫、電梯間、樓梯間、公共通信和主要出入口等場所設應急疏散指示照明及樓層指示燈,它們在正常及事故時均點燃。應急疏散、樓層指示燈均自帶蓄電池。應急供電時間不少于20分鐘。
地下室、電梯間、重要辦公室(區(qū)長、副區(qū)長)、重要會議室(常務、紀委)、大堂、禮堂、變配電房、主機房、消防控制中心、水泵房、電梯機房、電話總機、信息中心,這些場所均設應急照明及工作照明,應急照明分別占工作照明的25%~100%。
5.3特殊場所照明
對于有特殊要求的場所,如大樓外墻,節(jié)日彩光等設有泛光照明和特殊照明,設計時按估算負荷預留電源。
6.防雷與安全
防雷設計按二類防雷建筑物處理,利用建筑物金屬構件作防雷裝置。屋面敷設避雷帶,共用天線用避雷針保護,利用建筑物結構鋼筋作引下線,并利用混凝土基礎鋼筋作自然接地體。為防側擊雷,從30m以上,每三層設均壓環(huán),所有金屬門窗、建筑玻璃幕墻均應與作防雷引下線的鋼筋連通。為了保證建筑物外立面的效果,所有防雷裝置均采用暗裝作法。
防雷接地、變壓器中性點接地,電氣安全接地以及其它需要接地的設備,弱電設備采用共用接地,共用接地體的接地電阻應小于1Ω。這樣既保證了人身和設備的安全,也減少了由不合理接地引起的干擾。
2智能建筑電氣安裝質量控制
對于智能建筑電氣安裝的質量控制就是提高智能建筑電氣安裝質量,保證建筑電氣安裝整個工程的質量。提高智能建筑電氣安裝質量需要從智能建筑電氣安裝施工人員、電氣安裝施工的圖紙設計與施工安裝三個方面抓起,進行嚴格把關,以保證智能建筑電氣安裝施工的質量。
2.1做好工程設計圖紙的審查和設計交底
從建筑電氣安裝工程的施工設計上保證建筑電氣安裝工程質量控制主要是從建筑電氣安裝工程設計交底以及工程施工設計圖紙的會審上,保證建筑電氣安裝工程的質量。在進行建筑電氣安裝工程施工建設中,為避免施工過程中出現不必要的施工錯誤,同時也能夠很好的理解建筑電氣安裝工程的施工要求,實現電氣安裝施工的順利進行,建筑電氣安裝工程施工者應該對于工程施工圖紙進行熟悉并與相關設計人員進行溝通,對于建筑電氣安裝設計中出現的問題及時發(fā)現及早更正,保證建筑電氣安裝施工順利實施。
2.2做好電氣安裝施工過程控制
建筑電氣安裝施工過程控制是建筑電氣安裝工程質量控制的重要部分,在建筑電氣安裝施工過程中,不僅要做好建筑電氣安裝施工的巡視、檢驗以及驗收等工作,對于建筑電氣安裝施工材料的質量以及使用也要進行嚴格的把關控制,其次就是關于電氣安裝施工中一些施工技術以及施工注意事項的控制等,嚴格按照相關要求以及規(guī)范進行操作,從施工過程中保證建筑電氣安裝的工程質量。
2.3提高施工人員的技能
電氣安裝工程施工人員是整個智能建筑電氣安裝質量的基礎關鍵。尤其是電氣安裝施工人員的專業(yè)技術以及對于建筑電氣安裝施工人員的管理,更是對智能建筑電氣安裝的質量有著直接的影響與決定作用。在建筑電氣安裝工程施工中,安裝施工人員是電氣安裝工程的直接參與者和工程施工者,那么同樣建筑電氣工程施工人員的電氣安裝技術水平與建筑電氣安裝工程對于施工人員的管理直接關系到整個建筑電氣安裝工程質量的好壞。因此工程監(jiān)理部門應對于建筑電氣安裝工程中施工人員以及建筑電氣安裝工程的施工單位進行嚴格把關,一定要做到符合相關規(guī)定與標準,對于不符合相關標準或者規(guī)定的施工人員或者施工單位要堅決取消施工參與的資格。
2.4做好施工驗收質量控制
最后就是對于建筑電氣安裝施工驗收的把握,以保證建筑電氣安裝施工的工程質量。進行電氣安裝工程施工驗收要注意按照相關驗收標準進行工程驗收。電氣安裝工程施工驗收包括電氣安裝施工的施工分離驗收、工程強化驗收以及工程施工過程的控制驗收等,對于建筑電氣安裝工程施工驗收中對于建筑電氣安裝工程的質量控制問題也應進行把握。對于建筑電氣安裝施工驗收中首先要進行驗收的對于檢驗批的質量進行驗收,對于不合格的批次一定不能通過驗收。其次就是對于建筑電氣中較隱蔽的工程施工進行驗收,對應該項工程施工的驗收一定要按照相關施工標準進行驗收,以保證建筑電氣安裝工程的質量。
2建筑電氣消防工程設計及施工策略
建筑電氣消防工程設計通常包括火災自動報警系統(tǒng)、消防聯動控制系統(tǒng)以及消防設備配電系統(tǒng)三個方面,筆者在下面將做詳細介紹。
2.1火災自動報警系統(tǒng)
火災自動報警系統(tǒng)的設計要按照供電負荷等級的確定進行設計與施工,根據《建筑防火設計規(guī)范》的規(guī)定,在確定供電負荷等級時要確保一級供電負荷保持兩個電源的供電,其中一個電源產生故障時要確保另一個電源不受影響;而且供電負荷要保證出現線路故障時,供電不會中斷或者是迅速恢復。因此,在布置火災自動報警系統(tǒng)時,要充分考慮各種火災探測器的位置問題,因地制宜,確定好探測器的種類和位置。在蓄電池間可以設置氫氣探測器、防爆感溫探測器等,及時監(jiān)測著火的可能性和狀態(tài)。根據GB50116—98火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范中8.1.8條“探測器周圍0.5m內,不應有遮擋物”,在火災自動報警系統(tǒng)設計時,要留出日后調試、更換探測器的空間,不要將復雜的管道和電纜橋架布滿屋頂,特別是電纜橋架存在著火的可能性,不要將探測器安裝在橋架附近。與自動報警系統(tǒng)不同的是,手動報警按鈕的設置要充分考慮其位置的顯眼性,可以將其安裝在便于操作的出入口位置。手動報警按鈕只具有報警功能,在火災發(fā)生時,可以通過手動報警按鈕向火災報警器發(fā)出信號,所以更應該靈活設置手動報警按鈕的位置,寧濫勿缺,降低建筑的損失。
2.2消防聯動控制系統(tǒng)
消防聯動控制系統(tǒng)需要三個工作協(xié)調配合,即消火栓的聯動、噴淋系統(tǒng)的聯動、消防控制室與壓力開關及噴淋泵的運行狀態(tài)的聯動。啟動消火栓有三種方式:直接按消火栓泵按鈕;通過消防控制中心的聯動柜;通過消防泵房的控制柜,與此同時,要確保消防泵的運行狀態(tài)能及時反饋到消防泵控制器上。噴淋泵的啟動可以通過壓力開關直接啟動,另兩種方式與消火栓的啟動方式一致,總之,壓力開關與噴淋泵的運行狀態(tài)都要及時反饋到消防控制器上。在以上的火災自動報警系統(tǒng)中,需要做好防水、防潮措施,可采用開式消防水噴頭和閉式消防水噴頭。開式噴頭一般是敞口的,火災發(fā)生時安裝在管道上的控制閥自動開啟,噴頭自動灑水并滅火;閉式噴頭一般在室溫達到一定溫度時,控制器作出相應的反應,此時要打開噴水器噴口的密封蓋才能噴水滅火。比火災更可怕的是濃煙,煙中多含有有毒物質,火災發(fā)生時人往往會因為缺氧而窒息。因此,在消防中,除做好滅火工作外,還需要做好排煙工作,為逃生提供通道。在消防工程的設計時,要考慮到與防煙、排煙系統(tǒng)的聯動,火災自動報警系統(tǒng)開啟后,排煙口的電動防火閥應該給出相應的信號,并關閉空調送風機。此外,還可以設計自然排煙窗,一種是自動開啟,一種是手動開啟,要避免在建筑外墻上布設廣告牌,也不應該設計跨層窗和高窗。要充分利用窗戶的有效可開啟面積,避免窗戶長期處于關閉狀態(tài),提高排煙率。防火閥的設計也有利于提高建筑的排煙率,在設計和安裝時,要規(guī)范防火閥的安裝與質量管理,并給予高度重視。消防聯動控制系統(tǒng)也可以采取消防廣播的做法,火災報警聯動系統(tǒng)可以與火災應急廣播聯動,通過“火警系統(tǒng)”來控制。目前,應用較為普遍的消防廣播系統(tǒng)是獨立設置的,這樣有利于控制。火災報警系統(tǒng)采用的聲光報警器能夠迅速引起人們的注意,消防廣播系統(tǒng)通知人們逃生,減少火災帶來的損失并有效減小踩踏事故發(fā)生的頻率。
2.3消防設備配電系統(tǒng)
消防設備配電系統(tǒng)也是建筑電氣消防工程設計與施工的重要部分,在消防過程中,電源供電突然中斷時,要確保應急發(fā)電機組能夠自動啟動正在運行的消防設備。應急發(fā)電機組的功率具有特殊性,不能允許全部的供電負荷。所以,設計單位在設計時要采取適當的措施,避免由于發(fā)電機組的熄火導致的長時間斷電,分批啟動消防設備能夠減少該情況發(fā)生的頻率。在進行建筑電氣消防設計與施工時,可以通過低壓斷路器將非消防電源進行切除。由于低壓斷路器所需的電流與框架電流不同,采用配電室低壓出線開關的方法,或者是在主配電箱上切除消防電源,能夠最大程度的允許電流通過,既安全又能滿足要求。
制定一套完善、健全的建筑電氣工程施工質量管理體系,相關的技術人員應規(guī)劃出一套完善的工藝秩序。比如:建筑室內的照明系統(tǒng),在施工階段,不僅要對照明線路的連接加以控制,還應對照明監(jiān)控系統(tǒng)進行針對性的設置。
1.2元件控制
對電氣元件施工加以控制,可以為智能系統(tǒng)的運行提供安全條件,并且施工人員應對元器件組合安裝的質量進行嚴格的控制。
1.3故障控制
減少電氣故障的發(fā)生也是電氣施工質量控制的要點之一,質量的控制不僅要防控常用的大型電氣設備,還要對小型元器件的故障加以控制,以此確保電氣工程施工的質量。另外,建筑帶暖氣工程施工可以建立自動化監(jiān)控系統(tǒng),發(fā)現問題時能夠及時地反饋給施工人員。
2建筑電氣工程施工質量控制的分析
2.1建筑電氣工程準備階段的質量控制
(1)建筑電氣工程設計的質量控制。設計圖紙作為建筑電氣工程施工的依據,加強建筑電氣工程施工質量的控制,應從圖紙的設計階段開始。在進行建筑電氣工程圖紙設計前,相關的設計人員應對電氣工程作全面的調查,不斷地了解電氣工程的總體結構、供電方式以及生產技術等。在對各項因素進行綜合考慮后,要制定一套切實可行的設計方案。同時,相關的設計人員必須要與電氣工程技術人員多溝通、多交流。在進行建筑電氣工程施工前,技術人員必須對電氣工程的設計圖紙進行熟悉、掌握,多所設計的配電原理進行深入的了解。另外,在進行圖紙設計時,設計人員必須嚴格根據電氣工程合同上所規(guī)定的質量目標進行設計,以此實現預期目標。(2)工程施工材料、設備的質量控制。在進行建筑電氣工程施工前,必須要做好施工材料、設備的準備工作,一定要確保施工材料和設備的質量。同時,建筑電氣工程施工材料、配件的采購必須對質量進行嚴格把關,還要嚴格檢查每一種電氣材料的質量,通過采用多家對比的方式,在一定程度上確保電氣工程施工材料的質量、價格最優(yōu)化。另外,電氣工程施工機械進行施工現場前,必須要進行試運行,以此避免因設備質量問題對電氣工程施工質量造成影響。
2.2建筑電氣工程施工階段的質量控制
(1)對施工全過程的材料和設備進行嚴格的檢查和維修。在施工過程,建筑電氣工程施工的材料和設備會不斷地使用,可能會導致質量損傷問題的出現。因此,在進行建筑電氣工程施工時,施工人員應對施工材料的質量進行不斷地檢查,這樣以來發(fā)現材料質量受損時,可以及時地進行及更換。另外,施工人員還應對施工的機械設備進行定期的檢查,當發(fā)現設備故障時,可以及時地進行維修。通過對建筑電氣工程施工材料、設備進行檢查和維修,不僅可以確保工程的整體質量,還可以提高工程施工的安全系數。(2)檢查電氣設備基礎設備是否符合安裝條件。當完成配電箱、配電柜等相關的基礎設備安裝就位后,必須進行固定,然后對箱柜內的電氣接線進行嚴格的檢查。當各個電氣設備的線槽、線管進行敷設連接以及橋架時,必須要做好各金屬設備的接地工作,這樣就可以確保電氣設備的正常運行。
3建筑電氣工程施工安全管理的分析
3.1選取合適的絕緣導線
絕緣導線是建筑電氣工程施工中的必備工具。由于建筑電氣施工現場用電設備的電力負荷大小各不相同,這樣以來所需要的絕緣導線也各不相同。絕緣導線的選擇必須要對用電設備的負荷進行具體的測量,根據不同的負荷選取相應的絕緣導線。如果對相應絕緣導線的選擇不加以注意,就會造成觸電事故的發(fā)生。
3.2安裝漏電保護器以及其他防護設備
由于建筑電氣工程施工需要的配電箱以及開關箱等其他設備較多,在進行這些設備安裝時,施工人員必須按照施工設計方案的標準要求進行漏電保護器的設置,以此確保漏電電流、漏電動作以及時間的安全性和可靠性。同時,還要對配電箱和開關箱的接地設施加以重視,照明配電系統(tǒng)、動力配電系統(tǒng)的設置要分開進行,這樣以來就可以避免因動力停電對照明系統(tǒng)的運行產生影響。
3.3觸電事故外的其他安全事故防御
在進行建筑電氣工程施工時會存在較多的高空作業(yè),這就要求安裝人員必須系好安全帶以及帶好安全帽、手套和防塵口罩等,以此提高安裝人員施工的安全系數。施工人員要不斷地加強自身安全知識的學習,提高施工人員的安全意識,對老化設備進行及時的更換,這樣就可以避免因設備故障導致安全事故的發(fā)生。
2、影響工程質量的幾個建筑電氣設計問題
合格的建筑設計應滿足七個質量特性規(guī)定的要求,即功能性、安全性、經濟性、可信性、可實施性、適應性及時間性。設計單位本應將通過了設計評審的合格的設計文件交付施工。而實際上不少交付施工的設計文件都存在缺少或偏離質量特性要求的缺陷。對電氣工程質量造成影響的設計問題又主要表現在安全性、可信性(包括可用性、可靠性、維修性等)及可實施性的缺失或偏離。以下就幾個最常見的方面進行探討。
2.1設計違背或偏離設計規(guī)范的規(guī)定,安全性、可信性方面不執(zhí)行設計規(guī)范的現象相當普遍。
例如某市政府大樓前花園廣場(包括廣場綠化庭院照明、草坪照明及廣場中心聲光噴泉)工程提交施工酌電氣施工圖存在以下問題:未作電氣保護接地及等電位聯結設計;錯誤地采用TN-C低壓配電系統(tǒng);噴水池未按規(guī)定選用應有防護等級的電氣設備及電纜。這樣的設計完全違背了規(guī)范規(guī)定的安全性要求,按圖施工必將留下嚴重的安全隱患。此前的1999年8月青島市某噴水池曾發(fā)生數人,嬉水時被電擊致死的傷亡事故,正是由于設計失誤,水下燈具及潛水泵漏電而又未能及時斷電所致。監(jiān)理于施工前審圖時及發(fā)現了上述問題,通過業(yè)主要求設計單位嚴格按設計規(guī)范要求修改了設計。正確的作法是:戶外庭院及噴水池配電應采用局部TT系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)、并設置漏電保護(動作電流應不大于30mA),而不允許采用TN-C制;應設置完善的接地裝置,噴水池應做等電位聯結設計,而不能僅靠從大樓內引出的一根PE干線接地;潛水泵及水下燈具應采用潛水電纜配電;0區(qū)電器設備應采用1Px8防護等級,1區(qū)應為1Px5等等。
又如民用建筑低壓配電線路截面選擇問題。由于民用建筑用電負荷絕大多數為單相負荷,三相負荷不平衡必然導致中線通過不平衡電流;隨著電腦及各種家用電器設備的發(fā)展與普及,低壓電網高次諧波污染日益加劇,3次及其奇倍數諧波均構成中性電流。中線過電流并由此引發(fā)電氣火災的現象也日漸增多。為此,相關設計規(guī)范已規(guī)定“三相四線或二相三線的配電線路中,當用電負荷大部分為單相負荷時,其N線或PEN線截面不宜小于相線截面;以氣體放電燈為主要負荷的回路中,N線截面不應小于相線截面……”,可見,民用建筑配電系統(tǒng)的干線,支干線及支線的導線截面原則上均應選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而監(jiān)理審圖發(fā)現當前仍有為數不少的民用建筑配電設計中仍沿用80年代前曾采用過的作法,選用的N或PEN線截面仍為相線的1/2甚至1/4~1/3.這也是最常見的電氣設計安全問題之一。
再如,關于變配電所位置的選擇,相關設計規(guī)范都明確提出應考慮“設備吊裝及運輸方便”,這是保證可用性及維修性的基本要求。近年來我們負責監(jiān)理的不少高層建筑工程項目,其設置在地下層的變配!電所及柴油發(fā)電機房的配置多違背了這個要求。比如某高層商住樓地下變配電所及發(fā)電機房,其運輸通路完全被冷水機組及地下水箱阻擋。施工安裝順序只能是先將變、配電設備及發(fā)電組安裝就位后再安裝冷水機組及水箱,而根本未考慮運行之后發(fā)變電設備檢修、更換的運輸問題;又如某高層辦公綜合樓地下變配電所與發(fā)機房,設置在一層某會議廳底部,地下層既未考慮必要的運輸檢修通道,也未設足夠寬度能運進設備的門框。當監(jiān)理審圖發(fā)現并提出這一問題時,設計單位的解答竟然是:原設計意圖是從一層會議廳處將變配電及發(fā)電設備吊裝就位后再澆筑該廳地板。這種意圖顯然是錯誤的,即使不考慮土建施工可能對已就位的電氣設備造成的損害,大樓投入運行后電氣設備的維修更換運輸是否只得撬開一層會議廳地板來解決呢!須知鋼筋混凝土框架結構建筑的合理使用壽命可達50年以上,而變配電設備的使用壽命僅為20年左右或更短,定期或故障維修周期就更短了。故電氣設計必須妥善考慮其運輸及維修吊裝通道問題。
2.2設計深度不夠目前施工圖設計深度達不到建設部《建設工程設計文件編制深度規(guī)定》要求的現象相當普遍,主要是設計文件可實施性方面的缺陷,將直接導致施工安裝困難或錯誤。也可能導致可用性的欠缺。由于不按規(guī)定的深度進行必要的計算與標注、也往往造成設計文件本身出現原則錯誤而難于及時發(fā)現,將影響項目建成的使用功能。
例如按深度規(guī)定電力及照明系統(tǒng)圖及相應設備材料表中應詳細標明選用的電氣設備及材料的型號、名稱、規(guī)格參數及數量。改革開改以來,我國電工產品市場異彩紛呈,國內外各種型號規(guī)格的產品琳瑯滿目,國家不可能對各類電氣設備及材料規(guī)定統(tǒng)一的型號。設計標明各種設備材料的型號規(guī)格參數便顯得尤為重要,這是業(yè)主或施工單位進行設備訂貨及采購的依據。然而近年來電氣設計文件中普遍習慣于只在系統(tǒng)圖的設備符號旁標注該設備的型號或廠家產品編號,使設備訂貨無所適從,并往往造成錯誤。比如某項目電氣照明設計,設計者在系統(tǒng)圖斷路器符號旁僅標注了“A063M20A”,設備表中亦然,而未注明名稱及詳細參數,施工單位理解為20A普通斷路器,因找不到該編號的產品而另行采購了另一種斷路器。后在設備材料報驗時經監(jiān)理人員查對,原“A063M”乃是海格公司的一種電磁式漏電斷路器的產品編號,額定電流20A,額定漏電動作電流值30mA.可見原設計中這些回路是應設漏電保護的。但因設計標注不清而引起訂貨錯誤。只得重新采購更換。又如許多電氣施工圖中對電纜溝只標注尺寸及走向,對電纜支架及蓋板不作任何規(guī)定,或僅注明“參照XX圖集XX頁”,實際上國標圖集中對任一種尺寸的電纜溝,其電纜支架及蓋板的作法都提供了多個方案供設計時選擇,設計不選定則施工方難于抉擇,常按最低價方案施工。往往并不能滿足實際需要,甚至可能引起結算糾紛。
再如電氣照明圖中按規(guī)定主要房間及場所應標注照度標準值,當然也就要求設計者進行照度計算并按計算進行燈具配置。然而當前民用建筑電氣照明設計中能標注照度標準值并進行照度計算的極為罕見,絕大多數是按房屋開間及功能憑經驗布燈。大多偏離了國家規(guī)定的照度標準,影響使用功能。比如經監(jiān)理審圖的某學校電氣施工圖,經核算設計達到的照度值實驗室和教室僅為50~701x,不及國家標準(150LX)的一半;某局綜合辦公大樓中辦公室及會議室設計照度僅達70~80LX,計算機房僅達約100h左右。也不及國家規(guī)定照度標準值(分別為150h及200k)的一半。
2.3相關專業(yè)設計文件銜接不清,不按規(guī)定協(xié)調配合的問題普遍存在,極易導致施工錯誤
例如目前普遍利用建筑物結構鋼筋作為防雷接閃器、引下線及接地與等電位聯結裝置,按規(guī)定應在電氣施工圖中標出聯接點、預埋件,說明敷設方式及技術措施(如焊接要求等);并在土建施工圖中有相關的預埋件詳圖及相關的標注與說明。而實際上多數施工圖僅在電氣圖中有防雷接地圖,且標注與說明相當簡略,土建施工圖中則常無任何相關的說明與標注。這給工程監(jiān)理及施工都帶來很大困難,若施工單位經驗不足則極易因工種(序)配合不當而造成施工錯漏。最常見的是接地鋼筋網的連接點的錯、漏焊和作為外引接地聯結點或檢測點預埋件的漏設。尤其是建筑結構轉換層,因柱(墻)內主鋼筋調整、防雷引下線鋼筋錯接錯焊的情況更易發(fā)生。
2目前我國建筑電氣節(jié)能設計中存在的一些問題
目前,人們對于電氣節(jié)能設計越來越關注,并廣泛應用到建筑工程中。但建筑電氣節(jié)能設計中仍存在一些問題:第一,缺少相關的規(guī)章制度,且強制性要求較低。人們雖已明白節(jié)能設計特別重要,但較低的強制性要求,使得大部分施工單位進行電氣節(jié)能設計時,具有較強的隨意性及主觀性,以致建筑電氣工程的施工質量好壞不一,甚至具有安全隱患。所以,要制定并完善電氣節(jié)能設計的相關規(guī)章制度,并根據不同建筑物確立不同的節(jié)能目標,以便于建筑電氣節(jié)能設計得以有效管理與控制。第二,很多施工單位仍然在電氣節(jié)能設計中使用禁用產品。部分節(jié)能產品在實際的應用中,并不能滿足國家的節(jié)能標準,且會增加電氣使用過程中的費用,但有些施工單位依然使用這些違禁產品。所以,我國要加大相關部門的檢查及監(jiān)督力度,以促進電氣節(jié)能效果的提高。第三,電氣的相關設計人員往往忽略人們的節(jié)能要求。很多設計人員在建筑電氣施工中,并未落實電氣的節(jié)能原則,使得電氣不能充分發(fā)揮其節(jié)能作用。所以,建筑電氣的設計人員需了解人們的節(jié)能要求,并按照建筑的能源管理及運行要求,設計能大大降低電能消耗的相關施工方案。
3我國建筑電氣節(jié)能設計的措施
3.1建筑電氣節(jié)能設計中有效運用智能建筑設計理念
在科學技術飛速發(fā)展的今天,很多新技術被廣泛應用到建筑工程中。智能建筑不僅能達到節(jié)能減排的目的,還能高效的實現建筑的智能化,也就是說,智能建筑是統(tǒng)一整合公共安全系統(tǒng)、建筑設備管理系統(tǒng)以及信息化應用系統(tǒng),并充分發(fā)揮他們的功能作用,以最大限度地實現節(jié)能減排目標。通常來說,智能建筑具有高度集成的信息化系統(tǒng),這種系統(tǒng)不僅可滿足人們對建筑的安全、舒適要求,還可在不斷優(yōu)化耗能電氣設備過程中,實現降低電能消耗的目標。而且,智能化系統(tǒng)可自動調節(jié)、感知室內的用電載荷,為電氣設備的安全運行提供了保障。
3.2高度重視空調用電節(jié)能設計
由于人們生活水平的提高,空調逐漸變成了家庭日常生活的必需品,特別是夏天,人們的主要用電就是空調用電。所以,建筑電氣的節(jié)能設計中,尤其要高度重視相關的空調系統(tǒng)設計。通常,民用建筑空調系統(tǒng)包括分體式空調系統(tǒng)、中央空調系統(tǒng)等,中央空調往往利用自控系統(tǒng)有效控制電能消耗,以便于節(jié)能減排;而安裝的居民住宅空調的插座通常較高,使得電源得不到及時切除,那么電能消耗就比較大。因此,空調的節(jié)能設計中,可為空調設計控制開關,以便于空調得不到長時間使用時,能及時關掉空調電源,這既保證了空調的使用安全,其節(jié)能效果也比較顯著。辦公建筑中使用的分體空調,常和照明系統(tǒng)使用同一個配電箱,所以,要想關掉空調的電源,則需關掉空調在各層配電箱處的電源回路,而工作人員往往不會嚴格遵守相關的節(jié)能要求,使得空調一直處在待機狀態(tài),這就造成電能浪費。所以,建筑電氣節(jié)能設計中,為達到節(jié)能減排的目的,要為空調設計專屬的控制配電用電設備,以便于管理,且能大大降低電能消耗。
3.3有效利用高效節(jié)能光源
光源在很多建筑中會造成較大的能源消耗。所以,第一,燈具配光的選擇要科學、合理,盡量保證選擇的燈管具有使用壽命長、光效及顯色指數較高等特點,這樣才能滿足節(jié)能環(huán)保的設計要求。此外,盡量在建筑的走廊、門廳等部位選擇一些自然光或其他光源,以利于降低電能消耗。第二,選擇的電氣附件及節(jié)能燈具要具有高效性特點,確保選擇的節(jié)能燈具可滿足日常生活的需求,且易于維護、安裝,而選擇的諸如電感鎮(zhèn)流器等節(jié)能燈具附件,既可大大降低電壓的相關損耗,還可減少電路功率,以達到節(jié)能照明的效果。除此以外,還要充分考慮節(jié)能照明的其他措施,比如,不斷改進燈具的相關控制方式等,這就可通過電路及供電系統(tǒng)的合理設計進行改進,這種方法可減少電能的損耗,而且操作起來也比較簡單方便。