议工业建筑中的电气设计

摘 要：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、动力设备配电、电动机控制原理等等方面的设计。根据对工业建筑电气设计中的一系列问题的思考和理解，并结合现行相关规范和标准图集，简要概述一下在工业建筑电气设计方面的一些知识并对此简要谈一些看法。

关键词：工业建筑；电气；设计

1 工业建筑的电气设计与民用建筑不同

設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、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。

2 照明方面

2.1 电气照明设计

照明设计和建筑装修有着非常密切的关系，应与建筑师密切配合，以期达到使用功能和建筑效果的统一。灯具选择：工业厂房的照明可采用荧光灯光带（槽式灯）或气体放电灯具，一般是普通照明结合局部照明。有些厂房工艺设备上有专门的局部照明，我们设计时只要考虑普通照明就可以了。工艺设备用电属动力用电，另外单独引入电源并预留。在工业厂房中，照明灯具的悬挂高度在4米左右时，可以选择荧光灯，悬挂高度在5米左右及以上时，一般选择适用的高压气体放电灯。工业建筑灯具安装状态按建筑层高划分一般划分为高顶棚、中顶棚、低顶棚三类。高顶棚类安装高度一般10米以上，采用250～1000W的高压气体放电灯，狭形房间要求高照度时灯具为狭照型配光，对于面积大的宽型房间灯具用中照型配光；中顶棚类安装高度一般5～10米，采用小功率高压气体放电灯，灯具为中照型配光；低顶棚类安装高度一般小于5米，这时主要采用荧光灯或白炽灯。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，高压汞灯显示性差。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。

2.2 照度计算与节能

照明设计必然涉及到照度计算问题，我们首先要通过照明空间的照度要求计算出所需的灯具数量。照度计算主要分为利用系数法、逐点计算法和单位容量估算法，在很多设计手册中都有详细讲解，内容较繁锁，可以看看相应的电气和照明设计手册。关于照度，在确定灯具数量时要特别注意其中的节能要求，就是功率密度值的限制，这是强制性条例不能违反的。照明的节能效果与灯具及灯源的选择密切相关，就拿荧光灯灯管的选择举个例，荧光灯28W的T5灯管的光通量相当于36W的T8标准型荧光灯管的光通量，而36W的T8三基色荧光灯管的光通常接近36W的T8标准型荧光灯管的光通量的1.4倍，因此我们在照明设计中采用荧光灯作为照明灯具时，可以通过选择荧光灯管的类型。

3 规范电气设计

相关的部分重要规范电气设计以安全为主，而消防安全又是重中之重。一般工业建筑的消防电气设计应该严格遵循《建筑设计防火规范》GB50016-2006的各项要求。在《建筑设计防火规范》明确提到，一般工业建筑的电气消防设计要做什么、做多少，大部分依据的就是这本规范。当然当我们遇到一些无法明确的问题时还得征询当地消防部门的意见，各地区的消防部门对规范的理解、看法不太相同，因此要求也可能不相同。这里还得提到一本规范《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92，这本规范适用于在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸和火灾危险环境的新建、扩建和改建工程的电力设计，但也有不适用的范围。上述两本规范只是工业建筑消防电气设计中比较常用的两本规范。并不是说只要依据这两本规范就可以进行工业建筑的消防电气设计了，比如还有《人民防空工程设计防火规范》GB50098-98等等。工业建筑电气设计包含方方面面，涉及到的电气规范条文非常多，非常广。当我们看规范时，不能仅仅局限于电气章节，一方面除了要注意规范规定的使用范围外，还要适当留意其它专业的内容，有时其它专业内容或规范中也有和电气有关的规定，比如《自动喷水灭火系统设计规范》中对电气专业设计就作出了要求。

设计中火灾危险性分类以及室外消防水量可以向建筑和给排水专业索取，这是我们必须事先明确的两个重要指标。火灾危险性分类可以让我们确定在这个工程电气设备的防护等级，知道有没有电气方面的特殊要求，线路要做哪些特别处理，要安装哪些消防方面的设备等等；室外消防水量可以让我们知道这个工程消防用电设备按几级负荷供电，要不要设置柴油发电机或者其它备用电源等等。根据《建筑设计防火规范》结合给排水专业提供的建筑室外消防水量，我们就可以确定建筑消防用电设备的负荷等级了。《建筑设计防火规范》要求消防设备配电要采用专用的供电回路，当发生火灾切断生产、生活用电时，应能保证消防用电。这里我们还要留意《建筑设计防火规范》中的某条要求，对于无备用电源要求的配电系统，我认为可以采用在建筑物第一级配电系统的母线段（尽量为不同母线段）配出双回路专用线路进行末端互投。

4 电气减灾系统

1）防火：随着建筑物的日趋复杂化，功能的多样化，防火问题变得越来越重要。由于电气原因引起的火灾也在不断上升之中。建筑防火设计包括所有的设备专业，水要有喷淋、消防泵，暖通要有防排烟，电气的火灾探测器、通信和联动控制系统更是必不可少的；2）防盗：现代社会科技的发展使我们拥有了更多的手段来保证自身和设备的安全。防盗设计包括：闭路监视系统、巡更系统、传呼系统、车库管理系统等。3）防空和防爆：战争和意外爆炸也是设计建筑物要考虑的问题。作为电气设计工程师，在作设计绘图中要根据需要研究和落实保安措施。4）防盗：现代社会科技的发展使我们拥有了更多的手段来保证自身和设备的安全。防盗设计包括：闭路监视系统、巡更系统、传呼系统、车库管理系统等。5）防雷：雷击是一个概率事件，设置接闪器等防雷装置增大了落雷的概率，但可以有效地控制雷击灾害。传统的防雷方法是采用避雷针、避雷带等，近年来用过的有消雷器和放射式避雷针，但在国内理论界基本是否定的。而提前放电和抗雷器等避雷方法理论界还在争论之中。

5 楼宇自控方面

自动控制与调节：包括根据工艺要求而采用的自动、手动、远程控制、联锁等要求；集中控制或分散控制的原则；信号装置、各类仪表和控制设备的选择等。楼宇自控是智能建筑的基本要求，也是建筑物功能发展的时代产物。楼房不仅仅是遮风避雨的居所，也是实现梦想的舞台。建筑供电设计是建筑工程设计的一部分，在不同的设计阶段有不同的深度要求。那种超越设计阶段的做法我认为并不是锦上添花，而是画蛇添足。