1、優化建筑電氣工程設計提高建筑電氣工程經濟性    2012-04-13     論文導讀:優化設計建筑電氣工程的各個系統和運用先進的電氣設備對滿足建筑功能要求及節約項目投資是極為重要的。在實際的設計中,往往由于設計的周期短、時間緊、任務重,而對設計的經濟性缺乏重視,致使在建筑電氣系統投資中造成不必要的浪費。 建筑電氣工程設計的經濟.    優化設計建筑電氣工程的各個系統和運用先進的電氣設備對滿足建筑功能要求及節約項目投資是極為重要的。在實際的設計中,往往由于設計的周期短、時間

2、緊、任務重,而對設計的經濟性缺乏重視,致使在建筑電氣系統投資中造成不必要的浪費。建筑電氣工程設計的經濟性就是電氣設備的初期投資與運行費用達到經濟合理,即對項目的設置費和維持費進行合理分配,在不降低使用功能的前提下,通過設計的優化,達到降低工程造價的目的。現在建筑電氣工程設計分為強電與弱電兩個部分,下面就分別從這兩個部分來討論建筑電氣工程設計初期投資的經濟性。強電部分強電部分的設計主要包括高壓配電系統、低壓配電系統、動力照明干線系統、配電箱系統和導線電纜的敷設等,這一部分設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。可靠性-根據用電負荷的等級,保證在各種運行方式下提高供電的連續性,力求可靠供電。靈活性

3、-主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備;投入或切除某些設備或線路的操作要方便。這樣就可以避免誤操作,又能提高運行的可靠性,處理事故也能簡單迅速。靈活性還表現在具有適應的可能性。安全性-保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全,以及能在安全條件下進行維護檢修工作。通常在設計中只要滿足規范的要求就基本上能滿足上述三點要求,但良好的經濟性同樣是設計電氣各系統的重要原則。考慮經濟時,必需從整個建筑的全局出發,根據建筑本身的特點,經濟合理地設計電氣的各個系統,然而可靠性與經濟性二者之間既有矛盾的一面也有統一的一面。如果過分強調可靠性,以配電系統為例,大部分設備由變配電所低壓母線放射式供電,勢必造

4、成設備增多,投資增大,導致不必要的浪費,使經濟性下降;如果過分強調經濟性,減少設備,簡化結線,就必然會可靠性,當發生事故時會造成較大面積的停電,從而又會帶來損失,可見這樣的結果是不但降低了可靠性,同時經濟性也會降低。因此在處理這些矛盾時,應當先滿足可靠性的同時再提高經濟性。高壓配電系統是一個工程配電的源頭,因此這一部分的經濟性主要體現在不出現故障,避免造成整個工程斷電,必須選用合格可靠的產品。低壓配電系統這一部分是一般民用建筑電氣設計的核心部分。低壓配電系統一般是由樹干式配電與放射式配電相結合而構成的,同樣一棟建筑采用同一層次的產品,由于設計系統的不同,會產生很大的價格差,直接影響到工程項目的

5、初期投資,這里包括系統的構成與設計時系數的選用。怎樣才能使系統既經濟又安全可靠呢?我們試舉一例,假設某一棟高層公共建筑采用二路高壓進線,采用二臺變壓器,并且在本建筑內含有水泵房、冷凍機房,我們通常做法是高壓采用單母線分段運行手動聯絡(自動聯絡或不聯絡);低壓為母線分段運行,聯絡開關設自投自復、自投不自復、手動轉換開關,自投時應自動斷開非保證負荷,以保證變壓器正常工作,主進開關與聯絡開關設電氣聯鎖,任何情況下只能合其中的兩個開關,并且為避免動力負荷的啟動干擾照明負荷,通常一臺變壓器的低壓出線主要供給照明負荷,而另一臺變壓器的低壓出線主要供給動力、空調負荷。如何設計能降低電氣設備的成本呢?可以從兩

6、個方面解決,第一減少低壓柜的出線回路,第二在設計的過程中選擇好需要系數、同時系數以及功率因數,下面就分別從這兩個方面討論:減少低壓柜的出線回路當我們做一個工程的電氣設計時,首先將負荷的種類和位置確定,將同一區域內相同性質的負荷,由低壓母線饋出的一個回路供電,這里的同一區域可以是同一層內,也可以是不同樓層但軸線位置相同的區域,這樣做可以減少低壓柜的出線回路,減少低壓柜的臺數,降低設備成本,缺點是當出線端故障或饋電回路檢修時會造成大范圍的斷電。然而此種情況在現實中發生的可能性非常低。例如我們在實際生活中的住宅樓一年或者更長時間基本上不停電,而這種住宅樓的電源進線大部分都是大容量的單回路供電的,而且

7、現在電氣設備的性能越來越好,通常在不出現電氣故障的情況下是免維護不用檢修的,因此在非重要負荷采用大容量回路出線是可行的,也是降低電氣設備成本的有效。正確選擇需要系數、同時系數以及功率因數為什么這幾個系數要提到呢?因為它們直接影響到一棟建筑電氣設備的投資。功率因數選用是否準確直接影響到計算電流,從而影響電纜(導線)、保護開關的大小;需要系數選用是否準確亦直接影響到計算電流,從而也影響電纜(導線)、保護開關的大小;同時系數取值還直接影響變壓器大小的選擇,若取值偏大而選擇大容量變壓器時,會造成將來變壓器運行時損耗的增大。因此在實際的設計中一定要調查在實際中同類設備運行時的情況,合理選用計算系數。在進

8、行設計時要考慮發展前景,留有余量,但這些年的發展過程中,隨著建筑智能化水平的提高,電量并沒有大幅上升,因為樓宇自控的調節、節能產品的選用、電能浪費的減少以及智能化水平的提高大部分是由計算機來實現的,對用電量的需要很低,因此我們在設計中盡量取低一點的系數。二.弱電部分隨著建筑智能化水平的提高,弱電部分的系統增加很多,弱電設備占項目投資的比率也越來越高,因此設計好弱電的各個子系統,對節約投資提高智能化水平是有重要意義的。弱電部分的各個系統中,樓宇自控系統是由設計院按建設單位意見及規范要求進入BAS監控或監視的點,并且在設計中預留BAS控制器之間的管線。控制器至各種傳感器、變送器、閥門等的控制線、控制器的電源,均由承包商進行深化設計;其他的各弱系統如有線電視及衛星電視系統、保安監視系統、門禁系統、停車場管理系統均與BAS系統類似,設計中較深化的是火災自動報警及消防聯動系統與綜合布線系統兩部分,下面就分別從這兩個方面如何降低初期投資并提高使用功能。火災自動報警及消防聯動系統的成本主要與探測器和模塊的數量有關,因此在設計中減少探測器和