建筑电气供配电、照明系统的设计探讨
建筑电气供配电、照明系统的设计探讨
2河南中核五院研究设计有限公司  河南 郑州  450000
摘要:在建筑电气设计中，供配电线路作为其中重要组成要素，更是需要引起设计人员的关注，以便促使供配电线路可以实现对于建筑电气系统各个方面用电需求的满足，解决线路方面的制约因素，做好供配电、照明系统的设计具备较高研究价值。基于此，本文主要就建筑电气供配电、照明系统的设计进行了分析。
关键词：建筑；电气；供配电；照明系统
引言
在城市化进程的推进下，城市建筑密集度越来越大，为了保障人们生活同时确保社会稳定，需要注重供配电、照明系统的设计。电气供配电及照明系统是保障人们生活的基础元素之一，如何科学规划、合理布局供配电设施是美化城市、保障众生活的基础。对此，对建筑电气供配电及照明系统的设计研究具有较强的应用价值。
1建筑电气供配电设计
1.1 供电负荷分级
供电负荷是进行建筑电气设计时首先要考虑的内容。根据建筑具体情况和当地供电相关规范标准，确定建筑的供电负荷分级并计算出具体的电力负荷，在此基础上开展电气设备选型设计和线路系统设计，是维护建筑电气系统整体运行稳定性和安全性的重要措施。
1.2供电方式选择
树干式配电和放射式配电是综合应用的。比如：在建筑物内，由总配电箱向楼层各配电点供电时，宜采用树干式配电或分区树干式配电;由楼层配电间或竖井内配电箱至用户配电箱的配电，宜采取放射式配电;实际应用中，更多的会采用放射式与树干式相结合的混合式配电，即同时采用放射式与树干式相结合的方式。以应急照明和疏散指示系统为例，应急照明和疏散指示系统的应急照明集中电源或应急照明配电箱，应采用专用的消防供电回路，宜采用树干式供电或分区树干式供电。
1.3线缆材料设计
从线缆材料本身应用性能着手，设计人员应该首先高度关注线路自身的稳定性和长期运行
安全性，一些用电负荷较大的建筑可以采用铜导线，但是相对负荷量较小的则可以借助于铝芯导线，以此满足经济控制目标，同时保障其安全运行。在此基础上，设计人员还需要合理选择线缆的截面大小，需结合用电负荷计算情况，计算电流情况，线缆压降，保护断路器选择确定线缆截面大小，尽可能经济合理。
1.4配电箱设计
配电箱设计应明确供配电需求，了解供电电压以及用电量状况，选择恰当位置予以布设，发挥配电箱的价值。例如从供电电压方面来看，虽然供电电压越高，由此形成的电力损耗越少。但是，具体供电电压设置应该重点考虑到实际情况，一般民用建筑绝大部分电器设备的供电电压为220V，或者380V，进而也就需要在配电箱设计时予以充分考虑，避免因为供配电电压过高产生安全隐患。
1.5断路器选择
如果供电线路出现故障，比如出现过载、电压失衡、短路等问题，为了保证线路安全需精准判断故障位置，确保其余电路可稳定工作。在处理故障的过程中需用到开关设备，确保
开关动作的及时性及灵敏性。但是，供配电系统中需使用专业的开关，也就是断路器。相对高层建筑供电线路，需采用低压断路器。为了让低压断路器稳定工作，同时让短路电流得到精准的数值，需在确保额定电压和电流的前提下计算出短路电流，以此判断断路器是否符合设计要求。低压配电系统中，低压断路器是十分重要的涉笔。常规而言，低压断路器既可以作为保护电路的开关，还可以作为控制电路的电动机。低压断路器具有价格低廉、操作简便的特点。低压断路器的选择及设计如下：低压主进线和母线连通等核心馈线开关位置选择空气开关断路器，剩余部分选择塑壳断路器；三相线路使用塑壳断路器，单相电路采用微型断路器；低压系统设计为单母线分段模式，让其和变压器分列工作，相同低压配电房内部配置两台变压器，这两台变压器之间使用母联开关控制；主进线和母联开关需具备手动自复位功能；发电机组和市电电源之间通过机械连锁互投的方式避免并列运行，发电机电源使用自动转换开关，让其和低压母线连通。
2照明系统的设计
2.1照明光源的确定
在电气照明设计中应用节电技术的关键在于选择优质的电光源，所以设计人员需要根据性
价比高、发光效率高等要求选择优质的光源。同时，从节能的角度来看，设计人员需要分析光源的使用寿命以及光效等各方面情况，增强光源的节能性。普通照明优先选择LED 灯或其他高效节能型灯具，照明产品达到能效等级3 级的要求，应急照明选用能快速点亮的LED 光源，消防应急照明灯具的光源温不应低于2 700K。
根据相关规定，不同的场所都有其相应的照度标准值和照明功率密度值。为此，设计人员在开展设计工作时应该根据相关的标准值进行节能设计。《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）对照明数量和质量、标准值、控制及配电等都做出了统一规定，为规范照明工程设计，提高照明设计质量，设计人员应该参照此标准进行设计。如应该按照标准照度300 lx、功率密度8 W/m2的标准设计办公场所的照明。同时，设计人员应该根据白天、晚上和分区、分组等具体情况选择合适的照明方式，以便满足照明需求，在提高照明质量的基础上做到节约能耗。
2.2照明灯具的选择
照明系统设计过程中需对灯具进行合理选择，灯具选择中需考虑功能、效率、经济及能耗。《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）中规定，长期工作或停留的房间或场所，
温不宜高于4000K。客房、卧室、病房、酒吧等空间温宜小于3300K。光源的颜分类及适用场所见表1。
表1光源的颜分类及适用场所
节能节电
光源颜分类
相关温（K）
颜特征
适用场所
Ⅰ
＜3300
暖
客房、卧室、病房、酒吧
Ⅱ
3300~5300
中间
办公室、教室、阅览室、商场、诊室、检验室、实验室、控制室、机加工车间、仪表装配
Ⅲ
＞5300
冷
热加工车间、高照明度场所
首先，选择照明灯具时需保证灯具的功能性，如果一味追求节能可能让其功能不满足使用要求。不同照明灯具均需要发挥出自己的功能，让照明系统设计的有关电气参数达到设定要求。其次，照明设备的搭配需科学合理，让其保持最大的效率，提高灯具使用率。如果
照明设备搭配不合理很可能导致电能被浪费。对此，照明系统设计时需选择高效节能的灯具，在灯具调试过程中需合理布局，发挥灯具的照明效果。其三，灯具选择需具备一定的节能效果，但市面上节能效果最佳的灯具成本较高，不具备较高的性价比。最后，节能作为建筑照明系统设计的重中之重，也是国家发展的核心课题，在选择灯具时需在预算允许的前提下选择节能型灯具，利用好室内的自然光线，最大限度减少电能损耗。
结束语
电气供配电及照明系统是影响建筑运行状态的核心因素，为提高建筑电气设计水平，合理选择电气设备，有效降低建筑电气出现设计不合理的问题，为电气系统的稳定运行奠定坚实的基础。
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