摘要：本文對建筑電氣設計中電氣設備的初期投資與運行費用如何達到經(jīng)濟合理，進(jìn)行了討論，并提出了建議。

　　關(guān)鍵詞：電氣 設備 初期投資與運行費用 經(jīng)濟 合理

　　合理設計建筑電氣的各個(gè)系統和運用先進(jìn)的電氣設備對滿(mǎn)足建筑功能要求及節約基建投資是極為重要的。在實(shí)際的設計中，往往由于設計的周期短、時(shí)間緊、任務(wù)重，而對設計的經(jīng)濟性忽視，致使在建筑初期電氣設備投資的浪費。建筑電氣設計的經(jīng)濟性就是電氣設備的初期投資與運行費用達到經(jīng)濟合理�，F在建筑電氣設計分為強電與弱電兩個(gè)部分，下面就分別從這兩個(gè)部分來(lái)討論建筑電氣設計初期投資的經(jīng)濟性。

　　1、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(dòng)力照明干線(xiàn)系統、配電箱系統和導線(xiàn)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——主結線(xiàn)力求簡(jiǎn)單、明顯、沒(méi)有多余的電氣設備；投入或切除某些設備或線(xiàn)路的操作方便。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(jiǎn)單迅速。靈活性還表現在具有適應發(fā)展的可能性。

　　安全性——保證在進(jìn)行一切操作切換時(shí)工作人員和設備的安全，以及能在安全條件下進(jìn)行維護檢修工作。

　　通常在設計中只要滿(mǎn)足規范的要求就基本上能滿(mǎn)足上述三點(diǎn)要求，但經(jīng)濟性同樣是設計電氣各系統的重要原則�？紤]經(jīng)濟問(wèn)題時(shí)，必需從整個(gè)建筑的全局出發(fā)，根據建筑本身的特點(diǎn)，經(jīng)濟合理地設計電氣的各系統，然而可靠性與經(jīng)濟性二者之間既有矛盾的一面也有統一的一面，如果過(guò)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(xiàn)放射式供電，勢必造成設備增多，投資增大，導致不必要的浪費，使經(jīng)濟性下降；如果過(guò)分強調經(jīng)濟性，減少設備，簡(jiǎn)化結線(xiàn)，就必然會(huì )影響可靠性，當發(fā)生事故時(shí)會(huì )造成較大面積的停電，從而又會(huì )帶來(lái)?yè)p失，可見(jiàn)這樣的結果是不但降低了可靠性，同時(shí)經(jīng)濟性也降低。因此在處理這些矛盾時(shí)，應當先滿(mǎn)足可靠性的同時(shí)再提高經(jīng)濟性。

　　高壓配電系統是一個(gè)工程配電的源頭，因此這一部分的經(jīng)濟性主要體現在不出現故障，造成整個(gè)工程斷電，選用合格可靠的產(chǎn)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(shù)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(chǎn)品，由于設計系統的不同，會(huì )產(chǎn)生很大的價(jià)格差，直接影響到基建的初期投資，這里包括系統的構成與設計時(shí)計算系數的選用。怎樣才能使系統既經(jīng)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(jìn)線(xiàn)，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(xiàn)分段運行手動(dòng)聯(lián)絡(luò )（自動(dòng)聯(lián)絡(luò )或不聯(lián)絡(luò )）；低壓為母線(xiàn)分段運行，聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)設自投自復、自投不自復、手動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)，自投時(shí)應自動(dòng)斷開(kāi)非保證負荷，以保證變壓器正常工作，主進(jìn)開(kāi)關(guān)與聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)設電氣聯(lián)鎖，任何情況下只能合其中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)，并且為避免動(dòng)力負荷的啟動(dòng)干擾照明負荷，通常一臺變壓器的低壓出線(xiàn)主要供給照明負荷，而另一臺變壓器的低壓出線(xiàn)主要供給動(dòng)力、空調負荷。如何設計能降低電氣設備的成本呢？可以從兩個(gè)方面解決，第一減少低壓柜的出線(xiàn)回路，第二在設計的過(guò)程中選擇好需要系數、同時(shí)系數以及功率因數，下面就分別從這兩個(gè)方面討論：

　�。�1）減少低壓柜的出線(xiàn)回路

　　當我們做一個(gè)工程的電氣設計時(shí)，首先將負荷的種類(lèi)和位置確定，將同一區域內相同性質(zhì)的負荷，由低壓母線(xiàn)饋出的一個(gè)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(xiàn)位置相同的區域，這樣做可以減少低壓柜的出線(xiàn)回路，減少低壓柜的臺數，降低設備成本，缺點(diǎn)是當出線(xiàn)端故障或饋電回路檢修時(shí)會(huì )造成大范圍的斷電。然而此種情況在現實(shí)中發(fā)生的可能性非常低。例如我們在實(shí)際生活中的住宅樓一年或者更長(cháng)時(shí)間基本上不停電，而這種住宅樓的部電源進(jìn)線(xiàn)大部分都是大容量的單回路供電的，而且現在電氣設備的性能越來(lái)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(xiàn)是可行的，也是降低電氣設備成本的有效方法。

　�。�2）正確選擇需要系數、同時(shí)系數以及功率因數

　　為什么這幾個(gè)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(xiàn)）、保護開(kāi)關(guān)的大��；需要系數選用是否準確亦直接影響到計算電流，從而影響電纜（導線(xiàn)）、保護開(kāi)關(guān)的大��；同時(shí)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(shí)，會(huì )造成將來(lái)變壓器運行時(shí)損耗的增大。因此在實(shí)際的設計中一定要調查研究在實(shí)際中同類(lèi)設備運行時(shí)的情況，合理選用計算系數。我們在深圳時(shí)曾遇見(jiàn)這樣一項工程，8萬(wàn)平米高檔公寓，設計選用4臺1250kVA干式變壓器，而實(shí)際建成以后，由于入住率低，甲方只用一臺500kVA的變壓器帶所有的負荷，這本身就反映出設計時(shí)計算系數取得保守偏大。在我們做設計時(shí)要考慮發(fā)展前景，留有余量，但這些年的發(fā)展過(guò)程中，隨著(zhù)建筑智能化水平的提高，電量并沒(méi)有大幅上升，因為樓宇自控的調節、節能產(chǎn)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(lái)實(shí)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(diǎn)的系數。

　　2、弱電部分

　　隨著(zhù)建筑智能化水平的提高，弱電部分的系統增加很多，弱電設備占基建投資的比率也越來(lái)越高，因此設計好弱電的各個(gè)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(gè)系統中，樓宇自控系統是由設計院按甲方及規范要求提出進(jìn)入BAS監控或監視的點(diǎn)，并且在設計中預留BAS控制器之間的管線(xiàn)�？刂破髦粮鞣N傳感器、變送器、閥門(mén)等的控制線(xiàn)、控制器的電源，均由承包商進(jìn)行深化設計；其他的各弱電子系統如有線(xiàn)電視及衛星電視系統、保安監視系統、門(mén)禁系統、停車(chē)場(chǎng)管理系統均與BAS系統類(lèi)似，目前設計中較深化的是火災自動(dòng)報警及消防聯(lián)動(dòng)系統與綜合布線(xiàn)系統兩部分，下面就分別從這兩個(gè)方面分析如何降低初期投資提高使用功能。

　　火災自動(dòng)報警及消防聯(lián)動(dòng)系統的成本主要與探測器和模塊的數量有關(guān)，因此在設計中減少探測器和模塊的數量就可以降低火災自動(dòng)報警設備的投資。在《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16.92中24.5.3.2條中規定“在梁突出頂棚的高度小于200mm的頂棚上設置感煙、感溫探測器時(shí)，可不考慮梁對探測器保護面積的影響。當梁突出頂棚的高度在200－600mm時(shí)，按附錄L.2及L.3確定梁的影響和一只探測器能夠保護的梁間區域的個(gè)數。當梁突出頂棚的高度超過(guò)600mm時(shí)，被梁隔斷的每個(gè)梁間區域應至少設置一只探測器——－”以及在24.5.1.9的第6點(diǎn)中規定“汽車(chē)庫等宜選用感溫探測器�！蔽覀冊谠O計中經(jīng)常遇見(jiàn)這樣的地下車(chē)庫，柱網(wǎng)間距為8.1m，柱網(wǎng)間為“十”字梁，梁高500mm，若按上述規范每一柱網(wǎng)內應布4個(gè)感溫探測器，如果地下車(chē)庫面積在一萬(wàn)平米以上（這種情況是經(jīng)常遇到的），那么僅此車(chē)庫就會(huì )設置上千個(gè)溫感，這樣做有沒(méi)有必要呢？若采用煙感探測器就會(huì )減少3/4的探測器的數量，而且當前隨著(zhù)環(huán)保要求的提高，汽車(chē)的尾氣排放標準也越來(lái)越高，在地下車(chē)庫采用煙感是可行的，這樣可以節省很多投資，同時(shí)一般大型地下車(chē)庫均設置噴灑系統，因此可減少探測器的設置甚至不設置，當然這還需要消防部門(mén)的批準。

　　綜合布線(xiàn)系統是將語(yǔ)言信號、數字信號的配線(xiàn)，經(jīng)過(guò)統一的規范設計，綜合在一套標準的配線(xiàn)系統上，此系統為開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò )平臺，方便用戶(hù)在需要時(shí)，形成各自獨立的子系統。綜合布線(xiàn)系統可以實(shí)現世界范圍資源共享，綜合信息數據庫管理、電子郵件、個(gè)人數據庫、報表處理、財務(wù)管理、電話(huà)會(huì )議、電視會(huì )議等。綜合布線(xiàn)系統成本的節約也主要體現在減少信息點(diǎn)上，在《建筑與建筑群綜合布線(xiàn)系統工程設計規范》GB/T50311－2000中第3.03及5.0.1條中規定一個(gè)工作區按5～10平米估算及每個(gè)工作區信息插座的數量配置方法。前一段時(shí)間我們設計－5.6萬(wàn)平米的辦公樓，若減去機房和車(chē)庫面積按規范應設置5000個(gè)信息出線(xiàn)口，而本工程將來(lái)使用時(shí)實(shí)際辦公人數不足2000人，而且每個(gè)信息點(diǎn)的成本在500元左右，這樣一來(lái)必造成很大的浪費，因此在設計中一定要根據實(shí)際情況合理地設計信息點(diǎn)，這樣才能節約投資成本。

　　綜合上所述，一個(gè)設計的好壞直接影響電氣設備的成本，上面還只是討論了較大系統方面的影響，而在實(shí)際的細部設計中還有許多值得探討的關(guān)于節約成本的問(wèn)題，只有經(jīng)過(guò)仔細的研究，根據實(shí)際情況，即為將來(lái)發(fā)展留出裕量又節省投資，這樣才是一個(gè)好的設計。

　　參考文獻：《工廠(chǎng)供電》同濟大學(xué)電氣工程系編中國建筑工業(yè)出版社