议工业建筑的电气设计

张振婷

【摘 要】工业建筑与民用建筑相比有其特殊性，本文就工业建筑电气设计中相对于民用建筑电气设计特殊的地方进行简单的阐述。

关键词：工业建筑 电气设计

中图分类号：F407文献标识码： A

前言

工业建筑的电气设计与民用建筑不同，工业建筑一般单层层高较高，单间面积大，动力负荷多，会接触到高压气体放电灯照明、明敷设线路、工艺设备配电等等方面的设计。

一、设计前的准备工作

设计前首先要对设计对象有深入的了解。比如对该工业建筑的建筑分类、建筑规模、消防等级、室外消防水量、工艺流程等等一系列问题要有个清楚的认识，这些问题清楚后才会知道怎么设计才能满足规范和工艺方面的要求。与工业建筑有关的部分重要规范。（1）《建筑设计防火规范》GB50016-2006。（2）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92。这是相对于民用建筑电气设计来说工业建筑电气设计中应用更为广泛的两本规范，所以设计中要更加重视。

二、工业建筑设计的电气设计要点

在各类工业和民用房屋或构筑物内，有生活、生产或给排水、采暖通风设备需要的用电均属电气设计范围。

①变、配电设计。也称供电设计，系指高、低压变、配电所、事故应急电源等的设计。

②电力设计。也称动力设备设计，系指工业厂房和民用房屋中所有用电设备的配电设计，施工用电设计，电子计算机、各类小型器具以及其他特殊设备的用电设计。

③照明设计。

1） 照明灯具的选择。工业厂房的照明灯具根据厂房的单层层高不同可采用荧光灯光带(槽式灯)或气体放电灯具。照明灯具的安装高度在 4 米左右时，可以选择荧光灯；安装高度在 5 米左右及以上时，一般选择适用的高压气体放电灯。高压气体放电灯主要有高压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯。高压钠灯光效高，金属卤化物灯显色性好，高压汞灯显色性差。光效高的灯具一般用于室外场地，显色性好的灯具一般用于显色性要求高的场所。

2) 应急照明。应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。疏散照明分为疏散应急照明，用来确保疏散照度，以及疏散指示标志（分为灯光疏散指示标志和蓄光疏散指示标志）。目前很多工业建筑的设计中厂房内部大开间的疏散线路都设置灯光疏散指示标志，本人认为应该酌情而定，中小规模的工厂内部工人经常在这个环境工作，对内部环境已经较为熟悉，在疏散时只要有一定照度，很容易找到出口，不一定要设置疏散指示灯，因此在一般情况下对于内部并不复杂的工业厂房只要设置一些在事故断电时能保证安全的照明就可以了，以避免内部工艺设备造成的人员危险；备用照明是用于确保正常活动继续进行的照明，它的设置要看工业厂房生产工艺上有没有这方面的要求。至于消防用的应急照明《建筑设计防火规范》只针对疏散走道有所规定。但要注意安全出口灯还是要设置的，这点条文有规定。

④自动控制及信号设计。用于某些有特殊要求的工业和民用房屋如：有联锁控制要求的生产自动线、生产联系信号、服务呼叫信号、空调控制系统、高层建筑的火灾自动报警和消防自控系统、热工仪表检测与控制系统以及其他各种单机自动化、群机集控、采用电子计算机实行动力设备运行管理和企业业务经营管理等方面的设计。

⑤电讯设计。系指如电话、有线广播、会场扩声、直流子母钟、电传、电报、闭路电视和共用电视天线系统等方面的设计。

⑥室内、外配电线路设计。室外线路有架空线与电缆之分，室内线路有明线（瓷、塑线夹布线；瓷珠、瓷瓶布线；钢管明线；钢索布线；电缆桥架布线以及车间内裸母干线等）、暗线（钢管、塑料管暗布线；多孔矩形金属或塑料线槽暗布线；电缆在沟内或隧道内暗敷设等）之分，导线型号和截面的选择以及采用何种布线方式，决定于：电压等级、环境特征（温度、湿度、压力、盐雾、化学腐蚀、防火、防爆、防震等）、允许荷载、电压损失和电能损耗、机械强度、短路与过载保护配合等多种因素。

⑦建筑物防雷及电力设备过电压保护设计。系指工业与民用建筑物、高耸构筑物、高层建筑物等的防雷设计以及变压器、旋转电机、架空线路等电力设施的防雷设计。

⑧接地设计。系指配电变压器低压侧中性点的工作接地，电气设备金属外壳的保护接地，电气线路的重复接地，建筑物和构筑物的防雷接地以及特殊用电设备的专用接地等的设计。5. 火灾自动报警系统应根据《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》并结合厂房的生产类别或堆放物品的性质确定是否设置火灾自动报警系统并确定保护等级。火灾自动报警的设备选择应根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92判断是否选用防爆、本安型的设备。对小面积二级保护对象可以采用区域报警系统，报警主机设置在有人值班的值班室或管理室就可以了，大面积的厂房可以视情况采用集中报警系统，这时要设置专用消防控制室。

⑨ 线路敷设

现代的工业厂房以钢结构厂房为主，电气线路无法暗敷设，以明敷设为主。线路较少的直接穿钢管明敷设，线路集中且多的地方可以采用金属线槽、金属桥架或在电缆沟内敷设。金属线槽主要用来敷设电线，金属桥架主要用来敷设电线电缆。要注意采用金属线槽或金属桥架敷设线路金属线槽或金属桥架及其支架都必须接地，且金属线槽桥架接地点不能少于两处，每隔一定距离还要考虑重复接地。

三、高低压配电系统的设计

①高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。母线分段数目，与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时，才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。

②计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。有些地方供电部门又把空调设备的用电，全部划入照明计价系统，一般做法是安装总表及动力表，由总表减去动力表以后，全部为照明电费。

③为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。照明和动力分开设变压器，当动力用电容量太小时，动力变压器可不分开装设，而在低压侧应对动力负荷分类计费。

④高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层问配电小问。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时，一般按层数分区供电，或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。

⑤低压配电系统各级开关均采用自动空气开关（断路器），设置瞬时、短延时、长延时三级过流保护装置。各级自动空气开关的保护整定，应注意选择性配合，防止越级跳闸。

⑥所有电梯均要求采用两路不同变压器引出的专用电缆进线。在电梯机房的末端配电箱，设两路电源的自动切换装置，互为备用。

⑦功率因数按规定应补偿到0．9―0．95。无功补偿都采用集中补偿方式。为降低变压器容量，多集中装设在低压侧，与配电屏放在一起，但必须采用于式移相电容器。

⑧防震、抗震设计。系指在地震地区按照设防需要的地震烈度来进行电气设备和电气线路本身的防震、抗震设计。

⑨其他安全防护设计。随着电子技术的发展和应用、塑料制品的普及、生产流程的自动化以及大型可控硅整流设备的出现，有时还需考虑如电磁屏蔽、防静电、防高次谐波干扰等安全防护设施

四、电气设备选择

现代建筑要求电气设备防火、防潮、防爆、防污染、节能及小型化。电气设备有的需要引进。设备引进是一项技术性、政策性很强的工作，对国际市场的产品趋势都应有一定了解，具备必要的国际贸易常识。电气设备的选择是涉及多种因素，首先要考虑并坚持的是产品性能质量。电气产品选用必须符合国家有关规定。其次才是经济性，要根据业主功能要求、经济情况做出选择。随着人们环境保护意识的日益增加，选择环保产品、节能产品也是新的时尚，这就不仅仅是钱的问题了。

参考文献 ：

[1]钟伟 工业建筑电气照明设计 [J] 《四川化工》 2012年6期

[2]周国玺，穆洋 建筑电气设计讨论 [J] 《黑龙江科技信息》 2011年19期