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1医院的分类及规模版权所有
根据我国医院建设的规划，综合医院按床位可分为300、400、500、600、800及1000床。
按照医院等级可分为三、二、一级医院，目前经常涉及的一般为二级以上的医院。
在这些范围内的医院就用电负荷而言，有一类负荷，还有部分二类负荷及三类负荷。
医院按照功能划分，一般分为门诊部、医技部、护理部、行政部、后勤部等。目前综合性医院的布局有分散式、集中式和半集中式。目前建筑设计中考虑节能及使用便利，多采用半集中式。
2医院负荷分析
2.1医院负荷计算
按照目前调研的医院负荷情况，医院的用电负荷比例仍然以空调照明为主体，医疗设备用电所占比例很小，这也许与我国目前的医疗设备的水平有关。根据日本有关资料，80年代的医院变压器安装容量为250～300va/m2，当然日本等国的用电负荷计算与变压器的安装容量与我国差别很大，总体变压器容量较我国大很多。但这其中医疗设备用电占50％。而我国目前医疗设备用电总体占不到20％。因此目前我国的医院设计的用电负荷总体上仍然是以空调照明为主要负荷。其中空调电制冷的45％～55％，照明30％，动力包括医疗用地15％～25％。
根据近10年来完成的医院工程的运行情况可以得出如下结论，我国医院的用电负荷标准与商业写字楼相比是较低的。综合医院护理单元照度需求较低
由以上数据可以看出，医院虽然为功能性民用建筑，用电设备较多，但它总体照明的标准比起商业楼、写字楼要低。从用电负荷计算的角度而言并不高，按照北京市供电规划8va/m2，即可满足要求。医院变压器安装指标并不是很高，一般在65～75va/m2之间，分析原因如下：
真正意义上的医疗用电负荷并不多，且大型设备的需要系数较低。
综合医院护理单元的面积所占比例较大，此部分用电量较低。
医院目前的运行状况，全日制的门诊医技面积不大，白天空调等用电高峰时照明需求较小。
2.2医院的负荷性质及负荷类型
医院供电系统应遵循国内供电规范，并参考国际iec相关标准进行设计，按照我国现行医院等级和标准地区医院及二类医院的供电等级为一级或二级负荷。因此电源一般采用两路10kv供电。根据医院的规模可分为如下几类系统形式；
1采用两路10kv电缆专用供电、自备柴油发电机，重要设备末端采用ups供电。此类系统适用于特级及三甲级医院。
2采用两路10kv电缆专线供电，重要设备末端采用ups供电。此类系统适用于三甲级医院。
3采用两路10kv供电或一路10kv专线供电，一路低压供电，此类系统适用于二甲级医院。
4一路10kv供电，重要设备末端采用ups供电，仅用于一级医院。
根据医疗建筑用电负荷的特殊性并考虑到医院的可持续发展，低压系统建议采用如下形式：
电压波动大的空调及动力负荷为一个低压系统，如空调采用专用变压器供电；
电压波动小的照明及一般医疗用电插座负荷为一个低压系统；
电压要求高且自身压降大，医用数字检影成像系统设备，单独采用一台变压器。对于电网电压变化较大的系统，建议采用有载调压变压器。
按照iec标准，医院各部位的供电等级，接地方式见表2。
2.3应急电源系统
医院存在着大量的一级、二级用电负荷，应急电源系统一般采用柴油发电机系统、ups系统。柴油发电机容量一般为变压器总安装容量的15％～20％。而重要设备则采用ups系统。
3低压配电系统
医院用电负荷一般分成照明系统、医疗动力插座系统、空调系统新风机、空调机、风机盘管，应急照明系统等。
大型、重要性设备由配电变电所放射式供电，一类负荷均为双路供电末端自投。冷水相组、真空吸引、x光机、ct机、mri机、dsa机、ect机等设备主机、烧伤病房、血透中心、中心手术部的电力及照明、ct机、mri机、dsa机、ect机的空调电源、电梯及屋顶排风机、洗衣房及营养部的动力也分别由变电所低压屏放射式供电。
树干式供电由变电所将各类电源分别引至各竖井，通过母线输至各层。各竖井内分别设有照明、配电、空调及应急照明配电箱。配电、照明分别放射至各科室的配电、照明配电箱，各科室的计量表设在竖井配电箱内，空调配电箱配电至末竖井区域内的普通空调机及风机盘管。应急照明配电箱由双路电源供电并自动切换，供各应急照明灯及防火卷帘门，排烟风机的用电。
医技检验科、血液透析室等处的仪器对电源要求较高，部分电源通过稳压器后备ups供电。
4数字检影成像设备的配电要求及内阻计算
数字检影成像设备是医院的重要设备，现代医院数字检影设备的种类很多，目前比较常见的有：x光透视机、x光摄影机、x光治疗机、x光造影机包括x光介入机、心血管造影机dsa、计算机断层扫描机ct机、同位素断层扫描机ect、磁共振机mri以及x刀、γ刀、直线加速器等设备。根据设备的不同用途、设备的工作制分为长期工作制、短时反复工作制。各种设备工作制见表3。
目前，许多x光机同时具有摄影、造影、透视、治疗等多种功能。
4.1数字检影设备供配电系统
数字检影设备工作原理各有不同，但统一的一点是对电源的要求较高。由于数字检影设备的以上特性，如果医院有一定规模，此类设备应由专用变压器供电。设备球管电流在400ma以上的设备应采用放射式供电。
心血管造影机、磁共振机、同位素断层扫描机ct机、大型介入机等设备的主机电源一般需要双路供电。且有些设备本身需要冷却，设备有冷水机组，此部分的电源与主电源同样重要。主电源进一步分成高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源及插座电源。此类设备的布置一般为扫描室、控制室两部分。系统的电源一般送至控制室。大型设备还专门有电源室配电室。
心血管造影机房的高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源采用一般配电方式，其插座电源与胸腔手术室的要求相似：病人可能接触用电设备采用it系统及局部等电位接地，电位差小于50mv。设备厂家对于电源的要求引出了电源内阻这一技术指标。设备对电源电压的要求越高，电源内阻越小。
4.2用电负荷计算
x射线机瞬时最大用电负荷一般由设备厂家提供，如未提供也可根据如下公式计算：
sm=1/k×1/f×esf×10－3
sj=a×ssm/η
4.3电源变压器容量的确定
1单台设备的计算负荷。
2二项式法计算多台设备计算负荷。
多数数字检影设备是短时反复工作制，因此，进行负荷计算时可以采用较小的需要系数，根据目前一些医院的实际运行结果表明，4台设备同时曝光的可能性很低，日本有关资料也表明，选择电源变压器时，4台以下的设备可以按1台容量进行考虑。10～15台设备的场所采用防止同时曝光设备可共用1台变压器。
4.4保护设备的选择
数字检影设备瞬时电流很大，保护设备宜用熔断器。目前多数设备的技术要求中已对保护设备提出具体要求。
4.5配电线路导线截面的确定
数字检影设备的配电线路导线截面要满足设备的内阻及压降的要求。
电源变压器内部电阻：rt
电源变压器额定容量：ptkva
电源变压器相数：三相
电源变压器电压变动率：ε％
额定二次电压：vtv
1计算变压器内部电阻rt
rt=2×ε×0.01×vt2/pt×103ω
计算干线电阻r1ω：
考虑到低压开关的电阻及其它接触电阻，电源变压器和电源变压器二次侧的干线电阻为总电源电阻的80％。
r1=80％rg－rtω
最大允许内阻：rgω
计算干线截面：amm：
单相设备a=2×p×l/r1mm
三相设备a=p×l/r1mm
由上可见，要满足设备内阻要求，实际就是要满足设备的电源电压要求。它受来自变压器阻抗、变压器至设备的配线长度、配线截面三个方面的因素的影响。
在系统设备时，应尽量减小变压器阻抗、减小变压器至设备的距离、在满足电源内阻的条件下、减少配线电缆截面，以节约投资。
5医院的电气安全及电力系统保护方式
医院电气安全是医院电气设计的一个重要环节。涉及到的电力系统的保护方式有接地保护tn－s系统、局部中性线不接地系统it系统、医用局部等电位接地电位差小于10mv、建筑物总等电位及卫生间局部等电位接地、漏电保护lm=30ma。
一般场所的移动式设备均采用了漏电断路器进行保护。冶疗室、功能检查室、手术室、抢救室、心血管造影室dsa、卫生间浴室均设置了局部等电位连接。中心手术室的配电系统为保证病人的安全采用了it系统。
医院接地问题，是一个较为敏感的问题，它涉及到病人的安全，设备正常运行等。按照我国现行各类规范中医院设计的规定，我院目前设计采用的是防雷接地、电力系统接地、设备保护接地公用接地系统。目前各医院及设备厂家经常提出医疗设备、医用等电位接地要单独设置接地极，且要求与防雷接地、保护接地绝缘。实践证明，由于场地的原因，这些单独接地极不可能完全与建筑物的金属大地绝缘，而一旦绝缘遭到破坏，医用等电位接地与电力系统的保护接地则可能不是一个等电位，此时，在患者的周围如果存在这样两个电位，将产生触电的危险。
电气设备对病人的影响，即电击。电击包括宏电击和微电击。防止宏电击可以采用接地线及漏电保护器来完成。而引起微电击的主要因素是电子仪器的泄漏电流及病人所处的环境非等电位。因此减少泄漏电流及局部等电位，是在保证电子仪器cf型绝缘的条件下的克服微电击的重要手段。
减少泄漏电流的方式是将电源进行隔离。通过隔离变压器，二次侧两相导线对地高阻抗，减小了系统的泄漏电流。当泄漏电流在0.7ma～2ma范围内设绝缘监视报警。以上系统称之为局部it系统。采用局部it系统辅以局部等电位连接，就可以保证防止心脏手术及检查中的微电击。目前，我院地本工程中对需要仪器进入心脏区域的局部地区，如心脏手术室、icu等处配置了上述系统。以上配电方式也是国际电工委员会iec所倡导的。电子仪器的接地宜采用共用一点接地。基于目前电子仪器的频率较高，要求地线短而粗，地线过长反而成为干扰源。
目前我国与国际上防雷接地的规范是除爆炸危险场所外均为利用建筑物金属体作为防雷、接地体，因此建筑物内的所有金属体如钢筋等不可避免的与防雷系统为一体。而作为病人周围的金属体如水管、金属门窗等均与建筑物金属体连接。为保证病人的安全，也要求设备仪器等的保护接地与病人周围的金属体局部等电位。因此防雷接地、设备的保护接地是不能分开设置的，否则病人反而会因接触到不同电位而有触电的危险。因此，此类与人体有接触的医疗设备是不能单独接地的。
医院目前有着越来越多的先进仪器和设备，多数归结为敏感电子设备。而雷电对敏感电子设备的影响，可通过设置spd加以保护。对于有大电流接地的医疗设备的接地，应避免接地线过长，宜采用就地接地，因采用局部等电位接地，周围的病人也是相对安全的。
对于电磁干扰的问题，为减少电磁干扰的感应效应，我院采用了如下措施：
1建筑物及房间外部设置屏蔽，如建筑中含金属的墙、柱均可以作为格栅屏蔽分流，将建筑物金属等电位连接。
2电气线路采用穿金属管，减少干扰。
关于雷电对病人的影响，由于雷电的陡度大，散流快，建筑中含金属的墙、柱均可以作为格珊屏蔽分流，且病人周围采取了等电位的措施。因此在屏蔽范围内雷电病人是安全的。在手术部等设备进入病人体内的部位均位于建筑物内部，没有外墙，因此病人是很安全的。
我们认为在医疗工程中防雷接地、电力系统接地、设备保护接地采用公用接地系统是可能的，也是必须的。只有完善好这一方法，病人的安全才能得到保证。我院在近几年的医院工程设计中均采用了上述接地方式，实践证明也是很有效果的。该做法不仅节约了大量投资，而且真正实现了病人的电气安全。数字检影等设备投入使用的后，图像清晰，运行良好。
在国内，推行iec关于医疗场所局部it系统的设计思想也是为进一步保证病人的安全。由于没有相应的强制规范及投资等方面的原因，这一设计思路在设计中很难得到充分的体现。目前仅在与心脏介入相关的场所设置了it系统，而在iec推荐标准中目前要求多处场所设置该系统。
6手术部、icu、血透等场所的配电系统
中心手术部是医院的核心，手术部的配电采用双路电源末端切换。这包括手术室内配电及手术室洁净空调系统的配电。电源由变电所专线供电。每一间手术室应单独设置配电箱，按照新的《医院洁净手术部建设标准》中的规定，容量不能小于8kva。每间手术室的电源进线是否采用三相进线。主要根据布局及医院的具体要求进行。目前部分手术室内设置的高低温冷柜等三相设备，电源三相引起的情况越来越多。作为与病人接触的电源部分，应尽量考虑单相供电。每间手术室考虑3～4个插座组，其中一组在综合医疗柱上，每组插座组3～4组插座及2～3组接地端子。手术室内设置观片灯、书写板照明、接地中心可设置在配电箱内。配电箱可与手术室内的控制面板结合。控制面板上有各类气体出口、时钟及定时钟、实施空调检测及控制、照明控制、废气检测及排放。
心血管造影室除数字成像系统采用专门配电外，室内设置要求与心脏手术室相同。
目前国内心脏手术室、icu、心血管造影、抢救室、血液透析等采用局部it系统。iec标准强烈要求it系统不配出n线，目前病人接触的用电设备均为单相设备，通过隔离变压器配出的it系统均为单相。
it系统应注意如下问题：版权所有
必须设置绝缘监视装置；
尽量减少系统容量，减小系统线路的长度；
增加线路的绝缘等级；
辅助以局部等电位接地，等电位干线保证在16mm2，支线在6mm2以上；
配电线路采用穿钢管敷设，减少干扰；
变压器二次出线采用双极保护开关。
7照明设计
由于经济发展水平的差异，我国与国外发达国家的医院照度标准相差甚远，发达国家的照度标准约是我国现行标准的5～10倍。目前完成的各医院工程的照度水平在我国现行标准的基础均有所提高，如一般环境为150lx、诊室等为200lx、医技科室300～500lx、病房100lx。实施后效果良好，体现了现代化医院的良好形象。设计中应注意医疗功能性用房照明的特殊要求。
诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况。色温在3500k左右，病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具，以减少眩光。在病房建议用间接照明，手术室、手术部清洁走廊、传染科、污物、污洗等处与业主结合确定是否设置紫外线灯。
对特殊场所的照明采取了不同方式：磁共振扫描室、理疗室、脑血流图室等需要电磁屏蔽的地方，灯具采用了直流电源；测听室的照明采用白炽灯；眼科暗室采用可调光的白炽灯。
8其他
医院发展快，变化多，在设计中我们将配电箱设置在夹墙内，此方式配合吊顶线槽配电，使系统更加灵活，方便日后用电的发展需要。在检验科、中心实验室等用房设置了沿墙附设的电气配电槽，并将电源断路器设置其上，以适应实验室用电设备多，用电变化多的需求。
在病房设置综合医疗槽、槽内设置插座组，接地端子，局部照明等，并在床头方向距地0.3m处加设一组电源插座，方便电动床等固定设备的使用。
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2.建筑电气设计需要实现的目标分析
总体来说，建筑电气设计是为了满足使用者的需求。建筑电气的设计是以一定时间内，使用者使用电负荷作为建筑用电数据作为参考，也要有一定超负荷的预测，合理的设计出未来的电路。要确保电气设计能够使得电力设备正常的运作，并且在电力设计有效期内不会出现大量的电路的更改。同时对于建筑电能质量，建筑物内部用电设备工作情况要保证其正常的运作，以免影响人们的正常工作和生活。
二、建筑电气设计中的问题
1.安全是建筑电气设计的重要基础电力供应配置
电力是建筑一切电气设施的动力源泉。没有了电力，建筑也就是去了很大的价值。电力是稳定供给才能保证居民的正常生活。在现代化的建筑电气设计一般都至少有两个独立电源来确保电力的供应。两个电源相互独立，又相互备用。一旦一个电源出现故障，其他的独立电源就会继续供电，这样就不会影响到整个建筑的电力供应，也会更加安全。通常是不会出现停电导致的事故。比如电梯，加热设备等。对于一个建筑到底需几个独立的电源，和每个电源负荷大小的问题，应该根据当地的电网条件决定。
2.供电线路的选择
随着社会的发展，人们的生活离不开电，同样建筑也离不开电，建筑没有了电就不能满足人们的需求。所以电力的供应是建筑必须设施。所以建筑的电气设计及其重要。安全性是建筑电气设计的基础。要做到建筑的电气设计的安全性，首先要考虑到供电线路的选择，在一般的居民建筑中，各种电路复杂繁多，为了保证安全性和稳定性，供电电路的主线截面不能随意更改。如果线路截面变小，电路电阻就会变大功率过载的情况下将会导致电路发热，严重的可能导致火灾的发生。所以供电线路的选择对于建筑电气设计的安全性是非常必要的。
3.电气设备的接地设计
现代社会中，电气设备诸多复杂，有电视，电脑，洗衣机，冰箱等都需要接地保护。通常，电气设备都是通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为了保证使用者的安全，通常规定共用接地体的电阻不应大于1Ω。
4.建筑的消防控制设计
建筑的消防设计也就是火灾自动报警灭火系统。主要是为了实现建筑报警灭火自动化。火灾自动报警灭火系统主要包括四个部分，分别是：火灾探测器、消防中心和气体自动喷射灭火，分区消防报警控制器及自动洒水灭火系统。对于消防线路设计要求消防管线穿金属管或者暗敷。其主要的目的是保证在发生火灾后消防线路可以正常使用，能够确保信号和命令正常的传输。在整个防火系统中，消防水泵的线路和控制尤其重要，如果消防水泵的线路出了故障，那么其他所有的消防设施和线路都是徒劳。所以消防水泵的设计一定要多一层保障，通常采用两条线路通向消防水泵，一条由引至消防水泵控制柜；另一条线路则是引至消防控制室。由这两条线路便可以确保消防控制的顺利完成。以免出现特殊情况下某条线路不畅通，使得信息不能够传达，造成了火灾抢救的最佳时间。同时这一点也能够确保建筑电气的安全性。
5.建筑电气设计中经济性问题的分析
为了提高建筑电气设计的经济性，必须重视强电环节。建筑电气的强电主要包括高压配电系统和低压配电系统两部分。其中高压配电系统是一个建筑工程配电的源头，因此要提高这一部分的经济性主要体现在选择合适的可靠的产品为了提高系统的稳定性和可靠性，降低了出现不必要故障的几率。以免建筑用电出现故障。低压配电系统属于民用建筑设计的核心部分。要提高这个部分的经济性可以从以下几个方面考虑。但是这个方法有一定的缺陷就是出线端出现故障时可能造成大面积断电。为了确保经济性，要正确的选择系数，和功率因数。以上这几个系数对于建筑电气设计的经济性有很大的影响。因此在设计过程中一定要进行调查研究，对于实际情况下，一些设备的运行情况和负荷要要有一定的调查计算，最后得到一个合理的系数。
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1高层建筑电气设计过程中应注意的问题
1.1高层建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大，且供电的可靠性要求很高。
1.2在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。
1.3由于在结构上多数采用大柱距，形成大空间，使墙面安装的设备增多，必然使地面管道增多。
1.4由于建筑构件的预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。
1.5电气设备的管线应采取防火措施。
1.6空调设备等主要用电设备分散，多数要求集中管理，即要求采用电脑管理和监控系统。
1.7采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
1.8消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。
1.9节省能源是我国经济建设中的一项重大政策，节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面，它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数。
2照明要求
2.1混合照明
它是由一般照明和局部照明共同组成的照明方式。混合照明中一般照明的照度应不低于混合照明总照度的5-10％，并且其最低照度不低于201x。否则，过低的一般照明和过高的局部照明所形成的照度对比度过大，亮度分布不适当而产生不应有的眩光。
2.2事故照明
当工作照明因故障全部熄灭后，供暂时继续工作或供人员疏散用的照明称为事故照明.
2.2.1应设置事故照明场所
a，在正常工作照明熄灭后，由于工作中断或误操作，将引起爆炸、火灾等严重危险的厂房或场所；
b．在无照明的情况下，由于设备继续运转或人员的通行，将造成设备、人身事故的场所；
c．高层建筑中的疏散楼梯间(包括防烟楼梯前室)、疏散走道、消防电梯室、消防控制中心、消防水泵间；公共建筑中的旅馆、礼堂、影剧院、展览厅、百货商店、体育馆等人员出入的走廊、楼梯、太平门等处。
2.2.2事故照明应采用能瞬时点燃的照明光源，一般采用白炽灯或卤钨灯。当事故照明作为工作照明的一部分而经常点燃时，又在发生故障不得切换电源的条件下，也可采用其它照明光源。
2.2.3事故照明的灯具应布置在可能引起事故的设备、材料周围和主要通道、危险地段、出入口等处，还应在事故照明灯具上明显位置涂以红色标记，以资区别。疏散指示标志可设在疏散走道距地面高度1m以内的墙面上，以及楼梯口和太平门的顶部，并要安装在非燃烧结构或装修上。
2.2.4事故照明的照度要求
用于暂时继续工作的事故照明其工作面上的照度不应低于工作照明总照度的10％。但标准较高的宾馆等建筑，其事故照明所占工作照明的比例应当为：出口指示灯为100％；楼梯照明为50％；公共场所照明为20％；客房走道照明为50％;一般走道照明为20％;总服务台、收款出纳、外币兑换等照明为100％。用于人员疏散的事故照明，其照度不应低于0．51x。
2.3警卫值班照明
在重要的车间和场所或有重要关键设备的厂房、重要的仓库等处设置作为值班时一般观察用的照明称为值班照明。值班照明宜利用工作照明中能单独控制的一部分，或者利用事故照明中的一部分或全部。
警卫照明是用于警卫地区周界附近的照明。是否设置警卫照明，应根据单位的重要性和当地保卫部门的要求来决定。警卫照明应尽量与室内或厂区的照明结合。
2.4障碍照明
装设在高层建筑物尖顶上作为飞行障碍标志用的或者有船舶通行的两侧建筑物上作为障碍标志的照明称为障碍照明。障碍照明应按民航和交通部门有关规定装设。障碍照明应采用能透雾的红光灯具。装设障碍灯时，应符合下列要求：一般高层建筑物只在顶端装设。水平面较大的高层建筑物或群集高层建筑物，除在其最高顶端装设障碍灯外，还应在其外侧转角的顶端装设障碍灯。烟囱的高度在100m以上者，除在顶端装设障碍灯外还应在其三分之一和二分之一的高度处装设障碍灯。为了减少烟囱顶端的障碍灯污染程度，可在低于烟囱口4-5m处装设。为了保证障碍灯有一盏损坏时仍能从前进方向看到灯光，应装设排成等边三角形的三盏障碍灯。
2.5高层住宅室内照明要求
厕所及厨房应采用瓷质灯头或其它防水灯头；有条件时居室灯等可采用节电开关或节电灯头；楼梯间、电梯厅、公用走廊、配电室、消防控制室、消防泵房电梯机房等应设置供继续工作和疏散的事故照明。十九层及以上的高层住宅的疏散走廊、楼梯和出口应设置供疏散使用的标志灯，其安装距离为10.20m及各转角处；供电继续时间：作和疏散的事故照明兼作正常照明。如采用蓄电池作为事故照明或疏散标志灯的电源时，其连续供电时间不少于20分钟，事故照明的最低照度不应低0.51x，但配电室、消防控制室和消防泵房必须仍保持正常的照度水平；事故照明及疏散标志一般采用白炽灯，应具有玻璃或金属灯罩，并安装在非燃烧体结构上；大居室宜设置插座两组(其中一组为-个单相二极插座及一个单相带地三极插座；另一组为一个单相二极插座)。小居室、大厅宜设置插座-组(一个单相工极插座及一个单相带地三极插座)。厨房、卫生间根据需要设置-个单相带地三极插座；二极插座需采用扁、圆插孔两用型；有条件时宜采用二极加三极的连体式插座；供洗衣机的单相二极带地插座，宜带电源开关；插座的高度一般为距地0.3-0.5m(暗装安全型)或1.4－1.8m(明、暗装普通型)；楼梯及公用廊道宜采用自动熄灯开关，但需在火警时能保持长明。每层的电梯前室灯应采用一般开关。
参考文献
[1]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008年版
[2]《供配电系统设计规范》GB50052－95年版
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1.2充分考虑经济效益
电力节能活动需要根据当前我国的国情科学开展。要充分考虑经济效益，避免盲目性，不能因为过度节能而浪费不必要的资金，增加运行成本。
1.3减少不必要的能源耗费
对一些高层建筑而言，由于楼层较高，内部人口较多，所以，需要消耗大量的能源来维持其正常运行。但是，在这个过程中，往往会出现一些不必要的能源浪费隋况。为了有针对性地解决这个问题，可以有效调查高层建筑中的日常能源使用情况，详细掌握每个环节对能源的使用程度，进而采用先进的节能技术减少无谓的能量消耗，在不影响建筑物内正常使用电能的前提下，减少用电设备，降低不必要的能耗。
2建筑节能在建筑电气设计中的应用
2.1配电系统中的节能技术设计
在设计配电系统时，相关设计人员和施工人员需要结合配电系统的实际容量、配点距离和电气设备的功能、特点等内容合理设计，尽可能地缩短变配电所与负荷中心之间的距离。这样做，不但能够大大节省输电材料，还能够有效降低输电过程中消耗的电能，从而发挥出节能的作用。同时，设计人员还要合理选择电源变压器的数量和容量，改变变压器的结构设计，进而起到一定的节能效果。另外，在完全放电的状态下，电容器才能充电。如果电容器中还有电就充电，会增加电能的耗费。因此，在实际工作中，要防止这种问题出现。
2.2照明系统节能设计
根据我国目前照明系统的实际情况来看，设计理念老旧，不能满足当今建筑对于照明设计的需求，例如建设的工程中灯具选择存在很大的问题，相互之间存在一定的差距，使得光照环境混乱，照明启动器还有照明方式的选择并不适用于当前建筑工程，对于电器线路的分布也十分的混乱，没有相对合理的规划，最终导致照明系统不仅耗能量巨大，同时照明效果和综合服务性能也很差，不能很好地满足人们对于照明系统的正常需求，导致人们生活、工作、学习的质量受到严重的影响。绿色照明理念在新时期被提出来，绿色照明对于整个照明系统有着多方面的要求，不仅仅要求在电能的损耗上大幅度降低，同时不能影响人们对于照明系统使用功能的需求，详细的描述就是绿色照明无论在照明强度还是相应的光色上都要符合相应的标准，保证人们的照明环境健康稳定，从而提高大家在照明环境中的工作效率、学习效率等。避免能源浪费现象，同时要注重减少投资消耗。
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合格的建筑设计应满足七个质量特性规定的要求，即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、维修性等）及可实施性的缺失或偏离。以下就几个最常见的方面进行探讨。
2.1设计违背或偏离设计规范的规定，安全性、可信性方面不执行设计规范的现象相当普遍。
例如某市政府大楼前花园广场（包括广场绿化庭院照明、草坪照明及广场中心声光喷泉）工程提交施工酌电气施工图存在以下问题：未作电气保护接地及等电位联结设计；错误地采用TN-C低压配电系统；喷水池未按规定选用应有防护等级的电气设备及电缆。这样的设计完全违背了规范规定的安全性要求，按图施工必将留下严重的安全隐患。此前的1999年8月青岛市某喷水池曾发生数人，嬉水时被电击致死的伤亡事故，正是由于设计失误，水下灯具及潜水泵漏电而又未能及时断电所致。监理于施工前审图时及发现了上述问题，通过业主要求设计单位严格按设计规范要求修改了设计。正确的作法是：户外庭院及喷水池配电应采用局部TT系统或TN-S系统、并设置漏电保护（动作电流应不大于30mA），而不允许采用TN-C制；应设置完善的接地装置，喷水池应做等电位联结设计，而不能仅靠从大楼内引出的一根PE干线接地；潜水泵及水下灯具应采用潜水电缆配电；0区电器设备应采用1Px8防护等级，1区应为1Px5等等。
又如民用建筑低压配电线路截面选择问题。由于民用建筑用电负荷绝大多数为单相负荷，三相负荷不平衡必然导致中线通过不平衡电流；随着电脑及各种家用电器设备的发展与普及，低压电网高次谐波污染日益加剧，3次及其奇倍数谐波均构成中性电流。中线过电流并由此引发电气火灾的现象也日渐增多。为此，相关设计规范已规定“三相四线或二相三线的配电线路中，当用电负荷大部分为单相负荷时，其N线或PEN线截面不宜小于相线截面；以气体放电灯为主要负荷的回路中，N线截面不应小于相线截面……”，可见，民用建筑配电系统的干线，支干线及支线的导线截面原则上均应选择N或PEN线截面与相线截面相同。然而监理审图发现当前仍有为数不少的民用建筑配电设计中仍沿用80年代前曾采用过的作法，选用的N或PEN线截面仍为相线的1／2甚至1／4～1／3.这也是最常见的电气设计安全问题之一。
再如，关于变配电所位置的选择，相关设计规范都明确提出应考虑“设备吊装及运输方便”，这是保证可用性及维修性的基本要求。近年来我们负责监理的不少高层建筑工程项目，其设置在地下层的变配！电所及柴油发电机房的配置多违背了这个要求。比如某高层商住楼地下变配电所及发电机房，其运输通路完全被冷水机组及地下水箱阻挡。施工安装顺序只能是先将变、配电设备及发电组安装就位后再安装冷水机组及水箱，而根本未考虑运行之后发变电设备检修、更换的运输问题；又如某高层办公综合楼地下变配电所与发机房，设置在一层某会议厅底部，地下层既未考虑必要的运输检修通道，也未设足够宽度能运进设备的门框。当监理审图发现并提出这一问题时，设计单位的解答竟然是：原设计意图是从一层会议厅处将变配电及发电设备吊装就位后再浇筑该厅地板。这种意图显然是错误的，即使不考虑土建施工可能对已就位的电气设备造成的损害，大楼投入运行后电气设备的维修更换运输是否只得撬开一层会议厅地板来解决呢！须知钢筋混凝土框架结构建筑的合理使用寿命可达50年以上，而变配电设备的使用寿命仅为20年左右或更短，定期或故障维修周期就更短了。故电气设计必须妥善考虑其运输及维修吊装通道问题。
2.2设计深度不够目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍，主要是设计文件可实施性方面的缺陷，将直接导致施工安装困难或错误。也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注、也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现，将影响项目建成的使用功能。
例如按深度规定电力及照明系统图及相应设备材料表中应详细标明选用的电气设备及材料的型号、名称、规格参数及数量。改革开改以来，我国电工产品市场异彩纷呈，国内外各种型号规格的产品琳琅满目，国家不可能对各类电气设备及材料规定统一的型号。设计标明各种设备材料的型号规格参数便显得尤为重要，这是业主或施工单位进行设备订货及采购的依据。然而近年来电气设计文件中普遍习惯于只在系统图的设备符号旁标注该设备的型号或厂家产品编号，使设备订货无所适从，并往往造成错误。比如某项目电气照明设计，设计者在系统图断路器符号旁仅标注了“A063M20A”，设备表中亦然，而未注明名称及详细参数，施工单位理解为20A普通断路器，因找不到该编号的产品而另行采购了另一种断路器。后在设备材料报验时经监理人员查对，原“A063M”乃是海格公司的一种电磁式漏电断路器的产品编号，额定电流20A，额定漏电动作电流值30mA.可见原设计中这些回路是应设漏电保护的。但因设计标注不清而引起订货错误。只得重新采购更换。又如许多电气施工图中对电缆沟只标注尺寸及走向，对电缆支架及盖板不作任何规定，或仅注明“参照XX图集XX页”，实际上国标图集中对任一种尺寸的电缆沟，其电缆支架及盖板的作法都提供了多个方案供设计时选择，设计不选定则施工方难于抉择，常按最低价方案施工。往往并不能满足实际需要，甚至可能引起结算纠纷。
再如电气照明图中按规定主要房间及场所应标注照度标准值，当然也就要求设计者进行照度计算并按计算进行灯具配置。然而当前民用建筑电气照明设计中能标注照度标准值并进行照度计算的极为罕见，绝大多数是按房屋开间及功能凭经验布灯。大多偏离了国家规定的照度标准，影响使用功能。比如经监理审图的某学校电气施工图，经核算设计达到的照度值实验室和教室仅为50～701x，不及国家标准（150LX）的一半；某局综合办公大楼中办公室及会议室设计照度仅达70～80LX，计算机房仅达约100h左右。也不及国家规定照度标准值（分别为150h及200k）的一半。
2.3相关专业设计文件衔接不清，不按规定协调配合的问题普遍存在，极易导致施工错误
例如目前普遍利用建筑物结构钢筋作为防雷接闪器、引下线及接地与等电位联结装置，按规定应在电气施工图中标出联接点、预埋件，说明敷设方式及技术措施（如焊接要求等）；并在土建施工图中有相关的预埋件详图及相关的标注与说明。而实际上多数施工图仅在电气图中有防雷接地图，且标注与说明相当简略，土建施工图中则常无任何相关的说明与标注。这给工程监理及施工都带来很大困难，若施工单位经验不足则极易因工种（序）配合不当而造成施工错漏。最常见的是接地钢筋网的连接点的错、漏焊和作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设。尤其是建筑结构转换层，因柱（墙）内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况更易发生。
篇6
l通用机械制造
l专用机械制造
l各种类型的专用机床OEM
l塑料加工
l包装工业
l食品和饮料工业
l工艺过程工程（例如，供水、排水、建筑服务设施等）
S7-300具有以下显著特点：
l循环周期短、处理速度高
l指令集功能强大、可用于空间有限的场合
l模块化结构、适合密集安装
l有不同档次的CPU、各种各样的功能模块和I/O模块可供选择
l100%免维护
l已检定合格的、可在恶劣气候条件下露天使用的模块类型
S7-300是由各种模块部件所组成，各模块能以各种不同方式组合在一起。这表明可将控制系统设计成完全符合应用的需要。
除了模块之外，用户其他所需要的就是一种DIN标准导轨。各模块安装在导轨上，并用螺丝固定。这种结构形式既可靠又电磁兼容。
背板总线集成在各模块上，通过将总线连接器插在模块机壳的背后，使背板总线联成一体。最多8个模板可一起装在一个机架上（中央控制器/扩展单元）。
4.3PLC模块简介
（1）CPU模块
CPU模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。S7-300/400将CPU模块简称为CPU。
（2）信号模块
输入（INPUT）模块和输出（Output）模块简称为I/O模块，开关量输入、输出模块简称为DI模块和DO模块，模拟量输入、输出模块简称为AI模块和AO模块，它们统称为信号模块。信号模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。
输入模块用来接收和采集输入信号，开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电动机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。
开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器。
CPU模块内部的工作电压一般是DC5V，而PLC的输入/输出信号电压一般较高，例如DC24V或AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块的元器件，或使PLC不能正常工作。在信号模块中，用光耦合器、光敏晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入、输出电路。信号模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。
（3）功能模块
为了增强PLC的功能，扩大其应用领域，减轻CPU的负担，PLC厂家开发了各种各样的功能模块。它们主要用于完成某些对实时性和存储容量要求很高的控制任务。
（4）接口模块
CPU模块所在的机架称为中央机架，如果一个机架不能容纳全部模块，可以增设一个或多个扩展机架。接口模块用来实现中央机架与扩展机架之间的通信，有的接口模块还可以为扩展机架供电。
（5）通信处理器
通信处理器用语PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可以将PLC接入MPI、PROFIBUS-DP、AS-i和工业以太网，或者用于实现点对点通信等。CPU模块集成有MPI通信接口，有的还集成了其他通信接口。
（6）电源模块
PLC一般使用AC220V电源或DC24V电源，电源模块用于将输入电压转换为DC24V电压和背板总线上的DC5V电压，供其他模块使用。
（7）编程设备
S7-300/400使用安装了编程软件STEP7的个人计算机作为编程设备，在计算机屏幕上直接生成和编辑各种文本程序或图形程序，可以实现不同编程语言之间的相互转换。程序被编译后下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印，通过网络，可以实现远程编程和传送。编程软件还具有对网络和硬件组态、参数设置、监控和故障诊断等功能。
4.4电源模块的选择
PS307电源模块（5A）具有以下显著特性：
l输出电流5A
l输出电压24VDC；防短路和开路保护
l连接单相交流系统（输入电压120/230VAC，50/60HZ）
l可靠的隔离特性，符合EN60950
l可用作负载电源
4．5数字量输入模块的选择
表4-2数字量输入模块特性
SM321；DI32×24VDC数字量输入模块具有以下显著特性：
l32个输入点，带隔离，16点为一组
l额定输入电压24VDC
l适用于开关和2/3/4线BERO（接近开关）
4．6数字量输出模块的选择
表4-3数字量输出模块特性
数字量输出模块SM322；DO32×24VDC/0.5A（6ES7322-1BL00-0AA0）具有以下显著特性：
l32个输出点，带隔离，8点为一组
l0.5A输出电流
l24VDC额定负载电压
l适用于电磁阀、直流接触器和指示灯
4．7数字量输入输出模块的选择
表4-4数字量输入输出模块特性
数字量输入/输出模块SM323；DI8/DO8×24VDC/0.5A（6ES7323-1BH×1-0AA0）具有以下显著特性：
l8个输入点，带隔离，8点为一组
l8个输出点，带隔离，8点为一组
l额定输入电压24VDC
l额定负载电压24VDC
l输入适用于开关和2/3/4线接近开关（BERO）
l适用于电磁阀、直流接触器和指示灯
4．8接口模块的选择
表4-5接口模块的特性
（1）接口模板IM360具有以下特性
l用于S7-300机架0的接口
l通过连接电缆368将数据从IM360传送到IM361
lIM360与IM361之间的最大距离为10米。
（2）接口模板IM361具有以下特性
l24VDC电源
l用作S7-300机架1到机架3的接口
l通过S7-300背板总线的最大电流输出为0.8A
l通过368连接电缆将数据从IM360传送到IM361或从IM361传送到IM361
lIM360和IM361之间的最大长度为10米
lIM361和IM361之间的最大长度为10米
5低压电气元件的选择
5．1选择原则
电器元件选择的基本原则如下：
（1）按对电器元件的功能要求确定电器元件的类型。
（2）确定电器元件承载能力的临界值及使用寿命。根据电器控制的电压、电流及功率的大小确定电器元件的规格。
（3）确定电器元件预期的工作环境及供应情况，如防油、防尘、防水、防爆及货源情况。
（4）确定电器元件在应用中所要求的可靠性进行选择。
（5）确定电器元件的使用类型。
5．2按钮的选择
按钮主要根据所需要的触点数、使用场合、颜色标注以及额定电压、额定电流进行选择。
按钮颜色及其含义。国标GB5226-85《机床电气设备通用技术条件》对按钮的颜色做了如下规定。
（1）“停止”和急停按钮必须是红色。当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。
（2）“启动”按钮的颜色是绿色。
（3）“启动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得用红色和绿色。
（4）点动按钮必须是黑色。
（5）复位按钮（如保护继电器的复位按钮）必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时，则必须是红色。
5．3限位开关的选择
当生产机械运动速度不是太快时，通常选用一般用途的行程开关；而当生产机械行程通过的路径不宜装设直动式行程开关时，应选用凸轮轴转动式的行程开关；而在工作效率很高、对可靠性及精度要求也很高时，应选用接近开关。
接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。接近开关具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪音、抗振能力强等特点。
行程开关分PNP和NPN两种
PNP输出行程开关一般应用在PLC或计算机作为控制指令较多，NPN输出行程开关用于控制直流继电器较多，在实际应用中要根据控制电路的特性进行选择其输出形式。
现选择如下：
夹紧臂张开位行程开关（原位、PNP二线制）
切枪限位接近开关（终位、PNP二线制）
小车行程开关（原位、前位、PNP二线制）
5．4交流接触器的选择
接触器分交流与直流两种。应用最多的是交流接触器。
当线圈通电后，线圈中因有电流通过而产生磁场，静铁心在电磁力的作用下，克服弹簧的反作用力，将动铁心吸合，从而使动、静触头接触，主电路接通；而当线圈断电时，静铁心的电磁吸力消失，动铁心在弹簧的反作用力下复位，从而使动触头与静触头分离，切断主电路。
选择时主要考虑主触点的额定电压与额定电流、辅助电流触点的数量、吸引线圈的电压等级、使用类别、操作频率等。选择交流接触器，其主触点的额定电流应等于或大于负载或电动机的额定电流。
式中
—接触器的额定电压；
—负载的额定线电压；
—接触器的额定电流；
—接触器主触点电流；
—电动机功率；
—电动机额定线电压；
K—经验常数，K=1～1.4。
故选施耐德交流接触器
LC1-D0910N5C9A220V
N5—电压编号C—合资产品
5．5继电器的选择
继电器是一种利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力（有触头式）或使输出状态发生阶跃变化（无触头式），从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。根据转化的物理量的不同，可以构成各种各样的不同功能的继电器，以用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，从而控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。
被转化或施加于继电器的电量或非电量称为检点器的激励量（输入量），当继电器被激励，从一个起始位置达到预定的工作位置，并完成电路的切换动作，称为继电器的工作特性，包括吸合、不吸合、保持与释放状态。施加于继电器的激励量或高于它的吸合值或低于它的释放值，可以是电量如交流或直流电的电流、电压等，也可以是非电量如位置、时间、温度、速度、压力等。当输入量变化到高于它的吸合值或低于它的释放值时，继电器动作，对于有触头式继电器其触头闭合或断开，对于无触头式继电器其输出发生阶跃变化，以此提供一定的逻辑变量。
继电器的用途很多，一般可以归纳如下：
（1）输入与输出电路之间和隔离；
（2）信号转换（从断开到接通）；
（3）增加输出电路（即切换几个负载或切换不同电源负载）；
（4）重复信号；
（5）切换不同电压或电源负载；
（6）保留输出信号；
（7）闭锁电路；
（8）提供遥控。
因此，继电器选择如下：
欧姆龙G2A-432A-N1型
欧姆龙G2AK-232A型
5．6控制变压器的选择
控制变压器用来降低辅助电路的电压，以满足一些电器元件的电压要求，保证控制电路安全可靠地工作。控制变压器的选择原则如下：
（1）控制变压器一、二次侧电压应与交流电源电压、控制电路和辅助电路电压相等。
（2）应能保证接于变压器二次侧的交流电磁器件在启动时可靠地吸合。
（3）电路正常运行时，变压器温升不应超过允许值。
控制变压器容量的近似计算公式为
式中，—变压器容量的储备系数，=1.1～1.25
1.1×6×220≈1452KVA
所以选择额定容量为1500KVA的JBK3-1500变压器
5．7自动开关的选择
低压断路器俗称自动空气开关，是低压配电网中的主要电器开关之一，它不仅可以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流，而且可以接通和分断短路电流。主要用在不频繁操作的低压配电线路或开关柜（箱）中作为电源开关使用，并对线路、电器设备及电动机等实行保护，当它们发生严重过电流、过载、短路、断相、漏电等故障时，能自动切断线路，起到保护作用，应用十分广泛。较高性能型万能式断路器带有三段式保护特性，并具有选择性保护功能。高性能万能式断路器带有各种保护功能脱扣器，包括智能化脱扣器，可实现计算机网络通信。低压断路器具有的多种功能，是以脱扣器或附件的形式实现的，根据用途不同，断路器可配备不同的脱扣器或继电器。脱扣器是断路器本身的一个组成部分，而继电器（包括热敏电阻保护单元）则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器或分励脱扣器的动作控制断路器。
5．8直流稳压电源
5.8.1稳压电源的作用
电子设备一般是由整流器供电的。当交流电网电压或负载电流变化时，整流器输出电压也会随之发生变化。但是，许多电子设备，比如精密的电子测试仪器、自动控制装置和电子计算机等，都要求直流电源电压稳定不变，否则，将造成测量和计算误差，或引用自动控制装置工作不稳，甚至根本无法工作。为了供给稳定的直流电压，必须采用直流稳压电路。直流稳压电路与整流器和滤波器合在一起，构成直流稳压电源，其方框图如图3.7所示。
图5.2直流稳压电源方框图
5.8.2直流稳压电源的种类及选用
直流稳压电源按习惯可分为化学电源，线性稳压电源和开关型稳压电源，它们又分别具有各种不同类型：
开关型直流稳压电源
它的电路形式主要有单端反激式、端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态；开关电源因此而得名。
开关电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠；缺点相对于线性电源来说波纹较大（一般≤1%VO（P-P），好的可做到十几mV（P-P）或更小）。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为3元-十几万元/瓦，下面就一般习惯分类介绍几种开关电源：
（1）AC/DC电源
该类电源也称一次电源，它自电网取得能量，经过高压整流滤波得到一个直流高压，供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压，功率从几瓦-几千瓦均有产品，用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多，据用户需要而定通信电源中的一次电源（AC220输入，DC48V或24V输出）也属次类。
（2）DC/DC电源
在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
（3）通信电源
通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源，只是它一般以直流-48V或-24V供电，并用后备电池作DC供电的备份，将DC的供电电压变换成电路的工作电压，一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种，以后者可靠性最高。
（4）电台电源
电台电源输入AC220V/110V，输出DC13.8V，功率由所供电台功率而定，几安几百安均有产品。为防止AC电网断电影响电台工作，而需要有电池组作为备份，所以此类电源输出一个13.8直流电压外，还具有对电池充电自动转换功能。
（5）模块电源
随着科学技术飞速发展，对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高，模块电源越来越显示起优越性，它工作频率高、体积小、可靠性高，便于安装和组合扩容，所以越来越被广泛采用。目前，国内虽有相应模块生产，但因生产工艺未能赶上国际水平，故障率较高。
DC/DC模块电源目前虽然成本较高，但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看，特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看，选用该电源模块还是合算的。
（6）特种电源
高电压小电流电源、大电流电源、400HZ输入的AC/DC电源等，可归于此类，可根据特殊需要选用。
根据需要，选用模块电源
西门子6EP1436-1SH01
5.9电气元器件目录清单
6线路装置
线路装置主要由导线及支持物件所组成，它起着传输电能的作用。线路装置种类很多，按其电压等级分，有特低电压线路、低压线路、高压线路及超高压线路；按供电性质分，有单相线路、三相线路和直流输电线路；按安装方式分，有架空线路、电缆线路及户内外配电线路等。
线路装置必须按规程装设，并符合安全技术要求，否则，就极易发生触电、电气火灾及其他各种电气事故。对线路装置的基本要求是：安全可靠、布线合理、安装牢固、便于维护、美观整齐。低压线路装置严禁利用大地或与大地连接的保护导线（PE线）作中性线（N线）。
导线截面选择
导线截面的选择，必须同时满足：导线的安全载流量（即导线允许载流量）、导线允许的电压降、导线的机械强度和导线与熔体的额定电流（或低压断路器的整定电流）相配合。
6.1导线安全载流量
导线和电缆在通过电流时会发热，当通过正常最大负荷电流时产生发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。如果符合太大，导线将会过热，可能造成停电或火灾事故。
6.1.1电力负荷
（1）单台电动机
（A）
式中：—电动机的额定电流
（2）多台电动机
式中：—功率最大一台电动机的额定电流
—其余各台电动机的计算负荷电流
计算负荷电流在工程中的常用的计算方法
（1）统计所有装接设备的额定功率之和（KW）；
（2）把全部功率换算成电流；
（3）考虑同一时间内的最大需用量（即需用系数）；
（4）考虑发展因数，一般加20%左右宽裕度（即发展系数）。
在三相四线或二相三线的配电线路中，当用电负荷大部分分为单相用电设备时，其N线或PEN线的截面不宜小于相线截面；以气体放电灯为主要负荷的回路中，N线截面不应小于相线截面；采用可控硅调光的三相四线或二相三线配电线路，其N线或PEN线的截面不应小于相线截面的2倍。单相线路中性线的截面应与相线截面相同。
在采用多相供电时，同一建筑物、构筑物的导线绝缘层颜色选择应一致，即保护导线（PE）应为绿/黄双色线，中性线（N）线为淡蓝色；相线应为—黄色，—绿色、—红色。
我国电缆产品型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，其含义见表6-1
如型电缆，表示铝芯纸绝缘铅包钢带铠装电力电缆。
型电缆，表示铝芯纸绝缘分相铅包裸钢带铠装电力电缆。
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1．2考虑实际经济效益
节能应考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
1．3节省无谓消耗的能量
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，而量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。因此，高层建筑节能设计应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
2．高层建筑电气节能设计的措施
2．1变电所位置的选择
高层建筑因为楼层多，负荷分散，为保证配电干线最大电压降不超过允许值，减少电能损耗，变配电室的位置选择十分重要，一般变电所的位置有以下几种设置方式：
1）将变压器设在地下室或辅助建筑物内；
2）在地下室内和最高层设置变压器；
3）分别在地下室、最高层和中间层设置变压器；
4）仅在中间层设置变压器；
5）主变压器分设在底层与上部各层。
究竟采用何种方式，除了考虑经济、设备条件和施工方便等因素外，还要考虑经营和管理因素。
2．2变压器设备的选择
变压器设备的选择，重点考虑减少变压器的有功功率损耗。变压器应选用节能型的，如S9、SL9及SC8等型号的油浸变压器或干式变压器，它们都是采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁场方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗；450倾斜接缝结构，使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。
为减小变压器损耗，当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000kVA，可选2台1000kVA，而不选4台500kVA，因为选用前者可节能。在变压器设备选择中。能掌握好上述二点要求。即满足了节约能源、经济合理的原则/
2．3导线截面的合理确定
线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减小线路电阻。线路电阻与电导成正比，与线路截面成反比，与线路长度成正比，因此减少线路的损耗应从以下几方面入手：
1）应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的高层建筑中宜采用铜导线。
2）减小导线长度。首先，线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三，低压配电室应*近竖，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。
3）增大导线截面。首先，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m，则M/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般导线截面小于70mm2，线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次，利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
在设计中，认真落实上述三条措施，就可减少线路上的能量损耗，达到线路节能的目的。
2．4提高系统的功率因数
提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能的目的。前项RP2/UL2为线路上传输有功功率而引起的功率损耗，后项RQ2/UL2为线路上传输无功功率而引起的功率损耗。有功功率是满足建筑物功能所必须的，因此是不可变的。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗，而这部分损耗是可以改变的。
2．5电动机在运行过程中的节能
在高层建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备相配套，由设备制造厂商统一供应。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。
2．6照明部分的节能
因为在高层建筑中照明用量大而面广，因此，照明节能的潜力很大，应着重从下列几方面着手：
1）采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛，因为它便宜，安装维护简单，它致命的弱点是发光率太低。因此，目前常被各种发光率高，光色好，显色性能优异的新光源取代。
2）尽量利用自然采光，*近室外部分的建筑面积，应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分照明，可采用按照度标准检测现场照度，进行灯光自动调节。
3)对气体放电灯，采用灯光无级自动调节，即调节灯丝从而达到调光的目的。但其代价太高，在工作照明中采用这种调光方案是不可取的。
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在建筑施工过程中，电气管线的埋设是极其重要的组成部分，由于现代民用建筑电气要求较为复杂，功能较为齐全，因而在电气管线的安装铺设上就特别复杂，尤其是管线的平面布置，而墙体中的垂直管线以及楼板中所埋设的管线都会对结构造成影响，具体分析如下：
2.1承重墙中的管线埋设
当在混凝土剪力墙以及柱体中埋设管线时，埋设方法较为简便，只需要用钢管代替套管即可，同时利用结构钢筋进行固定，目的在于防止钢管在振捣过程中发生位移。电气管线直径不大，因而不会对混凝土结构产生太大的影响，可以灵活的进行位置调整，但是若埋设位置为砌体墙，那么在埋设方式上就会相对复杂些，这也是民用建筑电气安装工程最重要的内容。
2.2填充墙中的管线埋设
在混凝土结构中，填充墙无需承担额外的重量，其负重仅仅是墙体自身的重量，在进行填充墙的砌筑中往往会使用加气混凝土材料、空心砌块以及粉煤灰混合的混凝土的材料，这类材料具有低强度、质量轻的特征，即便是发生破坏，也不会对民用建筑结构主体造成损害。在填充墙中进行管线的预埋，仅仅需要对抗裂进行考虑，隔声也是填充墙预埋的一个原因，另外需要注意的是，在管线埋设时，开槽深度应当小于墙体厚度的一半。
2.3水平管线的埋设
这里主要指在楼板中的管线埋设，在楼盖中的装配埋设主要有在双向应力大楼板中的埋设以及预应力空心板的埋设，这些结构往往需要进行预制，采用最多的便是预应力空心板。在预制楼板中进行管线的埋设首先需要向专业机构进行预制板结构的了解，使得管线在进行埋设的过程中能够依照材料中的圆孔或者缝隙进行布置。另外需要注意，在预制板圆孔中进行管线的埋设过程中，必须将引出凿孔同板材的主筋位置错开。另外对管线在板材缝隙中进行布置时需要注意，通常板缝的宽度在25mm左右，预埋管线的设置会令灌缝无法达到密实的程度，因而同结构施工方商量后，可以加大板缝至35mm左右，并在缝中加装钢筋对密实度问题予以解决。
3民用建筑电气设计中的强电和弱电
在民用建筑电气设计中，由于设计的要求较为严格，因而针对设计往往过于注重质量和技术使用，而没有注重经济性，这就使得很多电气设备在设计施工的初始阶段便出现了很大程度的投资浪费。而民用电气设计不但在技术和质量上有所要求，同时也要求具有经济性，即在设备的投资初期，其运行费用能够具有经济合理性。在当前的电气设计之初，设计主要分为强电和弱电两方面，下面进行讨论分析。
3.1监控技术
监控技术已经开始被广泛的应用在民用建筑中，而监控技术在上世纪八十年代还采用了计算机集中监控模式，但是这种模式下的监控不具有可靠性，同时运行速度也相对较为缓慢，到了九十年代后期，这种方式已经开始被集散式的控制模式所取代，随着网络技术的发展以及计算机技术的进步，网络通信技术的发展使得民用建筑的监控技术得到了进一步的发展。
3.2布线技术
综合布线是民用建筑智能化的主要依据，采用的是建筑中的数据、语音以及多媒体通讯基础平台，自从该项技术进入我国市场以后，由于该项技术的优异的性能，给国内的智能化民用建筑市场带来了一种新理念、新技术，并立即在建筑行业引起了巨大的反响，被各类智能建筑所广泛采用。也进一步推进了民用建筑的发展，是当前民用建筑电气设计以及施工的重点发展方向。
3.3安全防范技术
安保是民用建筑所注重的基础内容之一，安防系统从最初的各个子系统相互独立，发展到现在，各个子系统之间已经联系紧密、配合默契，极大的提高了安全防范的严密性、可靠性以及实时性，为人们的工作、学习以及生活提供了安全保障。
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电锅炉是一种高效、节能、安全可靠、减少环境污染的新型电加热设备。利用它可以将电网夜间低谷电力用于加热水并保温储存，供白天使用或供热。对于充分利用电网低谷电力，增加电力有效供给，提高电网的负荷率是一种非常有效的手段。
电锅炉突出优点如下：
1电锅炉全套设备占地面积小，不需烟囱、燃料渣堆放场所。产品成套组装出厂，在现场只需接上电源，水管，即可投入运行，可大大节省基建投资及安装费用。
2热效率高，输送方便，损失很小。电锅炉运行热效率在95%以上。启停调节方便，比煤锅炉、油锅炉更能节约能源。电热锅炉与其它锅炉运行费用比较。
注：供暧面积以10000M2，采暧以每天10小时计算，采暧季为4个月。因各地区电价参数不同，此表数据仅供参考。
3自动化程度高、运行安全可靠
一般电锅炉都采用自动控制，快速平稳地控制电加热管组的循环投切。并且具有漏电保护、短路保护、过电流保护、过电压保护、压力超限保护、水位过低保护等多项保护功能。产品实现了机电一体化，不需专职锅炉运行工、节省费用，避免了人为因素的影响而发生事故。
4保护环境、造福大众
电锅炉不会排出如二氧化硫、二氧化碳等有害气体，无黑烟、灰尘，没有废物需要处理，无噪声、无污染，从环境保护角度来看，最为优越。
5适用范围广
电锅炉产品规格品种多，可满足各种用途、各种环境和各种条件下的需要。还可根据用户的特殊要求进行加工订货。
二电锅炉房的主要设备
电锅炉房的主要设备有:电锅炉本体，电锅炉电控柜，蓄热水箱、蓄热水泵、循环水泵、补水泵及其控制箱，软水器等。
电锅炉本体主要由钢制壳体、电加热管、进出水管及检测仪表等组成。电锅炉的加热方式有电磁感应加热方式和电阻加热方式两种。由于电磁感应加热方式为间接加热，因而热效率较低，约为96％。而电阻加热方式热效率高，可达98％。电阻加热方式即采用电阻式管状电热元件加热，在结构上易于叠加组合，控制灵活，更换方便。目前电锅炉基本上都采用电阻式管状电热元件加热。
采用电阻式管状电热元件加热方式,其电气特点是锅炉中的水不带电。但当电热元件漏水或爆裂时,也会使锅炉中的水带电,即称之为漏电。另外,受电热元件绝缘导热层的绝缘程度的影响,电热管也存在着一定的漏电电流。按照国家标准,漏漏电流应不大于0.5mA。因此，电气线路上都应设漏电保护。
电加热管是电锅炉的心脏，其性能好坏直接关系到电锅炉性能的好坏。电加热管一般选用管状形式，由金属管、电热丝、引出棒、连接座和填料等组成。一般情况下,电加热管使用寿命在10000-30000小时。电加热管的使用寿命主要取决于电加热管的材料,表面热负荷和用户的运行管理水平。电加热管为镍铬不锈钢管材，表面热负荷为6-9W/cm2。此外，电加热管的额定电功率也是一个非常重要的性能指标。在额定工况下，根据国标规定，电功率偏差绝对值不应大于5％。
电加热管的连接方式，一般采用三相，对称地接成星形（Y）或三角形（）。根据容量大小分成两组或多组。图1为750kW电锅炉主接线原理图。
电锅炉的控制技术。从电气角度来讲，电锅炉是一台大功率的电力调功设备，锅炉的输出功率越高，电功率的输出也就越大。电功率的输出调节分有级功率调节和无级功率调节两种。无级功率调节适用于调节精度较高的场合，而有级功率调节则适用于调节精度要求较低的场合。由于对电锅炉的输出热功率调节精确度一般要求都不很高，因此国内绝大多数电热锅炉均采用有级功率调节方式。
有级功率调节采用交流接触器控制，无级功率调节则采用可控硅控制。可控硅也可用于有级功率调节，其优点是无机械动作噪声，寿命长。缺点是主回路不能完全关断，过电流和过电压能力差，自身耗电量大，需要强迫散热，价格较高。而交流接触器的优点是可实现主回路电气完全隔离，过电压和过电流的能力较强，自身耗电量小，发热量小，价格便宜。因此，一般电锅炉均采用交流接触器作为控制器件。
电锅炉的加热控制是超大电流的控制，这是与燃油、燃气锅炉和燃煤锅炉控制上的最大差别。电锅炉在控制技术方面有以下几方面特点：
1.为了减少对电网的冲击影响，采取电加热管组逐级投切方式。各组加热器投切之间
间隔时间叫做逐级投切间隔时间。每组的功率越大，间隔时间越长。因此间隔时间因应根据需要可以任意设定。
2.为了延长电加热管的使用寿命，尽量使电加热管使用均衡，避免过多地使用管某一组或某几组电加热，。同时由于交流接触器在大电流下工作,也应均衡使用。因此，控制原则是保证每组电加热管总使用时间相同。控制方式采用多级控制，循环投切。即先投者先切，后投者后切，先停的先启动，后停的后启动。这样就可以保证交流接触器的动作次数完全相同，电加热管的工作时间也大致相同。大大延长电锅炉的使用寿命。
3.容量大的电锅炉电流将达到几百安培甚至几千安培，这么大的强大电流将对电锅炉控制装置产生干扰。因此，需要采取可靠的抗电磁干扰措施。
4．电锅炉的加热控制系统是一个大滞后的二阶惯性系统，采用一般的控制装置很难达到最佳的控制效果，往往产生交流接触器动作频繁，甚至反复振荡。国内已根据这一特点开发研制出了电锅炉电脑控制器。
国内电锅炉的控制方式有四种：（1）手动+温度显示控制仪表控制并温度显示；（2）顺序控制器或PLC控制+温度显示控制仪表控制并温度显示；（3）完全用PLC控制，包括温度输入模块和显示单元（液晶显示或触摸屏显示）；（4）专用电锅炉电脑控制器控制并温度显示。由于其控制性能好，功能全，性价比高，得到了普遍应用。
专用电锅炉电脑控制器为一体化机箱，触摸屏操作。触摸屏可实时动感地显示电加热管的运行状态和锅炉系统运行模拟图。还可用数码方式显示温度、压力等参数值,并设有全方位的在线帮助,多级中文弹出式菜单和故障维修指南,适合任何层次的操作人员使用。采用了现代先进的模糊控制技术，能够快速平稳地控制加热组循环投切，提高加热管使用寿命。电加热管组投切动作采取间隔控制，降低对电网的干扰。间隔时间可任意设定。取得了很好的控制效果。
电热锅炉控制柜与电热锅炉配套供应，作为电热锅炉的控制装置。控制柜主要由柜体、低压断路器、交流接触器、电脑控制器、测量仪表等组成，与电锅炉配套的蓄热水泵、循环水泵、补水泵等的控制装置一般单设电控柜（箱），根据用户要求也可装在电锅炉控制柜中。小型电热锅炉可与控制柜作成一体，以减小电锅炉房建筑面积。
三电锅炉房的电气设计
一般电锅炉房的电气设计包括电源设计、配电系统线路设计、热工检测系统设计及照明设计等。照明设计与一般锅炉房设计相同，这里不作介绍。主要对电源设计、电锅炉房的线路设计作一介绍。
1电源设计
（1）变压器台数及容量的选择
对于较大容量电锅炉房的应专设变配电所。为减少电能损耗、便于接线和节省投资，变配电所应邻近电锅炉房。容量较小的电锅炉房可由原有的公用变电所供电。专用变压器容量或由公用变电所提供的容量应满足电锅炉、蓄热水泵、循环水泵、补水泵等设备的总用电量要求，并应考虑10％-20％的富裕量。多台电锅炉可共用一台变压器,但不允许多台变压器供一台电锅炉。如电锅炉房设置两台700KW电锅炉，则应配置两台800KW变压器。
（2）变配电所低压配电柜配电开关及线路要求
变配电所低压配电柜配电开关及线路应与电锅炉房的用电负荷容量相匹配。如有两台700KW电锅炉，变配电所低压配电柜应设置两个1500A的低压断路器和两条配电线路引至电锅炉房。配电线路可采用带N线和PE线的五芯电缆，如变配电所邻近电锅炉房，可采用封闭式母线槽。如蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备单设控制箱，但用电量与电锅炉相比很小，供电电源线路可由电锅炉控制柜引接。
2电锅炉房的线路设计
电锅炉房的线路包括电力线路和热工检测信号和控制线路。
（1）电力线路设计
电锅炉控制柜至电锅炉电加热管的电力线路一般采用四芯YJV交联聚氯乙烯铜芯电缆或四根BV铜芯塑料电线，其中一根为PE线。电缆规格及根数见表2。电缆或电线敷设方式一般采用穿钢管埋地敷设，也可采用电缆桥架敷设或地沟敷设。
（2）热工检测信号和控制线路
热工检测信号线路包括温度、压力和水位检测线路，分别由装在电锅炉本体上的温度、压力和水位传感器接到电锅炉控制柜中的电脑控制器上。为避免干扰、确保检测的准确性，检测信号线应采用屏蔽线，并与电力线路分开敷设。敷设方式可在地坪下穿钢管暗埋或架空明敷设。
控制线路主要是蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备单设控制箱时，电锅炉控制柜与附属设备控制箱之间的控制及联锁线路，一般采用1.5平方毫米的BV铜芯塑料电线。敷设方式可采用在地坪下穿钢管暗埋。
一般锅炉房设有软化水装置，其用电量不大，在软化水装置附近墙上设置一个三孔电源插座即可。
(3)电锅炉控制柜布置设计
电锅炉容量较大、台数较多的电锅炉房，电锅炉控制柜、水泵控制柜及自动化控制台等应设在控制室内。如改造工程由于条件限制，单独设置控制室有困难，或电锅炉容量较小、台数又很少时，电锅炉控制柜和水泵控制箱也可设在电锅炉房内，但应远离水泵和水处理设备，并设置50-100mm的基础。
容量大的电锅炉控制柜一般为离墙安装，单面（正面）操作，双面开门维修。根据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94规定，背面离墙距离应不小于1000mm，正面操作距离应不小于1500mm。容量较小的电锅炉控制柜控制柜可靠墙安装，正面操作距离也不应小于1500mm。
(4)接地系统设计
接地系统型式应采用TN-S系统。电源进线N线应作重复接地。电锅炉控制柜、水泵控制箱、电锅炉、水泵及其它电气设备的金属外壳、电缆电线穿线管等均应可靠接地。接地电阻要求小于1Ω。并按《低压配电设计规范》GB50054-95要求做好等电位联结。
四电锅炉房电气设计中存在的问题
随着我国对环保的重视，最近几年电锅炉的生产和应用发展非常迅速。但由于电锅炉在我国起步较晚，相关电锅炉技术方面的规范、标准还不够完善，各生产厂家各自为战，产品自定型号规格，自成系列。这给设计人员对电锅炉的选型，对电锅炉房的布置设计带来一定的困难。特别是电锅炉房设计以暖通、给排水专业为主，电锅炉的选择和订货由暖通、给排水专业负责，电气专业设计人员对电锅炉产品的技术性能和对电气专业的设计要求了解不够，使得电锅炉房电气设计中出现一些问题。据笔者了解的情况，主要存在着以下四个问题。
1电源容量与电锅炉房用电负荷不匹配。主要表现在改造工程项目上，或新建电锅炉房，但变配电所未改造，使得变配电所中变压器容量满足了电锅炉房用电要求，或变压器容量能满足要求，但引到电锅炉房的线路出线开关容量不够。希望建设单位在改建锅炉房时，应根据电锅炉房的负荷容量，对原变配电所增容扩建和改造。
2电锅炉房建筑面积偏小，使电锅炉、电锅炉控制柜及其它配套设备布置很困难。如有的锅炉房，电锅炉控制柜距电锅炉只有500㎜，控制柜的门都打不开，更不用说操作距离了。出现这一问题的原因是利用原有的锅炉房,或还未选择确定电锅炉设备,建筑设计时没有按设备的安装要求设计锅炉房幅员尺寸。结果造成了设备大，锅炉房建筑面积明显偏小的弊端。设计单位应在电锅炉及其配套设备都确定的条件下，再作电锅炉房设计为好。
3电锅炉与蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备等不是由同一厂家，而是由几个厂家配套供货，造成水泵控制箱与电锅炉控制柜不匹配。根据控制要求，电锅炉与蓄热水泵之间应互相联锁，但由于蓄热水泵控制箱没有考虑，这给施工安装带来很大的麻烦。
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电气设备是建筑得以有效运行和工作的重要设备，如果忽视采取相应措施做好电气设计，容易导致资源、能源出现大量浪费现象，对整个建筑物的运行带来不利影响。而采取有效措施，在电气设计中采用节能技术，能有效转变这种情况，推动设计水平提高，促进电气设备能耗降低，使整个建筑物更好运行和工作，为人们生活创造良好条件。
1.2提高生活质量和环境质量
如果建筑物电气设备的资源、能源消耗过大，不仅影响周围环境，还会对人们生活质量的提高带来不利影响。而采取相应措施，重视节能技术应用能彻底改变这种情况，对建筑电气作用的发挥产生积极影响。例如，通过太阳能、风能利用，能促进建筑电气节约能源、资源，更好满足人们对各种能源的需要，为人们生活营造良好氛围，也有利于提高周围环境质量。
2建筑电气设计节能技术的原则
在建筑电气设计中采用节能技术，应该以相关原则为指导，将这些原则有效落实到电气设计的每个环节。总的来说，这些原则包括以下几个方面。
2.1安全原则
建筑电气设计的目的是满足人们日常使用的需要，为人们日常生活营造良好环境氛围。节能技术的采用是为了节约能源、资源，降低消耗，取得更好的效果。但不能忽视的是，采用节能技术的同时必须坚持安全原则，实现对各类事故有效预防，保证电气设备绝缘性能良好，合理设计防雷技术、防静电技术，在降低能耗的前提下，实现对各类事故的有效预防。
2.2适用原则
节能技术的采用必须与建筑物相适用，不能为满足节能而进行设计，而是在适应建筑物的前提下，采取有效的节能技术，促进节能水平提高。另外在采用节能技术时，还要确保电气设备正常运行，满足人们日常生活的使用要求，保证质量合格，满足负荷容量要求，进而促进电气设备综合性能有效发挥，更好发挥其节能效果。
2.3经济原则
在确保电气设备节能降低的基础上，促进电气工程经济效益最大发挥。要在保证电气设备使用功能及安全的基础上，尽量采用投资低，效果佳的节能技术，提高设计的经济性，节约成本。合理选用节能设备，提高设备性能，降低设备运行和维修成本，在发挥节能效果的前提下，促进电气设备更好运行和工作，降低整个建筑物电气设备运行成本。
3建筑电气设计的节能技术应用存在的不足
尽管很多设计单位认识到建筑电气设计节能技术的应用意义，能根据具体情况，综合采取有效对策。但由于设计人员综合水平偏低，相关管理制度不完善，导致电气设计中仍然存在一些问题与不足。例如，供配电系统选择不合理，变压器选型不恰当，照明设计未能得到有效落实，导致大量电能的浪费，对太阳能、风能等清洁能源的利用存在不足的情况。这些问题影响电气设计水平提高，也不利于整个建筑节能工作，今后应该采取措施改进和完善。
4建筑电气设计的节能技术及其应用对策
为应对电气设计节能工作存在的不足，根据存在的问题，结合实际工作需要，笔者认为今后应该采取以下有效对策。
4.1合理选择供配电系统及变压器
在供配电系统选择时，要综合考虑建筑电气的负荷性质与容量、电气设备类型、供电距离等多种因素，选择合适的供电电压，科学设计供配电系统，保证系统连接到位，能有效运行和发挥作用。另外，为促进电气设备更好运行和工作，必须合理选择变压器，降低其运行能耗，提高运行效率，实现节能的目的。
4.2做好照明系统节能设计
整个建筑工程建设中，照明电器所消耗的能源较多，是节能设计的重点和关键环节，要结合实际情况，充分挖掘节能潜力，促进设计水平提高。高处灯具选择金属卤化物或高压钠灯，或采用大功率荧光灯，以实现节能的目的，通常不采用白炽灯。面积较小房间采用两灯一控或一灯一控方式，面积较大房间采用一控多灯方式，适当设计单控灯，楼梯、走廊、过道采用定时开关控制方式，室外照明采用光电定时控制方式。
4.3提高电气系统功率因素
提高电气设备自然功率因素，降低无功功率要求，应用功率较高的电动机。利用电容器进行无功功率补偿，当自然功率因素达不到要求时，要进行无功功率补偿，减少路上无功传输损耗，实现节能的目的，降低能耗。
4.4重视无功补偿设计
设计中要加强配电变压器的无功补偿，提高变压器功率因素，实现节能的目的。在传统无功补偿工作中，采用的是三相共补方式，其应用相对比较广泛，取得良好的施工效果。随着社会生产力提升，建筑电气中的大功率电气应用越来越多，使三相平衡难度不断加大，对电气设计也提出更高要求。为应对这种情况，有必要对变压器进行单相无功补偿，但该技术应用会增加投资，设计中要对其综合、全面考虑。
4.5有效利用清洁能源
随着技术发展和进步，越来越多的清洁能源被应用到建筑电气设计中，这也为电气设计中更好应用节能技术指明方向。其中最为常见的是太阳能、风能、地热能等，设计中要重视对这些清洁能源的利用，使其更好发挥节能作用。例如，在建筑电气设计中，应用太阳能光伏供电系统能促进建筑物节能效果提升，该技术通过光伏效应，将太阳能转化为电能，为建筑物提供电能，其重要组成内容包括蓄电池、太阳能电池板、充电控制模块、放电控制模块等。建筑电气设计采用太阳能，主要将其应用到照明、热水系统、锅炉系统当中，并且其应用具有良好效果，设计中应该重视清洁能源利用。
篇11
一、高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题
(一)高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等诸多设备,因此负荷多，用电量特别大,且供电的可靠性要求很高。
(二)在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电,与动力分开。
(三)电气设备的管线应采取防火措施。
(四)空调等主要用电设备布局分散,多数要求采用计算机集中管理。
(五)采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
(六)消防要求高。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备多,建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高。
(七)在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式,采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约用电。
二、高层建筑电气设计的主要内容
（一）负荷的计算
电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。
（二）供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑、消防、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用lOkV标准电压等级。
（三）高低压配电系统的设计
1、高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的lOkV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。
2、计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。
3、为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于lOOOkVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。
4、高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母千线联接等等。
（四）主要设备的选型
1、高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。
2、电力变压器。根据防火要求，主楼内不允许装设大容量的油浸电力变压器。
3、低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。
4、应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。
（五）变电所位置的确定现代高层建筑的用电量相当大，在确定变电所位置时，应尽可能使高压深人负荷中心。这对节约电能，提高供电质量都有重要意义。
（六）电气照明设计
电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型，灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。现代建筑物中，使用定时器，传感器，或光敏元件来实现照明自动控制功能是普遍的。选用各种建筑物自动化系统（特别是直接数字控制系统）来触发照明电路和接触器。同时，选用高光效电光源，是照明节能的手段之一。
（七）防雷与接地
现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。
现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。（八）电梯
电梯机房一般设置在井道上面。普通电梯的梯井可连通或设开口相连通。电梯按使用功能分，普通电梯、消防电梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。现代高层建筑的电梯，为了提高输送能力和缩短候梯时问，一般都采用高速或超高速电梯，分组实行电脑群控。为提高运行的稳定性和舒适感，客梯都是选用直流电动机驱动。在进行电梯设计时一定要做好配电设计、主开关选择、电气照明、通风装置和插座设置及控制等相关问题。
（九）消防自动报警和自动灭火系统
现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进人分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。
三、建筑电气设计中的节能原则
建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：
（一）满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。
（二）考虑实际经济效益
节能应根据国情考虑实际经济效益，不能因为注重节能而过高地消耗投资，增加运行费用。
（三）节省无谓消耗的能量
节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。民用建筑的节能潜力很大，应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定节能设备，以达到真正节能的目的。
参考文献:
[1]许琳.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则.黑龙江科技信息[J].2007(5):207
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随着经济的增长和人们收入的增加，建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。城镇一体化建设的加速，我国的建筑面积以每年十几亿平方米的速度递增。据建设部和国家建材局的统计，我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%。建筑节能在建筑行业势在必行。这些都要求建筑电气工程师发挥才智，既要满足建筑功能要求，给居民提供舒适、方便的生活空间，还要尽可能的做到减少建筑耗能。下面分别从建筑电气设计安全和节能两个方面进行了分析。
一、建筑电气设计的原则
建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则，它体现了国家的政策和对建筑的质量要求，是建筑电气设计者设计的标准。
建筑电气设计应满足建筑的功能需求，保证建筑的各项功能稳定连续运行，给居民的日常生活带来方便、快捷。
建筑电气设计是建筑的一部分，在设计过程中也要考虑综合经济因素，既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用，以求得建筑生命周期内费用最低的目标。
二、建筑电气设计的安全性
建筑电气设计的安全性从电力供应、供电线路、电气设备的接地、建筑消防控制方面进行了分析。
2.1电力供应
电力在现在建筑中占有重要作用，没有了电，建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活得基础。因此，为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电，互为备用。此外，还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器，根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线，应做成手车式。
2.2供电线路
居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运行，供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小，使电阻变大，功率过载将导致电路发热或引发火灾。
2.3电气设备的接地
现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备，电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为保证人员安全，此共用接地体的电阻不应大于1Ω。
2.4建筑消防控制
建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统.包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。其中，消防线路要求要求穿金属管或者暗敷，目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用，保证信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要，为且确保安全，消防水泵的控制应设置两路：一条由引至消防水泵控制柜；另一路则引至消防控制室。
三、建筑电气设计的节能性
建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗，建筑电气设计师也应从全盘考虑，既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗。下面分别从变压器、线路、照明几个方面给与分析。
3.1变压器的选择
变压器应选用节能型变压器，高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致，可以铁心的涡流损耗；良好的接缝密合，可减少漏磁损耗。与老产品比，节能型变压器空载损失和短路损失降低，10kV系列分别降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年节电9kW•h[3]。节能型变压器，因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，而在近年得到了广泛的应用。
变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50%时，变压器的有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加，因此要考虑综合经济效益后进行选择。工程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费后，一般变压器的负载率取容量的80%。
3.2配电线路损耗
建筑中供电线路长且多，由于电阻的存在，当电流通过时就会产生功率损耗，其计算公式是：式中：ΔΡ—三相输电线路的功率损耗；I—线电流；R—线路相电阻。对于供电线选定的条件下，“R”值不变。可见电流越大，电路损失越大。线路的电阻R=ρL/S，电阻与电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑：
选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，可以由以后的运行费用抵消。
3.3电动机的节能分析
减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减少线路损耗外，还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化，以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频控制后空调系统的运行费可节约30～40%。
3.4照明节能
照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：(1)充分利用自然光，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而节约人工照明电能。(2)使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。(3)对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
四、结语
建筑电气的安全和节能措施还有很多，设计的节能潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正安全节约的目的。
参考文献：
[1]江亿.中国建筑能耗远低于发达国家(第一部分).
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消防部分主要报警系统、联动系统的设计等。
本次设计完成图纸共18幅，绘图采用AUTOCAD软件绘制。
本电气设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。
Abstract ：This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain office building. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part ；Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.
The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ，among others include load calculation, illumination calculation .
The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.
The part of the fire-fighting mainly including:the design of the warning system and linked system etc.
The design adds up to 34 electric charts. Including 17 graphics for the forceful electric power parts ,9 graphics for the light current parts and 7 graphics for the fire-fighting parts. All drawn by AUTOCAD.
This electrical design of the office building is a graduation design，The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.
目 录
一．绪论 6
1.1．建筑电气概况 6 1.3设计内容 6
二．配电系统设计 9
2.1负荷分级 9
2.1.1一级负荷 9 2.1.3三级负荷 9
2.2负荷的供电要求 9
2.2.1一级负荷的供电要求 9
2.2.2二级负荷的供电要求 9
2.2.3三级负荷的供电要求 10
2.3本工程的负荷分级及供电要求 10
2.3.1本工程的负荷分级 10
2.3.2本工程负荷的供电要求 10
2.4负荷计算 10
2.4.1负荷计算的内容 10
2.4.2负荷计算的方法 10
2.4.3负荷计算的公式 11
2.4.4负荷计算表 11
2.5变（配）电所所址选择,结构型式 11
2.5.1变（配）电所所址选择 11
2.5.2变（配）电所结构型式 12
2.6变压器类型,台数,容量选择 12 2.6.2变压器台数选择 12
2.6.3变压器容量选择 12
2.7配电方式 12 2.7.2低压配电方式 12
2.8电缆选择及敷设 13
2.8.1电缆选择的原则 13
2.8.2电缆选择的结果 13
三．照明系统设计 14
3.1总则 14
3.2照明光源选择 14
3.3照明灯具选择 14
3.4照度和照明方式选择 15
3.5一般照明 15
3.6应急照明 16
3.7照度计算 17
四．建筑物防雷，接地系统设计 18
4.1建筑物的防雷分类 19
4.2建筑物的防雷措施 20
