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民用建筑供配电设计要点浅谈李晓勇

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：李晓勇

[导读] 摘要：随着我国经济水平的提高，城市建设规模不断扩大，高层建筑数量逐渐增多。受到建筑行业的影响导致民用建筑供配电需求也逐渐增大，对供配电设计要点提出更高的要求。

        （中石化中原石油工程设计有限公司 450046）
        摘要：随着我国经济水平的提高，城市建设规模不断扩大，高层建筑数量逐渐增多。受到建筑行业的影响导致民用建筑供配电需求也逐渐增大，对供配电设计要点提出更高的要求。因此，设计人员应该结合实际情况，制定合理、经济、可靠的供配电设计策略。下面文章主要从当前民用建筑供配电设计原则入手，探讨设计要点内容，希望能够为相关工作人员提供一些参考。
        关键词：供配电；民用建筑；设计要点；配电设计
        前言
        随着城市用地资源的日益紧张，提高土地使用率，实现建筑功能的集中化和多样化就逐渐成为了建筑未来的发展趋势。高层建筑作为现代建筑行业的一种重要类型，它的主要功能是为人们生产生活提供便利，由于其高度较高，在对其各项功能的设计上需要有针对性的考虑，尤其是在供配电系统中的电气设计中，更要结合工程实际，把握设计的要点所在，并在各个施工环节中予以体现，确保设计可以在功效上满足高层建筑的实际需求。
        1　民用建筑供配电设计原则
        1.1可靠性原则
        民用建筑主要为了满足人们的居住需求，供配电作为人们日常用电的基础保障，对生活各方面有着决定性影响。如果供配电系统在设计过程中存在漏洞或不合理现象，很容易导致电路故障问题，甚至威胁人们的生命、财产安全。为了避免安全事故的发生，建筑供配电设计需要秉持可靠性原则，严格按照相关规范要求与技术标准进行设计，提高民用建筑供配电的安全系数。另外，高层建筑结构模式下，建筑系统越发复杂，其中所涉及的低压、高压配电系统等不同形式，设计过程中需要明确可靠性标准，满足不同用电负荷的具体要求，保证各方面操作的连续性、稳定性，严格按照设计标准、规范进行设计工作，只有这样才能保障居民的用电安全，满足建筑物供电需求。
        1.2简洁性原则
        民用建筑供配电设计中由于所设计的线路多、结构复杂，需要满足简洁性、便捷性的基本设计原则。从供配电自身来看，其所具有的专业性、复杂性都是比较明显的。由于供配电涉及管线、管道、电气设备数量繁多，只有保证设计方案的简洁性，才能保证施工与使用安全。设计人员在设计过程中应该结合具体情况进行全面分析，保证设计方案中没有多余的电气设备。在进行主接线电路设计的时候，需要保证操作人员实际操作的便捷性，以此来降低由于误操作所造成的不良影响，从而提高供配电系统运行水平。与此同时，这种方法还能够避免电气设备、电力系统回路故障的发生，为民用建筑后期的维护提供便捷的条件。
        1.3安全性原则
        供配电设计直接关系到建筑物的用电安全，虽然电力是人们生活中不可缺少的一部分，但它的危险性也是很高的，供配电设计人员必须保证建筑施工及使用期间的安全性，在一个绝对安全的环境下进行电气设备的安装布线、维修管理工作，确保建筑物内所有用电设备都能够在额定电流与电压下正常运行。如果建筑物发生电力故障或安全事故，供配电系统还应该有紧急处理及备用电源，保证整个建筑物用电环境的安全。
        2高层建筑供配电系统设计的内容
        2.1不间断电源供电系统
        由于高层建筑的高度较高，在进行供配电系统设计时就必须要考虑到防火要求，因此在设计中通常会增加相应的消防设计。当前很多民用高层建筑在消防设计中，经常将增添不间断电源系统引入设计方案中。从其实际应用来看，这种电源主要适用于允许供电中断时间为几毫秒或者是连续性供电的系统结构中。
        2.2应急发电机供电系统
        民用高层建筑中，应急发电机系统可以大大提高建筑主体供电的可靠性。

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通过实际案例分析可知，一旦建筑中的供电系统发生中断的话，应急发电机就会在短时间内快速启动，因此，它就主要适用于那些对供电中断时间要求较高的系统中，一般是15～30s之间。但是，需要注意的是，一旦电路中断是因为电网系统中供电到切换箱中的配电线路任意一根出现了故障，而外部电源处于良好状态，那么此时的备用电源是不会启动的，消防负荷还是处于断电状态。
        2.3双电源独立系统
        这种配电系统的实际运用需要建筑外部两个电源之间都是处于相互独立状态的，要以满足建筑整体消防需求为主。从其实际应用领域来看，这种系统主要适用于中断供电时间大于电源切换时间的供电系统中，具体的工作原理是通过开关实现消防负荷和非消防负荷两者的相互分离，两者的负荷都是通过自身母线来完成分段供电的，这样一旦发生火灾后，非消防电源就会自动的切断，进而提高消防负荷在供电功能上的可靠性。
        3设计的要点阐述
        3.1变压器的确定
        民用高层建筑中供配电系统设计的目的是提高建筑主体供电的稳定可靠，减少供电风险的产生，变压器作为调节电压的重要设备，在对其具体的属性的确定上就要综合多方面因素考虑，在设计和选型上需要结合配电变压器使用具体年限和投资回收对变压器的具体型号要求来进行针对性确定，做好全过程的考虑分析，一般是通过投资变压器的价差和年耗电量的电费差来确定。除了这方面之外，在对变压器进行选择时，还要兼顾到变压器的节能环保特性，可以满足高层建筑对于用电负荷的多样化要求，不会产生较大的环境污染。具体的型号确定，一方面要根据建筑使用的用途；另一方面还要考虑到造价成本因素，选择负载损耗和空载损耗低的节能型变压器。
        3.2照明系统的设计
        民用高层建筑的供配电系统设计中，对于照明系统的设计是重要一方面，它直接和人们的日常生活相关，一旦照明系统设计不合理就会给人们的生活带来很大困扰。在具体设计过程中需要对照明系统中的节能指标进行严格控制，进行智能化设计，科学合理的把高层建筑中的照明系统和智能化控制有机结合，发挥出两者结合的最佳优势和特性，并且使其在使用中可以体现出人性化的特点，从而提升人们的居住体验感，此外，照明系统还可以依据建筑中的自然光、温度以及湿度等的要素来确定出最佳节能方案，使整个电气设计更为合理，最终达到节能效果。
        3.3电机拖动系统的设计
        现代化城市建筑越来越注重节能化，在现代民用高层建筑中，电机的拖动系统在建筑的总体电能消耗中占到了90%左右的比例，是整个建筑主体中电能消耗为明显的一部分。基于此，从节能设计的角度来讲，可以降低低于200kW电机方面的资金投入，而在200kW～355kW之间的电机则要适当的增加投入，包括节能和投资方面，但是，如果超出了355kW电机的话，就必须要以高压为主，不能以低压来考虑。此外，还要考虑到拖动系统的实际状况，保证最终设计出的拖动系统是具有很好节能性。
        4结语
        总而言之，供配电设计是民用建筑设计非常重要的一部分，从近期考虑其直接关系到建筑成本费用支出，从远期考虑关系到人们日常生活与建筑物使用性能，同时还会对电网供电产生一定的影响。设计人员在进行民用建筑供配电设计的时候应该结合坚持可靠性、简洁性、安全性原则，充分考虑设计方案在具体施工中的可行性，满足民用建筑物配电方案中的经济指标要求，结合工程特点及本地用电情况，在保证使用需求的同时，降低建筑投资成本，提高民用建筑供配电设计的整体水平。
        参考文献：
        [1]黄江波．浅析当前民用高层建筑供配电系统电气设计[J]．工业，2015（43）
        [2]赖庆林．浅析当前民用高层建筑供配电系统电气设计[J]．科技创新导报，2015（13）
        [3]程君．阐述民用高层建筑供配电系统电气设计要点[J]．建筑•建材•装饰，2015（11）
        [4]覃皓．浅析当前民用高层建筑供配电系统电气设计[J]．商品与质量，2015（39）