探讨建筑供配电设计的常遇问题

易明

（广州电力设计院有限公司，广东 广州 510610）

0 引言

现代生活中，随着人们生活水平的提升，对居住环境、生活质量的要求越来越高，因此，在科学技术的支持下，越来越多的电气设备被广泛应用到建筑中，成为创造、维持和改善人们生活和工作环境中的电、光、声、冷、暖等环境的重要因素。而要想真正发挥这些电气设备的功效，更好地为人们的工作和生活服务，就必须提高建筑供配电设备的设计，使这些电气设备能够保证稳定运行。因此，在当前研究建筑供配电设备的设计，提高设计工作的水平就具有十分重要的意义。

1 建筑供配电设备设计工作的重要意义

在建筑供配电系统中，从电源进户起到用电设备的输入端止的整个电路中，需要完成在建筑内接受电能、变换电压、分配电能、输送电能等任务，这些任务的完成需要一定数量的配电设备，对其功率及位置的设计工作十分重要，因为供配电系统直接面向用电设备及其使用者，因此供、用电的安全性十分重要。在实际生活中，我国的电力负荷根据供电的可靠性以及发生中断供电后在政治上造成影响的大小程度或者是在经济上造成损失的程度，依次分为一级、二级和三级这三个等级的负荷。而一般建筑物，特别是民用建筑，大多是三级负荷，但随着国民生活水平的提升，大多数家庭采购很多大功率的家用电器，如冰箱、洗衣机、空调等，这些家用电器的功率较高，如果建筑供配电设备设计不合理，用电负荷达不到要求，极易导致电缆用功率过大发热而发生火灾，此外，如果建筑供配电设备设计配置过高，远远超出实际的使用需求，就会造成一定的资源浪费，并且导致建设成本的增加，从而影响建筑企业的经济效益。因此，加强建筑配电设备设计工作，提高设计的水平，不仅能实现节能减排，避免火灾等安全事故的发生，提高建筑项目各参与方的经济效益，并提升项目的社会效益，同时还能满足人们生活的用电需求，提升人们生活的满意度和幸福感。

2 建筑供配电设备设计工作应遵循的原则

2.1 满足使用功能

在建筑供配电设备设计工作中，设计工作者首先必须要遵循满足建筑物及业主使用功能的原则，这也是建筑供配电设备电路设计方案必须遵循的基本原则。随着我国国民经济的发展，人们的生活水平越来越高，对于室内温度、湿度、洁净度、换气以及噪声等具有越来越高的要求，同时，很多大功率的家用电器逐渐成为居民日常生活中的标配，因此，在电气负荷方面，设计人员必须保证建筑供配电设备能够满足业主的用电负荷。

2.2 节能降耗减排

当前，国家大力倡导节能降耗减排的绿色发展理念。在实际生活中，电气设备的增多，会导致电力能源的消耗能量，这就对建筑供配电设备提出更高的要求，必须满足建筑电气设备的使用需求，且还要预留一定的富余量。因此，作为设计人员，必须结合建筑电气设备的实际情况，选择合适的节能降耗方法，最大限度减少能源的消耗。在具体操作中，设计人员可以根据业主的实际需求，设计合适的电气负荷，并选择合适的电缆截面和高低压柜的断路器，避免出现资源浪费的现象，最大限度实现节能降耗减排，提高建筑施工的社会效益。

2.3 保证经济效益

在建筑供配电设备设计工作中，设计人员还要遵循保证经济效益的原则，即：设计人员不能为满足建筑物及业主的使用需求而增大消耗，也不能一味追求低耗能，而是必须综合考虑建筑物及业主电气设备的使用情况，然后借助大数据技术对统计的数据进行分析，计算最适宜的数据，从而有效控制成本造价，避免浪费现象的发生，提升项目的经济效益。

3 影响建筑电气供配电系统可靠性的因素

3.1 合理的负荷计算

当下建筑业态繁多，不同业态的电气设备有着不同的运行特色，应从实际出发选择负荷计算方式。主流的计算方法有以下几种：①需要系数方。此方法适合大部分场景的功率计算，常用于已知负荷的精确计算中；②利用系数法。此方法运用数理统计学知识作为计算手段，常用于电机负荷计算，结果比较精确；③用电指标法。此方法运用负荷经验密度值，根据项目规模推导负荷需求量，常用于项目方案设计阶段。选择适当的统计方法后，根据项目特点拆分负荷等级，负荷的影响程度分为一级中特别重要、一级、二级、三级负荷四种。其中一级负荷在整个系统中的影响最大，主要针对自动火灾报警、自动灭火系统、消防泵等安全保护设施。此类负荷大量使用电机，计算时宜保留较多余量；而不重要负荷，对建筑不构成风险的宜从实际出发，不宜过度放大。

3.2 匹配的供电线路及其保护

在优化供配电系统时，要认真研究建筑电气工程设计规范，充分考虑建筑物的运行特性，详细分析供配电系统使用的实际环境，综合各方面的意见和情况后，制订科学合理的敷设方式。建筑物中各用电点距离系统始端长度不一，敷设环境千差万别，选择供电线路时需从产品载流量、电压降、环境温升、磁场强度等客观条件出发选择供电线路。线路过大将产生不必要的成本浪费，且不便施工。而线路偏小则带来消防隐患和使用质感的下降，给项目带来负面口碑。在选取载流导体时，应使用科学的手段，全面校核供电线路各指标，确保保护装置能匹配线路。

3.3 适度的无功补偿及滤波

随着社会科技的发展，用电设备类别与过往有不少区别。当下建筑工程中大量使用的LED 灯具、电脑、变频空调等设备产生多种谐波，导致正常电力波形发成畸变，严重危害供配电系统的安全运行及缩短其他设备的寿命。同时，建筑中大量使用的诸如电梯、消防泵、大型空调等电机类设备消耗系统大量无功，加大功角偏差，使能耗增加。供配电系统设计时，应结合成本，从负荷类别出发，合理配置一定数量的滤波装置和无功补偿装置，确保系统电压及波形稳定，从而提高供配电系统的稳定性和可靠性。

4 建筑配电设备设计的提高策略

4.1 严格进行施工图纸的会审

在建筑工程项目施工建设之前，业主、施工企业、监理单位、设计单位应联手对施工图纸进行会审，提高施工设计方案的可行性。在进行图纸会审工作时，业主、监理单位和施工企业必须派遣电气专业人员认真进行图纸的会审，及时发现设计工作中存在的瑕疵，彻底消除后续施工过程中可能发生的隐患问题，避免出现不必要的经济损失。在图纸会审工作中，参与会审的人员首先要审核建筑配电设备工程的施工图是否齐全，然后纵观整套施工图，将其与图纸目录进行对比，并细心检验图纸中不同施工环节详细的施工技术要点，特别是建筑照明、通讯、电力及其他需要预埋套管的位置和标高设计是否合理；其次，会审人员还要系统检验电气施工各种系统图、平视图、细节图以及通用图等，并细心核验引用图集的标准图是否统一、动力配电和控制设计是否符合建筑的标准和要求；最后，会审人员还必须认真审核建筑结构图中的墙、梁、柱的位置是否合理，电气器具的布置是否对称，以及光照度是否合理等，确保工程施工的顺利进行。

4.2 科学设计并选用供配电变压器

在设计工作中运用到的供配电变压器，因为生产厂家在制造材料、工艺等方面存在一定的差异，导致其生产的设备在性能、市场价格也存在一定的差异。作为设计人员，必须遵循“满足使用功能、节能降耗减排和保证经济效益”的原则，科学、合理地设计并选择合适的供配电变压器。在具体的设计工作中，为了更加便于操作，设计人员可以不用考虑资金占用情况以及设备的使用年限等问题，只需要分析不同型号的设备在费用支出方面的价格差，以及各设备年耗电的电费差即可，然后根据《关于节约能源基本建设项目可行性研究的暂行规定》中对于建筑供配电变压器计算投资回收年限的相关规定和要求进行设计。此外，设计人员在设计工作中选择该设备的型号时，应选用在空载及负载时，电能损耗都相对较小的节能型设备。

4.3 科学设计并选择电气设备材料

在建筑供配电设备设计工作中，电气设备原材料的选用工作也十分重要，直接关系后续施工的质量。因此，作为设计人员，还必须科学设计并选择电气设备原材料。在具体操作中，设计人员必须熟悉各种电气设备的电气性能，合理选用。此外，为了保证原材料采购的质量，还应采用招投标的方式来进行，选择出具有国家认证许可的知名厂家生产的电气设备，确保其生产的电气设备符合建筑施工的标准和要求。

5 结语

综上所述，电力系统作为整栋建筑中一个庞大且复杂的工程，对于整栋建筑的稳定性有着重要的影响，并且其安全性和经济性会直接影响人们的日常生活，因此电力系统的建设应当引起足够的重视。要保证电力系统的稳定运行，做好建筑电气供配电系统的设计工作是前提，应当采取科学合理的设计方式，提高电气供配电系统的安全性和可靠性，使电力系统的社会效益和经济效益发挥到最大。