浅谈建筑电气设计标准的严谨性与衔接性

文/孙彤　北京中元工程设计顾问有限公司　北京　100037孙宪　中航电科建筑规划设计研究集团有限公司　江苏南京　210017



浅谈建筑电气设计标准的严谨性与衔接性

文/孙彤北京中元工程设计顾问有限公司北京100037
孙宪中航电科建筑规划设计研究集团有限公司江苏南京210017

【摘要】对于任何建筑来讲，电气设计的合理与否非常关键。而要电气设计合理就需要有严谨的设计标准，各个标准之间拥有良好的衔接性。在文中从各种建筑的电气设计标准出发，就建筑电气设计标准的严谨性与衔接性进行分析，以期为建筑电气设计提供更好的支持。

【关键词】电气设计标准；严谨性；衔接性

中国城市化建设的大发展，使建筑行业积累了越来越多的实践经验，也发布并实施了许多与建筑电气设计相关的国家标准、行业标准、地方标准，为行业的健康发展提供了重要的保障。这些标准使我们的设计更安全、更适用、更先进、更经济、更合理，规范了我们的设计行为，但标准本身的严谨性，以及标准间的衔接性依然有需要提升的空间。

一、关于电气设计标准的严谨性。

所谓“标准”，就是大家只要从事这个行业就必须严格遵守的规则，这就要求“规则”本身必须严谨，要经得起推敲。

随着经济技术的发展，现实经验的积累，建筑行业的标准也在不断的更新，新发布的标准较之前的旧版通常更加严谨，更加有操作性，也更为贴合实际，但也有不足之处。

比如2015年3月30日发布的北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》DB11/687-2015中关于变压器负荷率的规定，该规范第6.2.4条规定：变压器负荷率设计值宜在60%～80%的范围，这条规定与该规范2009 版DB11/687-2009中6.3.2的规定没有任何变化。

对于为何做此规定，《公共建筑节能设计标准》DB11/687-2015中6.2.4的条文说明中给出的解释简单来说是这样的：变压器的经济运行区间是在60%左右，而电气设计中普遍采用的计算方法，会使计算负荷偏高，所以要取得60%左右的变压器实际负荷率，就需要按60%～80%的负荷率计算变压器，这样算出来的变压器才会在实际运行中接近60%左右的经济运行负荷率。

也就是说2009年编制规范时发现的问题，在2015年编制规范时依然存在，没有任何改观。这就已经说明之前的规定没有解决变压器实际运行中负荷率过低的问题。但令人不解的是，2015年编制的规范依然沿用了2009年版本的内容，用已经证明无法解决问题的方案继续解决这个问题。

2015年版新规范的条文说明中对如何更好的解决变压器在实际运行中负荷率过低的问题给出了一些意见，简单来说就是：对负荷计算配以电能消耗量计算，考虑负荷率时间分布情况，做法是针对具体建筑，逐月统计变压器负荷率，然后换个合适变压器。

但这种方法要怎么实施呢？更换变压器对于已经投入运营的建筑来说是个不小的改造工程，那不仅仅是只换一台变压器本身，还有一些列由于更换变压器而引起的配电系统上下级配合与匹配的问题，资金问题，如何在不影响运营的情况下进行施工的问题，等等。虽然《公共建筑节能设计标准》DB11/687-2015条文说明中没有明确出现“更换变压器”这样的文字，而是用了“对变压器的选型规格进行合理调整”，“最终确定变压器节能选型容量”等文字表述，但对于已经投入运行，且负荷率只有不到30%的变压器，如果不更换，仅靠“调整”是不太可能使负荷率达到标准要求的60%左右的经济运行区间的。

我公司在对某个已经投入运营多年的四星级酒店工程做后期服务时也发现了条文说明中提到的问题。该酒店建筑面积63474.55平方米；地上20层；地下2层；使用功能包括酒店、办公、商业、餐饮、设备间、人防兼车库等。该工程选用1600kVA变压器4台，除一台为夏季空调负荷供电的变压器在夏季尖峰负荷率可以达到50%以外，4台变压器的平时正常运营时的负荷率均在10%～20%之间，基本不会超过30% 。

这个工程应该算是一个比较常规的四星级酒店建筑，我们来计算一下，该工程建筑面积约为6.4万平方米，选用4台1600kVA变压器，共计6400kVA，装机密度约为100VA/平方米。

对比一下其它工程，广州花园酒店91.40VA/平方米、北京西苑饭店126.6VA/平方米、北京香山饭店120VA/平方米、深圳亚洲大酒店96VA/平方米、岷山宾馆112VA/平方米、大砚旅店121VA/平方米（以上数据引用自中国建筑工业出版社出版的《民用建筑电气设计数据手册》）。可见该酒店工程的装机密度并没有那么大得离谱，不应该是造成该酒店变压器负荷率过低的主要因素。

那为什么投入运营后的变压器负荷率会那么低呢？

经了解，该建筑的酒店部分长期入住率不高，办公部分人员很少，为酒店和办公服务的商业和餐饮部分的客源情况自然不也够理想。这才是该工程变压器负荷率过低的主要原因。而这个问题是设计无法解决的。

我们不能只看到今天的变压器负荷率过低，我们还要考虑到随著该酒店经验状况的好转，入住率的增加，变压器的负荷率会有较大提高的可能。但如果按照现有负荷率更换变压器，虽然可以暂时解决变压器负载率过低的问题，但在酒店入住率增加的时候就可能无法满足酒店正常运营的用电需求了。

再看建设工程行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中关于变压器负载率的规定，与北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》DB11/687的规定有所不同。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第4.3.2条规定：“配电变压器的长期工作负载率不宜大于85%”，较《公共建筑节能设计标准》DB11/687规定的60%～80%的范围有所提高。虽然两者并不矛盾，但在实际设计的取值中却会有很大的不同。

以某北京市公共建筑为例，该建筑计算负荷容量约为4700kVA，按北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》DB11/687的规定，负荷率设计值在60%～80%的范围，若采用70%左右的负荷率，则需4台1600kVA变压器，负荷率约为73.5%比较合理。再按《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中的规定，不大于85%，若采用80%左右的负荷率，则需2 台1600kVA变压器加2台1250kVA变压器，负荷率约为82.5%，也比较合理。但两者变压器的容量却差了2x（1600kVA-1250kVA）=700kVA。也就是说，依据北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》DB11/687的规定选的变压器要比依据建设工程行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008选的变压器容量更大。

北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》DB11/687一面指出实际运营中变压器负载率过低的问题，一面规定了比建设工程行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008更低的负载率。这“低”上加“低”的规定，真是让人看不明白。

当然，要解决实际工程中变压器负载率过低的问题不是仅靠规定一个变压器负载率的数值就可以解决的，这需要一整套更为科学更能体现工程实际的计算与统计办法。希望作为行业准则的“标准”能够更为严谨，更为有效的指导从业者的实际工作，让“标准”经得起工程实际的检验。

二、关于电气设计标准间的衔接性。

由于我国的行业标准、国家标准由不同的单位编制，不同的部门发布，使得各标准间存在衔接不够理想的问题，为我们的设计工作带来很多困扰。

比如对于设置火灾自动报警系统的场所的问题，现行标准《建筑设计防火规范》GB50016-2014，《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008，《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-2014，《体育建筑设计规范》JGJ31-2003等都有相关规定。

关于体育馆设置火灾自动报警系统的场所的规定：《体育建筑设计规范》JGJ31-2003规定：“超过3000座的体育馆必须设置火灾自动报警系统”；《建筑设计防火规范》GB50016-2014对此作了一样的表述；而《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008是这样规定的：单层主体高度超过24m体育馆应设置火灾自动报警系统。总结这3部标准：体育馆超过3000座或单层主体高度超过24m时要设置火灾自动报警系统。但《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中还有这样的规定：建筑高度不超过24m的单层及多层公共建筑应设置火灾自动报警系统，那就是说属于公共建筑的体育馆就算不超过24m也要设置火灾自动报警系统。超过24m要设置，不超过24m还要设置，不就是都要设置了么？那这三部规范中关于超3000座和超不超24m的规定岂不是没有意义？

再看汽车库，《建筑设计防火规范》GB50016-2014中没有关于汽车库设置火灾自动报警系统场所的特别规定；而《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-2014第 9.0.7条与《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第13.1.3中关于汽车库设置火灾自动报警系统的场所的规定大致相同，只是用了不同的分类表达。那么既然表达的内容一致，只在一本规范上规定不就可以了么？把基本一致的内容在不同标准间以不同的格式反复出现有什么意义呢？

再比如对于疏散照明的最低照度及供电时间上的规定，《建筑设计防火规范》GB50016-2014中10.3.2条规定：疏散走道的疏散照明照度为≥1.0Lx；避难层的疏散照明照度为≥3.0Lx；楼梯间的疏散照明照度为≥5.0Lx。而在《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中对以上三处的规定有的相同，有的不同，第13.8.6规定一般疏散走道的疏散照明照度为≥0.5Lx—不同；避难层只设置备用照明，不设置疏散照明—不同；疏散楼梯的疏散照明照度为≥5.0Lx—相同。再看疏散照明的供电时间，《建筑设计防火规范》GB50016-2014第10.1.5条对不同建筑，有1.5h、1.0h、0.5h三种不同的供电时间，而《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中的13.8.6条只有0.5h一种供电时间，两者差异很大。

对于同一问题，反复出现在不同标准上，而各个标准间的规定时而一致，时而不同，又时而相互补充，这使得工程师在设计时不得不针对同一个问题，翻阅不同的标准，逐条对比，逐条总结，对比总结之后如果发现原来内容是一致的，那就只能感到无奈；如果发现内容不一致，那就感到很困惑，只能依照其中较为严格的执行。这给设计工作带来了很多不便。

再看规范更新的衔接问题，以《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008为例，《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008为了衔接编制时正在实施的98版《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98将原规范中关于火灾自动报警系统保护对象的特、一、二、三级分类改为特、一、二级分类。但2013版的《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013对内容进行了重大调整，取消了火灾自动报警系统保护对象的分级，这使两部现行标准再次无法衔接。

如果《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008在编制时不是被动的衔接当时正在实施期的98版《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98，而是针对民用建筑火灾自动报警系统的特点，主动提出《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的不足，由《火灾自动报警系统设计规范》GB50116对相关内容进行增补或修改，同时删减掉《民用建筑电气设计规范》JGJ16中有关火灾自动报警系统的内容，让与火灾自动报警系统设计有关的规定都出现、也只出现在《火灾自动报警系统设计规范》GB50116中，就不会出现后期标准更新致使标准间无法衔接的问题了。

可见，要解决衔接问题的关键是标准内容的唯一性，也就是说，对于某一个或某一类特定的问题，有一部，且只有一部标准对其进行规定。例如关于设置火灾自动报警系统的场所的规定，可由《建筑设计防火规范》GB50016统一规定，由于该规范适用于民用建筑，所以《民用建筑电气设计规范》JGJ16、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067与《体育建筑设计规范》JGJ31中就可以不再对该项内容进行重复规定了。对该项内容任何的补充与修改，都由《建筑设计防火规范》GB50016统一进行，其他标准不再提及。这样各标准间就既不会衔接不上，也不会出现规定内容时而不一致，时而重复表达的问题了。

当然这些工作并不容易，无论是标准自身的严谨性还是标准间的衔接性，都需要相关部门严谨的工作态度与高度的合作精神。